(57)【要約】【課題】  容易に集積回路素子と集積回路素子用容器体との間に不要物が入り込まないようにする。【解決手段】  集積回路素子２０を搭載する凹部３０Ｃを有する集積回路素子用容器体３０の該凹部３０Ｃの上方に、圧電振動素子１１を内部に搭載して封止された圧電振動子１０が電気的及び機械的に接続された圧電発振器１００であって、凹部３０Ｃに集積回路素子２０が搭載され、圧電振動子１０と集積回路素子用容器体３０との間に形成される間隙５０を跨いで設けられるバンド部４０を備え、バンド部４０が熱により収縮する熱収縮性材からなり、間隙５０を塞ぐように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路素子を搭載する凹部を有する集積回路素子用容器体の該凹部の上方に、圧電振動素子を内部に搭載して封止された圧電振動子が電気的及び機械的に接続された圧電発振器であって、
前記凹部に前記集積回路素子が搭載され、
前記圧電振動子と前記集積回路素子用容器体との間に形成される間隙を跨いで設けられるバンド部を備え、
前記バンド部が熱により収縮する熱収縮性材からなり、前記間隙を塞ぐように構成されていることを特徴とする圧電発振器。
【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発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯用通信機器等の電子機器に圧電発振器が用いられている。かかる従来の圧電発振器としては、例えば図３に示すように、内部に圧電振動素子２１１が収容されている圧電振動子２１０と、キャビティ部２３２内に前記圧電振動素子２１１の振動に基づいて発振出力を制御する集積回路素子２２０やコンデンサ等の電子部品素子（図示せず）が収容される集積回路素子用容器体２３０とを備え、この集積回路素子用容器体２３０上に圧電振動子２１０を取着させた構造のものが知られている。かかる圧電発振器２００は、マザーボード等の実装回路基板（図示せず）上に載置させた後、集積回路素子用容器体２３０の下面に設けられている外部端子２３１を実装回路基板の配線に半田接合することにより実装回路基板上に実装される。
なお、圧電振動子２１０は、圧電振動素子２１１と、圧電振動素子２１１を収納するキャビティ２１４を有する圧電振動素子用容器体２１２とキャビティ２１４を塞ぐ蓋体２１３とから構成されている。
【０００３】
このように、圧電振動子２１０と、集積回路素子２２０を収納した集積回路素子用容器体２３０とを取着させると、圧電振動子２１０の四隅に設けられている接続端子２１５と集積回路素子用容器体２３１のキャビティ２３２側の四隅に設けられる接続端子２３３とを取着させることにより、圧電振動子２１０と、集積回路素子２２０を収納した集積回路素子用容器体２３０との間に間隙２５０が形成されることとなる。
一般的に、このように構成される圧電発振器２００は、用途に応じて、間隙２５０から不要物が入り込むのを防ぐためにキャビティ内にアンダーフィル（図示せず）を注入する場合（例えば特許文献１参照）と注入しない場合（図３参照）とがある。
ここで、不要物は、例えば、集積回路素子２２０の回路形成面に付着するいわゆるコンタミネーションであって、実装基板（図示せず）を保護する保護剤やガスなどである。
【特許文献１】特開２００６−１０１２４９号公報（段落０００２〜００３２、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、集積回路素子２２０を収納するために設けられるキャビティ２３２内にアンダーフィルを注入する場合、集積回路素子２２０と集積回路素子用容器体２３０との間にアンダーフィルを入り込ませる作業が煩雑であるという問題がある。例えば、圧電発振器２００の小型化により、真空状態にしなければ集積回路素子２２０と集積回路素子用容器体２３０との間にアンダーフィルを入り込ませることができない状態の場合は真空にする装置が別途必要になるという問題や、集積回路素子２２０と集積回路素子用容器体２３０との間に合わせたアンダーフィルの注入ノズルの開発が必要になるという問題や、アンダーフィルの注入量を制御する必要があるという問題がある。
また、アンダーフィルを注入しない場合は、キャビティ２３２内に不要物が入り込まないようにしなければならず、作業が煩雑となるという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、容易に集積回路素子と集積回路素子用容器体との間に不要物が入り込まないようにする圧電発振器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、集積回路素子を搭載する凹部を有する集積回路素子用容器体の該凹部の上方に、圧電振動素子を内部に搭載して封止された圧電振動子が電気的及び機械的に接続された圧電発振器であって、前記凹部に前記集積回路素子が搭載され、前記圧電振動子と前記集積回路素子用容器体との間に形成される間隙を跨いで設けられるバンド部を備え、前記バンド部が熱により収縮する熱収縮性材からなり、前記間隙を塞ぐように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このような圧電発振器によれば、圧電振動子の四隅に設けられている接続端子と集積回路素子用容器体２１のキャビティ側の四隅に設けられる接続端子とを取着させることで形成される圧電振動子と集積回路素子用容器体２１との間隙を容易に塞ぐことができるので、外部からの不要物の浸入を遮断し、外部環境の影響を受けない安定した圧電発振器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、圧電振動素子が水晶からなる場合について説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す断面図である。図２は本発明の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す斜視図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る圧電発振器１００は、圧電振動子１０と集積回路素子２０とこの集積回路素子２０を収納する集積回路素子用容器体３０とバンド体４０とから構成されている。この圧電発振器１００は、集積回路素子用容器体３０内に集積回路素子２０を収納し、集積回路素子用容器体３０と圧電振動子１０とを取着してなる。
【００１１】
図１に示すように、圧電振動子１０は、平面視矩形形状となっており、圧電振動素子１１とこの圧電振動素子１１を内部に収納して搭載する圧電振動素子用容器体１２と蓋体１３とから主に構成されている。
【００１２】
圧電振動素子１１は、所定の結晶軸でカットした圧電素板１１Ａの両主面に一対の振動電極１１Ｂを被着・形成して成り、外部からの変動電圧が一対の振動電極１１Ｂを介して圧電素板１１Ａに印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こすこととなる。
【００１３】
圧電振動素子用容器体１２は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る基板部１２Ａと、基板部１２Ａと同様のセラミック材料から成る側壁部１２Ｂとからなり、従来周知のセラミックグリーンシート積層法等を採用することにより製作される。基板部１２Ａの一方の主面の縁に沿って側壁部１２Ｂを設けることでキャビティ部１２Ｃを形成し、このキャビティ部１２Ｃ内に圧電振動素子１１を収納するようになっている。
ここで、キャビティ１２Ｃ内の基板部１２Ａの表面には、圧電振動素子１１に設けられた励振電極に対応して搭載パッドＰ１が設けられている。この搭載パッドＰ１は、基板部１２Ａの他方の主面であって四隅に設けられた接続用端子１２Ｄのうちのいずれかと圧電振動素子用容器体１２の内部を介して電気的に接続している。
【００１４】
蓋体１３は、キャビティ１２Ｃを気密封止するために用いられ、例えば、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属からなり、キャビティ部１２Ｃを塞ぐように、基板部１２Ａの側壁部１２Ｂの上面に蓋体１３を載置して固定させる。
この固定は、例えば、側壁部１２Ｂの蓋体１３と接触する面にメタライズ層Ｍを設けておき、また、蓋体１３の側壁部１２Ｂと接触する面に封止材Ｆを設けておき、メタライズ層Ｍと封止材Ｆとを接触させた後にシーム溶接することによって行われる。
【００１５】
集積回路素子２０は、例えばフリップチップ型であって、図１に示すように、後述する集積回路素子用容器体３０に搭載される際に用いられる複数の接続パッドＰＩＣと、その回路形成面（下面）に、周囲の温度状態を検知するサーミスタといった感温素子、圧電振動素子１１の温度特性を補償する温度補償データを格納するメモリ、メモリ内の温度補償データに基づいて圧電振動素子５の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、先の温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等を備えている（図示せず）。この発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
また、集積回路素子２０の内部には、圧電振動素子の温度特性に応じて作成された温度補償データに基づいて圧電発振器の発振周波数を補正するための温度補償回路が設けられており（図示せず）、圧電発振器１００を組み立てた後、前記温度補償データを集積回路素子２０のメモリ内に格納するために、後述する集積回路素子用容器体３０の下面や外側面等に温度補償データ書込用の書込制御端子（図示せず）が設けられている。温度補償データは、書込制御端子に温度補償データ書込装置のプローブ針を当てることにより集積回路素子２６内のメモリに入力され、また、格納される。
【００１６】
図１及び図２に示すように、集積回路素子用容器体３０は、例えば、平面視矩形形状となっており、ガラス布基材エポキシ樹脂やポリカーボネイト，エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料やガラス−セラミック，アルミナセラミックス等のセラミック材料等から成る平板部３０Ａと、この平板部３０Ａと同様のセラミック材料から成る枠部３０Ｂとからなり、従来周知のセラミックグリーンシート積層法等を採用することにより製作される。平板部３０Ａの一方の主面の縁に沿って枠部３０Ｂを設けることで凹部３０Ｃを形成し、この凹部３０Ｃ内に集積回路素子２０を収納しつつ搭載するようになっている。
【００１７】
ここで、凹部３０Ｃ内の平板部３０Ａの表面には、集積回路素子２０に設けられた複数の接続パッドＰＩＣに対応して搭載パッドＰ２が設けられている。また、平板部３０Ａの他方の主面であって四隅には、外部端子３０Ｄ（電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子、発振制御端子）が設けられている。
これら搭載パッドＰ２のうちのいずれかは、外部端子３０Ｄと集積回路素子用容器体３０の内部を介して電気的に接続している。
外部端子３０Ｄは、圧電発振器１００をマザーボード等（図示せず）の実装回路基板に接続するための端子として機能するものであり、圧電発振器１００を実装回路基板上に搭載する際、実装回路基板の回路配線と半田等の導電性接合材を介して電気的に接続されるように成っている。
【００１８】
また、枠部３０Ｂの圧電振動子１０が取着される側の面の四隅には、該圧電振動子１０に設けられている接続用端子１２Ｄに対応して取着用端子３０Ｅが設けられている。
この取着用端子３０Ｅのいずれかは圧電振動素子１１の励振電極１１Ｂと電気的に接続しつつ、集積回路素子２０と電気的に接続するようになっている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、バンド体４０は、本発明の実施形態に係る圧電発振器１００を構成するに当たり、空間部３０Ｃ内に集積回路素子２０を収納した集積回路素子用容器体３０の枠部３０Ｂに設けられた取着用端子３０Ｅと、圧電振動素子１１を内部に収納した圧電振動子１０に設けられた接続用端子１２Ｄとを当接させた状態で導電性接合材Ｄによって機械的・電気的に接合させたときに形成される間隙５０を跨ぐようにして設けられる。
このバンド体４０は、熱により収縮する熱収縮性材からなり、例えば、絶縁性及び耐熱性に優れたガラス、シリコン樹脂や、熱収縮性の大きいフッ素樹脂等が用いられる。
また、バンド体４０は、圧電振動子１０と集積回路素子用容器体３０との間の間隙５０を跨いで外周面に設けられ、熱が加えられることによって収縮して間隙５０を塞ぐ役割を果たす。
【００２０】
これにより、バンド体４０を圧電振動子１０と集積回路素子用容器体３０との間の間隙５０を跨いで外周面に設けた後、アニール等で加熱処理を行うだけで、この間隙５０を塞ぐことができるので、従来から用いられる装置がそのまま利用でき、また、容易に、集積回路素子２０を収納する凹部３０Ｃを封止することができる。
したがって、集積回路素子２０を収納する凹部３０Ｃ内への外部からの不要物の浸入を遮断することができ、外部環境の影響を受けない安定した圧電発振器を得ることができる。
【００２１】
なお、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、バンド体４０は、圧電振動子１０及び集積回路素子用容器体３０の側面全面に設けても良い。
また、圧電振動子１０の蓋体１３をグランド端子用の外部端子３０Ｄに接続させても良い。このように構成することで、使用時に、金属から成る蓋体１３が基準電位に接続されてシールド機能が付与されることとなるため、圧電振動素子１１や集積回路素子２０を外部からの不要な電気的作用から良好に保護することができる。従って、圧電振動子１０の蓋体１３は圧電振動子１０の接続用端子１２Ｄや集積回路素子用容器体３０の取着用端子３０Ｅを介してグランド端子用の外部端子３０Ｄに接続させておくことが好ましい。
また、枠部３０Ｂの外側側面に書込制御端子を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す斜視図である。
【図３】従来の圧電発振器の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００  圧電発振器
１０    圧電振動子
１１    圧電振動素子
１１Ａ  圧電素板
１１Ｂ  振動電極
１２    圧電振動素子用容器体
１２Ａ  基板部
１２Ｂ  側壁部
１２Ｃ  キャビティ
１２Ｄ  接続用端子
１３    蓋体
２０    集積回路素子
３０    集積回路素子用容器体
３０Ａ  平板部
３０Ｂ  枠部
３０Ｃ  凹部
３０Ｄ  外部端子
３０Ｅ  取着用端子
４０    バンド体
ＰＩＣ  接続パッド
Ｐ１，Ｐ２  搭載パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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