(57)【要約】【課題】実装基板における枠部内側面又は枠部外側面に対してシールリングがはみ出るのを抑制できるパッケージ及び圧電振動子を提供する。【解決手段】圧電振動片３を収容する凹部２１を有する実装基板２２と、実装基板２２の枠部４１上に配置され、厚さ方向Ｔから見た平面視で凹部２１を取り囲むシールリング２４と、シールリング２４上に接合されて凹部２１を閉塞する封口板２３と、を備え、平面視において、シールリング２４は、リング内側面の輪郭が枠部４１の枠部内側面の輪郭よりも大きく、リング外側面の輪郭が枠部４１の枠部部外側面の輪郭よりも小さくなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容する凹部を有する実装基板と、
前記実装基板の側壁部上に配置され、前記実装基板の厚さ方向から見た平面視で前記凹部を取り囲むリング部材と、
前記リング部材上に接合されて前記凹部を閉塞する蓋体と、を備え、
前記平面視において、前記リング部材は、リング内側面の輪郭が前記側壁部の側壁部内側面の輪郭よりも大きく、リング外側面の輪郭が前記側壁部の側壁部外側面の輪郭よりも小さくなっていることを特徴とするパッケージ。
【請求項２】
前記リング部材のうち、前記リング内側面は前記側壁部内側面に対して前記側壁部外側面寄りに配置され、前記リング外側面は前記側壁部外側面に対して前記側壁部内側面寄りに配置され、
前記リング内側面と前記側壁部内側面との距離、及び前記リング外側面と前記側壁部外側面との距離が互いに等しくなっていることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパッケージと、
前記凹部内に収容された圧電振動片と、を備えていることを特徴とする圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ及び圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば圧電振動片等の電子部品が封入されるパッケージとして、例えば下記特許文献１のような構成が知られている。この種のパッケージは、電子部品を収容する凹部を有する実装基板と、実装基板上に配置されたシールリングと、シールリング上に接合されて実装基板の凹部を閉塞する蓋体と、を備えている。
【０００３】
シールリングは、実装基板の側壁部上に例えば接着等により固定されている。シールリングは、実装基板の厚さ方向から見た平面視で凹部を取り囲んでいる。
蓋体は、シールリングに対して溶接等（例えばシーム溶接）によって固定されている。
そして、パッケージは、実装基板、シールリング及び蓋体によって画成されたキャビティ内に電子部品を封入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１１４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の構成にあっては、例えば蓋体とシールリングとの溶接時等に作用する荷重や熱の影響によって、シールリングが実装基板の側壁部上の所望の位置からずれる場合がある。特に、近年の圧電振動子の小型化に伴い、シールリングと実装基板との相対的なずれ度合が大きくなる。その結果、平面視において、例えば実装基板における側壁部の内側面又は外側面に対してシールリングがはみ出るおそれがある。この場合には、蓋体とシールリングとの溶接時において、シールリングを介して実装基板に局所的に荷重が作用することで、実装基板等の損傷に繋がるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、実装基板における側壁部の内側面又は外側面に対してシールリングがはみ出るのを抑制できるパッケージ及び圧電振動子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の一態様に係るパッケージは、電子部品を収容する凹部を有する実装基板と、前記実装基板の側壁部上に配置され、前記実装基板の厚さ方向から見た平面視で前記凹部を取り囲むリング部材と、前記リング部材上に接合されて前記凹部を閉塞する蓋体と、を備え、前記平面視において、前記リング部材は、リング内側面の輪郭が前記側壁部の側壁部内側面の輪郭よりも大きく、リング外側面の輪郭が前記側壁部の側壁部外側面の輪郭よりも小さくなっていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、平面視において、リング部材が側壁部の幅内に収まり易くなる。この場合、例えば蓋体とリング部材との接合時等に作用する荷重や熱の影響によって、リング部材が側壁部上の所望の位置からずれたとしても、側壁部内側面又は側壁部外側面に対してリング部材がはみ出るのを抑制できる。したがって、蓋体とリング部材との接合時において、リング部材を介して実装基板に局所的に荷重が作用するのを抑制し、実装基板等の損傷を抑制できる。
【０００９】
上記態様において、前記リング部材のうち、前記リング内側面は前記側壁部内側面に対して前記側壁部外側面寄りに配置され、前記リング外側面は前記側壁部外側面に対して前記側壁部内側面寄りに配置され、前記リング内側面と前記側壁部内側面との距離、及び前記リング外側面と前記側壁部外側面との距離が互いに等しくなっていてもよい。
この構成によれば、リング内側面と側壁部内側面との距離、及びリング外側面と側壁部外側面との距離が互いに等しくなっているため、側壁部内側面又は側壁部外側面に対してシールリングがはみ出るのを確実に抑制できる。
【００１０】
本発明の一態様に係る圧電振動子は、上記本発明の一態様に係るパッケージと、前記凹部内に収容された圧電振動片と、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、上述したように実装基板等の損傷を抑制できるので、実装基板、リング部材及び蓋体で画成されたキャビティ内の真空度の低下を抑制できる。その結果、振動特性に優れた圧電振動子を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、実装基板における側壁部内側面又は側壁部外側面に対してシールリングがはみ出るのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】封口板を取り外した状態を示す圧電振動子の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】圧電振動片の平面図である。
【図６】図３のＶＩ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
［圧電振動子］
図１は本発明の実施形態に係る圧電振動子１の外観斜視図である。図２は封口板２３を取り外した状態を示す圧電振動子１の平面図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。図４は実施形態に係る圧電振動子１の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、圧電振動子１は、いわゆるセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子である。圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片３と、を備えている。なお、圧電振動子１は、直方体状を呈している。したがって、本実施形態では平面視において圧電振動子１の長手方向を長手方向Ｌといい、短手方向を幅方向Ｗといい、これら長手方向Ｌ及び幅方向Ｗに対して直交する方向を厚さ方向Ｔという。
【００１４】
＜圧電振動片＞
図５は、圧電振動片３の平面図である。
図５に示すように、圧電振動片３は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料により形成されている。圧電振動片３は、所定の電圧が印加されたときに振動する。なお、圧電振動片３の長手方向、幅方向及び厚さ方向は、上述した圧電振動子１の長手方向Ｌ、幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔにそれぞれ一致している。
【００１５】
圧電振動片３は、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片である。具体的に、圧電振動片３は、基部１１と、一対の振動腕部（第１振動腕部１２及び第２振動腕部１３）と、一対の支持腕部（第１支持腕部１４及び第２支持腕部１５）と、を有している。
各振動腕部１２，１３は、基部１１から長手方向Ｌに沿って片持ち状に延設されている。各振動腕部１２，１３は、幅方向Ｗに並んで配置されている。各振動腕部１２，１３は、基端部を固定端とし、先端部を自由端として互いに接近離間する方向（幅方向Ｗ）に振動する。各振動腕部１２，１３は、基端部に位置する本体部１２Ａ，１３Ａと、先端部に位置する錘部１２Ｂ，１３Ｂと、を有している。
【００１６】
本体部１２Ａ，１３Ａにおける厚さ方向Ｔの両面には、厚さ方向Ｔに窪むとともに、長手方向Ｌに延びる溝部２０がそれぞれ形成されている。なお、本体部１２Ａ，１３Ａの外面上には、各振動腕部１２，１３を幅方向Ｗに振動させる２系統の励振電極（不図示）が形成されている。各励振電極は、互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされている。各励振電極は、例えばＣｒ−Ａｕの積層膜によって形成されている。
【００１７】
錘部１２Ｂ，１３Ｂは、本体部１２Ａ，１３Ａの先端部から長手方向Ｌにそれぞれ延設されている。錘部１２Ｂ，１３Ｂにおける幅方向Ｗの幅は、本体部１２Ａ，１３Ａの幅よりも広くなっている。これにより、各振動腕部１２，１３の先端部の質量及び振動時の慣性モーメントを増大させることができ、錘部１２Ｂ，１３Ｂを有しない圧電振動片と比較して各振動腕部１２，１３の長さを短縮できる。
【００１８】
基部１１は、各振動腕部１２，１３の基端部を一体に連結している。なお、基部１１における幅方向Ｗの両端面は、振動腕部１２，１３（本体部１２Ａ，１３Ａ）よりも外側に位置している。
【００１９】
各支持腕部１４，１５は、平面視でＬ字状に形成されている。各支持腕部１４，１５は、基部１１及び振動腕部１２，１３（本体部１２，１３Ａ）を幅方向Ｗの外側から取り囲んでいる。具体的に、各支持腕部１４，１５は、基部１１における幅方向Ｗの両端面から幅方向Ｗの外側に向けて突設された後、長手方向Ｌに沿って各振動腕部１２，１３と平行に延在している。各支持腕部１４，１５のうち、少なくとも裏面には、圧電振動片３をパッケージ２に実装するための図示しないマウント電極がそれぞれ設けられている。
【００２０】
各マウント電極は、上述した各励振電極のうち対応する励振電極に図示しない引き回し電極を介してそれぞれ接続されている。引き回し電極は、各支持腕部１４，１５それぞれから基部１１を経由して各振動腕部１２，１３に至る経路に形成されている。
【００２１】
＜パッケージ＞
図１〜図４に示すように、パッケージ２は、圧電振動片３を収容する凹部２１を有する実装基板２２と、実装基板２２の凹部２１を閉塞する封口板（蓋体）２３と、実装基板２２と封口板２３とを接合するシールリング（リング部材）２４と、を有している。
【００２２】
実装基板２２は、上方（厚さ方向Ｔの一方）に向けて開口する箱型に形成されている。実装基板２２は、セラミックス材料からなる第１基板３１及び第２基板３２が厚さ方向Ｔに積層されて構成されている。なお、各基板３１，３２に用いられるセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等を用いることが可能である。また、実装基板２２は、１枚の基板により構成されていても、３枚以上の基板が積層されて構成されていても構わない。
【００２３】
第１基板３１は、厚さ方向Ｔから見た平面視で長方形状に形成されている。第１基板３１の上面は、凹部２１の底面を構成している。第１基板３１の下面（厚さ方向Ｔの他方を向く面）には、一対の外部電極３５，３６が長手方向Ｌに間隔をあけて形成されている。外部電極３５，３６は、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜により構成されている。
【００２４】
図２〜図４に示すように、第２基板３２は、焼結等によって第１基板３１の上面に一体的に接合されている。第２基板３２は、枠部（側壁部）４１と、実装部４２と、を備えている。
枠部４１は、厚さ方向Ｔから見た平面視において、枠部外側面の輪郭が第１基板３１における外側面の輪郭と同等の大きさを有する矩形の枠状に形成されている。
【００２５】
実装部４２は、枠部４１のうち一対の長辺部分（長手方向Ｌに延びる部分）から、それぞれ幅方向Ｗの内側に向けて突設されている。実装部４２上には、電極パッド４３が形成されている。電極パッド４３は、上述した外部電極３５，３６と同様に、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜等により構成されている。電極パッド４３は、実装基板２２を厚さ方向Ｔで貫通する図示しない貫通配線を介して対応する外部電極３５，３６にそれぞれ導通している。
【００２６】
第２基板３２（枠部４１及び実装部４２）の内側面は、凹部２１の内側面を構成している。なお、本実施形態において、第２基板３２の厚さは、第１基板３１の厚さと同等、若しくは第１基板３１の厚さ以上になっている。
【００２７】
図６は、図３のＶＩ部拡大図である。
図２、図６に示すように、シールリング２４は、実装基板２２の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材である。平面視において、シールリング２４の幅は、枠部４１の幅よりも狭くなっている。具体的に、平面視において、シールリング２４のリング内側面の輪郭は、上述した枠部４１の枠部内側面の輪郭よりも大きくなっている。また、平面視において、シールリング２４のリング外側面の輪郭は、枠部４１の枠部外側面の輪郭よりも小さくなっている。なお、シールリング２４の幅は、枠部４１の幅に対して６０％〜８０％程度に設定されていることが好ましい。
【００２８】
シールリング２４は、第２基板３２における枠部４１上に接着されている。なお、シールリング２４は、例えば銀ロウ等のロウ材やはんだ材等による焼付け、接着剤等によって第２基板３２上に接着されている。また、シールリング２４の材料としては、例えばＫｏｖ／Ｎｉ／Ａｕ等の積層体が好適に用いられている。
【００２９】
図６に示すように、シールリング２４のリング内側面は、枠部内側面に対して枠部外側面寄りに配置されている。また、シールリング２４のリング外側面は、枠部外側面に対して枠部内側面寄りに配置されている。すなわち、平面視において、シールリング２４は、枠部４１の幅内に収まっている。本実施形態において、リング内側面と側壁部内側面との距離（内形差Ｄ１）、及びリング外側面と側壁部外側面との距離（外形差Ｄ２）は互いに等しくなっている。なお、内形差Ｄ１及び外形差Ｄ２は、適宜変更が可能である。但し、内形差は、外形差以下であることが、シールリング２４の小型化等を図る観点で好ましい。
【００３０】
封口板２３は、厚さ方向Ｔから見た平面視で板状に形成されている。封口板２３は、シールリング２４上に接合（例えば、シーム溶接等）されて凹部２１を気密に封止している。そして、実装基板２２、封口板２３及びシールリング２４により画成された空間は、気密封止されたキャビティＣを構成する。なお、封口板２３は、例えばＫｏｖ／Ｎｉ等の積層体により構成されている。
【００３１】
図２〜図４に示すように、上述した圧電振動片３は、気密封止されたパッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。具体的に、圧電振動片３は、キャビティＣ内において、支持腕部１４，１５の各マウント電極が第２基板３２の実装部４２に形成された各電極パッド４３上にそれぞれ導電性接合材（不図示）を介して実装されている。これにより、キャビティＣ内において、圧電振動片３は、第２基板３２及びシールリング２４に取り囲まれるとともに、凹部２１の底面に対して浮いた状態で支持されている。なお、上述した導電性接合材としては、導電性接着剤や金属バンプ等を使用することも可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質を有することである。
【００３２】
このように構成された圧電振動子１を作動させるには、外部電極３５，３６（図３参照）に所定の電圧を印加する。すると、各励振電極に電流が流れ、各励振電極間に電界が発生する。各振動腕部１２，１３は、各励振電極間に発生する電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近・離間する方向（幅方向Ｗ）に所定の共振周波数で振動する。そして、各振動腕部１２，１３の振動は、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられる。
【００３３】
このように、本実施形態では、平面視において、リング内側面の輪郭が枠部内側面の輪郭よりも大きく、リング外側面の輪郭が枠部外側面の輪郭よりも小さくなっている構成とした。
この構成によれば、平面視において、シールリング２４が枠部４１の幅内に収まり易くなる。この場合、例えば封口板２３とシールリング２４との溶接時等に作用する荷重や熱の影響によって、シールリング２４が枠部４１上の所望の位置からずれたとしても、枠部内側面又は枠部外側面に対してシールリング２４がはみ出るのを抑制できる。したがって、封口板２３とシールリング２４との溶接時において、シールリング２４を介して実装基板２２に局所的に荷重が作用するのを抑制し、実装基板２２等の損傷を抑制できる。
【００３４】
また、本実施形態では、リング内側面と側壁部内側面との内形差、及びリング外側面と側壁部外側面との外形差は互いに等しくなっているため、枠部内側面又は枠部外側面に対してシールリング２４がはみ出るのを確実に抑制できる。
さらに、シールリング２４の幅が、枠部４１の幅に対して６０％〜８０％程度に設定されているため、シールリング２４と枠部４１との接着面積を確保した上で、枠部内側面又は枠部外側面に対してシールリング２４がはみ出るのを確実に抑制できる。
【００３５】
そして、本実施形態の圧電振動子１では、上述したパッケージ２を備えているので、実装基板等の損傷に伴うキャビティＣ内の真空度の低下を抑制できる。その結果、振動特性に優れた圧電振動子１を提供できる。
【００３６】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、各支持腕部１４，１５が各振動腕部１２，１３に対して幅方向Ｗの外側に配置された、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片３に本発明を採用した場合について説明したが、これに限られない。すなわち、圧電振動片３は、一対の振動腕部１２，１３を有していればよく、例えば１つの支持腕部が一対の振動腕部の間に配置された、いわゆるセンターアーム型の圧電振動片や、支持腕部を備えていない、いわゆる音叉型の振動片であってもよい。
さらに、圧電振動片として、厚みすべり振動するＡＴ振動片を用いても構わない。
また、パッケージ２内に封入する電子部品としては、圧電振動片に限られない。例えば、ＭＥＭＳや水晶デバイス、光デバイス、各種センサ、電池等に本発明のパッケージを適用しても構わない。
【００３７】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
【符号の説明】
【００３８】
１…圧電振動子
２…パッケージ
３…圧電振動片（電子部品）
２１…凹部
２２…実装基板
２３…封口板（蓋体）
２４…シールリング（リング部材）
４１…枠部（側壁部）
【図１】
2017076913.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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