(57)【要約】      （修正有）【課題】実装端子３１ｃをベース３１の底面の端部に設けても実装端子が製造治具等と接触することを防止できる構造を有した圧電デバイスを提供する。【解決手段】圧電デバイス３０は、圧電振動片３３を内包する凹部３１ａ、並びに、凹部の外側の底面に設けた少なくとも第１及び第２の実装端子３１ｃを有するベース３１と、凹部に内包されている圧電振動片３３と、凹部を封止している蓋部材３５と、を具える。第１及び第２の実装端子３１ｃは、その端部３１ｃａ、３１ｃｂ、３１ｃｃがベースの底面の縁部に接して設けてある。ベース３１の側壁は、ベースの底面から上方に向かってかつベースの外方向に向かって傾斜したテーパー部３１ｄとなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片を内包する凹部、並びに、該凹部の外側の底面に設けた少なくとも第１及び第２の実装端子を有するベースと、前記凹部に内包されている圧電振動片と、前記凹部を封止している蓋部材と、を具える圧電デバイスにおいて、
前記第１及び第２の実装端子は、その端部が前記ベースの底面の縁部に実質的に接して設けてあり、
前記ベースの側壁は、前記ベースの底面から上方に向かってかつ前記ベースの外方向に向かって傾斜したテーパー部となっていること
を特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記テーパー部は、ベース側壁の高さ方向の途中まで設けてあることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記テーパー部は、ベース側壁の高さ方向全体に設けてあることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧電デバイスにおいて、
前記第１及び第２の実装端子の端部のうちの、これら第１及び第２の実装端子を並置する方向において互いに遠い位置にある端部を、ベースの底面の縁部に実質的に接しさせてあることを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパーソナルコンピュータ等の各種電子機器では、周波数の選択や制御等のために、水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが多用されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、圧電デバイスの一種である表面実装型の水晶振動子が開示されている（特許文献１の図４）。図４（Ａ）はこの水晶振動子１０の概要を示した断面図である。この水晶振動子１０は、凹部１１ａを有したセラミック製ベース１１と、この凹部１１ａ内に収納された水晶片１３と、凹部１１ａを封止している蓋部材１５と、を具える。詳細には、ベース１１は、凹部１１ａ内に設けた接続バンプ１１ｂと、ベースの外側底面に設けた実装端子１１ｃとを具える。接続バンプ１１ｂと実装端子１１ｃとは、図示しないビア配線により接続されている。水晶片１３は、表裏の主面各々に励振電極１７ａ及び引出電極１７ｂを具える。そして、水晶片１３は、引出電極１７ｂの位置で接続バンプ１１ｂに、導電性接着剤１９により接続固定されている。
【０００４】
ベース１１の寸法精度を向上させるため、ベース１１の側面は底面に対し実質的に直交した面となっている。また、水晶振動子１０を電子機器等にハンダで実装する場合の実装端子１１ｃ間のショートを防止するため、実装端子１１ｃ間のスペースはなるべく広くするのが良く、一方、ハンダ付け強度を確保するため実装端子１１ｃの面積は可能な限り広い方が良い。これら要望を満たすため、ベース１１の底面全体を有効に使用するのが良いことから、実装端子１１ｃ各々の端部は、なるべくベース１１の底面の縁部に寄せて設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来の水晶振動子では、ベース１１の側面は底面に対し実質的に直交した面となっており、かつ、実装端子１１ｃの端部はベース底面の縁部になるべく寄せて設けてあるため、例えば以下のような問題が生じる場合がある。図４（Ｂ）はその説明図であり、蓋部材で封止を行う前の水晶振動子の中間体を、製造工程で用いる治具２１に入れた状態を示した断面図である。このような場面としては、例えば、治具２１に水晶振動子の中間体を天地を逆転させて入れ、実装端子１１ｃに測定用プローブ（図示せず）を当てて、水晶振動子の電気的特性、例えば発振周波数や実効抵抗等を測定する場面である。治具２１は、その加工精度や耐久性を確保するために金属製であることが多い。このようなとき、金属製の治具２１の側壁に実装端子１１ｃが触れてしまう場合があり、そのため所望の電気的測定が行えないという問題点が生じる場合がある。
【０００７】
これを回避するため、治具２１を絶縁材料でコーティングすることも考えられるが、コーティング材が剥がれて異物化する危険がある。水晶振動子が例えば厚みすべり振動子である場合、微細な異物であっても発振不良等の不具合を招くので、コーティングは避ける方が好ましい。
【０００８】
また、図４（Ｃ）に示したように、実装端子１１ｃをベース１１の底面の縁部からベース１１の中心側に寸法ｄだけずらす対策も考えられる。しかし、こうしたとしても、実装端子１１ｃを形成する際のパターンズレ等により実装端子１１ｃがベース底面の縁部に位置してしまう場合が生じる。パターンズレが起きても支障が無いよう実装端子１１ｃをベースの中心側にさらに寄せる設計をすると、実装端子間のスペースを広くしたいという本来の目的と逆行してしまい、好ましくない。
この出願はこのような点に鑑みなされたものであり、従って、この出願の目的は、実装端子をベース底面の端部に設けても実装端子が製造治具等と接触することを防止できる構造を有した圧電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的の達成を図るため、この発明によれば、圧電振動片を内包する凹部、並びに、該凹部の外側の底面に設けた少なくとも第１及び第２の実装端子を有するベースと、前記凹部に内包されている圧電振動片と、前記凹部を封止している蓋部材と、を具える圧電デバイスにおいて、
前記第１及び第２の実装端子は、その端部が前記ベースの底面の縁部に実質的に接して設けてあり、
前記ベースの側壁は、前記ベースの底面から上方に向かってかつ前記ベースの外方向に向かって傾斜したテーパー部となっていること
を特徴とする。
【００１０】
なお、このテーパー部のテーパー角度次第で、第１及び第２の実装端子の端部がベース側壁からどの程度離れるかの距離が決まる。この角度が大きすぎては、ベースの寸法を大きくしてしまい支障が出るし、小さすぎては上記距離を所望の距離とできないので、これらを考慮してテーパー角度を決めるのが良い。これに限られないが、例えば、１度以上、１０度以下、好ましくは１度以上、数度以下が良い。
【００１１】
また、この発明を実施するに当たり、前記テーパー部は前記底面から前記側壁の高さ方向の途中までに設けても良いし、前記高さ方向の全体に設けても良い。途中までテーパー部を設けた場合は、そこより上方の側壁部分は実質的に垂直な壁になるので、当該圧電デバイスを治具に入れる場合等にこの垂壁が位置決め面となり易いから、好ましい。前記高さ方向全体をテーパー部とする場合は、途中までをテーパー部とする場合に比べ、ベースの製造が容易という利点が得られる。また、テーパー部のベースの高さ方向の位置によっても、第１及び第２の実装端子の端部がベース側壁からどの程度離れるかの距離を制御できるので、この点もベースの設計に利用できる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の圧電デバイスによれば、第１及び第２の実装端子の端部をベース底面の縁部に実質的に接して設けているので、ベース底面を有効に使用して実装端子を形成できるから、実装端子のハンダ付け強度確保及び実装端子間のスペース確保が図り易い。しかも、側壁が所定のテーパー部を持つ構成としたので、当該圧電デバイスを治具に入れた場合も治具の側壁と実装端子とが接触することを上記テーパー部により防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）は実施形態の圧電デバイス３０の平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその底面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は他の実施形態の説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）はさらに他の実施形態の説明図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は従来の圧電デバイスの構成とその問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。なお、説明に用いる各図はこれら発明を理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示し、その説明を省略する場合もある。また、以下の実施形態中で述べる形状、寸法、材質等はこの発明の範囲内の好適例に過ぎない。従って、本発明が以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１５】
１． 第１実施形態の圧電デバイス
図１（Ａ）は、第１実施形態の圧電デバイス３０を説明する上面図、図１（Ｂ）は、この圧電デバイス３０の図１（Ａ）のＰ−Ｐ線に沿った断面図、図１（Ｃ）は圧電デバイス３０底面図である。なお、図１（Ａ）では蓋部材の図示を省略してある。
第１実施形態の圧電デバイス３０は、ベース３１と、圧電振動片３３としての水晶片３３と、蓋部材３５とを具える。圧電振動片３３は、例えばＡＴカット水晶振動片又はＳＣカット水晶振動片である。もちろん、音叉型の水晶振動片等の他の振動モードのものであっても良い。また、水晶以外の他の圧電材料から成るものでも良い。なお、図中３７ａは励振電極、３７ｂは引出電極である。
【００１６】
ベース３１は、セラミックスで構成してある。このベース３１は、圧電振動片３３の平面形状より広い開口を持ち圧電振動片を内包できる凹部３１ａ及び、この凹部３１ａの内底面に設けた圧電振動片接続用の接続バンプ３１ｂを有する。さらにこのベース３１は、その外側の底面に設けた実装端子３１ｃと、この実装端子３１ｃ及び接続バンプ３１ｂを接続するビア配線（図示せず）と、を具える。なお、接続バンプ３１ｂ、実装端子３１ｃ、ビア配線（図示せず）の個数は、水晶振動子の仕様に応じ変更できる。この実施形態の場合は、圧電デバイス３０がホット及びコールドの２つの極性の励振電極を持つ例であるため、第１及び第２の接続バンプ、第１及び第２の実装端子、第１及び第２のビア配線をそれぞれ具える。
【００１７】
また、このベース３１では、図１（Ｃ）に示したように、第１及び第２の実装端子３１ｃは、その端部がベース３１の底面の縁部に実質的に接して設けてある。具体的には、第１及び第２の実装端子３１ｃ各々の、ベース底面の縁部側に位置する端部３１ｃａ、３１ｃｂ、３１ｃｃが、ベース３１の底面の縁部に実質的に接するよう設けてある。実質的に接するとは、実装端子３１ｃの端部のうちの一部又は全部がベース底面の縁部に重なる場合、端部が縁部からわずかにはみ出す場合等のことである。実装端子３１ｃはベース３１を形成する途中において導電性ペーストを焼成する等で形成されることが多く、ある程度の厚みを持つものである。従って、ベース底面の縁部に実装端子３１ｃの端部が接したり、ベース底面の縁部から外側にややはみ出す場合は生じる。
【００１８】
また、ベース３１の側壁は、図１（Ｂ）に示したように、ベース３１の底面から上方に向かってかつベース３１の外方向に向かって傾斜したテーパー部３１ｄとなっている。
なお、この図１（Ｂ）の例の場合は、テーパー部３１ｄは、ベース側壁の高さ方向の途中まで設けた例である。ただし、テーパー部３１ｄを、ベース側壁の高さ方向全体に設けても良い。図３（Ａ）はその例であり、このテーパー部３１ｄは、ベース側壁の高さ方向全体に渡って設けてある。図１（Ｂ）に示してあるベース３１の側壁の高さｈ０に対するテーパー部３１ｄの高さｈ１の比率は、圧電デバイスの設計に応じ決めることができる。これに限られないが、ｈ１／ｈ０は０．５〜１．０の範囲の設計に応じた値にできる。また、テーパー部１１ｄのテーパー角度θも設計に応じ決めることができる。これに限られないが、θは１〜１０度、好ましくは１〜数度が良い。なお、テーパー部３１ｄを持つベースは、例えば次のように製造することが出来る。ベース３１は、いわゆるグリーンシートと呼ばれるシート状のセラミックを焼成し、そこから個片化することで製造するが、その個片化する際の個片化治具の先端形状を工夫すること、また、個片化をレーザで行う場合であれば、レーザの照射角度を工夫することで、上記テーパー部を持つベースを製造できる。
【００１９】
上記の圧電振動片３３は、ベース３１の凹部３１ａ内に、引出電極３７ｂの位置で接続バンプ３１ｂに、導電性接着剤３９によって接続、固定してある。そして、ベース３１と蓋部材３５とは、従来公知の方法により接合してある。例えば、シーム溶接法、共晶合金を用いた方法、接着剤を用いた方法等で接合してある。
この発明の圧電デバイス３０では、テーパー部３１ｄを設けた分、実装端子３１ｃはベース側壁からベース中心側に離れるので、図４（Ｂ）を用いて説明したような治具を用いる場合でも実装端子３１ｃが治具の側壁に接触することを防止できる。また、実装端子３１ｃはベース底面の有効面積を全面利用して形成できるので、ハンダ付け強度を確保できる面積を持ち、かつ、実装端子間に所望のスペースが確保された実装端子が得られる。
【００２０】
２． 他の実施形態
次に、他の実施形態について説明する。
２−１．実装端子の他の配置例
第１の実施形態では、実装端子３１ｃのベースの縁部側の端部３１ｃａ、３１ｃｂ、３１ｃｃすべてをベース３１底面の縁部に実質的に接しさせていたが、例えば、図２（Ａ）に示したように、第１及び第２の実装端子３１ｃの端部のうちの、第１及び第２の実装端子を並置する方向において互いに遠い位置にある端部３１ｃａだけをベースの底面の縁部に実質的に接しさせても良い。圧電デバイスの設計によっては、図２（Ａ）の例で言えば、実装端子３１ｃの短辺側の端部３１ｃｂ、３１ｃｃをベース３１の底面の縁部からベース中心側に寄せるようにして実装端子３１ｃをベース底面に設ける場合もあるからである。なお、こうする場合は側壁のテーパー部は端部３１ｃａ側の部分のみに設けても良い。
【００２１】
また、圧電デバイスがアース端子等の他の端子を持つ場合はそれに対応して実装端子の数も増えるが、その場合も、これら実装端子の端部をベース底面の縁部に実質的に接しさせて設けるのが良い。図２（Ｂ）はその一例を示した底面図であり、４つの実装端子３１ｃ各々の必要な端部をベース底面の縁部に接しさせてある。なお、このような場合も、４個の実装端子の端部の全部ではなく必要な部分のみをベース底面の縁部に接しさせても良い。
【００２２】
２−２．他の圧電デバイスへの適用例
第１の実施形態では、表面実装型の水晶振動子に本発明を適用したが、圧電デバイスとしての圧電発振器に本発明を適用しても良い。図３（Ｂ）、（Ｃ）はそれらの例を示した図である。特に図３（Ｂ）は圧電振動片３３と発振回路用の部品４１（例えば発振回路用ＩＣチップ４１等）とをベース３１の凹部３１ａ内に実装した構造の発振器の例である。この例の場合も、実装端子３１ｃ及びベース側壁のテーパー部３１ｄを第１実施形態と同様に構成する。また、図３（Ｃ）は、ベース３１が表裏に凹部を具えたいわゆるＨ型構造のベースの例である。この例の場合も、実装端子３１ｃ及びベース側壁のテーパー部３１ｄを第１実施形態と同様に構成する。
【符号の説明】
【００２３】
３１：ベース、  ３１ａ：凹部、  ３１ｂ：接着バンプ、  ３１ｃ：実装端子、
３１ｃａ、３１ｃｂ、３２ｃｃ：実装端子の端部、  ３１ｄ：テーパー部
３３：圧電振動片、  ３５：蓋部材、  ３７ａ：励振電極、  ３７ｂ：引出電極、
３９：導電性接着剤、  ４１：発振回路用の部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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