(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化に対応しつつ、優れたＴＴＦＦ特性を有する圧電発振器を提供する。【解決手段】水晶発振器１は、第１容器４の外底面４１０の底部電極７と、第２容器３の凹部Ｃ２を包囲する側壁の上面に設けられた接合電極１１とが、接合材を介して導電接合されている。水晶振動子２は水晶振動片９が搭載電極６に片持ち接合された接合部１６を備えており、第２容器の前記側壁の内壁面の一部が切り欠かれた切り欠き部ｎｔが、側壁を構成する辺のうち平面視で接合部１６に対応しない辺に形成されている。【選択図】図１
2017034404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極と、前記圧電振動片が前記搭載電極に片持ち接合された接合部とを備え、
第２容器は、発振回路素子が搭載される凹部と、当該凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極とを備え、
前記第１容器が前記第２容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、
前記側壁の内壁面の一部が切り欠かれた切り欠き部が、側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成された圧電発振器。
【請求項２】
前記第２容器の側壁の上面が平面視略矩形の枠状であり、
当該側壁は対向する１組の短辺部と対向する１組の長辺部とからなり、
前記切り欠き部は、前記１組の短辺部のうち前記接合部に対応する短辺部に形成されず、前記接合部に対応しない短辺部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項３】
前記発振回路素子が直方体状であり、当該発振回路素子が第２容器の凹部に搭載された状態において、
前記切り欠き部が発振回路素子の外周側面のうち１つの短辺側面に対向する第２容器の側壁に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、
平面視透過で見たときに、前記底部電極の内周縁の一部が前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、かつ接合電極の外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発振回路素子を収容した容器の上部に圧電振動子を接合して一体化した圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
簡便で低コストの圧電発振器として、発振回路素子を収容した容器の上部に、圧電振動片を収容した容器を蓋で気密封止してなる圧電振動子を、導電接合して２段重ねとした，いわゆる２階建て構造のものが知られている。このような構造の圧電発振器は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
圧電発振器はその用途によっては、ＧＰＳ受信機の電源投入後に最初の位置情報が算出されるまでの時間である，いわゆるＴＴＦＦ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｆｉｒｓｔ  Ｆｉｘ）特性が求められることがある。このＴＴＦＦ特性に影響を与える要因の１つとして、圧電振動片に働く応力が考えられる。これについて次に述べる。
【０００４】
圧電発振器が外部基板に半田等で実装された後には、熱的要因等によって外部基板から発生した応力が圧電発振器へと伝わる。例えば前述の２階建て構造の圧電発振器の場合、前記応力は１階部分に相当する発振回路素子が収容された下側容器へ伝わるとともに、下側容器に接合された上側容器（圧電振動子）へも伝わっていく。このとき前記応力の伝播によって上側容器に撓みが生じ、上側容器と圧電振動片との接合部を介して圧電振動片に応力が伝わる。このように前記応力が圧電振動片に伝わることによって、発振周波数の変動が生じ、ＴＴＦＦ特性が悪化することがあると発明者は考えた。
【０００５】
ところで、前述の２階建て構造等の圧電発振器において、通常、発振回路素子（ベアチップＩＣ）の底面と発振回路素子が実装される凹部の内底面との隙間にディスペンサ装置を用いてアンダーフィル剤が注入される。その具体的方法としては、凹部の内壁面とＩＣの外周側面との隙間にノズルの先端を挿入してアンダーフィル剤を滴下し、発振回路素子の底面と凹部内底面との隙間にアンダーフィル剤を行き渡らせるようにしている。
【０００６】
また省スペース化に対応すべく、ＩＣチップの能動面の複数の端子と、前記凹部の内底面に設けられたＩＣ実装用の複数の端子との電気的接続を、金属バンプを介したフリップチップボンディングによって行うことがある。この場合、フリップチップボンディング後にＩＣの接続信頼性を確認するためにシェア強度（Ｓｈｅａｒ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が測定されることがある。このシェア強度の測定では、凹部の内壁面と実装後のＩＣの外周側面との隙間に、シェア強度測定用のツールの先端を挿入する必要がある。
【０００７】
しかしながら圧電発振器の小型化が進むにつれて、凹部の内壁面とＩＣの外周側面との隙間はより微小になってくるため、ノズルやツールを前記隙間に挿入し難くなってくる。このため挿入スペースを確保するために、凹部の周囲の側壁の一部を薄肉化もしくは除去した圧電発振器が特許文献２乃至３に開示されている。
【０００８】
特許文献２乃至３に開示されているような圧電発振器の場合、小型化に対応しつつアンダーフィルの注入を容易に行うことができるものの、薄肉化や切欠部によって下側容器の側壁部分の剛性が低下してしまう。特に下側容器の、上側容器と圧電振動片との接合部に対応する位置における側壁の剛性が低下することによって、外部基板等から伝わった応力が上側容器と圧電振動片との接合部にも伝わり易くなる。これにより、発振周波数の変動が生じてＴＴＦＦ特性が悪化する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２９７４６２２号
【特許文献２】特開２００７−２８４５４号
【特許文献３】特許第３９９７０７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応しつつ、優れたＴＴＦＦ特性を有する圧電発振器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、第１容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極と、前記圧電振動片が前記搭載電極に片持ち接合された接合部とを備え、第２容器は、発振回路素子が搭載される凹部と、当該凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極とを備え、前記第１容器が前記第２容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、前記側壁の内壁面の一部が切り欠かれた切り欠き部が、側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成された圧電発振器となっている。
【００１２】
上記発明によれば、圧電振動片に伝わる応力を緩和することで発振周波数の変動を抑制し、ＴＴＦＦ特性を向上させることができる。これは本発明では第２容器において、切り欠き部が側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成されていることによる。つまり、前記接合部に対応する辺には切り欠き部が形成されていないため、当該辺の側壁部分の剛性を低下させることがない。これにより、外部基板等から伝わった応力が第１容器と圧電振動片との接合部に伝わり難くなる。その結果、圧電振動片に伝わる応力が緩和され、発振周波数の変動が抑制されるためＴＴＦＦ特性を向上させることができる。
【００１３】
また、上記構成によれば第２容器の側壁に切り欠き部が形成されているため、凹部の内壁面と発振回路素子の外周側面との隙間の一部を広く確保することができる。つまり当該切り欠き部を介してアンダーフィル剤を滴下するためのニードル，ノズルや、シェア強度測定用のツールを挿入し易くなる。また前記切り欠き部が、第２容器の側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成されていることによって、ＴＴＦＦ特性を向上させつつ発振回路素子の第２容器への接合信頼性を向上させた小型の圧電発振器を得ることができる。
【００１４】
また上記目的を達成するために、前記第２容器の側壁の上面が平面視略矩形の枠状であり、当該側壁は対向する１組の短辺部と対向する１組の長辺部とからなり、前記切り欠き部は、前記１組の短辺部のうち前記接合部に対応する短辺部に形成されず、前記接合部に対応しない短辺部に形成されていてもよい。
【００１５】
上記発明によれば、前記切り欠き部が短辺部のみに形成され、長辺部には形成されていないため、第２容器に応力が働いたときに長辺部で発生する撓み量を抑制することができる。これは平面視矩形状（直方体状）の第２容器の場合、長辺側の方が短辺側よりも相対的に撓み量が大きくなるが、上記発明であれば長辺側に切り欠き部が形成されていないため長辺側の側壁の剛性低下を防止することができる。これにより、第２容器の長辺側の撓み量を抑制することができる。さらに前記切り欠き部は前記１組の短辺部のうち前記接合部に対応しない短辺部にのみ形成されている。これにより、外部基板等から伝わった応力が第１容器と圧電振動片との接合部に伝わり難くなる。その結果、圧電振動片に伝わる応力が緩和され、発振周波数の変動が抑制されるためＴＴＦＦ特性を向上させることができる。
【００１６】
また上記目的を達成するために、前記発振回路素子が直方体状であり、当該発振回路素子が第２容器の凹部に搭載された状態において、前記切り欠き部が発振回路素子の外周側面のうち１つの短辺側面に対向する第２容器の側壁に形成されていてもよい。
【００１７】
上記発明によれば、より正確にシェア強度を測定することができる。これは、直方体状の発振回路素子を例えば金属バンプを介して発振回路素子搭載用パッドと超音波接合した場合にシェア強度を測定するときには、発振回路素子の長手方向と平行な方向にシェア強度測定用のツールの先端を挿入し発振回路素子の長手方向に引張り応力を加える方が、発振回路素子の長手方向と直交する短手方向に引張り応力を加えるよりも、より正確な測定を行うことができるからである。
【００１８】
また上記目的を達成するために、前記第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、平面視透過で見たときに、前記底部電極の内周縁の一部が前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、かつ接合電極の外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出していてもよい。
【００１９】
上記発明によれば、第１容器と第２容器との接合信頼性を高めて更にＴＴＦＦ特性を向上させることができる。このことを次に説明する。第１容器と第２容器とが接合された状態において、平面視透過で見たときに、前記底部電極の内周縁の一部が前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、かつ接合電極の外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出しているため、複数の領域において接合材のフィレット（メニスカス）が形成され易くなる。これらのフィレットの形成によって第１容器と第２容器との接合強度が向上し、接合信頼性を高めることができる。
【００２０】
具体的には、前記底部電極の内周縁の一部が、前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置するようにすることで、接合電極の内周縁から底部電極の内周縁の一部にかけて接合材のフィレットを形成し易くすることができる。
【００２１】
また、本発明では第２容器の前述の接合部に対応する辺の側壁に切り欠き部が形成されないため、当該側壁上面における接合電極の面積を拡大することができる。当該拡大によって接合電極の外周縁の一部が、底部電極の外周縁に対して外側にはみ出るようになり、接合材のフィレットを形成することができる。つまり、底部電極の外周縁から接合電極の外周縁にかけて接合材のフィレットを形成し易くすることができる。
【００２２】
以上のことより、底部電極の内周縁側と外周縁側とでは架橋されるフィレットの形態が異なることになる。このようなフィレットの架橋形態の場合、底部電極の内周縁側と外周縁側とで架橋されるフィレットが同一形態のものに比べて、第１容器と第２容器の双方にバランス良く接合材のフィレットが架橋されるため、圧電発振器全体での接合バランスを向上させることができる。また、複数の領域に及ぶ接合材のフィレットによって第１容器と第２容器とがより強固に接合されるので、前記接合部へ応力をより伝わり難くすることができる。これにより、発振周波数の変動が抑制されるためＴＴＦＦ特性を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、小型化に対応しつつ、優れたＴＴＦＦ特性を有する圧電発振器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図
【図２】本発明の水晶発振器を構成する水晶振動子の底面模式図
【図３】本発明の水晶発振器の第２容器の上面模式図
【図４】第２容器に発振回路素子が搭載された状態を表す上面模式図
【図５】第２容器の底面模式図
【図６】本発明の実施形態の変形例に係る第２容器の上面模式図
【図７】本発明の実施形態の他の変形例に係る第２容器の上面模式図
【図８】本発明の実施形態の他の変形例に係る第２容器の上面模式図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を温度補償機能を備えた水晶発振器（ＴＣＸＯ）を例に挙げ、図１乃至５を参照しながら説明する。なお図１は第２容器の上部に水晶振動子が搭載された状態における図４でのＡ−Ａ線における断面模式図となっている。
【００２６】
図１は本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図である。水晶発振器１は全体としては略直方体状であり、平面視では略矩形となっている。本実施形態では、水晶発振器１の平面視における外形寸法は長辺が１．６５ｍｍで、短辺が１．２５ｍｍとなっている。なお、前述の水晶発振器の平面視の外形寸法は一例であり、前記外形寸法以外のパッケージサイズであっても本発明は適用可能である。
【００２７】
水晶発振器１は、第２容器３の上部に水晶振動子２が導電接合された，いわゆる「２階建て構造」となっている。水晶発振器１は、第２容器の外底面３０１の外周縁付近に設けられた４つの外部接続端子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが、半田等を介して外部基板と接合されるようになっている。
【００２８】
水晶振動子２は直方体状のパッケージからなる表面実装型の圧電振動子である。水晶振動子２は、水晶振動片９と、第１容器４と、蓋１０が主な構成部材となっている。以下、水晶振動子２を構成する各部材の概略について説明する。
【００２９】
図１において水晶振動片９はＡＴカット水晶振動板の表裏主面に各種電極が形成された平面視矩形状の圧電素子である。水晶振動板の表裏主面の各々には、励振電極Ｅ，Ｅが水晶振動板を挟んで対向するように一対で形成されている。そして一対の励振電極の各々からは、水晶振動板の長辺の一端側に向かって引出電極が引き出されている。この一対の引出電極の各々の終端部は接着用の電極（接着電極）となっている。なお、図１では励振電極（Ｅ）のみを図示し、前記引出電極と前記接着電極とは図示を省略している。
【００３０】
第１容器４は上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第１容器４は、絶縁性材料からなる平板状の底板部４０と、底板部４０の上面の外周部に取り付けられる金属製の枠部５とで構成されている。前記底板部４０はセラミックグリーンシートからなる２つの層（下層である第１層４１と、その上層の第２層４２）で構成されている。第２層４２の上面の外周部には図示しないタングステン（Ｗ）のメタライズ層が周状に形成されており、当該メタライズ層の上にコバール（Ｋｏｖａｒ）からなる枠部５がロウ材を介して取り付けられている。枠部５は平面視で環状となっており、その上面に後述する蓋１０がシーム溶接によって接合される。
【００３１】
枠部５と、第２層４２の上面とで囲まれた空間は凹部Ｃ１となっており、平面視では略矩形となっている。この凹部Ｃ１の内底面４２０（第２層４２の上面）の一短辺側には、水晶振動片９と導電接合される一対の搭載電極６，６が並列して形成されている（図１では１つのみ図示）。一対の搭載電極６，６の上には、前述した水晶振動片の一対の接着電極（図示省略）が導電性接着剤Ｓを介して一対一で導電接合される。これにより、水晶振動片９の長辺の一端側が搭載電極６に片持ち支持接合される。図１では水晶振動片９が搭載電極６に片持ち支持接合された部位のことを接合部１６として表記している。なお本実施形態では導電性接着剤Ｓにシリコーン系の導電性樹脂接着剤が使用されているが、シリコーン系以外の導電性樹脂接着剤を使用してもよい。
【００３２】
凹部Ｃ１の内底面４２０の他短辺側であって、片持ち支持された水晶振動片の自由端の下方に対応する位置には枕８が形成されている。この枕８はタングステンまたはモリブデン（Ｍｏ）のメタライズ処理によって形成されており、定常状態では水晶振動片の自由端との間に隙間を有する状態となっている。この枕８が存在することによって、外部衝撃等を受けて水晶振動片の自由端側が撓んだときに、当該自由端と凹部Ｃ１の内底面４２０との接触を防止することができる。これによって前記接触による水晶振動片の破損や発振周波数の変化を防止することできる。
【００３３】
図２に示すように第１容器４の外底面４１０（第１層４１の下面）は平面視略矩形となっており、外底面４１０の４隅の各々には底部電極７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）が形成されている。なお、４つの底部電極のうち７ａについては、外底面４１０の１長辺の周縁側の角部が面取りされている。これは４つの底部電極の方向性を識別するための目印となっている。
【００３４】
本実施形態では搭載電極６および底部電極７等は、３種類の金属の積層構成となっている。具体的にはこれらの電極は、第１容器の基材（セラミック）上に印刷処理によってタングステン層が形成され、当該タングステン層の上に、ニッケルめっき層、金めっき層の順で電解めっき法によってめっき層が積層された構成となっている。このようにして搭載電極や底部電極等が一括同時に形成されている。なお前述した電極の各層を構成する金属材料は一例であり、他の金属材料を使用してもよい。例えばタングステンに代えてモリブデンを用いてもよい。
【００３５】
４つの底部電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのうち７ｂと７ｄは、第１層４１と第２層４２の積層間に設けられた内部配線（図示省略）と後述するキャスタレーションを経由して、一対の搭載電極６，６とそれぞれ電気的に接続されている。残りの底部電極７ａと７ｃは、後述するビア（図示省略）と枠部５を介して金属製の蓋１０と電気的に接続されている（グランド用端子）。
【００３６】
平面視略矩形の第１容器の外底面４１０の４つの角部は、平面視では４分の１円弧状に切り欠かれている。具体的には、第１容器の底板部４０の外側面の４つの稜部の各々は底板部を厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら４つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第１層４１の部分だけに導体が被着されている。このように４分の１円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーションと称し、図２では符号４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄで図示している。これらのキャスタレーション４０ａ〜４０ｄにおける各導体は、外底面４１０の底部電極７ａ〜７ｄの各々に電気的に接続されている。
【００３７】
図１において蓋１０は平面視略矩形の平板である。蓋１０はコバールが基材となっており、基材の表面にニッケルメッキと金メッキが施されている。そして蓋の枠部５と接合される側の主面の外周部には封止材が枠状に形成されている。
【００３８】
本実施形態では底板部４０のうち、第２層４２の内部を厚み方向に貫く貫通孔の内部に導体が充填されたビアが複数形成されている（図示省略）。こらら複数のビアは、その一端が第２層４２の上面に露出しており、一部のビアの一端は金属製の枠部５と電気的に接続されている。一方、前記一部のビアの他端は前述した４つのキャスタレーションのうち、４０ａと４０ｃを経由して最終的に底部電極７ａと７ｃと各々電気的に接続されている。底部電極７ａと７ｃ（７ａまたは７ｃ）を、第２容器を介して外部基板のグランド端子とグランド電位で接続することによって電磁的シールド効果を得ることができる。
以上が水晶振動子の主要構成部材の概略である。次に、第２容器等について説明する。
【００３９】
図３に示すように第２容器３は、上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第２容器３は２枚のセラミックグリーンシートが積層された状態で焼成により一体成型されている。具体的に第２容器３は、平板状の第１層３０と、第１層３０の上面の外周部に積層され枠状の第２層３１とで構成されている（図１参照）。第２層３１と、第１層３０の上面とで囲まれた空間は凹部Ｃ２となっており、平面視では後述する切り欠き部を除けば略矩形となっている。第２層３１は凹部Ｃ２を包囲する側壁となっている。
【００４０】
平面視で平面視略矩形の第２容器の４つの角部は、平面視では４分の１円弧状に切り欠かれている。具体的には、第２容器の第１層３０と第２層３１の外側面の４つの稜部の各々を当該容器の厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら４つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第１層３０の部分だけに導体が被着されている。図３では４分の１円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーション３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ）として図示している。
【００４１】
凹部Ｃ２の内底面３００（第１層３０の上面）には、発振回路素子１４（ＩＣ）の複数の各種機能端子（図示省略）と金属バンプＢを介して接合される，複数の発振回路素子搭載用パッド１２（図１参照）が形成されている。これら複数の発振回路素子搭載用パッド１２は図示しない電極パターンの端部となっている。
【００４２】
発振回路素子１４の各種機能端子のうち、２つの端子（水晶用端子）は前記電極パターンおよび後述するビアを経由して接合電極１１ｂ，１１ｄと電気的に接続されている。そして第２容器の接合電極１１ｂ，１１ｄと第１容器の底部電極７ｂ，７ｄとが各々導電接合されることによって、最終的に発振回路素子１４の前記２つの水晶用端子は、水晶振動片９の表裏主面に形成された励振電極Ｅ，Ｅと電気的に接続されることになる。なお発振回路素子１４の水晶振動片９と接続する端子以外の機能端子は、電極パターンやビア、第２容器のキャスタレーション３３ａ，３３ｃを経由して接合電極１１ａ，１１ｃや４つの外部接続端子１３ａ〜１３ｄと電気的に接続されている。
【００４３】
第２層３１の上面３１０（側壁の上面）は平坦面であり、当該上面の４隅部分には図３に示すように４つの接合電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成されている。これらの接合電極は、水晶振動子２の外底面４１０に設けられた４つの底部電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと一対一で対応している。すなわち、接合電極１１ａは底部電極７ａに対応し、接合電極１１ｂは底部電極７ｂに、接合電極１１ｃは底部電極７ｃに、接合電極１１ｄは底部電極７ｄにそれぞれ対応している。
【００４４】
接合電極１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、その平面視形状がアルファベットの「Ｌ」字状に屈曲した形状となっている。そして接合電極１１は、平面視で略矩形の凹部Ｃ２の角部（図３では曲率を帯びた角部）と、当該角部を挟んで隣接する２つの辺に沿うようにして側壁の上面（第２層３１の上面３１０）に形成されている。つまり、接合電極１１の内周縁は、側壁の内周縁に沿って形成されている。一方、接合電極１１の外周縁のうち第２容器３の角部（キャスタレーション３３ａ〜３３ｄ）に近接する角部は平面視で４分の１円弧状に切り欠かれている。
【００４５】
接合電極１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、水晶振動子２の底部電極７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）と対応しているが、その平面視の面積は接合電極１１の方が底部電極７よりも小さくなっている。なお第２容器の上部に第１容器を位置決め載置した状態では、平面視「Ｌ」字状の接合電極１１の凹部Ｃ２に面する内周縁を除いた外縁と、底部電極７の外底面４１０の外周縁に面する側の外縁とは平面視で略一致している。
【００４６】
接合電極１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、側壁である第２層３１の内壁面を半円柱状に切欠き、その内部に導体が充填された図示しない４つのビア（ハーフビア）の一端側と各々電気的に接続されている。これら４つのビアの他端側は、凹部Ｃ２の内底面３００の複数の発振器回路素子搭載用パッド（図示省略）の一部と電気的に接続されている。
【００４７】
第２層３１は凹部Ｃ２を包囲する平面視矩形状の枠体であり、第２容器の側壁となっている。当該側壁は対向する１組の短辺部と対向する１組の長辺部とから成っている。すなわち、短辺側の側壁である短辺部３ａ，３ｂと、長辺側の側壁である長辺部３ｃ，３ｄの４つの側壁で構成されている。
【００４８】
図３に示すように、一端側の短辺部３ａに対向する他端側の短辺部３ｂの内壁面には切り欠き部ｎｔが形成されている。ここで一端側の短辺部３ａは、第２容器の上部に第１容器が位置決め接合された状態において、接合部１６に平面視で対応する辺（Ｗ１）となっている。一方、他端側の短辺部３ｂは、第２容器の上部に第１容器が位置決め接合された状態において、接合部１６に平面視で対応しない辺（Ｗ２）となっている。
【００４９】
切り欠き部は、接合部１６に平面視で対応する辺（Ｗ１）に対して、できるだけ遠方に形成することが接合部１６への応力の伝播の点から好ましい。なお本実施形態において切り欠き部ｎｔの形成深さは、第２層３１の厚み全体を切り欠いた深さとなっているが、第２容器の側壁の一部の厚みだけを切り欠いた状態であってもよい。例えば第２容器の側壁部分を２層のセラミックグリーンシートで構成し、最上層のシートの厚み分だけを切り欠いて、断面視では階段状の切り欠き部を形成してもよい。また、切り欠き部の開口幅や、側壁の幅方向における入り込みの長さは、アンダーフィル剤の供給のためのニードル，ノズルの径や、シェア強度測定用のツールの大きさ等を考慮して適宜設定される。また切り欠き部の平面視形状は本発明の実施形態における形状に限らず、他の形状であってもよい。
【００５０】
上記構成によれば、水晶振動片９に伝わる応力を緩和することで発振周波数の変動を抑制し、ＴＴＦＦ特性を向上させることができる。これは第２容器３において、切り欠き部ｎｔが側壁を構成する辺のうち平面視で接合部１６に対応しない辺（Ｗ１）にのみ形成されていることによる。つまり、接合部１６に対応する辺（Ｗ１）には切り欠き部が形成されていないため、当該辺（Ｗ１）の側壁部分の剛性を低下させることがない。これにより、外部基板等から伝わった応力が第１容器と水晶振動片との接合部１６に伝わり難くなる。その結果、水晶振動片９に伝わる応力が緩和され、発振周波数の変動が抑制されるためＴＴＦＦ特性を向上させることができる。
【００５１】
発振回路素子１４は発振回路や温度センサ、温度補償回路等が１チップ化された集積回路素子（ベアチップＩＣ）であり、その外観は直方体状となっている。図４は発振回路素子１４が第２容器の凹部Ｃ２に搭載された状態を表している。この状態において切り欠き部ｎｔは、発振回路素子１４の外周側面（１４Ｌ１，１４Ｌ２，１４Ｗ１，１４Ｗ２）のうち１つの短辺側面１４Ｗ２に対向する第２容器の側壁（他端側の短辺部３ｂ）に形成されている。
【００５２】
図４に示すように本実施形態では切り欠き部ｎｔが形成されていることによって、他端側の短辺部３ｂと発振回路素子の外周側面１４Ｗ２との隙間ＧＰ２の方が、一端側の短辺部３ａと発振回路素子の外周側面１４Ｗ１との隙間ＧＰ１よりも広くなっている（ＧＰ１＜ＧＰ２）。つまり、このＧＰ２を利用して切り欠き部ｎｔへ、アンダーフィルを滴下するためのニードル，ノズルやシェア強度測定用のツールを挿入し易くすることができる。本実施形態では切り欠き部ｎｔからアンダーフィル剤を滴下しており、図１における符号Ｒはアンダーフィル剤の硬化した後の状態を表している。なお本実施形態ではアンダーフィル剤として、エポキシ系樹脂を使用している。上記構成によって、より確実にアンダーフィル剤を発振回路素子と凹部の内底面との隙間に行き渡らせることができるようになるため、発振回路素子１４の第２容器３への接合信頼性を向上させることができる。
【００５３】
また上記構成によれば、切り欠き部ｎｔが短辺部３ｂのみに形成され、長辺部３ｃ，３ｄには形成されていないため、第２容器３に応力が働いたときに長辺部で発生する撓み量を抑制することができる。これは平面視矩形状（直方体状）の第２容器の場合、長辺側の方が短辺側よりも相対的に撓み量が大きくなるが、本発明の構成であれば長辺側に切り欠き部が形成されていないため長辺側の側壁の剛性低下を防止することができる。これにより第２容器の長辺側の撓み量を抑制することができる。
【００５４】
また上記構成によれば、直方体状の発振回路素子１４が第２容器の凹部C２に搭載された状態において、切り欠き部ｎｔが発振回路素子の１つの短辺側面１４Ｗ２に対向する第２容器の側壁（他端側の短辺部３ｂ）に形成されているので、より正確にシェア強度を測定することができる。これは、直方体状の発振回路素子を例えば金属バンプを介して発振回路素子搭載用パッドと超音波接合した場合にシェア強度を測定するときには、発振回路素子の長手方向と平行な方向にシェア強度測定用のツールの先端を挿入し発振回路素子の長手方向に引張り応力を加える方が、発振回路素子の長手方向と直交する短手方向に引張り応力を加えるよりも、より正確な測定を行うことができるからである。
【００５５】
第２容器３の外底面３０１（第１層３０の下面）は図５に示すように平面視略矩形となっており、外底面３０１の４隅の各々には外部接続端子１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）が形成されている。なお、４つの底部電極のうち１３ｄは、１３ｃに対向する辺から外底面３０１の長辺方向に突出した突出部１３ｔが形成されている。この突出部１３ｔは４つの外部接続端子の方向性を識別するための目印となっている。
【００５６】
なお本発明の実施形態では、水晶振動子２のキャスタレーション４０ａ〜４０ｄから第１容器の外底面４１０の底部電極７ａ〜７ｄへ引き出される，平面視４分の１円状の引出部（図３参照）が形成されているため、これらの引出部から接合電極の外周縁にかけても接合材のフィレットが形成される。これにより、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。
【００５７】
−本発明の実施形態の変形例−
図６に本発明の実施形態の変形例に係る第２容器の上面模式図を示す。なお、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付してその説明を割愛する。
【００５８】
本発明の実施形態の変形例では、切り欠き部が形成される側壁の位置は前述の本発明の実施形態と同一となっている。一方、第２容器の接合電極の面積は、本発明の実施形態における接合電極の面積よりも大きくなっている。具体的には第２容器１７の４つの接合電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの全てが、本発明の実施形態における接合電極（１１ａ〜１１ｄ）の面積よりも大きくなっている。そして接合電極１８ａ，１８ｄと、接合電極１８ｂ，１８ｃとはその平面視の形状が異なっている。なお水晶振動子の底部電極については、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一である。
【００５９】
図６は水晶振動子が第２容器上に接合された状態における底部電極の位置を点線で透過表示したものとなっている。図６に示すように、第１容器（４）と第２容器１７とが接合された状態を平面視透過で見たときに、底部電極７（７ａ〜７ｄ）の内周縁の一部が接合電極１８ａ〜１８ｄの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に位置し、かつ接合電極１８ａ〜１８ｄの外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出している。なお図６では、接合電極１８ａ〜１８ｄが底部電極７ａ〜７ｄに対してはみ出している領域を太い斜線で表している。
【００６０】
具体的には、接合電極１８ａは底部電極７ａに対して、第２容器の短辺の中央方向および第２容器の長辺の中央方向の両方向にはみ出した状態となっている。さらに底部電極７ａの内周縁の一部は、接合電極１８ａの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に及んでいる。
【００６１】
接合電極１８ｄは底部電極７ｄに対して、第２容器の短辺の中央方向にはみ出した状態になっている。さらに底部電極７ｄの内周縁の一部は、接合電極１８ｄの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に及んでいる。
【００６２】
すなわち、平面視透過において底部電極７ａ，７ｄの一部は接合電極１８ａ，１８ｄをはみ出して凹部Ｃ２に及んでいる。なお接合電極１８ａ，１８ｄは、接合部（１６）に対応する辺である短辺部３ａに切り欠き部が形成されていないため、その面積が前述した本発明の実施形態における接合電極１１ａ，１１ｄよりも大きくなっている。
【００６３】
一方、接合電極１８ｂは底部電極７ｂに対して、第２容器の短辺の中央方向および第２容器の長辺の中央方向の両方向にはみ出した状態となっている。さらに底部電極７ｂの内周縁の一部は、接合電極１８ｂの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に及んでいる。同様に、接合電極１８ｃは底部電極７ｃに対して、第２容器の短辺の中央方向および第２容器の長辺の中央方向の両方向にはみ出した状態となっている。さらに底部電極７ｃの内周縁の一部は、接合電極１８ｃの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に及んでいる。
【００６４】
すなわち、平面視透過において底部電極７ｂ，７ｃの一部は接合電極１８ｂ，１８ｃをはみ出して凹部Ｃ２に及んでいる。なお接合電極１８ｂ，１８ｃは、短辺部３ｂに切り欠き部ｎｔが形成されている関係上、第２容器１７の短辺方向に端部を延長することが困難であるため、第２容器１７の長辺方向にその端部を延長している。
【００６５】
このように４つの接合電極のうち短辺部３ａに形成される接合電極１８ａ，１８ｄだけでなく、短辺部３ｂに形成される接合電極１８ｂ，１８ｃも、その面積を本発明の実施形態における接合電極の面積よりも拡大することによって、圧電発振器全体での接合バランスを向上させることができる。なお、本発明の実施形態の変形例では、４つの接合電極の全ての面積が本発明の実施形態における４つの接合電極の面積よりも大きくしたが、接合部に対応する辺である短辺部３ａにおける２つの接合電極についてのみ面積を拡大してもよい。あるいは、接合部に対応しない辺である短辺部３ｂにおける２つの接合電極についてのみ面積を拡大してもよい。
【００６６】
上記構成によれば、第１容器（４）と第２容器１７との接合信頼性を高めて更にＴＴＦＦ特性を向上させることができる。これは平面視透過で見たときに、底部電極７ａ〜７ｄの内周縁の一部が接合電極１８ａ〜１８ｄの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に位置し、かつ接合電極１８ａ〜１８ｄの外周縁の一部が底部電極７ａ〜７ｄの外周縁に対して外側にはみ出しているため、複数の領域において接合材のフィレットが形成され易くなるからである。これらのフィレットの形成によって第１容器（４）と第２容器１７との接合強度が向上し、接合信頼性を高めることができる。
【００６７】
上記構成によれば、底部電極７ａ〜７ｄの内周縁側と外周縁側とでは架橋されるフィレットの形態が異なることになる。このようなフィレットの架橋形態の場合、底部電極の内周縁側と外周縁側とで架橋されるフィレットが同一形態のものに比べて、第１容器と第２容器の双方にバランス良く接合材のフィレットが架橋されるのため、水晶発振器全体での接合バランスを向上させることができる。また、複数の領域に及ぶ接合材のフィレットによって第１容器と第２容器とがより強固に接合されるので、接合部（１６）へ応力をより伝わり難くすることができる。これにより、発振周波数の変動が抑制されるためＴＴＦＦ特性を更に向上させることができる。
【００６８】
本発明の実施形態の変形例では、短辺部３ｂのみに切り欠き部が形成されていたが、図７に示す本発明の他の変形例ように、第２容器１９の側壁の１組の長辺部１９ｃ，１９ｄのみに切り欠き部ｎｔ２，ｎｔ３を形成してもよい。切り欠き部ｎｔ２，ｎｔ３は平面視で半円状であり、１組の長辺部１９ｃ，１９ｄの中央部分に各々形成されている。
【００６９】
図７における切り欠き部ｎｔ２，ｎｔ３はアンダーフィル剤の滴下のためのものであり、シェア強度は測定しないため、シェア強度測定用ツールよりも小径のニードルやノズルを挿入できる程度まで小径化している。このような構成であっても、前述した本発明の作用効果を得ることができる。
【００７０】
また、図８に示す本発明の他の変形例では、３つの切り欠き部ｎｔ４，ｎｔ５，ｎｔ６が形成されている。すなわち、短辺部２０ｂに切り欠き部ｎｔ４が、長辺部２０ｃに切り欠き部ｎｔ５が、長辺部２０ｄに切り欠き部ｎｔ６がそれぞれ形成されている。切り欠き部ｎｔ４は短辺部（２０ｂ）の中央を挟んで第２容器の短辺方向に開口しており、図３における切り欠き部ｎｔよりも第２容器の短辺方向により大きく開口している。そのため、接合電極２１ｂ，２１ｃは切り欠き部ｎｔ４の一部まで及んだ状態となっている。この切り欠き部ｎｔ４は主にシェア強度測定用ツールの挿入のために用いられる。
【００７１】
一方、長辺部２０ｃの切り欠き部ｎｔ５と、長辺部２０ｄの切り欠き部ｎｔ６とは、アンダーフィル剤を滴下するために用いられるものであるため、切り欠き部ｎｔ４よりも小さく形成されている。このように、短辺部に比べて相対的に幅狭である長辺部において切り欠かれる領域を極力小さくすることによって、第２容器の剛性の低下を抑制している。
【００７２】
切り欠き部ｎｔ５，ｎｔ６は、接合部（１６）に対応する辺である２０ａに対して、できるだけ遠方となるように、第２容器２０の長辺部２０ｃ，２０ｄの各中央から短辺部２０ｂ側へ離間した位置に形成されている。図８に示すように接合電極２１ｂ，２１ｃの第２容器の長辺方向における端部は、第２容器の側面視で切り欠き部ｎｔ５，ｎｔ６の一部に及ぶように第２容器２０の長辺中央に向かう方向に延長されている。このように切り欠き部まで及ぶように接合電極を延長することによって、第１容器との接合時に接合材のフィレットが形成される領域が拡大することになる。これにより、側壁の長辺部に切り欠き部を形成した場合であっても、第１容器と第２容器との接合強度を向上させて第２容器の剛性を補うことができる。また、水晶振動子の外底面の底部電極の平面視の面積を拡大させることによって、底部電極と接合電極とが平面視で重なる領域を増大させて接合強度を向上させることもできる。このような構成であっても、前述した本発明の作用効果を得ることができる。
【００７３】
本発明の実施形態およびその変形例において水晶発振器は平面視矩形としたが、平面視で正方形であってもよい。また第２容器の側壁は平面視で正方形であってもよい。
【００７４】
また、本発明の実施形態およびその変形例において、圧電発振器として温度補償型の水晶発振器（ＴＣＸＯ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を例に挙げたが、ＴＣＸＯに限らず、温度補償機能を有さない水晶発振器においても本発明は適用可能である。
【００７５】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
圧電発振器の量産に適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１    水晶発振器
２    水晶振動子
３、１７、１９、２０    第２容器
４    第１容器      
ｎｔ、ｎｔ２、ｎｔ３、ｎｔ４、ｎｔ５、ｎｔ６    切り欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017034404.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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