(57)【要約】【課題】  水晶振動子をプリント基板に実装したときに、その内部の気密性が損なわれないようにすること。【解決手段】容器本体２の外側底面から側面に形成されている電極端子６ｂ，６ｄと接合面４間のメタライズ面２１にアルミナをコーティングして絶縁性を有する凸部７を形成するようにしている。このようにすると、水晶振動子１をプリント基板６１に実装するときに、電極端子６ｂ，６ｄのペーストハンダ６２が接合面４に達するのを阻止することが可能になる。これにより、蓋３を接合面４に接合している高温ハンダ２４がペーストハンダ６２により溶融することなく、容器本体２内の気密性が損なわれることがない。【選択図】    図４
2005175520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電片が収容された容器本体の内部を気密封止するために上記容器本体の上面部に形成された接合部に蓋が接合されていると共に、
上記容器本体の外側底面から側面にかけて、上記圧電片の電極と電気的に接続されている第１種の電極端子と、上記接合部と電気的に接続されている第２種の電極端子とが形成されている圧電振動子において、
上記容器本体の側面に形成されている第２種の電極端子と上記接合部との間に凸部を形成するようにしたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
上記蓋と上記容器本体との接合には高温ハンダが用いられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装タイプの圧電振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器に用いられる水晶振動子などは、小型でしかも機器側のプリント基板の表面に実装可能な表面実装タイプ（ＳＭＤ；Surface Mount Device）のものが広く用いられている。
このような水晶振動子には、ハンダ付け強度の向上とハンダフィレットを目視にて視認可能とするために、その側面四隅に切欠部を設け、外側底面から切欠部にかけて、それぞれ電極端子を形成するようにしたものがある（特許文献１）。
【０００３】
図５は、従来の表面実装型水晶振動子の構造を説明するための図であり、同図（ａ）には上面図、同図（ｂ）には正面図、同図（ｃ）には外側底面図がそれぞれ示されている。
なお、図５（ａ）では容器本体内を示すために、容器本体の上面に接合されている蓋の図示は省略している。
これら図５（ａ）〜（ｃ）に示す表面実装型水晶振動子（以下、単に「水晶振動子」という）１０１は、容器本体１０２と蓋３とからなる気密容器の内部に水晶片５０が収容されている。
【０００４】
容器本体１０２は、セラミックからなり、図５（ｂ）に示すように、底板（ベース）となる第１セラミック層１０２ａの周縁部に、側面となる第２セラミック層１０２ｂを積層することによって、平板状の水晶片５０を収容できる程度のごく浅い箱形に形成されている。
【０００５】
このような容器本体１０２の内部底面には、図５（ａ）に示すように、引出電極１１ａ，１１ｂと台座１２が設けられている。これら引出電極１１ａ，１１ｂと台座１２の高さはほぼ同じとされる。
引出電極１１ａは水晶片５０の上面側に形成されている励振電極５０ａと接続され、引出電極１１ｂは水晶片５０の下面側に形成されている励振電極５０ｂと接続される。
これら引出電極１１ａ，１１ｂと励振電極５０ａ，５０ｂとの接続には、導電性接着剤５１，５１を用いるようにしている。
これにより、水晶片５０と引出電極１１ａ，１１ｂとを電気的に接続すると共に機械的に保持するようにしている。
【０００６】
容器本体１０２の上縁部には、図５（ａ）に示すような接合面１０４が形成され、この接合面に対して金属製の蓋３が接合されている。
【０００７】
また容器本体１０２の外側底面には、図５（ｃ）に示すように、その四隅に４つの電極端子１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄが設けられている。
そして、これら４つの電極端子１０６ａ〜１０６ｄの内、例えば電極端子１０６ａ，１０６ｃが容器本体１０２内の引出電極１１ａ，１１ｂを介して水晶片５０の励振電極５０ａ，５０ｂと接続される。そして、残りの２つの電極端子１０６ｂ，１０６ｄが容器本体１０２の接合面１０４と接続されている。すなわち、電極端子１０６ｂ，１０６ｄが容器本体１０２に接合されている蓋３に対して接続されている。
これらの電極端子１０６ｂ，１０６ｄは、機器側のアースに接続されることで、容器本体１０２と蓋３とからなる気密容器において発生するストレー容量（浮遊容量）を抑制するようにしている。
【０００８】
また容器本体１０１の側面四隅には、図５（ａ）に示すように、円弧状の切欠部１０５，１０５・・が形成されており、容器本体１０２の外側底面から各切欠部１０５，１０５・・にかけて電極端子１０６ａ〜１０６ｄが形成されている。
【０００９】
このように容器本体１０２の側面四隅にそれぞれ切欠部１０５，１０５・・を形成し、容器本体１０２の底面から切欠部１０５，１０５・・にかけて電極端子１０６ａ〜１０６ｄを形成すると、水晶振動子１０１を機器側の基板に対して表面実装したときに、基板側の各ランドと、水晶振動子１０１の電極端子１０６ａ〜１０６ｄ間のハンダ付け強度の向上を図ることが可能になる。また取付基板側の各ランドと、水晶振動子１０１の電極端子１０６ａ〜１０６ｄ間の各ハンダフィレットの状態を目視にて視認することができるようになる。
【００１０】
容器本体１０２の側面に電極端子１０６ａ〜１０６ｄを形成するにあたっては、電極端子１０６ａ，１０６ｃが、水晶片５０の励振電極５０ａ，５０ｂに接続されていることから、容器本体１０２を構成する第１セラミック層１０２ａの切欠部分にのみ形成するようにしている。
これにより、電極端子１０６ａ，１０６ｃと容器本体１０２の接合面１０４とが電気的に接触するのを防止するようにしている。
【００１１】
一方、電極端子１０６ｂ，１０６ｄは、容器本体１０２の接合面１０４と電気的に接続されることから、容器本体１０２を構成する第１セラミック層１０２ａ及び第２セラミック層１０２ｂの切欠部全体に形成して、電極端子１０６ｂ，１０６ｄと容器本体１０２の接合面１０４との電気的な接続をより確実なものとしている。
【００１２】
図６は、上記図５（ｂ）において破線円Ｂで囲った電極端子１０６ｂの断面を拡大して示した図であり、この図６を用いて電極端子１０６ｂの構造を説明しておく。なお、電極端子１０６ｄの構造も同様とされる。
この図６に示すように、電極端子１０６ｂは、先ず、容器本体１０２を構成している第１セラミック層１０２ａの外側底面から第１及び第２セラミック層１０２ａ，１０２ｂの側面を介して第２セラミック層１０２ｂの上面にかけて、タングステンによりメタライズ面２１が形成されている。
そして、このメタライズ面２１の表面にＮｉメッキ２２を施し、さらにＮｉメッキ２２の表面に金（Ａｕ）メッキ２３を施すようにしている。これにより、電極端子１０６ｂと接合面１０４とを一体的に形成するようにしている。
このような容器本体１０２の接合面１０４に接合される蓋３は、例えばコバールなどの金属部材３１にＮｉメッキ３２を施すことにより形成されている。また、容器本体１０２の接合面１０４と蓋３との接合は、金錫合金からなる高温ハンダ２４が用いられている。
【００１３】
なお、図示しないが電極端子１０６ａ，１０６ｃは、容器本体１０２の第１セラミック層１０２ａの外側底面から第１セラミック層１０２ａの側面にかけて、タングステンによりメタライズ面２１を形成し、その表面にＮｉメッキを施し、さらにＮｉメッキの表面にＡｕメッキを施すことで形成できる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−２１８２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
近年、各種電子機器、特に移動体通信機器の分野では、機器の小型化が著しく、その機器を構成する水晶振動子などの各種電子部品においても、より一層の小型化が求められている。
例えば、上記図５に示した水晶振動子の形状を具体的に例示すると、容器本体１０２の外形寸法Ｌ×Ｂは３．２×２．５ｍｍから２．５×２．０ｍｍ、２．０×１．６ｍｍというように小型化が図られている。またその厚さ（高さ）も０．５ｍｍ程度とされる。この場合、容器本体１０２の第１セラミック層１０２ａの厚さは０．１５ｍｍ、第２セラミック層１０２ａの厚さは０．２ｍｍ程度となっている。
【００１６】
しかしながら、上記のように水晶振動子の小型化（低背化）が進むと、図７に示すように、水晶振動子をプリント基板６１に対して実装したときに、水晶振動子の気密性が損なわれることがあった。
通常、水晶振動子をプリント基板６１に実装するときは、水晶振動子の電極端子１０６ａ〜１０６ｄをプリント基板６１のランドに接続するために、例えば錫と銅の合金からなるペースト状のハンダ（以下、「ペーストハンダ」という）６２が用いられている。そして、このような水晶振動子をプリント基板６１に実装するときは、ペーストハンダ６２が容器本体１０２側面の電極端子１０６ｂをはい上がり、ペーストハンダ６２が容器本体１０２の接合面１０４に達することがある。これにより、ペーストハンダ６２によって接合面１０４に蓋３を接合している高温ハンダ２４が溶けて水晶片５０が収容されている水晶振動子の内部の気密性が損なわれるという不具合があった。
【００１７】
そこで、本発明はこのような点を鑑みてなされたものであり、圧電振動子をプリント基板に対して実装したときに、その内部の気密性が損なわれることのない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】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の圧電振動子は、圧電片が収容された容器本体の内部を気密封止するために容器本体の上面部に形成された接合部に蓋が接合されていると共に、容器本体の外側底面から側面にかけて、圧電片の電極と電気的に接続されている第１種の電極端子と、接合部と電気的に接続されている第２種の電極端子とが形成されている圧電振動子において、容器本体の側面に形成されている第２種の電極端子と接合部との間に凸部を形成するようにした。
【発明の効果】
【００１９】
上記したような本発明によれば、容器本体の側面に形成されている第２種の電極端子と、蓋が接合される接合部との間に凸部を形成したことで、本発明の圧電振動子をプリント基板に実装するときに、プリント基板と第２種の電極端子との接続に用いるハンダが容器本体の接合部に達するのを阻止することが可能になる。
これにより、圧電振動子をプリント基板に実装するときに、第２種の電極端子のハンダが接合部に達することによって蓋を接合している接合部のハンダが溶けて圧電振動子内の気密性が損なわれるといったことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本実施の形態とされる水晶振動子の構造を示した斜視図である。また図２は本実施の形態としての表面実装型水晶振動子の構造を説明するための図であり、同図（ａ）には上面図、同図（ｂ）には正面図、同図（ｃ）には外側底面図がそれぞれ示されている。なお、図２（ａ）では容器本体内を示すために、容器本体の上面に接合されている蓋の図示は省略している。
【００２１】
図１に示す表面実装型（ＳＭＤ）水晶振動子（以下、単に「水晶振動子」という）１は、容器本体２と蓋３とからなる気密封止可能な容器本体２の内部に水晶片５０が収納されている。
容器本体２は、例えばセラミックからなり、その構造は図２（ｂ）にも示されているように、ベース部（底板）となる矩形状の第１セラミック層２ａの周縁部に側面となる第２セラミック層２ｂを積層することによって、平板状の水晶片５０を収容できる程度のごく浅い箱形とされる。
【００２２】
このような本実施の形態の水晶振動子１の外形寸法Ｌ×Ｂは、２．０×１．６ｍｍ程度とされ、またその厚さ（高さ）Ｈは０．５ｍｍ程度とされる。この場合、第１セラミック層２ａの厚さは約０．１５ｍｍ、第２セラミック層２ｂの厚さは約０．２ｍｍとされる。
【００２３】
このような容器本体２の内部底面には、図２（ａ）に示すように、引出電極１１ａ，１１ｂと台座１２が設けられている。これら引出電極１１ａ，１１ｂと台座１２の高さはほぼ同じとされる。
引出電極１１ａは、水晶片５０の上面側に形成されている励振電極５０ａに接続され、引出電極１１ｂは、水晶片５０の下面側に形成されている励振電極５０ｂに接続されている。
これら引出電極１１ａ，１１ｂと励振電極５０ａ，５０ｂとの接続には、導電性接着剤５１，５１を用いるようにしている。これにより、水晶片５０と引出電極１１ａ，１１ｂとを電気的に接続すると共に機械的に保持するようにしている。
【００２４】
容器本体２の上縁部には、図２（ａ）に示すような接合面４が形成され、この接合面に対して金属製の蓋３が接合されている。なお、接合面４の構造については後述する。
【００２５】
また容器本体２の外側底面には、図２（ｃ）に示すように、その四隅に４つの電極端子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが設けられている。
そして、これら４つの電極端子６ａ〜６ｄの内、例えば電極端子６ａ，６ｃが第１種の電極端子とされ、容器本体２内の引出電極１１ａ，１１ｂを介して水晶片５０の励振電極５０ａ，５０ｂと接続される。そして、残りの２つの電極端子６ｂ，６ｄが第２種の電極端子とされ、容器本体２の接合面４と接続されている。すなわち、電極端子６ｂ，６ｄは容器本体２に接合されている蓋３と接続されている。これらの電極端子６ｂ，６ｄは、アースに接続されることで、容器本体２と蓋３とからなる気密容器において発生するストレー容量を抑制するようにしている。
【００２６】
また容器本体２の側面四隅には、図２（ａ）に示すように、例えば円弧状の切欠部５，５・・が形成されており、容器本体２の外側底面から各切欠部５，５・・にかけて電極端子６ａ〜６ｄが形成されている。
【００２７】
このように容器本体２の側面四隅にそれぞれ切欠部５，５・・を形成し、容器本体２の底面から切欠部５，５・・にかけて電極端子６ａ〜６ｄを形成すると、水晶振動子１を機器側の基板の表面に対して実装したときに、基板側の各ランドと、水晶振動子１の電極端子６ａ〜６ｄ間のハンダ付け強度の向上を図ることが可能になる。
また、取付基板側の各ランドと、水晶振動子１の電極端子６ａ〜６ｄ間の各ハンダフィレットの状態を目視にて視認することができるようになる。
【００２８】
容器本体２の側面に電極端子６ａ〜６ｄを形成するにあたっては、電極端子６ａ，６ｃが水晶片５０の励振電極５０ａ，５０ｂと接続されていることから、電極端子６ａ，６ｃについては容器本体２を構成する第１セラミック層２ａの切欠部分にのみ形成するようにしている。これにより、電極端子６ａ，６ｃと容器本体２の接合面４とが電気的に接触するのを防止するようにしている。
【００２９】
一方、電極端子６ｂ，６ｄは、容器本体２の接合面４と電気的に接続されることになるが、この場合は容器本体２の側面に形成されている電極端子６ｂ，６ｄと接合面４との間にアルミナをコーティングして凸部７を形成するようにしている。
つまり、本実施の形態の水晶振動子は、容器本体２の電極端子６ｂ，６ｄと接合面４との間に凸部７を形成した点が、上記図５に示した従来の水晶振動子とは異なるものとされる。
【００３０】
図３は、上記図２（ｂ）において破線円Ａで囲った電極端子２ｂの断面を拡大して示した図であり、この図３を用いて本実施の形態の水晶振動子の電極端子６ｂ，６ｄの構造を説明する。なお、電極端子６ｄは電極端子６ｂと同様の構造とされるので図示は省略する。
この図３に示すように、電極端子６ｂは、容器本体２を構成している第１セラミック層２ａの外側底面から第１及び第２セラミック層２ａ，２ｂの側面を介して第２セラミック層２ｂの上面にかけて、タングステンによりメタライズ面２１（導体層）を形成するようにしている。これにより、電極端子６ｂと接合面４との電気的な接続を得るようにしている。
【００３１】
そのうえで、本実施の形態の水晶振動子１においては、メタライズ面２１が形成された第２セラミック層２ｂの側面にアルミナをコーティングして凸部７を形成するようにしている。そして、第１セラミック層２ａの外側底面から側面に形成したメタライズ面２１と、第２セラミック層２ｂの上面に形成したメタライズ面２１の表面にＮｉメッキ２２を施し、さらにＮｉメッキ２２の表面にＡｕメッキ２３を施すようにしている。
これにより、電極端子６ｂと接合面４とを電気的に接続しつつ、電極端子６ｂと接合面４との間に凸部７を形成するようにしている。
【００３２】
なお、図示しないが電極端子６ａ，６ｃは、容器本体２の第１セラミック層２ａの外側底面から第１セラミック層２ａの側面にかけて、タングステンを用いてメタライズ面２１を形成し、その表面にＮｉメッキを施し、さらにＮｉメッキの表面にＡｕメッキを施すことで形成できる。
【００３３】
このように、本実施の形態の水晶振動子１においては、容器本体２の外側底面から側面に形成されている電極端子６ｂ，６ｄと接合面４間のメタライズ面２１に、絶縁部材とされるアルミナを用いて凸部７を形成するようにしている。
このようにすると、例えば水晶振動子１の低背化が進み、水晶振動子１の高さが０．５ｍｍ程度となった場合でも、図４に示すように、水晶振動子１の電極端子６ａ〜６ｄをプリント基板５１のランドに接続するためのペーストハンダ６２が接合面４に達するのを阻止することができる。
これにより、接合面４に蓋３を接合している高温ハンダ２４がペーストハンダ６２により溶融することがなく、水晶片５０が収容されている水晶振動子内の気密性が損なわれることもなくなる。
【００３４】
この場合のペーストハンダ６２は、先にも述べたように錫と銅の合金からなるペーストハンダとされる。なお、ペーストハンダ６２は有鉛タイプ、無鉛タイプの何れのものでもよい。また、高温ハンダ２４は、例えば容器本体２に蓋３を接合するときに、容器本体２内を汚さないようにフラックスが含まれていない金錫合金ハンダとされる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、容器本体２の電極端子６ａ〜６ｄを容器本体２の四隅に形成した切欠部５，５・・に設ける場合を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、容器本体２の側面に形成する電極端子は必ずしも切欠部５，５に形成する必要はない。
また、本発明は水晶振動子のみならず、レゾネータなどの圧電片を利用した圧電振動子にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態とされる水晶振動子の斜視図である。
【図２】本実施の形態とされる水晶振動子の上面図、正面図、外側底面図である。
【図３】本実施の形態とされる水晶振動子において電極端子の断面構造を拡大して示した図である。
【図４】図３に示した水晶振動子をプリント基板に実装したときの様子を示した図である。
【図５】従来の水晶振動子の上面図、正面図、外側底面図である。
【図６】従来の水晶振動子において電極端子の断面構造を拡大して示した図である。
【図７】図６に示した水晶振動子をプリント基板に実装したときの様子を示した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  水晶振動子、２ａ  第１セラミック層、２ｂ  第２セラミック層、２  容器本体、３  蓋、４  接合面、５  切欠部、６ａ〜６ｄ  電極端子、７  凸部、１１ａ  １１ｂ  引出電極、１２  台座、２１  メタライズ面、２２  ２３  メッキ、２４  高温ハンダ、３１  金属部材（コバール）、３２  ニッケルメッキ、５０ａ  励振電極、５０  水晶片、５１  導電性接着剤、６１  プリント基板、６２  ペーストハンダ
【図１】
2005175520.tif 000003
【図２】
2005175520.tif 000004
【図３】
2005175520.tif 000005
【図４】
2005175520.tif 000006
【図５】
2005175520.tif 000007
【図６】
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【図７】
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