(57)【要約】【課題】小型、低背化した圧電振動子の素子の傾きよる不良を減らす手段を得る。【解決手段】圧電基板１１、圧電基板１１の表裏両面に夫々形成された励振電極１５、及び励振電極１５から夫々圧電基板１１の端縁に引き出されたリード端子１６を有する圧電振動素子１０と、上面に圧電振動素子１０のリード端子１６が導電性接合部材を介して夫々接合される電極パッド６を有するパッケージ本体５と、を備えた圧電デバイス１であって、電極パッド６上に突起部８を形成し、電極パッド６上に圧電振動素子１０のリード端子１６を接合する際に、圧電振動素子１０の突起部８と対向する位置に貫通孔１２を形成するようにした。【選択図】図１
2009188483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、圧電基板、該圧電基板の表裏両面に夫々形成された励振電極、及び前記励振電極から夫々前記圧電基板の端縁に引き出されたリード端子を有する圧電振動素子と、上面に前記圧電振動素子のリード端子が導電性接合部材を介して夫々接合される電極パッドを有する絶縁基板と、を備えた圧電デバイスであって、
前記電極パッド上に突起部を形成し、
前記電極パッド上に前記圧電振動素子のリード端子を接合する際に、前記圧電振動素子の前記突起部と対向する位置に貫通孔を形成したことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記突起部及び前記貫通孔がそれぞれ複数個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記突起部及び前記貫通孔がそれぞれ１個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記貫通孔が円形、又は矩形であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
少なくとも、圧電基板、該圧電基板の表裏両面に夫々形成された励振電極、及び前記励振電極から夫々前記圧電基板の端縁に引き出されたリード端子を有する圧電振動素子と、上面に前記圧電振動素子のリード端子が導電性接合部材を介して夫々接合される複数の電極パッドを有する絶縁基板と、を備えた圧電デバイスであって、
前記複数の電極パッド上にそれぞれ突起部を形成し、前記電極パッド上に前記圧電振動素子のリード端子を接合する際に、前記圧電振動素子の前記突起部と対向する位置に切欠き部を形成したことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項６】
前記圧電基板がＡＴカット水晶基板であること特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記圧電振動素子が音叉型圧電振動素子であること特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
上面に圧電振動素子の各励振電極と電気的に接続される素子搭載用パッド電極を備えた絶縁基板と、前記素子搭載パッド電極上に搭載される圧電振動素子と、該圧電振動素子を気密封止する蓋部材と、前記絶縁基板外底面の一辺に沿って突設した段差部と、前記絶縁基板の外底面に配置されたＩＣ部品搭載パッドに搭載された発振回路を構成するＩＣ部品と、前記段差部の底面と前記ＩＣ部品の底面に夫々分散配置された実装端子と、前記各実装端子と前記ＩＣ部品搭載パッドとの間を導通する導体と、前記各素子搭載パッドと前記ＩＣ部品搭載パッドとの間を導通する導体と、を備えた圧電発振器であって、
前記素子搭載用の電極パッド上に突起部を形成し、前記電極パッド上に前記圧電振動素子を接合する際に、前記圧電振動素子の前記突起部と対向する位置に貫通孔を形成し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、圧電デバイス及び表面実装型圧電発振器に関し、特に水晶基板と、パッケージ内に設けたパッド電極との接続方法を改善した圧電デバイスと表面実装型圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子等の圧電デバイスは、小型で低価格あること、高精度、高安定な周波数が容易に得られること、経年変化が少ないこと等のため、各種の電子機器に広く用いられている。中でも周波数−温度特性が３次曲線を呈するＡＴカット水晶振動子は、周波数温度特性が優れているので携帯電話等の通信機器に多量に用いられている。
図８は、従来のＡＴカット水晶振動子の構造を模式的に示す断面図であり、パッケージ本体５０の内底部の隅に設けた段差部５１に導電性接着剤５２を塗布し、該導電性接着剤５２に水晶振動素子５３を押し当て、導電性接着剤５２を乾燥させて水晶振動素子５３を段差部５２に接着、固定させる。段差部５１の上面にはパッド電極（図示せず）が形成され、パッド電極と外部端子５４とはパッケージに形成した内部導体にて導通されている。また、圧電振動子の低背化を図るため、段差部５１を設けず、パッケージ本体５０の内底面に直にパッド電極を設け、該パッド電極に水晶振動素子を接着した水晶振動子も作られている。
【０００３】
圧電振動素子はそれ自体が振動しているため、圧電振動素子と保持器（パッケージ）との接続には種々の工夫が凝らされてきた。特許文献１には、音叉水晶振動素子を気密端子に接続する手法が開示されている。
図９は、音叉水晶振動素子５６（励振電極は図示せず）の斜視図であり、音叉水晶振動素子５６の基底部には２つの貫通孔５７が形成されている。フランジ、ガラス、及びリード線からなる気密端子のリード線に音叉水晶振動素子５６を接続、固定するには、音叉水晶振動素子５６に形成された貫通孔５７に合金半田等の導電剤を充填し、音叉水晶振動素子とリード線とを固着する。リード線は弾性材からなり、音叉水晶振動素子５６の振動が安定に振動するために設けられたものであって、振動子のＱ値を高くすることができる。即ち、音叉水晶振動素子５６の振動の一部はリード線を通じて流れ行く性質を持っていると開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、圧電基板の端部に切欠き部、あるいはスルーホールを設けた水晶振動子が開示されている。
図１０は、ＡＴカット水晶振動素子を示す斜視図であり、水晶振動素子６０は、短冊平板状のＡＴカット水晶基板の両主面に励振用電極６１、及びリード電極６２を導電性材料膜にて形成する。そして、水晶基板主面上でリード電極６２が延出する基板端部に切欠き部６３を設けた凹所６５の内壁に、リード電極６２と接続する導体膜６４を有している。導体膜６４はリード電極６２の延長上にあって反対側の主面にまで到達している。また、凹所６５をスルーホールとすることによって上側のリード電極６２を下面付近にまで延在することができる。更に、前記励振用電極６１と水晶基板長手方向端部との間に、励振用電極辺に平行に複数の溝６６を形成する。これらの溝の深さは、前記励振用電極６１から前記基板長手方向端部に向かって徐々に深くなっている。
上記のような複数の溝６６を形成することにより、共振特性や温度特性等の諸特性および等価回路定数値のバラツキを抑えたエネルギー閉じ込め型圧電振動子が得られると記述されている。
【特許文献１】特開昭５３−６０５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−４６３６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
客先からは圧電振動子の小型化、低背化が強く要求され、圧電振動子の形状寸法は、現状では２．５×２．０×０．５５ｍｍ程度と極めて小型化している。低背化（ｈ＝０．５５ｍｍ）に伴い、パッケージ本体５０の内底面と、水晶振動素子５３の主面とのなす角が、所定の角度からぶれると振動子不良の大きな要因となる。水晶振動素子のパッケージへの搭載は、吸着装置を用いて水晶振動素子５３の主面を吸着し、パッケージ５０の段差部５１のパッド電極上面に塗布された導電性接着剤５２に軽く押し当て、載置するが、導電性接着剤５２の量、粘度、押し当てる力、吸着装置のノズルの傾斜等により、水晶振動素子５３の主面がパッケージ本体５０の内底面に対して傾くものが生じる場合がある。水晶振動素子５３の主面の傾きが所定値を超えると、水晶振動素子５３の先端部が内底面と接触し、あるいはパッケージ本体５０の上部周縁に溶接する蓋部材と接触して不良となる。このような不良を事前に防ぐために、水晶振動素子５３の主面の傾度を測定し、選別するが、この工数が大幅に掛り、また歩留まりも悪くなるという問題があった。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の保持器との接続、固定方法は、音叉水晶振動素子に特有の固定方法であり、厚み滑り振動をする圧電振動素子の接続、固定には適さないし、厚み振動の場合、振動の一部を漏洩させるとＱ値の低下を来すという問題が生じる。また、特許文献２に記載の凹所、あるいはスルーホールは、リード電極とパッケージ本体のパッド電極との接続用であり、水晶振動素子とパッケージとの固定を主目的とするものではなく、また水晶振動素子をパッケージ本体の内底面に対して平行に固定するには寄与しないという問題があった。
本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、歩留まりを改善した小型、低背化した圧電デバイス、及び表面実装型圧電発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］少なくとも、圧電基板、該圧電基板の表裏両面に夫々形成された励振電極、及び前記励振電極から夫々前記圧電基板の端縁に引き出されたリード端子を有する圧電振動素子と、上面に前記圧電振動素子のリード端子が導電性接合部材を介して夫々接合される電極パッドを有する絶縁基板と、を備えた圧電デバイスであって、前記電極パッド上に突起部を形成し、前記電極パッド上に前記圧電振動素子のリード端子を接合する際に、前記圧電振動素子の前記突起部と対向する位置に貫通孔を形成した圧電デバイスを特徴とする。
【０００９】
このように圧電デバイスを構成すると、絶縁基板（パッケージ本体）のパッド電極の面と、圧電振動素子の面とが導電性接着剤により、接着されると共に、パッド電極に設けた突起部及び圧電基板（水晶基板）に設けた貫通孔に塗布した導電性接着剤の接着力が加わるため、圧電振動素子の主面がパッケージ本体の底板の面に平行に保たれるので、蓋部材をシーム溶接する際に、蓋部材に接触することは無く、また底板に接触することも無いので、水晶振動子の歩留まりが大幅に改善されると共に、低背化に大いに寄与するという効果がある。
【００１０】
［適用例２］前記突起部及び前記貫通孔がそれぞれ複数個設けられている適用例１に記載の圧電デバイスを特徴とする。
【００１１】
このように圧電デバイスを構成すると、複数の突起部と複数の貫通孔とが導電性接着剤で充填されることになり、３次元の接着力が生じ、圧電振動素子の主面がパッケージ本体の底板の面に平行に保たれるという効果と、低背化に寄与する効果がある。
【００１２】
［適用例３］前記突起部及び前記貫通孔がそれぞれ１個設けられている適用例１に記載の圧電デバイスを特徴とする。
【００１３】
このように圧電デバイスを構成すると、１個の突起部に１つの貫通孔を通す搭載法となるので、搭載する装置が簡素化され、低コスト化が図られるという効果がある。なお、圧電振動素子の主面がパッケージ本体の底板の面に平行に保たれるので、複数突起部を設けた場合とほぼ同様の効果がある。
【００１４】
［適用例４］前記貫通孔が円形、又は矩形である適用例１乃至３の何れかに記載の圧電デバイスを特徴とする。
【００１５】
このように圧電デバイスを構成すると、圧電振動素子搭載器の形状認識という点で、円形あるいは矩形の形状は容易であるし、突起部と貫通孔との接触面積を大きくでき、突起部表面と貫通孔の内側面との接着力が大きくなるという効果もある。
【００１６】
［適用例５］少なくとも、圧電基板、該圧電基板の表裏両面に夫々形成された励振電極、及び前記励振電極から夫々前記圧電基板の端縁に引き出されたリード端子を有する圧電振動素子と、上面に前記圧電振動素子のリード端子が導電性接合部材を介して夫々接合される複数の電極パッドを有する絶縁基板と、を備えた圧電デバイスであって、前記複数の電極パッド上にそれぞれ突起部を形成し、前記電極パッド上に前記圧電振動素子のリード端子を接合する際に、前記圧電振動素子の前記突起部と対向する位置に切欠き部を形成した圧電デバイスを特徴とする。
【００１７】
このように圧電デバイスを構成すると、パッド電極の面と、圧電振動素子の面とによる面接着力に、突起部及び圧電基板（水晶基板）に設けた切欠き部に塗布した導電性接着剤の３次元の接着力が加わるため、圧電振動素子の主面がパッケージ本体の底板の面に平行に保たれるという効果と、低背化に寄与するという効果がある。
【００１８】
［適用例６］前記圧電基板がＡＴカット水晶基板である適用例１乃至５の何れかに記載の圧電デバイスを特徴とする。
【００１９】
このように圧電デバイスを構成すると、周波数温度特性は３次曲線を呈し、高安定の周波数が得られるという効果がある。
【００２０】
［適用例７］前記圧電振動素子が音叉型圧電振動素子である適用例１乃至５の何れかに記載の圧電デバイスを特徴とする。
【００２１】
このように圧電デバイスを構成すると、ＡＴカット水晶振動素子に比べ細長く、自重の重い音叉型圧電振動素子をパッケージ本体の底板の面に、平行に保たれるという効果とがあり、低背化に寄与する。
【００２２】
［適用例８］上面に圧電振動素子の各励振電極と電気的に接続される素子搭載用パッド電極を備えた絶縁基板と、前記素子搭載パッド電極上に搭載される圧電振動素子と、該圧電振動素子を気密封止する蓋部材と、前記絶縁基板外底面の一辺に沿って突設した段差部と、前記絶縁基板の外底面に配置されたＩＣ部品搭載パッドに搭載された発振回路を構成するＩＣ部品と、前記段差部の底面と前記ＩＣ部品の底面に夫々分散配置された実装端子と、前記各実装端子と前記ＩＣ部品搭載パッドとの間を導通する導体と、前記各素子搭載パッドと前記ＩＣ部品搭載パッドとの間を導通する導体と、を備えた圧電発振器であって、前記素子搭載用の電極パッド上に突起部を形成し、前記電極パッド上に前記圧電振動素子を接合する際に、前記圧電振動素子の前記突起部と対向する位置に貫通孔を形成した表面実装型圧電発振器を特徴とする。
【００２３】
このように表面実装型圧電発振器を構成すると、圧電振動素子を収容する凹所を薄くすることが可能となるので、圧電発振器を低背化できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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、本実施形態では圧電デバイスの一例として圧電振動子を例に挙げて説明する。
図１は、本発明に係る圧電デバイスの第１の実施の形態を示す概略図であり、（ａ）は蓋部材（図示せず）を外した圧電振動子１の斜視図、（ｂ）は圧電振動素子１０の斜視図、（ｃ）は圧電振動素子１０のＱ−Ｑにおける断面図である。
第１の実施の形態の圧電振動子１は、図１（ａ）の斜視図に示すように、絶縁基板（以降、パッケージ本体と称す）５と、圧電振動素子１０と、パッケージ本体５の上部周縁部に形成されたメタライズ（図示せず）にシーム溶接等の手段で溶接される蓋部材（図示せず）と、を備えている。
圧電振動素子１０の構成を、例えばＡＴカット水晶振動素子を例にして説明する。最初に水晶から所定の角度（Ｚ軸から約３５°）で水晶板を切り出し、所望する周波数の厚さまで研磨し、更に両表面をエッチングしてＡＴカット水晶ウエハＷを制作する。フォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いて水晶ウエハＷを加工し、図２の平面図に示すように、縦横に規則的に並んだ小さな貫通孔１２を形成する。蒸着装置、又はスパッタリング装置を用いて、水晶ウエハＷの両面に図１（ｂ）に示すような励振電極１５とリード端子１６を、マスクを介して格子状に形成する。そして、図２の破線に沿ってダイシングソー等を用いて個片の水晶板に切断して、図１（ｂ）に示す水晶振動素子１０を形成する。
表裏に形成したリード端子１６はそれぞれ貫通孔１２の上を通るようにし、リード端子１６の幅は貫通孔１２の直径より大きくする。
【００２５】
図３はパッケージ本体（絶縁基板）５の構造を示す図であり、（ａ）はパッケージ本体５の斜視図、（ｂ）はパッケージ本体のＲ−Ｒにおける断面図である。図３（ｂ）に示すようにパッケージ本体５は、底板５ａと、該底板５ａの周縁に一体的に立設された環状側壁５ｂと、底板５ａと側壁５ｂが接する底板５ａの上面隅に形成された段差部６と、該段差部６上に形成されたパッド電極７と、該パッド電極７上に形成された突起部８と、底板５ａの裏面隅に形成された外部端子９と、を備えている。第１の実施形態に係る圧電振動子に用いるパッケージ本体５の特徴は、圧電振動素子１０が載置されるパッド電極７上に円柱状の突起部８を２個形成したことである。円柱状の突起部８の直径は、図１（ｂ）に示す圧電基板１１に形成した貫通孔１２の直径より少し小さくし、２つの貫通孔１２が突起部８を通るような形状とする。
【００２６】
ここで、底板５ａ、側壁５ｂ及び段差部６はセラミック材で形成されるのが一般的であり、パッド電極７、突起部８、外部端子９は同様な工程で形成される。つまり、段差部６上にパッド電極７用のタングステン（又はモリブデン）膜を印刷し、その上に重ねて突起部８用のタングステン膜を印刷する。そして、底板５ａの裏面に外部端子９用のタングステン膜を印刷し、還元雰囲気中で焼成してセラミックを固化させると同時に、タングステン膜をメタライズ化する。メタライズ部にニッケルメッキと、金メッキとを順次施して、パッド電極７、突起部８、及び外部端子９をそれぞれ形成する。なお、パッド電極７は内部導体にて外部端子９にそれぞれ導通している。
【００２７】
パッケージ本体５のパッド電極７と、突起部８とに導電性接着剤２０を塗布し、図１（ｂ）に示す水晶振動素子１０を吸引装置のノズルで吸引し、２つの貫通孔１２を２つの突起部８に通してパッド電極７に載置する。載置する際に吸引装置のノズルで軽く押しつけるような力を加え、水晶振動素子１０の主面をパッド電極７の面に密着させ、水晶振動素子１０の主面がパッケージ本体５の底板５ａの面に平行になるようにする。
パッド電極７に導電性接着剤２０が塗布されているので、図１（ｂ）に示す水晶振動素子１０の裏面のリード端子１６と、表面のリード端子１６に対向する水晶基板１１の裏面と、がパッド電極７に接着される。その上、２個の突起部８に導電性接着剤２０を塗布しているので、該突起部８に水晶振動素子１０の２つの貫通孔１２を通すと、導電性接着剤２０が貫通孔１２の内側面と、円柱状の突起部８の表面に十分に付着し、接触面積が大きくなり水晶振動素子１０を突起部８に接着する。
【００２８】
即ち、水晶振動素子１０の主面と、パッド電極７の面との平面的な接着力に、突起部８の表面と、貫通孔１２の内側面と、の３次元的な接着力とが加わり、水晶振動素子１０の重量は極めて軽いため、その主面が重力により下側に傾くことは無く、パッケージ本体５の底面５ａと平行に保たれる。導電性接着剤を乾燥させると、パッケージ本体５と、水晶振動素子１０との接着は強固になると共に、水晶振動素子１０の表面側のリード端子１６は、一方の貫通孔１２に充填した導電性接着剤２０により、パッド電極７に導通される。裏面側のリード端子１６はパッド電極７に塗布した導電性接着剤により導通される。なお、突起部８は貫通孔１２より頭が出ていてもよいし、低くてもよい。
このように本実施形態の圧電振動子は、パッケージ本体５に設けた突起部８と、水晶基板１１に設けた貫通孔１２により、水晶振動素子１０の主面を底板５ａの面に平行に保てるので、パッケージ本体５の上部周縁に蓋部材をシーム溶接する際に、蓋部材に接触することは無く、また底板５ａに接触することも無いので水晶振動子の歩留まりが大幅に改善されると共に、低背化に寄与する。
また、貫通孔１２を設け、貫通孔１２が導電性接着剤で充填されているので、高次輪郭系モードと、高次インハーモニックモードによるスプリアスを抑圧する効果もある。
【００２９】
図４はパッケージ本体の他の実施の形態であり、図３に示すパッケージ本体５と異なる点は、段差部６を設けること無く、底板５ａ上にパッド電極７と、突起部８とを直接形成した点である。突起部８を設けることにより水晶振動素子１０がパッケージ本体５’の底面５ａと平行に保たれるので、パッド電極７の厚みがあれば、十分に底面５ａとの間隙を保つことができる。段差部６を取り除くことにより、より低背化したパッケージを構成することができる。
【００３０】
図５は、水晶振動素子に形成する貫通孔の変形例である。
図５（ａ）は、水晶振動素子の水晶基板１１に形成する２つの貫通孔１３を矩形にした例である。
矩形の貫通孔１３を有する水晶振動素子１０を用いる場合は、パッケージ本体５（図１参照）に設ける突起部８もその断面が矩形状とし、貫通孔１３の形状寸法は突起部８のそれより少し大きくする必要がある。
このように構成した水晶振動素子１０の貫通孔１３にパッケージ本体５の四角柱状の突起部８を挿入して水晶振動子を構成した場合も、水晶振動素子１０の面とパッド電極との平面的な接着力と、矩形の貫通孔１３の内側面と突起部の表面との３次元的な接着力とにより、水晶振動素子の主面がパッケージ本体の底面に平行に保たれるのは、図１に示した圧電振動素子と同様である。
【００３１】
図５（ｂ）に示す水晶振動素子は、水晶基板１１の短手側に１つの貫通孔１３ａを形成するようにしたものである。貫通孔１３ａの短手方向の長さは、図３（ａ）に示す２個の突起部８間の長さより少し長くし、その幅は突起部８の直径（矩形の突起部の場合は幅）より少し大きくする。このように水晶基板１１の短手側に１つの大きな貫通孔１３ａを形成すると圧電振動素子の主振動の近傍に生じる輪郭系高次モードに起因する不要振動を抑圧できるという効果がある。
また、図５（ｃ）に示す水晶振動素子は、水晶基板１１の短手側で、その短手方向中央に１個の貫通孔１３ｂを設けた例である。なお、図５（ｃ）では矩形の貫通孔１３ｂを示しているが円形の貫通孔であってもよい。
この図５（ｃ）に示すように水晶振動素子を構成した場合は、パッケージ本体のパッド電極上に形成する突起部も１個とする。なお、水晶振動素子の表面のリード端子１６は、図５（ｃ）に示すように水晶基板１１の端部を経て貫通孔１３ｂまで延在する。こうすることにより表面の励振電極１５と一方のパッド電極の導通が図られる。水晶振動素子の主面がパッケージ本体の底面に平行に保たれるのは、図１に示した圧電振動素子と同様である。
【００３２】
図５（ｄ）に示す水晶振動素子は、２個の矩形状の切欠き１３ｃを水晶基板１１の短手側に設けた例である。主面に形成した励振電極１５から引き出された表裏面のリード端子１６はそれぞれ切欠き１３ｃまで延在し、且つリード端子１６の幅は切欠き１３ｃの幅より広くする。
この図５（ｄ）に示すように水晶振動素子を構成した場合は、２つの切欠き１３ｃ、１３ｃに、パッケージ本体５の２つの突起部８（図１参照）を挿入し、導電性接着剤にて接着、固定する。この場合は、図１に示した突起部８の断面が矩形の角柱にする方が導電性接着剤を塗布した際に、切欠き１３ｃの内側面と、突起部の表面との接着力が強くなる。このように構成した場合でも水晶振動素子の主面がパッケージ本体の底面に平行に保つことができる。
【００３３】
図６は、本実施形態の水晶振動子に適用する水晶振動素子の他の例を示した図であり、水晶振動素子を音叉振動素子３により構成したものである。
この場合は、音叉振動素子３の基部に２個の貫通孔１４を形成し、パッケージ本体に形成した２個の突起部を前記貫通孔１４に挿入し、導電性接着剤にて固定する。音叉振動素子３は細長く、厚みも厚いので自重が重いので面での接着のみでは、音叉振動素子３が傾く虞があるため、本実施形態のように突起部８を用いるようにすると、音叉振動素子３をパッケージ本体の底面に平行に保つことができる。
【００３４】
なお、これまで説明した本実施形態では、圧電振動素子に形成する貫通孔が円形及び矩形である場合を説明したが、貫通孔は楕円、三角形等の形状であってもよい。その場合はパッケージ本体に形成する突起部もそれらの形状とするのが望ましい。また、圧電基板を平板の例を用いて説明したが、メサ型基板、逆メサ型基板であってもよい。また、ＡＴカット基板のみならず、ＢＴカット基板等であてもよい。
【００３５】
図７は、本発明の一実施形態に係るパッケージ構造を備えた表面実装型水晶発振器の一例としての圧電発振器の縦断面図である。
この水晶発振器２１は、パッケージ２２の上面に設けた凹所２３内に水晶振動素子４０を搭載して金属蓋３０により気密封止すると共に、パッケージ２２の外底面にＩＣ部品４５を搭載した構成を有している。
【００３６】
パッケージ２２は、上面に凹所２３を有したセラミック等からなる絶縁基板２４と、凹所内に配置されて水晶振動素子４０の各励振電極と電気的に接続される２つの素子搭載パッド２５と、絶縁基板２４の外底面の一辺に沿って突設された段差部３１の底面上に配置した２つの実装端子２６ａと、発振回路を構成するＩＣ部品４５を搭載するために絶縁基板２４の外底面２７に配置されたＩＣ部品搭載パッド２８と、各実装端子２６ａとＩＣ部品搭載パッド２８との間を導通する導体２９と、各素子搭載パッド電極２５とＩＣ部品搭載パッド２８との間を導通する導体２９と、凹所内に設けた２つの素子搭載パッド電極２５に水晶振動素子４０上の２つの励振電極を夫々電気的に接続した状態で凹所２３を気密封止する金属蓋３０と、を備えている。なお、段差部３１は絶縁基板２４の一部を構成している。
【００３７】
上記のように構成される本実施形態の表面実装型水晶発振器は、凹所２３内に設けた２つの素子搭載パッド２５と、水晶振動素子４０との接続、固定方法である。つまり、２つのパッド電極２５に２つの突起部４２を形成すると共に、水晶振動素子４０の端部基板上に２つの貫通孔４３を形成し、この貫通孔４３に突起部４２を挿入して導電性接着剤にて固定する。このような接続、固定方法を用いることにより、水晶振動素子４０の主面は凹所２３の底面に平行となり、金属蓋３０を封止した際の水晶振動子の不良が大幅に減少する。
【００３８】
また、ＩＣ部品４５の底面には２つの実装端子２６ｂが形成されており、このＩＣ部品４５の上面に設けた各パッド４５ａを各ＩＣ部品搭載パッド２８にフリップチップ実装することにより、合計４つの実装端子２６ａ、２６ｂが十分に離間した位置関係にて同一高さレベルに位置することとなる。
各実装端子２６ａ、２６ｂは、例えば水晶振動素子４０側の各リード電極と導通する駆動電源用実装端子（Ｖｃｃ端子）、制御電圧印加用実装端子（Ｖｃｏｎ端子）、及び信号出力用実装端子（Ｏｕｔ端子）と、接地回路と導通するための接地用実装端子（Ｇｎｄ端子）の４つの実装端子からなり、この例では、このうちの２つの実装端子２６ａは基板外底面２７の一辺に沿って突設した段差部３１の平坦な底面に沿って離間配置され、他の２つの実装端子２６ｂはＩＣ部品４５の底面に離間配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る圧電振動子の構造を示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は圧電振動素子の斜視図、（ｃ）は圧電振動素子の断面図。
【図２】水晶ウエハから水晶基板を作成するときの説明図。
【図３】（ａ）はパッケージ本体の斜視図、（ｂ）は断面図。
【図４】パッケージ本体の断面図。
【図５】（ａ）は矩形の貫通孔を２個設けた圧電振動素子の平面図、（ｂ）は細長の貫通孔を１個設けた圧電振動素子の平面図、（ｃ）は貫通孔を１個設けた圧電振動素子の平面図、（ｄ）は切欠き部を２個設けた圧電振動素子の平面図。
【図６】２個の貫通孔を設けた音叉振動素子の平面図。
【図７】本発明に係る圧電振動素子の搭載方法を用いた圧電発振器の構成を示す断面図。
【図８】従来の圧電振動子の構成を示す断面図。
【図９】音叉振動素子の斜視図。
【図１０】従来の圧電振動素子の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４０】
１  圧電振動子、３  音叉振動子、５、５’  パッケージ本体、５ａ  底板、５ｂ  側壁、６  段差部、７  パッド電極、８、４２  突起部、９  外部端子、１０、４０  圧電振動素子、１１  圧電基板、１２、１３、１３ａ、１３ｂ、１４、４３  貫通孔、１５  励振電極、１６  リード端子、Ｗ  水晶ウエハ、２０、４１  導電性接着剤、２１  水晶発振器、２２  パッケージ、２３  凹所、２４  絶縁基板、２５  素子搭載パッド電極、２６ａ、２６ｂ  実装端子、２７  基板外底面、２８  ＩＣ部品搭載パッド、２９  導体、３０  金属蓋、３１  段差部、４５  ＩＣ部品、４５ａ  パッド、４５ｂ  スルーホール、４６  樹脂
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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