(57)【要約】【課題】本発明の目的は、圧電発振器が小型化しても、集積回路素子への制御信号の入出力が確実に行うことができ、且つ隣接する外部接続用電極端子同士が電気的干渉を起こすことのない圧電発振器を提供することにある。【解決手段】基板の一方の主面には第１の側壁部が形成されており、第１の側壁部に囲まれた第１の凹部空間内には圧電振動素子が搭載されており、更に、基板の他方の主面には第２の側壁部が形成されており、第２の側壁部に囲まれた第２の凹部空間内には集積回路素子が搭載されており、第２の側壁部の第２の凹部空間１７開口側頂面の４つの角部には外部接続用電極端子が形成されている圧電発振器において、各外部接続用電極端子間の第２の凹部空間開口側頂面に、集積回路素子へ制御信号を入出力に用い、且つ圧電発振器実装時においては接地端子として用いるデータ書込用電極パッドが形成されている圧電発振器。【選択図】図１
2007103994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面形状が矩形で且つ外形形状が平板形状の基板の一方の主面の辺縁部には、直立した第１の側壁部が形成されており、該第１の側壁部及び該主面に囲まれた第１の凹部空間内には圧電振動素子が搭載されており、該第１の凹部空間は、該第１の凹部空間の開口部を覆うように配置固着した蓋体により気密封止されており、更に、該基板の他方の主面上には、該圧電振動素子と電気的に接続した集積回路素子が配置固着され、更に、該基板の他方の主面の辺縁部には直立した第２の側壁部が形成されており、該第２の側壁部及び該主面に囲まれた第２の凹部空間内には少なくとも集積回路素子が搭載されており、該第２の側壁部の該第２の凹部空間開口側頂面の４つの角部には各々外部接続用電極端子が形成されている圧電発振器において、
該第２の側壁部における該外部接続用電極端子間の該第２の凹部空間開口側頂面に、該集積回路素子に電気的に接続し該集積回路素子へ制御信号を入出力し、且つ該圧電発振器実装時においては、外部基板の接地端子と接続導通し、且つ該圧電発振器の該外部基板への固着に用いる電極パッドが形成されていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
該電極パッドが温度補償データ書込用電極パッドであることを特徴とする請求項１記載の圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる圧電発振器に関するものであり、特に容器体の主面に垂直方向の断面形状が所謂Ｈ形状をしている圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯用通信機器等の電子機器内には、電子機器を構成する電子部品の一つとして圧電発振器が用いられている場合がある。
【０００３】
かかる従来の圧電発振器としては、例えば図５に示す如く、基板５２の上面と第１の側壁部５３とにより囲繞されている第１の凹部空間５７と、基板５２の下面と第２の側壁部５５とにより囲繞されている第２の凹部空間５８とを有する容器体５１の第１の凹部空間５７内底面に、圧電振動素子６０を実装して気密封止し、且つ前記の第２の凹部空間５８内に、圧電振動素子６０の温度補償を行なうための集積回路素子６４を収容してなる温度補償型の圧電発振器であって、第２の凹部空間５８の内部に、集積回路素子６４を保護するための樹脂６５を充填した圧電発振器が開示してある。また、集積回路素子６４に温度補償データの書き込みを行うデータ書込用電極パッド５６は基板５２の外側面に形成されている。又、第２の凹部空間５８を形成している第２の側壁部５５の第２の凹部空間５８開口側（実装側）頂面の４つの角部には外部接続用電極端子５９が形成されており、この外部接続用電極端子５９を、外部の回路母基板の配線又は電極パッドに半田等で接合することにより、圧電発振器が外部の回路母基板上に実装されることとなる。
【０００４】
上述のような容器構造の利点は、容器体５１の第１の凹部空間５７内に圧電振動素子６０を実装し、基板５２を挟んで対向する第２の凹部空間５８内の底面に集積回路素子６４を実装しているため、実装面積の小さい小型の圧電発振器ができる。また、圧電振動素子６０と集積回路素子６４とを独立した全く異なる空間領域に収容することができるため、圧電振動素子６０の発振動作を長期にわたり安定化させることができる。また、圧電振動素子６０の発振特性の不良を集積回路素子搭載前の製造工程中に簡単に検出できるため、集積回路素子６４の無駄な消費、無駄な製造工程の未実施により、安価な圧電発振器を提供できる。また、容器体５１の第１の凹部空間５７内に圧電振動素子６０を実装した後に、集積回路素子６４を第２の凹部空間５８内に実装しているので、圧電振動素子６０実装後に周波数安定化のために行なう熱処理が、集積回路素子６４に印加されず、集積回路素子６４の動作信頼性や接続信頼性を高めることができる。
【０００５】
上述したような圧電振動子及び圧電発振器については、以下の先行技術文献に開示がある。
【特許文献１】特開２００５−９４５１４号公報
【０００６】
尚、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の圧電発振器を形成した場合、更なる圧電発振器の小型化薄型化が進行するにつれ、データ書込用電極パッドを形成するための容器体外側面のスペースが著しく縮小してしまい、データ書込用電極パッドを形成することが難しくなるか、又は非常に小さなデータ書込用電極パッドとなってしまい、温度補償データを入力するためのデータ書込治具をデータ書込用電極パッドに確実に接触させることが難しくなる。
【０００８】
更に、圧電発振器の小型化により、容器体の第２の凹部空間開口側頂面の４つの角部に形成された外部接続用電極端子同士が近接して形成することになり、隣接する外部接続用電極端子同士が電気的に干渉しやすい構造となる恐れがある。
【０００９】
本発明は上記欠点に鑑み考え出されたものであり、圧電発振器が小型化薄型化しても、データ書込治具が確実に接触することが可能な大きさのデータ書込用電極パッドを有し、且つ隣接する外部接続用電極端子同士が電気的に干渉を起こすことのない圧電発振器の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧電発振器は、主面形状が矩形で且つ外形形状が平板形状の基板の一方の主面の辺縁部には、直立した第１の側壁部が形成されており、該第１の側壁部及び該主面に囲まれた第１の凹部空間内には圧電振動素子が搭載されており、該第１の凹部空間は、該第１の凹部空間の開口部を覆うように配置固着した蓋体により気密封止されており、更に、該基板の他方の主面上には、該圧電振動素子と電気的に接続した集積回路素子が配置固着され、更に、該基板の他方の主面の辺縁部には直立した第２の側壁部が形成されており、該第２の側壁部及び該主面に囲まれた第２の凹部空間内には少なくとも集積回路素子が搭載されており、該第２の側壁部の該第２の凹部空間開口側頂面の４つの角部には各々外部接続用電極端子が形成されている圧電発振器において、
該第２の側壁部における該外部接続用電極端子間の該第２の凹部空間開口側頂面に、該集積回路素子に電気的に接続し該集積回路素子へ制御信号を入出力し、且つ該圧電発振器実装時においては接地端子として導通及び該圧電発振器の外部基板への固着に用いる電極パッドが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の圧電発振器は、該電極パッドが温度補償データ書込用電極パッドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電発振器によれば、第２の側壁部における外部接続用電極端子間の第２の凹部空間開口側頂面に、集積回路素子に電気的に接続し集積回路素子へ制御信号を入出力し、且つ該圧電発振器実装時においては接地端子として導通及び該圧電発振器の外部基板への固着に用いる電極パッドが形成されていることから、従来の容器体外側面に形成している温度補償用データ等の制御信号を入出力するための電極パッドに比べ、形成面積が大きな電極パッドを形成することが可能となる。
【００１３】
又、この電極パッドは圧電発振器の実装時においては外部の基板の接地端子に電気的及び機械的にさせることにより、第２の側壁部の第２の凹部空間開口側頂面の４つの角部に形成された外部接続用電極端子同士の電気的干渉を、接地されている電極パッドで遮断することが可能となる。
【００１４】
このことにより、製造作業が容易であり、信頼性が高い小型薄型の圧電発振器を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる圧電発振器を実装面側（集積回路素子搭載側）から斜視した外観斜視図である。又図２は図１に記載の仮想切断線Ａ１−Ａ２で切断した場合の断面図である。図３は図１に開示の圧電発振器を外部基板へ実装した形態を示した外観斜視図である。図４は本発明の他の実施形態にかかる圧電発振器を実装面側（集積回路素子搭載側）から斜視した外観斜視図である。
尚、各図において、同一の符号は同じ対象を示すものとし、説明を明りょうにするため説明不要な構造体の一部を図示せず、また各構造物の寸法も一部誇張して図示しており、特に各構造物の厚み寸法は著しく誇張している。
【実施例】
【００１６】
各図に図示する圧電発振器は大略的に言って、基板２、第１の側壁部３及び第２の側壁部５より構成された容器体１、圧電振動素子１２、集積回路素子１４、樹脂１６とで構成されている。
各図に図示する圧電発振器は、基板２と第１の側壁部３で囲繞された第１の凹部空間１０に圧電振動素子１２を収容し、第２の側壁部５の実装側頂面の四隅部に外部接続用電極端子９が設けられている。外部接続用電極端子９は、第２の側壁部５内の導配線を介して、基板２と第２の側壁部５で囲繞された第２の凹部空間１７内に搭載れている集積回路素子１４の所定の電極端子と電気的に接続されている。また、集積回路素子１４の表面と、その表面と対向する第２の凹部空間１７の内部表面との間には樹脂材１６が充填されている。また、第２の側壁部５の実装側頂面の四隅部に形成された隣り合う外部接続用電極端子９間には、集積回路素子１４の温度補償データ書込端子と電気的に接続したデータ書込用電極パッド６が配置されている。
【００１７】
図１は、第２の側壁部５の実装側頂面の四隅部に形成された外部接続用電極端子９間に配置されたデータ書込用電極パッド６の位置関係を示している。図１に示すようにデータ書込用電極パッド６は第２の側壁部５の実装側頂面の四隅部に形成されている外部接続用電極端子９間のほぼ中間となる位置に形成されている。
【００１８】
容器体１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２、基板２と同様のセラミック材料から成る第１の側壁部３と第２の側壁部５を焼成し一体となるように構成されている。第１の側壁部３の内側に位置する基板２の表面には、導電性接着剤１３を介して圧電振動素子１２が実装される。容器体１の使用目的の一つは、その内部に、具体的には、基板２の上面と第１の側壁部３の内面と蓋体４の下面とで囲まれる第１の凹部空間１０内に圧電振動素子１２を収容して気密封止するためのものであり、蓋体４は、４２アロイやコパール、リン青銅等から成り、第１の凹部空間開口側の第１の側壁部３頂部に蓋体４を載置し固着させることによって第１の凹部空間を気密封止している。
【００１９】
また、容器体１の第１の凹部空間１０に収容される圧電振動素子１２の材料としては主に水晶が用いられ、人工水晶体より結晶軸から所定のアングルでカットした水晶素板に外形加工研磨を施し、その両主面に一対の振動電極を被着・形成して圧電（水晶）振動板として構成される。この圧電（水晶）振動板に、外部から変動電圧が一対の振動電極を介して水晶素板に印加されると、所定の周波数で所定のモードの振動を起こす。
【００２０】
一方、図１、図２に図示するように、上述した基板２の下面には、第２の側壁部５が形成され、第２の側壁部５の四隅部には外部接続用電極端子９が被着・形成されている。これら第２の側壁部５間に位置する基板２の下面には、矩形状に形成されたフリップチップ型の集積回路素子１４が搭載されており、集積回路素子１４は導電性接合材１８を介して基板２に接続されている。
【００２１】
集積回路素子１４はその回路形成面に、周囲の温度状態を検知する感温素子、圧電振動素子１２の温度特性を補償する温度補償データを有し、温度補償データに基づいて前記圧電振動素子１２の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、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が設けられており、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こととなる。ここで圧電振動素子１２と集積回路素子１４は図２に図示する基板２の内層に設けられたメタライズ配線１５により電気的に接続されている。また、集積回路素子１４とデータ書込用電極パッド６も、基板２の内層に設けられたメタライズ配線（不図示）により電気的に接続されており、上記温度補償データは、温度補償データに基づいて圧電振動素子１２の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路を有する集積回路素子１４が第２の凹部空間１７内に搭載された後へ、圧電発振器の仕様を所望の数値となるように、データ書込用電極パッド６よりビットデータとして集積回路素子１４内に書き込まれる。
【００２２】
ここで、本発明の特徴部分は図３に図示するように、第２の側壁部５の実装側頂面に配置され、且つ温度補償データの書き込みに使用した後のデータ書込用電極パッド６を外部基板３０の接地端子３１と電気的及び機械的に接続することで、第２の側壁部５の第２の凹部空間２０開口側頂面の４つの角部に形成された隣接する外部接続用電極端子９同士の電気的干渉を電極パッド６により遮断することが可能となる。これにより圧電発振器が小型化しても、第２の側壁部５の実装側頂面の四隅部に配置された外部接続用電極端子９が隣接する端子同士の干渉のない電気特性の安定した圧電発振器を得ることができる。
【００２３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば上述の実施形態においては、第２の側壁部５の実装側頂面の四隅部の外部接続用電極端子９間の２ヶ所に電極パッド６を形成しているが、図４に示すように外部接続用電極端子９間の２ヶ所にデータ書込用電極パッド６を配置しても構わない。この場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明の一実施形態にかかる圧電発振器を実装面側（集積回路素子搭載側）から斜視した外観斜視図である。
【図２】図２は図１に記載の仮想切断線Ａ１−Ａ２で切断した場合の断面図である。
【図３】図３は図１に開示の圧電発振器を外部基板へ実装した形態を示した外観斜視図である。
【図４】図４は本発明の他の実施形態にかかる圧電発振器を実装面側（集積回路素子搭載側）から斜視した外観斜視図である。
【図５】図５は、従来の圧電発振器の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・容器体
２・・・基板
３・・・第１の側壁部
４・・・蓋体
５・・・第２の側壁部
６・・・データ書込用電極パッド
９・・・外部接続用電極端子
１０・・・第１の凹部空間
１２・・・圧電振動素子
１３・・・導電性接着剤
１４・・・集積回路素子
１５・・・メタライズ配線
１６・・・樹脂材
１７・・・第２の凹部空間
１８・・・導電性接合材  
【図１】
2007103994.tif 000003
【図２】
2007103994.tif 000004
【図３】
2007103994.tif 000005
【図４】
2007103994.tif 000006
【図５】
2007103994.tif 000007