(57)【要約】【課題】  近接配置された２つの電極パッド上に夫々塗布した導電性接着剤を用いて単一の圧電振動素子を電気的機械的に接合するようにした圧電振動素子の支持構造において、導電性接着剤間の短絡を防止しつつ、耐衝撃性、接着強度を高めるようにした圧電振動素子の支持構造、表面実装型圧電振動子、及び表面実装型圧電発振器を提供する。【解決手段】  絶縁基板面に近接配置された２つの電極パッド６の各面上に塗布した導電性接着剤７により単一の圧電振動素子１０を接着して支持する圧電振動素子の支持構造において、２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、絶縁基板面と対向する圧電振動素子面との間を絶縁性弾性接着剤２０により接着した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板面に近接配置された２つの電極パッドの各面上に塗布した導電性接着剤により単一の圧電振動素子を接着して支持する圧電振動素子の支持構造において、
前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、該絶縁基板面と対向する圧電振動素子面との間を絶縁性弾性接着剤により接着したことを特徴とする圧電振動素子の支持構造。
【請求項２】
絶縁基板面に近接配置された２つの電極パッドの各面上に塗布した導電性接着剤により単一の圧電振動素子を接着して支持する圧電振動素子の支持構造において、
前記各導電性接着剤と、前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、前記圧電振動素子端部との間を絶縁性弾性接着剤により連続して接着したことを特徴とする圧電振動素子の支持構造。
【請求項３】
前記絶縁性弾性接着剤として、シリコーン系接着剤を用いたことを特徴とする請求項１、又は２に記載の圧電振動素子の支持構造。
【請求項４】
表面実装用パッケージの凹所内に設けた２つの電極パッド上に、圧電振動素子の２つの接続パッドを導電性接着剤により接着して支持すると共に、前記凹所を蓋により気密封止した表面実装型圧電振動子において、
前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と前記２つの接続パッド間に位置する圧電基板面との間を絶縁性弾性接着剤により接着したことを特徴とする表面実装型圧電振動子。
【請求項５】
表面実装用パッケージの凹所内に設けた２つの電極パッド上に、圧電振動素子の２つの接続パッドを導電性接着剤により接着して支持すると共に、前記凹所を蓋により気密封止した表面実装型圧電振動子において、
前記各導電性接着剤と、前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、前記圧電振動素子端部と、の間を絶縁性弾性接着剤により連続して接着したことを特徴とする表面実装型圧電振動子。
【請求項６】
前記絶縁性弾性接着剤として、シリコーン系接着剤を用いたことを特徴とする請求項４、又は５に記載の表面実装型圧電振動子。
【請求項７】
請求項４、５又は６に記載の表面実装型圧電振動子と、前記表面実装用パッケージに装備された発振回路部品と、を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動素子を表面実装用のパッケージ、その他の絶縁基板上に設けた電極パッド上に電気的、機械的に接続するための支持構造、更には該支持構造を備えた表面実装型圧電振動子、及び表面実装型圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子の如く、圧電振動素子をパッケージ内に気密封止した構造の表面実装型の圧電デバイスは、携帯電話機、ページャ等の通信機器や、コンピュータ等の電子機器等において、基準周波数発生源、フィルタ等として利用されている。
上記電子機器に対する小型化、高性能化の要請により、使用される圧電デバイスを構成する圧電振動素子に対しても小型化、高周波化が求められている。具体的には、例えば縦横寸法が数ｍｍ程度、振動部の厚さが数十μｍ程度の超小型化が求められている。圧電振動素子は、圧電基板の主面上に励振電極と、リード端子を成膜した構成を有しており、圧電デバイスを構築する場合、圧電振動素子は絶縁材料から成るパッケージや絶縁基板面に設けた平面状の電極パッド面に導電性接着剤を用いて接着される。
パッケージ及び圧電振動素子の小型化に伴って電極パッドの面積が狭くなると、圧電振動素子の接着に使用する導電性接着剤の量も減少せざるを得なくなるため、接着強度が低下する。また、導電性接着剤を構成するバインダー中には接着力を有しないＡｇフィラーが含まれているため、Ａｇフィラーの分だけ接着強度が低下すると共に、弾性力による耐衝撃性能も低下するという問題がある。
このような不具合に対する対策として、特許文献１には、片持ち３点支持構造によって導電性接着剤の接着強度を増大させる技術が開示されている。即ち、この従来例では、パッケージ内底面の２つのホット端子（電極パッド）間に電気的に中立な補助端子を設け、この端子と圧電振動素子端縁との間を導電性接着剤によって接着することによって３点支持構造を実現している。
しかし、この従来例にあっては、狭いスペース内に導電性接着剤が３箇所近接配置されているため、中央の導電性接着剤を介して２つのホット端子が短絡を起こしやすい。特に、小型化によってホット端子間の距離が狭くなると、圧電振動素子上に設けた各リード端子の端部に位置する接続パッド間の距離、パッケージ側の電極パッドと励振電極間の距離が夫々接近するため、接着に使用する導電性接着剤の流出による電極パッド間の短絡、励振電極への付着による特性劣化の虞が増大する。
【特許文献１】特開２００１−２８５０１１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、近接配置された２つの電極パッド上に夫々塗布した導電性接着剤を用いて単一の圧電振動素子を電気的機械的に接合するようにした圧電振動素子の支持構造において、導電性接着剤間の短絡を防止しつつ、耐衝撃性、接着強度を高めるようにした圧電振動素子の支持構造、表面実装型圧電振動子、及び表面実装型圧電発振器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明に係る圧電振動素子の支持構造は、絶縁基板面に近接配置された２つの電極パッドの各面上に塗布した導電性接着剤により単一の圧電振動素子を接着して支持する圧電振動素子の支持構造において、前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、該絶縁基板面と対向する圧電振動素子面との間を絶縁性弾性接着剤により接着したことを特徴とする。
請求項２の発明は、絶縁基板面に近接配置された２つの電極パッドの各面上に塗布した導電性接着剤により単一の圧電振動素子を接着して支持する圧電振動素子の支持構造において、前記各導電性接着剤と、前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、前記圧電振動素子端部との間を絶縁性弾性接着剤により連続して接着したことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１、又は２において、前記絶縁性弾性接着剤として、シリコーン系接着剤を用いたことを特徴とする。
請求項４の発明に係る表面実装型圧電振動子は、表面実装用パッケージの凹所内に設けた２つの電極パッド上に、圧電振動素子の２つの接続パッドを導電性接着剤により接着して支持すると共に、前記凹所を蓋により気密封止した表面実装型圧電振動子において、前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と前記２つの接続パッド間に位置する圧電基板面との間を絶縁性弾性接着剤により接着したことを特徴とする。
請求項５の発明は、表面実装用パッケージの凹所内に設けた２つの電極パッド上に、圧電振動素子の２つの接続パッドを導電性接着剤により接着して支持すると共に、前記凹所を蓋により気密封止した表面実装型圧電振動子において、前記各導電性接着剤と、前記２つの電極パッド間に位置する絶縁基板面と、前記圧電振動素子端部と、の間を絶縁性弾性接着剤により連続して接着したことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項４、又は５において、前記絶縁性弾性接着剤として、シリコーン系接着剤を用いたことを特徴とする。
請求項７の発明に係る表面実装型圧電発振器は、請求項４、５又は６に記載の表面実装型圧電振動子と、前記表面実装用パッケージに装備された発振回路部品と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、近接配置された２つの電極パッド上に夫々塗布した導電性接着剤を用いて圧電振動素子を電気的機械的に接合するようにした圧電振動素子の支持構造において、２つの電極パッドと圧電振動素子との間を夫々接着する導電性接着剤の間に絶縁性弾性接着剤を配置してパッケージ（絶縁基板）と圧電振動素子との間を補助的に接続することにより、導電性接着剤間の短絡を防止しつつ、耐衝撃性、接着強度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る圧電振動子の縦断面図、及び内部構成を示す平面図である。
この圧電振動子１は、例えば水晶振動子である。圧電振動子１は、表面実装用のパッケージ２の凹所３内に水晶振動素子等の圧電振動素子１０を収容してから凹所３を金属蓋４により封止した構成を備えている。
パッケージ２は、セラミック等の絶縁材料から成る本体（絶縁基板）４の外底面に表面実装用の実装端子５を備えると共に、凹所３の内底面には圧電振動素子１０を導電性接着剤７を用いて電気的機械的に接続するための電極パッド６が２個近接配置されている。
圧電振動素子１０は、水晶基板等の圧電基板１１と、圧電基板１１の両主面に夫々形成した励振電極１２、１３と、各励振電極１２、１３から圧電基板１１の一端縁１１ａに向けて夫々引き出されたリード端子１２ａ、１３ａと、各リード端子１２ａ、１３ａの端部に連設された接続パッド１２ｂ、１３ｂと、を備えている。圧電基板１１の一方の面１１ｂに形成された励振電極１２から延びるリード端子１２ａは圧電基板の同一面に形成された接続パッド１２ｂと導通している。圧電基板１１の他方の面に形成された励振電極１３から延びるリード端子１３ａは前記一方の面１１ｂの端縁１１ａに沿って形成された接続パッド１３ｂと導通している。従って、両接続パッド１２ｂ、１３ｂは、圧電基板１１の一方の面の一端縁１１ａに沿って近接配置された状態にある。また、各接続パッド１２ｂ、１３ｂは、パッケージ側の電極パッド６、６と一対一で対応し得る位置関係となるように配置されている。
【０００７】
本発明の圧電振動子１の特徴的な構成は、２つの電極パッド６、６間に位置するパッケージ凹所内底面（絶縁基板面）と、パッケージ凹所内底面と対向する圧電振動素子１０の下面との間を絶縁性弾性接着剤２０により接着した構成にある。具体的には、２つの電極パッド６、６間に位置する絶縁基板面と２つの接続パッド１２ｂ、１３ｂ間に位置する圧電基板面との間を絶縁性弾性接着剤２０により接着した構成を備えている。
この絶縁性弾性接着剤２０としては、例えば高い弾性を有したシリコーン系接着剤、即ちシリコーンゴム（熱硬化性シリコーン接着剤）を用いる。シリコーン系接着剤の硬度は、使用する導電性接着剤７の材質に応じて適宜調整すればよい。
このように２箇所ある導電性接着剤７による接着箇所の中間位置に絶縁性弾性接着剤２０から成る接着箇所を設けたので、接着面積の増大によってパッケージと圧電振動素子との接着強度を高めると共に、絶縁性弾性接着剤２０の緩衝機能によって耐小敵性を高めることができる。しかも、絶縁性弾性接着剤２０の絶縁性によって近接配置された２つの導電性接着剤７同士の短絡を防止することができる。また、導電性接着剤７としてシリコーンゴムを用いることにより、接着部の耐熱性を高めることが可能となる。
圧電振動素子１０のマウントに際しては、予め両電極パッド６、６上に適量の導電性接着剤７を塗布し、更に両電極パッド６、６間の絶縁基板面に絶縁性弾性接着剤２０を塗布してから、圧電振動素子１０の片面１１ｂの端部を各接着剤７、２０上に接着する。この結果、緩衝機能を有した接着剤により三箇所で圧電振動素子１０を接着保持することとなり、接着強度、耐衝撃性を高めることができる。また、導電性接着剤間の短絡を確実に阻止することができる。
【０００８】
次に、図２（ａ）は本発明の他の実施形態に係る圧電振動素子の支持構造を説明するための圧電振動子の要部平面図であり、（ｂ）はその要部正面縦断面図である。
この実施形態に係る圧電振動素子の支持構造にあっては、表面実装用パッケージ２の凹所３内に設けた２つの電極パッド６上に、圧電振動素子１０の２つの接続パッド１２ｂ、１３ｂを導電性接着剤７により接着して支持すると共に、凹所３を蓋４により気密封止した表面実装型圧電振動子において、各導電性接着剤７と、２つの電極パッド６、６間に位置する絶縁基板面と、圧電振動素子端部１１ａと、の間を、絶縁性弾性接着剤２０により連続して接着した構成が特徴的である。
即ち、図１の実施形態においては、絶縁性弾性接着剤２０を２つの電極パッド６間の狭い領域に極限して配置したが、本実施形態では各導電性接着剤７の外面、導電性接着剤７間に位置する絶縁基板面（該絶縁基板面と圧電振動素子下面との間）、及び圧電振動素子端部１１ａを含む領域を絶縁性弾性接着剤２０によって被覆、充填することによって、緩衝材としての絶縁性弾性接着剤２０による支持範囲を拡大し、耐衝撃性の増大を図っている。
圧電振動素子１０のマウントに際しては、予め両電極パッド６、６上に適量の導電性接着剤７を塗布してから、圧電振動素子１０の片面１１ｂの端部を導電性接着剤７、７上に接着する。その後、導電性接着剤７、７間に位置する絶縁基板面と圧電振動素子端部下面との間の空間、導電性接着剤７、７の外面、更には圧電振動素子端部外面にかけて絶縁性弾性接着剤２０を充填、被覆することにより接続を完了する。この結果、緩衝機能を有した接着剤７、２０により広い範囲に亘って圧電振動素子１０を接着保持することとなり、接着強度、耐衝撃性を高めることができる。また、導電性接着剤間の短絡を確実に阻止することができる。
【０００９】
なお、本発明の圧電振動素子１０を図１（ａ）に示した如きパッケージ２に収容することにより圧電振動子を構築できる一方で、パッケージ内、或いはパッケージ外の適所に図示しない発振回路部品（ＩＣ部品等）を組み付けることにより、表面実装型の圧電発振器を構築することができる。
なお、上記実施形態では、圧電結晶材料として水晶を例示したが、これは一例に過ぎず、本発明はあらゆる圧電結晶材料から成る水晶振動素子に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る圧電振動子のＡ−Ａ断面図、及び内部構成を示す平面図。
【図２】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る圧電振動素子の支持構造を説明するための圧電振動子の要部平面図、（ｂ）はその要部正面縦断面図。
【符号の説明】
【００１１】
１…圧電振動子、２…表面実装用パッケージ、３…凹所、４…蓋、５…実装端子、６…電極パッド、７…導電性接着剤、１０…圧電振動素子、１１…圧電基板、１１ａ…圧電振動素子端部、１１ｂ…片面、１２、１３…励振電極、１２ａ…リード端子、１２ｂ…接続パッド、１２ｂ…両接続パッド、１３…励振電極、１３ａ…リード端子、１３ｂ…接続パッド、２０…絶縁性弾性接着剤。
【図１】
2007096530.tif 000003
【図２】
2007096530.tif 000004