(57)【要約】【課題】本発明では、小型化・低背化が可能であると共に、電気的特性への悪影響が防がれるように配線された圧電発振器を提供する。【解決手段】圧電発振器は、励振電極１１２及び引出電極１１３を有する圧電振動片１１０と、電子回路素子と、上面１３３ａに圧電振動片を載置し下面に電子回路素子を載置する平板１３３、第１キャビティ１３１ａを形成する第１枠壁１３１、及び第２キャビティを形成する第２枠壁１３２を有するパッケージ１３０と、を備える。また、第１キャビティ内において上面の一方の短辺の両側の端にはそれぞれ引出電極に電気的に接続される電極パッド１３５が形成され、一方の電極パッド１３５ｂは他方の電極パッド１３５ａよりも面積が狭く、他方の電極パッドから一方の電極パッドの周囲を周るように第１枠壁が接合される上面上を通り、一方の電極パッドと長辺方向に向かい合う上面の他方の短辺の端にまで配線電極１３９が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面に形成された励振電極及び各前記励振電極に電気的に接続される引出電極を有する圧電振動片と、
前記圧電振動片を発振させる電子回路素子と、
上面に前記圧電振動片を載置し下面に前記電子回路素子を載置する矩形形状の平板、前記圧電振動片を矩形状に囲むように前記上面に配置されて第１キャビティを形成する第１枠壁、及び前記電子回路素子を囲むように前記下面に配置されて第２キャビティを形成する第２枠壁を有するセラミックパッケージと、を備え、
前記第１キャビティ内において前記上面の一方の短辺の両側の端にはそれぞれ前記引出電極に電気的に接続される電極パッドが形成され、
一方の電極パッドは他方の電極パッドよりも面積が狭く、
前記他方の電極パッドから前記一方の電極パッドの周囲を周るように前記第１枠壁が接合される前記上面上を通り、前記一方の電極パッドと長辺方向に向かい合う前記上面の他方の短辺の端にまで配線電極が形成される圧電発振器。
【請求項２】
前記一方の電極パッドは前記第１枠壁に接触しないように形成され、前記他方の電極パッドは前記第１枠壁に接触するように形成される請求項１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、Ｈ型構造を有する圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の層から成るセラミックのパッケージに圧電振動片及び発振回路が内包される圧電発振器では配線が多くなるが、パッケージ内の配線が互いに接触しないように工夫されて形成されている。例えば特許文献１では、いわゆるＨ型構造の水晶発振器において、圧電振動片及び発振回路が載置される面以外の複数のセラミックの層の間に配線がなされている旨が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のようなパッケージの複数の層に配線を引き回す方法は、圧電発振器の小型化・低背化を進める際にはパッケージの層数を少なくすることを考慮すると用いることが困難になる。また、パッケージ内の配線では、配線同士の接触を防ぎ、圧電発振器の落下時等に圧電振動片の励振電極とパッケージ内の配線との接触により短絡することを防ぎ、圧電発振器の電気的特性に悪影響が及ばないように励振電極と配線との間での容量の発生を防ぐこと等にも注意しなければならず、配線箇所が限定されるため、配線が困難となる。
【０００５】
そこで、本発明では、小型化・低背化が可能であると共に、電気的特性への悪影響が防がれるように配線された圧電発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１観点に係る圧電発振器は、両主面に形成された励振電極及び各励振電極に電気的に接続される引出電極を有する圧電振動片と、圧電振動片を発振させる電子回路素子と、上面に圧電振動片を載置し下面に電子回路素子を載置する矩形形状の平板、圧電振動片を矩形状に囲むように上面に配置されて第１キャビティを形成する第１枠壁、及び電子回路素子を囲むように下面に配置されて第２キャビティを形成する第２枠壁を有するセラミックパッケージと、を備える。また、第１キャビティ内において上面の一方の短辺の両側の端にはそれぞれ引出電極に電気的に接続される電極パッドが形成され、一方の電極パッドは他方の電極パッドよりも面積が狭く、他方の電極パッドから一方の電極パッドの周囲を周るように第１枠壁が接合される上面上を通り、一方の電極パッドと長辺方向に向かい合う上面の他方の短辺の端にまで配線電極が形成される。
【０００７】
第２観点に係る圧電発振器は、第１観点において、一方の電極パッドが第１枠壁に接触しないように形成され、他方の電極パッドが第１枠壁に接触するように形成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の圧電発振器によれば、配線を、小型化・低背化が可能であると共に、電気的特性への悪影響が防がれるように配線することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】圧電発振器１００の概略断面図である。
【図２】（ａ）は、圧電振動片１１０の平面図である。  （ｂ）は、パッケージ１３０の上面図である。
【図３】（ａ）は、圧電振動片１１０が載置されたパッケージ１３０の上面図である。  （ｂ）は、圧電振動片２１０が載置されたパッケージ１３０の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１１】
＜圧電発振器１００の構成＞
図１は、圧電発振器１００の概略断面図である。図１は、後述される図３（ａ）のＡ−Ａの概略断面を含んでいる。圧電発振器１００は、セラミックにより形成されているパッケージ１３０に圧電振動片１１０及び圧電振動片１１０を発振させる電子回路素子１２０が載置されることにより構成されている。圧電振動片１１０には、例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＸＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電発振器１００において、圧電発振器１００の長手方向をＸ軸方向、圧電発振器１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ軸方向及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。圧電振動片１１０には、＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面にそれぞれ励振電極１１２が形成され、各励振電極１１２からは−Ｘ軸側に引出電極１１３が引き出されている。
【００１２】
パッケージ１３０は、断面形状がＨ型に形成されたＨ型構造であり、主に、略矩形形状の平板１３３と、平板１３３の＋Ｙ’軸側の面である上面１３３ａに配置される第１枠壁１３１と、平板１３３の−Ｙ’軸側の面である下面１３３ｂに配置される第２枠壁１３２と、により構成されている。第１枠壁１３１は平板１３３の上面１３３ａの周囲を囲むように形成され、平板１３３と共に圧電振動片１１０を載置する空間である第１キャビティ１３１ａを形成する。また、第２枠壁１３２は平板１３３の下面１３３ｂの周囲を囲むように形成されており、平板１３３と共に電子回路素子１２０が載置される空間である第２キャビティ１３２ａを形成している。
【００１３】
第１キャビティ１３１ａ内の上面１３３ａの−Ｘ軸側には電極パッド１３５が形成されており、電極パッド１３５と引出電極１１３とが導電性接着剤１５１を介して接合されることにより圧電振動片１１０が第１キャビティ１３１ａ内に載置されている。また、第１キャビティ１３１ａ内の上面１３３ａの＋Ｘ軸側には枕部１３４が形成されている。圧電振動片１１０は圧電発振器１００の落下などの場合の衝撃により圧電振動片１１０が上面１３３ａに接触し、破損する恐れがある。枕部１３４はそのような落下などの場合に圧電振動片１１０にかかる衝撃を和らげることにより保護する役割がある。
【００１４】
第２キャビティ１３２ａ内の下面１３３ｂには電子回路素子１２０が載置される。下面１３３ｂには複数の電極パッド１３６が形成されており、電子回路素子１２０はバンプ１５２を介して電極パッド１３６上に載置されている。また、第２枠壁１３２の−Ｙ’軸側の面である底面１３２ｂには複数の実装端子１３７が形成されている。
【００１５】
圧電発振器１００では、圧電振動片１１０が載置される第１キャビティ１３１ａがリッド１４０により密封されている。リッド１４０は例えば導電性の金属により形成され、金属リング１４１を介して第１枠壁１３１の＋Ｙ’軸側の面に接合される。また、金属リング１４１は、パッケージ１３０を貫通する貫通電極１３８により接地される実装端子１３７に電気的に接続されている。接地されたリッド１４０は、外乱ノイズ等を防ぐための電磁シールドとして機能する。
【００１６】
図２（ａ）は、圧電振動片１１０の平面図である。圧電振動片１１０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びる矩形の平板状に形成されている。圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の両主面には、それぞれ励振電極１１２が形成されている。また、各励振電極１１２からは、−Ｘ軸側の短辺の端に引出電極１１３が引き出されている。
【００１７】
図２（ｂ）は、パッケージ１３０の上面図である。第１キャビティ１３１ａにおける平板１３３の上面１３３ａには、圧電振動片１１０を載置するための略矩形形状である２つの電極パッド１３５が形成されている。第１キャビティ１３１ａの−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側に形成される電極パッド１３５を第１電極パッド１３５ａとし、第１キャビティ１３１ａの−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側に形成される電極パッド１３５を第２電極パッド１３５ｂとする。第１電極パッド１３５ａ及び第２電極パッド１３５ｂは、互いにＺ’軸に平行に並ぶように形成されている。
【００１８】
図２（ｂ）では、平板１３３の上面１３３ａに形成される電極であって、第１枠壁１３１と平板１３３との間に挟まれて形成される配線電極１３９が点線で囲まれて示されている。配線電極１３９は、第１電極パッド１３５ａから−Ｘ軸側に引き出されて−Ｚ’軸方向に伸び、さらに上面１３３ａの−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角で曲がって＋Ｘ軸方向に伸び、平板１３３の＋Ｘ軸側の短辺付近にまで伸びている。
【００１９】
電子回路素子１２０は複数の端子を有するが、その端子配置は決められており自由に配置を決めることができない。また、実装端子１３７の配置も圧電発振器の使用者のことを考慮すると自由に配置を変更することができない。圧電発振器ではこのような制約を考慮した場合、配線をパッケージの一方の端から他方の端に延ばさなければならない場合がある。圧電発振器１００の配線電極１３９ではパッケージ１３０の−Ｘ軸側から＋Ｘ軸側まで伸びるように形成されており、配線をパッケージの一方の端から他方の端に延ばさなければならない場合に用いることができる。また、配線電極１３９はパッケージ１３０の−Ｘ軸側から＋Ｘ軸側に伸びているが、平板１３３の上面１３３ａのみを通っており、圧電発振器１００が小型化・低背化されて配線を他の層に引き回すことができない場合にも用いることができる。また、配線電極１３９は、第１キャビティ１３１ａ内を通らないため第１キャビティ１３１ａに圧電振動片１１０が載置された状態で圧電発振器に落下などによる衝撃が加えられた場合でも、圧電振動片１１０の励振電極１１２に接触するおそれがない。さらに、配線電極１３９は、第１キャビティ１３１ａに圧電振動片１１０が載置された場合でも励振電極１１２とＹ’軸方向に重なり合うことがないため、励振電極１１２と配線電極１３９との間に容量が生じて圧電発振器１００の電気的特性に悪影響が及ぶことがない。
【００２０】
第１電極パッド１３５ａは、Ｘ軸方向の長さが長さＡＸに形成され、Ｚ’軸方向の長さが長さＡＺに形成されている。第２電極パッド１３５ｂは、Ｘ軸方向の長さが長さＢＸに形成され、Ｚ’軸方向の長さが長さＢＺに形成されている。このとき、長さＡＸは長さＢＸよりも大きく、長さＡＺは長さＢＺよりも大きく形成されている。すなわち、第１電極パッド１３５ａは第２電極パッド１３５ｂよりも面積が大きく形成されている。また、長さＡＺは、後述される図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように様々な大きさの圧電振動片を載置することができるように、長めに形成されることが好ましい。例えば、長さＡＺが第１キャビティ１３１ａのＺ’軸方向の長さの半分の長さに形成される場合には、第１電極パッド１３５ａと第２電極パッド１３５ｂとが互いに接触せず、かつ、長さＡＺを長く形成することができるため好ましい。
【００２１】
また、第１電極パッド１３５ａは＋Ｚ’軸側の辺と−Ｘ軸側の辺とが第１枠壁１３１に接触するように形成されているのに対して、第２電極パッド１３５ｂは第１枠壁１３１から離れて第１枠壁１３１に接触しないように形成されている。配線電極１３９と第２電極パッド１３５ｂとのＸ軸方向の間隔をＣＸとし、Ｚ’軸方向の間隔をＣＺとすると、圧電発振器１００では第２電極パッド１３５ｂが第１枠壁１３１に接触しないように形成されているため、間隔ＣＸ及び間隔ＣＺを広く取ることができ、配線電極１３９と第２電極パッド１３５ｂとの接触のおそれが無い。
【００２２】
図３（ａ）は、圧電振動片１１０が載置されたパッケージ１３０の上面図である。圧電振動片１１０は、パッケージ１３０の上面１３３ａに形成される第１電極パッド１３５ａ及び第２電極パッド１３５ｂに導電性接着剤１５１を介して載置される。パッケージ１３０では、第１電極パッド１３５ａと第２電極パッド１３５ｂとがＺ’軸に平行に形成されているため、圧電振動片１１０を圧電振動片１１０の長辺がＸ軸に平行になるように第１キャビティ１３３ａに載置することができる。そのため、大きさが大きい圧電振動片１１０を第１キャビティ１３３ａに載置する場合であっても、圧電振動片１１０が第１枠壁１３１に接触しないように第１キャビティ１３３ａ内に載置することができる。
【００２３】
図３（ｂ）は、圧電振動片２１０が載置されたパッケージ１３０の上面図である。圧電振動片２１０は、圧電振動片１１０と形状及び構成が同じであるが、全体の大きさが圧電振動片１１０よりも小さい圧電振動片である。パッケージ１３０では、第２電極パッド１３５ｂが小さく導電性接着剤１５１の塗布領域が限定されるため、どのような大きさの圧電振動片を用いたとしても圧電振動片の−Ｚ’軸側の引出電極のパッケージ１３０内での位置は略固定される。これに対して、一対の引出電極同士の間隔が広い圧電振動片１１０のような圧電振動片をパッケージ１３０に載置する場合には＋Ｚ’軸側の引出電極１１３の固定位置は第１キャビティ１３３ａ内の＋Ｚ’軸側の端に寄り、大きさが小さく一対の引出電極同士の間隔が狭い圧電振動片２１０のような圧電振動片をパッケージ１３０に載置する場合には、＋Ｚ’軸側の引出電極１１３の固定位置は圧電振動片１１０の場合よりも第１キャビティ１３３ａ内の＋Ｚ’軸側の端から−Ｚ’軸側に離れた位置に固定される。
【００２４】
パッケージ１３０では、第１電極パッド１３５ａの大きさが大きく形成されていることにより、圧電振動片１１０及び圧電振動片２１０のような大きさが異なる圧電振動片のどちらにも対応することができるため好ましい。
【００２５】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１００  …  圧電発振器
１１０、２１０  …  圧電振動片
１１２  …  励振電極
１１３  …  引出電極
１２０  …  電子回路素子
１３０  …  パッケージ
１３１  …  第１枠壁
１３１ａ  …  第１キャビティ
１３２  …  第２枠壁
１３２ａ  …  第２キャビティ
１３２ｂ  …  底面
１３３  …  平板
１３３ａ  …  上面
１３３ｂ  …  下面
１３４  …  枕部
１３５、１３６  …  電極パッド
１３５ａ  …  第１電極パッド
１３５ｂ  …  第２電極パッド
１３７  …  実装端子
１３８  …  貫通電極
１３９  …  配線電極
１４０  …  リッド
１４１  …  金属リング
１５１  …  導電性接着剤
１５２  …  バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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