(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、簡易、且つ低コストな工程によって、導電性接着剤の電極パッド外への流出を確実に阻止する弾性突部を圧電振動素子面に備えた圧電振動素子を提供する。【解決手段】  圧電基板２の一端縁寄りの片面２ｂに弾性材料から成る弾性突部１０を備え、弾性突部は、接続パッド３ｂ、４ｂの内側端縁に沿って圧電基板の幅方向全長に亘って延在する第１の突部１０と、第１の突部の中間位置から圧電基板の一端縁まで延在する第２の突部１０ｂと、から成るＴ字状の構成を有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、該圧電基板の両主面に夫々形成した励振電極と、各励振電極から圧電基板の一端縁に向けて夫々引き出されたリード端子と、該各リード端子の端部に連設された接続パッドと、を備えた圧電振動素子において、
前記圧電基板の前記一端縁寄りの片面に弾性材料から成る弾性突部を備え、
前記弾性突部は、前記接続パッドの内側端縁に沿って圧電基板の幅方向全長に亘って延在する第１の突部と、該第１の突部の中間位置から圧電基板の前記一端縁まで延在する第２の突部と、から成るＴ字状の構成を有していることを特徴とする圧電振動素子。
【請求項２】
絶縁基板面に形成した電極パッド面上に、請求項１に記載された圧電振動素子の各接続パッドを導電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３】
表面実装用パッケージの凹所内に設けた電極パッド上に、請求項１に記載された圧電振動素子の各接続パッドを導電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４】
請求項３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、圧電振動子の改良、及び該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が小型化すると、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。
【０００３】
例えば、特許文献１には、圧電基板の端子電極（プラグ接続用電極）を囲むようにフッ化物を配置した撥水処理膜を形成（テフロン（登録商標）加工）することによって、導電性接着剤の流出による電極パッド間ショートや、励振電極への付着による特性劣化を防止する技術が開示されている。
しかし、この従来例にあっては、テフロン（登録商標）加工に際してプラズマ処理等の煩雑な工程を必要とするため、リードタイムが長くなり、その結果として製造コストが高くなり、さらにレジストパターンを形成するためのマスキング工程が必要となるため工程が複雑化し、工数が増大するという不具合も発生していた。
また、従来の表面実装型の圧電振動子は、圧電振動素子をパッケージの電極パッド上に導電性接着剤を用いて電気的機械的に接続した構成を備えているが、接続部の耐衝撃性を高める配慮から弾性に優れたシリコーン系接着剤が主として使用されていたため、導電性接着剤の選択の範囲が狭いという問題があった。換言すれば、エポキシ系やポリイミド系の導電性接着剤は弾性の点で劣るために使用されることが少なかった。
【特許文献１】特開２００３−１０１３６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、簡易、且つ低コストな工程によって、導電性接着剤の電極パッド外への流出を確実に阻止する弾性突部を圧電振動素子面に備えた圧電振動素子、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。
また、シリコーン系の導電性接着剤以外の接着剤の使用可能性を拡大することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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は、圧電基板と、該圧電基板の両主面に夫々形成した励振電極と、各励振電極から圧電基板の一端縁に向けて夫々引き出されたリード端子と、該各リード端子の端部に連設された接続パッドと、を備えた圧電振動素子において、前記圧電基板の前記一端縁寄りの片面に弾性材料から成る弾性突部を備え、前記弾性突部は、前記接続パッドの内側端縁に沿って圧電基板の幅方向全長に亘って延在する第１の突部と、該第１の突部の中間位置から圧電基板の前記一端縁まで延在する第２の突部と、から成るＴ字状の構成を有していることを特徴とする。
請求項２の発明に係る圧電振動素子の支持構造は、絶縁基板面に形成した電極パッド面上に、請求項１に記載された圧電振動素子の各接続パッドを導電性接着剤により接着したことを特徴とする。
請求項３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電極パッド上に、請求項１に記載された圧電振動素子の各接続パッドを導電性接着剤により接着し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発振器は、請求項３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】
【０００６】
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、圧電基板の一端縁寄りの片面に弾性材料から成る弾性突部を設けたので、簡易、且つ低コストな工程によって、導電性接着剤の電極パッド外への流出を確実に阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る圧電振動素子の構成を示す平面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ａ−Ａ断面図であり、図２はこの圧電振動素子を用いて構成した表面実装型圧電振動子の縦断面図である。
この圧電振動素子１は、例えば水晶振動素子である。
この圧電振動素子１は、水晶基板等の圧電基板２と、圧電基板２の両主面に夫々形成した励振電極３、４と、各励振電極３、４から圧電基板２の一端縁２ａに向けて夫々引き出されたリード端子３ａ、４ａと、各リード端子３ａ、４ａの端部に連設された接続パッド３ｂ、４ｂと、を備えている。圧電基板２の一方の面２ｂに形成された励振電極３から延びるリード端子３ａは圧電基板の同一面に形成された接続パッド３ｂと導通している。圧電基板２の他方の面に形成された励振電極４から延びるリード端子４ａは前記一方の面２ｂの端縁２ａに沿って形成された接続パッド４ｂと導通している。従って、両接続パッド３ｂ、４ｂは、圧電基板２の一方の面の一端縁に沿って近接配置された状態にある。
本発明の圧電振動素子１の特徴的な構成は、圧電基板２の一端縁２ａ寄りの片面２ｂに弾性材料から成る弾性突部１０を備えている点にある。この弾性突部１０は、各接続パッド３ｂ、４ｂの内側端縁３ｂ’、４ｂ’に沿って圧電基板２の幅方向全長に亘って延在する第１の突部１０ａと、第１の突部１０ａの中間位置から圧電基板の一端縁２ａまで延在する第２の突部１０ｂと、から成るＴ字状の構成を有している。第１の突部１０ａは各接続パッド３ｂ、４ｂの上面に部分的にオーバーラップしてもよいし、しなくてもよい。第２の突部１０ｂは接続パッド３ｂ、４ｂ間の絶縁基板面に沿って形成する。
この弾性突部１０は、絶縁性クリームであるシリコーンゴム（熱硬化性シリコーン系接着剤）を圧電基板２の片面２ｂ上に上記の如くＴ字状に塗布されることによって形成される。弾性突部１０の高さｈは、圧電基板２の厚さに応じて適宜最適な値を設定すればよいが、例えば２０〜５０μｍ程度とする。シリコーンゴムの硬度は、使用する導電性接着剤の材質に応じて適宜調整すればよい。
【０００８】
図２に示した表面実装型の圧電振動子２０は、セラミックパッケージ等の絶縁パッケージ２１の凹所２２の内底面（絶縁基板面）に設けた電極パッド２３上に導電性接着剤２４を用いて圧電振動素子１を接続固定してから、凹所２２を金属蓋２５により封止した構成を備えている。
弾性突部１０を構成する第１の突部１０ａは、電極パッド２３上の導電性接着剤２４が励振電極３側へ流動することを阻止するスペーサ（堰き止め手段）として機能し、第２の突部１０ｂは一方の電極パッド２３上の導電性接着剤２４が他方へ流動することを阻止するスペーサとして機能する。
圧電振動素子１のマウントに際しては、予め両電極パッド２３上に適量の導電性接着剤２４を塗布してから、圧電振動素子１の片面２ｂを電極パッド２３上に導電性接着剤にて接着するが、この際、各電極パッド上の導電性接着剤が第１の突部１０ａを越えて励振電極３側へ流動したり、各電極パッド上の導電性接着剤が第２の突起１０ｂを越えて他方へ流動しないように位置決めする。
尚、図３の変形実施形態に係る圧電振動素子のように接続パッド３ｂ、４ｂを設けた絶縁基板端縁２ａとは反対側の端縁寄りの片面２ｂ上に、シリコーンゴム等から成る緩衝材としての弾性突部１５を設けても良い。この弾性突部１５は、図２中に破線にて示したようにパッケージ内に圧電振動素子１を組み込んだ際に凹所２２の内底面と対面する位置にあるため、外部からの衝撃によって圧電振動素子の他端部が上下に揺動して凹所内底面に衝突する場合の緩衝機能を発揮することができる。
このように本発明の圧電振動素子によれば、接続パッド３ｂ、４ｂの周囲を囲繞する弾性突部１０によってパッケージ側の２つの電極パッド２３間に堰き止め部を設けたので、各電極パッド２３上の導電性接着剤２４によるショートを防止できる。また、弾性突部１０は各電極パッド２３と励振電極３との間にも堰き止め部を形成するので、導電性接着剤が励振電極に付着してその特性を劣化させる不具合も防止できる。
【０００９】
更に、弾性突部１０の存在により、各電極パッド２３上の導電性接着剤量、厚さを容易にコントロールすることができる。
また、シリコーンゴム等から成る弾性突部１０は高い弾性を有しているため、導電性接着剤による接続部に加わった衝撃を吸収緩和して耐久性を高めることができる。従って、従来の導電性接着剤としては耐衝撃性の点で優れたシリコーン系が主流となっていたが、弾性突起１０を用いて耐衝撃性を高めることが可能となったことにより、それ自体の弾性が低いエポキシ系やポリイミド系の導電性接着剤をも使用できるようになるので、選択の自由度が広がる。
なお、本発明の圧電振動素子１を図２に示した如きパッケージ２１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）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る圧電振動素子の構成を示す平面図、Ｂ−Ｂ断面図、及びＡ−Ａ断面図。
【図２】本発明の圧電振動素子を用いて構成した表面実装型圧電振動子の縦断面図。
【図３】本発明の他の実施形態に係る圧電振動素子の構成説明図。
【符号の説明】
【００１１】
１…圧電振動素子、２…圧電基板、２ａ…一端縁、２ｂ…片面、３…各励振電極、３ａ…リード端子、３ｂ…各接続パッド、３ｂ’…内側端縁、４…励振電極、４ａ…リード端子、４ｂ…接続パッド、１０…弾性突部、１０ａ…第１の突部、１０ｂ…第１の突起、１５…弾性突部、２０…圧電振動子、２１…絶縁パッケージ、２２…凹所、２３…電極パッド、２４…導電性接着剤、２５…金属蓋。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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