(57)【要約】【課題】  凸レンズ状の圧電振動片がパッケージに接触することのないパッケージおよび電極構造を提供する。【解決手段】  パッケージ１７は、実装基板に接合する外部端子３８が裏面に設けられた下側シート１８と、前記下側シート１８の上面に積層され、中央部に穴部２０が形成されるとともに、上面に圧電振動片１６を接合するマウント電極３０が設けられた上側シート２２と、この上側シート２２の上面に接合したシールリング４０と、を有する構成である。また前記マウント電極３０は前記穴部２０の側面に形成した導電部３６を介して前記外部端子３８に電気的に接続される構成である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板に接合する外部端子が裏面に設けられた下側シートと、
前記下側シートの上面に積層され、中央部に穴部が形成されるとともに、上面に圧電振動片を接合するマウント電極が設けられた上側シートと、
この上側シートの上面に接合したシールリングと、
を有することを特徴とするパッケージ。
【請求項２】
前記シールリングは、前記上側シートの前記マウント電極を設けた面と同一面に接合してあることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記マウント電極は前記穴部の側面に形成した導電部を介して前記外部端子に電気的に接続してあることを特徴とする請求項１または２に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記導電部は、前記マウント電極の一部を切り欠いて、前記穴部の側面に設けられた溝部に充填した導電部材によって形成したことを特徴とする請求項３に記載のパッケージ。
【請求項５】
圧電振動片を実装するマウント電極の構造であって、
絶縁部材の上面縁部に設けた電極部と、
この電極部の一部を切り欠いて前記絶縁部の側面に形成した溝部に充填され、前記電極部に接続されている導電部材と、
からなることを特徴とするマウント電極構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパッケージおよびマウント電極構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子は電子機器の基準周波数源等として、多くの電子機器に搭載されている。近年は、携帯電話に代表されるように、電子機器が小型化されているのに伴い、圧電振動子も小型化・薄型化されている。このため圧電振動子を構成する圧電振動片を小型化すると同時に、圧電振動片を実装するパッケージについても小型化・薄型化の改良が行われている。
【０００３】
圧電振動片は振動片の両面に励振電極が形成された構成であり、この励振電極に電気信号を印加すると振動が励起され、励振電極のない部分では振動が指数関数的に減衰する。そして圧電振動片を小型化すると、振動減衰領域、すなわち励振電極のない部分を大きくとることができず、マウント部に振動が伝わってしまい、これが振動エネルギのロスとなってクリスタルインピーダンス（ＣＩ）値が高くなってしまう。また厚み滑り振動する圧電振動片の厚みは発振周波数と反比例の関係があり、圧電振動片が厚くなると発振周波数が低くなる。そして圧電振動片が厚くなると振動が伝搬される振動エリアは大きく広がり、圧電振動片を保持するマウント部まで振動が伝搬されるのでＣＩ値が高くなる。このため小型化された圧電振動片、および低周波数域を発振する圧電振動片は、両面中央部を凸状（凸レンズ形状）にすることにより、励起された振動を中央部に閉じ込めてＣＩ値を低くしている。
【０００４】
また圧電振動片を実装するパッケージは、パッケージベースとリッドからなる。図６に圧電振動子の断面図を示す。この圧電振動子１０１のパッケージベース１０２は、上側シート１０３と下側シート１０４を積層して底板１０５を形成し、底板１０５上の周縁部に銀ロウ１０６を介してシールリング１０７を接合した構成である。そして底板１０５上の銀ロウ１０６よりも内側部分にマウント電極１０８が形成され、このマウント電極１０８は上側シート１０３に形成されたビアホール、および上側シート１０３と下側シート１０４の間に形成された導通部１１２を介して、パッケージベース１０２の裏面に形成された外部端子１０９に導通された構成である。そしてマウント電極１０８上に導電性接着剤を用いて圧電振動片１１０を実装し、シールリング１０７上にリッド１１１を接合して圧電振動子１０１が構成されている。このようなパッケージについて開示された発明として特許文献１が挙げられる。
【特許文献１】特開２００２−２６６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、凸レンズ形状の圧電振動片を上述したパッケージに実装する場合、パッケージベースのマウント電極はメタライズ印刷等で形成されるため、圧電振動片を実装するのに十分な高さを確保することができず、圧電振動片の凸部がパッケージに接触する問題があった。
【０００６】
またマウント電極を高くするためにメタライズ印刷を２回行うと、１段目と２段目の印刷位置にズレが生じて、底板とシールリングを接合する銀ロウや金属シールリングに印刷パターンが接触して、マウント電極と金属シールリングが短絡する虞があった。さらに上述したように接触しなかった場合でも、マウント電極に導電性接着剤を塗布したときに導電性接着剤がシールリングまたは銀ロウに接触して、マウント電極と金属シールリングが短絡する虞があった。
【０００７】
またパッケージの製造時において、底板に金属シールリングを接合するときは、金属シールリングの位置決めを行う目印やガイドがないので、位置決め精度の確保が難しく、金属シールリングの位置にズレが生じる問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の欠点を解決するためになされたもので、圧電振動片をパッケージに実装したときに、圧電振動片とパッケージとの間隔を確保するパッケージを提供することを目的とする。
またパッケージに用いられるマウント電極構造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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るパッケージは、実装基板に接合する外部端子が裏面に設けられた下側シートと、前記下側シートの上面に積層され、中央部に穴部が形成されるとともに、上面に圧電振動片を接合するマウント電極が設けられた上側シートと、この上側シートの上面に接合したシールリングと、を有することを特徴としている。下側シートと上側シートを積層することによりパッケージに凹陥部を形成することができる。このためマウント電極に凸レンズ形状をなす小型の圧電振動片や低周波数域を発振する圧電振動片を実装しても、圧電振動片の凸部が凹陥部に入るので、圧電振動片とパッケージが接触することがない。
【００１０】
また前記シールリングは、前記上側シートの前記マウント電極を設けた面と同一面に接合してあることを特徴としている。上側シートとシールリングの間にシートを設ける必要がないので、パッケージを薄型化することができる。
【００１１】
また前記マウント電極は前記穴部の側面に形成した導電部を介して前記外部端子に電気的に接続してあることを特徴としている。この場合、前記導電部は、前記マウント電極の一部を切り欠いて、前記穴部の側面に設けられた溝部に充填した導電部材によって形成することが好ましい。これにより、マウント電極の一部を、上側シートと下側シートを導通する導通部にすることができるので、マウント電極以外の位置にビアホール等の導通部を設ける場合に比べてパッケージを小型化することができる。
【００１２】
また本発明に係るマウント電極構造は、圧電振動片を実装するマウント電極の構造であって、絶縁部材の上面縁部に設けた電極部と、この電極部の一部を切り欠いて前記絶縁部の側面に形成した溝部に充填され、前記電極部に接続されている導電部材と、からなることを特徴としている。これにより導電部材の上面側をマウント電極の一部として用いることができるので、省スペース化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係るパッケージおよびマウント電極構造の好ましい実施の形態を説明する。図１に本実施の形態に係る圧電振動子の断面図を示す。また図２に本実施の形態に係るパッケージベースの平面図を示す。圧電振動子１０はパッケージベース１２、リッド１４および圧電振動片１６から構成されている。またパッケージベース１２とリッド１４からパッケージ１７が構成されている。パッケージベース１２は下側シート１８と、中央部に穴部２０を設けた上側シート２２を積層して、凹陥部２４を形成した底板２６を有している。この底板２６の上面に、凹陥部２４の側辺と接して電極膜２８が２箇所に設けられ、マウント電極３０の一部を構成している。この電極膜２８は圧電振動片１６に設けられた接続電極（不図示）の位置に対応した位置に設けられている。本実施例の場合、パッケージベース１２の短辺方向（紙面の上下方向）片側の前記側辺に設けられている。
【００１４】
図３にマウント電極３０の部分斜視図を示す。電極膜２８の凹陥部２４側において、電極膜２８の一部を切り欠くとともに、凹陥部２４の側面に沿って溝部３２が設けられている。この溝部３２の水平方向の断面形状は半円形や四角形等であればよい。そして溝部３２にはタングステンやモリブデン等の金属からなる導電部材３４が充填されている（図３（ａ）参照）。このため底板２６の上面側の導電部材３４表面はマウント電極３０の一部となり、マウント電極３０は導電部材３４の表面と電極膜２８から形成されている。また導電部材３４は導電部の一部となる。さらに上側シート２２に設けられた導電部材３４が下側シート１８と接する位置から、下側シート１８の裏面に形成された外部端子３８までの、上側シート２２と下側シート１８との間および下側シート１８の側面に導通部３６が形成されている。この導通部３６によりマウント電極３０と外部端子３８が導通している。ここで、導通部３６の別の実施例を、図３（ｂ）に示す。導通部３６は、溝部３２の円筒状内側表面に、タングステンやモリブデン等の導電部材が覆っている構成であっても良い。
【００１５】
そしてマウント電極３０上に導電性接着剤を用いて、低周波数域を発振する圧電振動片や小型化された圧電振動片が実装されている。このため圧電振動片１６は凸レンズ形状であり、圧電振動片１６の発振周波数をより低くすると凸レンズ形状の曲率がきつくなり、球状に近い形となる。この圧電振動片１６の凸状になる部分は底板２６の凹陥部２４内に入るよう実装されているので、圧電振動片１６と底板２６が接触することはない。
【００１６】
また底板２６上の周縁にはマウント電極３０や圧電振動片１６と接触することのない距離をあけて、銀ロウ（不図示）を介してシールリング４０が設けられている。このとき底板２６の長手方向に沿うシールリング４０の内壁は、凹陥部２４の側面と同一面を形成している。なおパッケージベース１２の形態によっては、底板２６の長手方向に沿うシールリング４０の内壁が、凹陥部２４の側面よりも底板２６の外側面の側に位置して、段差をなすように形成してもよい。またマウント電極３０が形成された側における、底板２６の短辺方向（紙面の上下方向）のシールリング４０の内壁は、マウント電極３０よりも底板２６の外側面の側に位置している。さらに、マウント電極３０と反対側におけるシールリング４０の内壁は、凹陥部２４の側壁よりも底板２６の外側面の側に位置して、段差をなすよう形成されている。なお、この段差における底板２６の上面には、圧電振動片１６を支える台座を設けてもよい。このシールリング４０上に、シーム溶接等によりリッド１４が接合されている。
【００１７】
次に、パッケージベース１２の製造方法について説明する。図４に上側シート２２の製造工程の説明図を示す。上側シート２２はセラミック等の絶縁部材からなる矩形の平面シートであり、マウント電極３０の位置に対応して２箇所に導電部材穴部４４が形成される（図４（ａ）参照）。この導電部材穴部４４にタングステンやモリブデン等の金属からなる導電部材３４が充填される（図４（ｂ）参照）。そして導電部材３４の略半分を残して上側シート２２の中央部を取除き、穴部２０を形成する（図４（ｃ）参照）。最後に導電部材３４が設けられた箇所から上側シート２２の内面側に向けて電極膜２８が形成される。この電極膜２８は、例えばタングステンやモリブデン等の金属をメタライズした後に、ニッケルメッキやクロムメッキ等を施し、最後に金メッキを施して形成される。なお電極膜２８を上側シート２２に形成した後に導電部材穴部４４を形成する工程でもよく、また導電部材穴部４４を形成した後に電極膜２８を形成し、その後導電部材穴部４４に導電部材３４を充填する工程でもよく、さらに導電部材穴部４４に導電部材３４を充填した後に電極膜２８を形成する工程でもよい。また、導電部材３４は、導電部材穴部４４全体を充填せずに、導電部材穴部４４内側表面を導電部材３４で覆う構成としても良い。
【００１８】
また下側シート１８はセラミック等の絶縁部材からなる矩形の平面シートである。この下側シート１８の上面および側面に設けられた導通部３６は、タングステンやモリブデン等の金属をメタライズ印刷して形成されている。そして上側シート２２と下側シート１８を重ね合わせて焼成することにより、上側シート２２と下側シート１８が一体化され、底板２６が形成される。
【００１９】
この底板２６にシールリング４０が接合される。図５にパッケージベース１２の製造方法の説明図を示す。図５（ａ）はパッケージベース１２の製造方法を説明する正面断面図であり、同図（ｂ）は側面断面図である。なお図５ではマウント電極３０、導通部３６および外部端子３８を省略して記載している。底板２６にシールリング４０を接合するときは、底板２６の凹陥部２４に治具４２を挿入し、この治具４２をガイドとして利用する。詳しくは、治具４２は平面部４６と突出部４８からなり、正面略Ｔ字の形状である。前記突出部４８は凹陥部２４よりも僅かに小さく形成されているので、凹陥部２４に治具４２を挿入したときにズレが生じることはない。また平面部４６の長手方向は、マウント電極３０および前記台座が設けられる部分を覆うために凹陥部２４よりも大きく形成され、長手方向に直交する方向は凹陥部２４と同じ大きさに形成されている。なおパッケージベース１２の形態によっては、平面部４６の長手方向に直交する方向が凹陥部２４よりも大きく形成される。この平面部４６の側面が底板２６にシールリング４０を接合するときのガイドになる。
【００２０】
そして、まず凹陥部２４に治具４２の突出部４８を挿入して、底板２６上に治具４２を載置する。この治具４２の平面部４６における側面をガイドにしてシールリング４０が底板２６上に接合される。このとき、底板２６上には予め前記銀ロウが塗布されており、前記銀ロウが底板２６とシールリング４０を接合する接合材となる。
【００２１】
このようなパッケージ１７は、底板２６上に治具４２を載置し、この治具４２をガイドとして底板２６上にシールリング４０を接合するので、シールリング４０の位置決め精度を高くすることができる。すなわち凹陥部２４からシールリング４０までの距離を常に同程度にすることができ、パッケージベース１２毎に前記距離が変化しない。よってパッケージベース１２上に圧電振動片１６を実装したときに、圧電振動片１６とシールリング４０の間隔を常に同程度にすることができる。また従来技術ではシールリングの位置ズレの量を考慮して圧電振動片の大きさが決定されていたが、本実施の形態ではシールリング４０の位置決め精度が高いので、位置ズレの量を考慮する必要がない。そして従来技術において用いられていた圧電振動片を本実施の形態で用いると、圧電振動片とシールリング４０の間隔に余裕ができる。このため、前記余裕ができた分だけ圧電振動片１６を大きくできるので、圧電振動片１６のクリスタルインピーダンス値を低くすることができる。よって高精度の圧電振動子１０を製造することができる。
【００２２】
また凸レンズ形状の圧電振動片１６をパッケージ１７に実装しても、底板２６には凹陥部２４が設けられているので、圧電振動片１６の凸部がパッケージベース１２に接触することがない。またシールリング４０は圧電振動片１６が接触しない高さを有しているので、圧電振動片１６がリッド１４に接触することはない。よって圧電振動片１６とパッケージ１７の間隔を確保することができ、従来技術に係るパッケージに比べて、本実施の形態に係るパッケージ１７は、より低周波数域を発振する圧電振動片１６を実装することができる。
【００２３】
また凹陥部２４を設けることにより圧電振動片１６とパッケージベース１２の間隔を確保しているため、メタライズ印刷を複数回行ってマウント電極３０を高く形成する必要がない。すなわち１回のメタライズ印刷によりマウント電極３０を形成できるので、印刷位置にズレが生じてマウント電極３０とシールリング４０が短絡することがない。よってマウント電極３０と、シールリング４０および前記銀ロウとの間隔を確保することができる。
【００２４】
またマウント電極３０は底板２６上に形成され、シールリング４０も底板２６上に接合されている。すなわちマウント電極３０は、シールリング４０を接合した面と同一面に形成され、底板２６とシールリング４０の間にシートを１層加える必要がないので、パッケージ１７を薄型化することができる。
【００２５】
またマウント電極３０の一部は導電部材３４から構成され、この導電部材３４は凹陥部２４の側面に沿って設けられている。すなわち上側シート２２の上面から下側シート１８と上側シート２２の間まで引き出す導通部３６を利用してマウント電極３０を形成しているので、マウント電極３０以外の部分に導通部３６を設けたパッケージに比べて小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態に係る圧電振動子の断面図である。
【図２】本実施の形態に係るパッケージベースの平面図である。
【図３】マウント電極の部分斜視図である。
【図４】上側基板の製造工程の説明図である。
【図５】パッケージベースの製造方法の説明図である。
【図６】従来技術に係る圧電振動子の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０………圧電振動子、１２………パッケージベース、１４………リッド、１６………圧電振動片、１８………下側シート、２２………上側シート、２４………凹陥部、２６………底板、３０………マウント電極、３６………導通部、３８………外部端子、４０………シールリング。
【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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