(57)【要約】【課題】既製規格の電極配置をもつ水晶振動子下面に、下面に水晶発振器の既製規格の電極配置をもつ表面実装用パッド電極を有する発振回路部を固着すると、水晶振動子の接続用電極パターンと発振回路部の表面実装用パッド電極間の浮遊容量のため、この発振器を装置等に使用した際、周波数変動が大きくなる。【解決手段】第２の容器１２の側壁９上部外周側１３が全周に亘って内周側１４より低い段差部１５を設け、該段差部１５の内周側１４条面四隅に電極を形成し、その電極を段差部１５の内周と外周とを結ぶ側面部分１６にまで延長拡大して接続電極１０を形成する。表面実装用パッド電極１１は、前記段差部１５の外周側１３で接続電極１０が形成されていない部分に対応する第２の容器１２の下面に設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部底面に接続用電極パターンを有し内部に圧電振動素子を収容した第１の容器を、上方を開口とする凹部内に発振回路用部品を収容すると共に前記凹部側壁の上面に前記第１の容器の接続用電極パターンと対応する接続電極が設けられた第２の容器の前記凹部開口を覆うように積み重ねて一体化した圧電発振器であって、
前記第２の容器は前記凹部側壁の上部外周側が全周に亘って内周側よりも低くなった段差部を備えており、該段差部の内周側上面には前記接続電極が設けられており、該接続電極は前記段差部の内周と外周とを結ぶ側面部分にまで拡大延長されていることを特徴とする圧電発振器の構造。
【請求項２】
前記第２の容器の外部底面には表面実装用のパット電極が設けられており、該パッド電極は前記接続電極と重複しないように前記段差部の外周側に対応する位置に形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器の構造。
【請求項３】
前記第１及び第２の容器の平面形状がほぼ同一の略長方形であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電発振器の構造。
【請求項４】
前記圧電振動子が水晶振動子であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電発振器の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電発振器に関し、特に発振回路用部品を収容し下面に表面実装用のパッド電極を備えた低背型のセラミックの容器上に圧電振動子を載置、固定した構造の圧電発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話のように無線通信用携帯端末の高機能化と軽量小型化に伴い、使用される部品も小型化が要求され、部品平面面積を狭くすると共に、部品高も一段と低くなっている。
図３は、従来の圧電発振器としての水晶発振器の一例を示す外形図で、（ａ）は水晶発振器の縦断面図、（ｂ）は発振回路用部品を収容した第２の容器の上面図である。
同図に示すように、本水晶発振器３０は、上方に凹部３１を有し、該凹部３１内底面に水晶振動素子３２を装着して蓋３３で密封した、平面形状が略長方形のセラミックの第１の容器３４を、上方に凹部３５を有し、該凹部３５内底面に発振回路用部品３６を装着し、下面四隅に表面実装用のパッド電極３７ａ、ｂ、ｃ、ｄを備えた平面形状が略長方形のセラミックの第２の容器３８上に載置し、前記第１の容器３４下面四隅に設けられた接続用電極パターン３９ａ、ｂ、ｃ、ｄと前記第２の容器３８側壁４０上面四隅に設けられた接続電極４１とをはんだ付けによって一体化した構造を有する。
【０００３】
前記第１の容器３４の接続用電極パターン３９ａ、ｂ、ｃ、ｄは、図示しない接続導体で水晶振動素子３２の２出力端と接地端とに接続され、水晶振動素子３２の振動エネルギーを出力する。また、前記第２の容器３８の接続電極４１は、図示しない接続導体で発振回路用部品３６に接続されて第１の容器３４の出力を発振回路に供給する。
また、第２の容器３８下面四隅に設けられた表面実装用パッド電極３７ａ、ｂ、ｃ、ｄは、図示しない接続導体で発振回路用部品３６の出力回路、電源回路等に接続され、外部から所定の電源電力を受けて発振回路用部品３６に供給するとともに、外部へ発振出力を出力する。
本水晶発振器３０を携帯無線端末等の装置に使用する場合は、装置等の印刷配線基板の回路パターンに本水晶発振器３０の表面実装用パッド電極３７ａ、ｂ、ｃ、ｄをはんだ付けして使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４は、前述の第１の容器３４と第２の容器３８で構成される水晶発振器３０の電極の配置例を示す模式的な分解図である。
同図に示されるように、前記第１の容器３４下面四隅に設けられた接続用電極パターン３９ａ、ｂ、ｃ、ｄは、通常、四隅の斜左方向の対角部の電極パターン（同図の３９ａ、ｃ）に水晶振動素子３２の２出力端が接続される。他の対角部の電極３９ｂ、ｄは、接地端である。
また、前記第２の容器３８下面四隅に設けられた表面実装用パッド電極３７ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ発振回路同用部品３６と接続され、同図のパッド電極３７ａの周波数制御等の信号入力端（Ｖｃｏｎ）を基準にして反時計廻りに、接地端３７ｂ（ＧＮＤ）、発振器出力端３７ｃ（ＯＵＴ）、直流電源端３７ｄ（Ｖｃｃ）のパッド電極が配置されている。
そして、前記第１の容器３４下面に設けられた水晶振動子の電極としての接続用電極パターン３９ａ、ｂ、ｃ、ｄと、前記第２の容器３８下面に設けられた水晶発振器の電極としての表面実装用のパッド電極３７ａ、ｂ、ｃ、ｄの電極配置は、ともに習慣化され既製規格となっているものである。
【０００５】
しかしながら、前述のような電極配置を持つ第１の容器３４を第２の容器３８上に固着すると、第２の容器３８下面の発振器出力端のパッド電極３７ｃと、第１の容器３４の水晶振動素子３２の出力端の接続用電極パターン３９ａあるいは３９ｃのいずれかが対向することになる。
そのため、本水晶発振器３０を装置等に搭載した際、第２の容器３８の接続電極４１とパット電極３７間の浮遊容量が、発振出力端のパット電極３７ｃに付加されて水晶発振器３０の周波数変動が大きくなるという問題がある。
上記問題に対し、第１の容器下面の接続用電極パターン３９ａ、ｃの配置を変更することによって、パット電極３７ｃと対向しない構造とする手段が、特開第２０００−３４１０４３号公報に開示されているが、既製規格を変更して製造することになるため、製造、検査工程のコストアップとなり、部品コストが高くなるという問題が生じる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、第２の容器の接続電極４１と表面実装用パッド電極３７間の浮遊容量を低下させて、本発振器を装置等に使用した際の周波数変動の少ない構造をもつ圧電発振器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明においては、外部底面に接続用電極パターンを有し内部に圧電振動素子を収容した第１の容器を、上方を開口とする凹部内に発振回路用部品を収容すると共に前記凹部側壁の上面に前記第１の容器の接続用電極パターンと対応する接続電極が設けられた第２の容器の前記凹部開口を覆うように積み重ねて一体化した圧電発振器であって、前記第２の容器は前記凹部側壁の上部外周側が全周に亘って内周側よりも低くなった段差部を備えており、該段差部の内周側上面には前記接続電極が設けられており、該接続電極は前記段差部の内周と外周とを結ぶ側面部分にまで拡大延長されていることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の圧電発振器の構造において、前記第２の容器の外部底面には表面実装用のパット電極が設けられており、該パッド電極は前記接続電極と重複しないように前記段差部の外周側に対応する位置に形成したことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の圧電発振器の構造において、前記第１及び第２の容器の平面形状がほぼ同一の略長方形であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電発振器の構造において、前記圧電振動子が水晶振動子であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明に係わる圧電発振器としての水晶発振器の構造の実施の一形態例を示す外形図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は発振回路用部品を収容した第２の容器の上面図である。
同図に示すように、本水晶発振器１は、上面に凹部２を有し内底面に水晶振動素子３を装着して前記凹部２の開口部を蓋４で密封し、下面四隅に接続用電極パターン５を備えた平面形状が略長方形のセラミックの第１の容器６と、上面に凹部７を有し内底面に発振回路用部品８を装着して前記凹部７の側壁９上面四隅に後述する接続電極１０を設け、下面四隅に後述の表面実装用パッド電極１１を備えた平面形状が前記第１の容器６とほぼ同一の略長方形のセラミックの第２の容器１２とで構成される。
そして、前記第２の容器１２上に前記第１の容器６を積み重ね、第１の容器６の下面四隅の接続用電極パターン５と第２の容器１２の接続電極１０とをはんだ付けして一体化して、本水晶発振器１が構成される。
【０００８】
前記第１の容器６に収容された水晶振動素子３の振動エネルギーは、該水晶振動素子３に図示しない内部接続導体で接続された接続用電極パターン５及び第２の容器１２の接続電極１０を経由して、該接続電極１０に図示しない内部接続導体によって接続された発振回路部品８に供給される。なお、接続用電極パターン５の他の２電極は接地用電極である。
前記第２の容器１２下面の表面実装用パット電極１１は、発振回路用部品８の発振出力回路、周波数制御用等の信号入力回路、直流電源回路及び接地回路と、それぞれ図示しない内部接続導体によって接続される。
そして、第１の容器６の下面の接続用電極パターン５及び第２の容器１２下面の表面実装用パッド電極１１の電極配置は、図３の既製規格の配置どおりである。本水晶発振器１を使用する場合は、携帯端末等の装置の印刷配線基板に設けられた回路パターンに前記第２の容器１２下面の表面実装用パット電極１１をはんだ付けして使用する。
【０００９】
図２は、前記第１の容器の接続用電極パターンと第２の容器の接続電極の構造説明図で、（ａ）は両電極のはんだ付け接合部分の縦断面図、（ｂ）は本発明による水晶発振器の分解斜視図である。
同図に示すように、前記第２の容器１２の側壁９の上部には、該上部外周側１３が全周に亘って内周側１４より低くなった段差部１５が設けられる。そして、該段差部１５の内周側１４上面の、前記第１の容器６の接続用電極パターン５に直接接する部分に電極を形成し、さらに、該電極を段差部１５の内周と外周とを結ぶ側面部分１６にまで延長拡大して前記接続電極１０が形成される。
【００１０】
上記構造の接続電極１０と前記第１の容器６の接続用電極パターン５とをはんだ付けすると、溶融したはんだがフィレット１７を形成して両電極間を固着するので、第１の容器６と第２の容器１２とは強固に接合される。
また、前記表面実装用パッド電極１１は、前記段差部１５の外周側１３の接続電極１０が形成されていない部分に対応する第２の容器１２の下面に設けられる。接続電極１０を上記構造にすることによって、第２の容器１２の表面実装用パット電極１１と該表面実装用パット電極１１に対向する第１の容器６の接続用電極パターン５との間には、大気が存在することになって両電極間物質の誘電率が低下して両電極間の容量性結合の度合いは低下する。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧電発振器の構造によれば、圧電振動素子を収容した第１の容器を載置、固定する第２の容器の側壁上部に段差部を設け、該段差上部と段差側面とに接続電極を形成し、該接続電極と前記圧電振動子下面の接続用電極パターンとをはんだ付けして固着するようにしたので、第１の容器の接続用電極パターンと第２の容器の下面に設けられた表面実装用パッド電極間に大気が存在し、両電極間の物質の誘電率を低下させて容量性結合を低下させることができ、両電極間の浮遊容量を低減することができる。
したがって、本発明によれば、圧電振動子の出力電極と発振器出力端の表面実装用パッド電極が対向した電極配置であっても、両電極間の浮遊容量を低下させて、本発振器を装置等に使用した際の周波数変動の少ない構造の圧電発振器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる圧電発振器としての水晶発振器の構造の実施の一形態例を示す外形図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は発振回路用部品を収容した第２の容器の上面図。
【図２】第１の容器の接続用電極パターンと第２の容器の接続電極の構造の説明図で、（ａ）は、はんだ付け接合部の縦断面図、（ｂ）は、本発明に係わる水晶発振器の分解斜視図。
【図３】従来の圧電発振器としての水晶発振器の一例を示す外形図で、（ａ）は、水晶発振器の縦断面図、（ｂ）は、発振回路用部品を収容した第２の容器の上面図。
【図４】第１の容器と第２の容器で構成される水晶発振器の電極の配置例を示す模式的な分解図。
【符号の説明】
１・・水晶発振器、  ２・・凹部、  ３・・水晶振動素子、  ４・・蓋、
５・・接続用電極パターン、  ６・・第１の容器、  ７・・凹部、
８・・発振回路用部品、  ９・・側壁、  １０・・接続電極、
１１・・表面実装用パッド電極、  １２・・第２の容器、  １３・・段差外周部、
１４・・段差内周部  １５・・段差部、  １６・・段差側面部分、
１７・・フィレット、
３０・・水晶発振器、  ３１・・凹部、    ３２・・水晶振動素子、  ３３・・蓋、３４・・第１の容器、    ３５・・凹部、３６・・発振回路用部品、
３７ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・表面実装用パッド電極、  ３８・・第２の容器、
３９ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・接続用電極パターン、  ４０・・側壁、
４１・・接続電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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