(57)【要約】      （修正有）【課題】集積回路素子が搭載される凹部内に樹脂剤を設けることなくショートを防ぎ、且つ小型化にも対応可能な圧電発振器を提供する。【解決手段】１つの容器体１１０に２つの凹部１１１、１１２が設けられており、第一の凹部１１１内には圧電振動素子１２０が搭載され、第二の凹部１１２内には発振回路を少なくとも内蔵する集積回路素子１３０が搭載されている圧電発振器であって、集積回路素子１３０の外周側面と、この外周側面に対向する第二の凹部１１２の内側面との間隔寸法Ａが、２０μｍ以上１００μｍ未満である圧電発振器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの容器体に２つの凹部が設けられており、第一の凹部内には圧電振動素子が搭載され、第二の凹部内には発振回路を少なくとも内蔵する集積回路素子が搭載されている圧電発振器であって、
前記集積回路素子の外周側面と、前記外周側面に対向する前記第二の凹部の内側面との間隔の寸法が、２０μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
２つの容器体にはそれぞれ凹部が設けられており、第一の容器体の凹部内には圧電振動素子が搭載され、第二の容器体の凹部内には発振回路を少なくとも内蔵する集積回路素子が搭載され、前記第一の容器体と前記第二の容器体が重ねて機械的且つ電気的に接続されている圧電発振器であって、
前記集積回路素子の外周側面と、前記外周側面と対向する前記第二の容器体の凹部の内側面との間隔の寸法が、２０μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられる圧電発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯用通信機器等の電子機器には、電子部品の一つである圧電発振器が搭載される。この圧電発振器は例えば基準信号発生源又はクロック信号発生源などとして用いられている。
【０００３】
図５は、従来の圧電発振器の一形態を示す分解斜視図である。
圧電発振器５００は、第一の容器体５０２、圧電振動素子（不図示）及び蓋体５０３により主に構成される圧電振動子部５０１と、第二の容器体５１１と集積回路素子５１２により主に構成されている回路部５１０とから構成されている。
【０００４】
回路部５１０を構成する第二の容器体５１１の外側下面には、外部接続電極端子５１３が設けられている。第二の容器体５１１には上面側に開口部を有する凹部５１４が設けられており、その凹部５１４内底面には複数個の集積回路素子接続用電極パッドが設けられている。この集積回路素子接続用電極パッドに集積回路素子５１２が超音波接合法により搭載されている。また、凹部５１４を囲う側壁部の一部には切欠部５１５が設けられている。更に凹部５１４を囲う側壁部の頂面の角部には、後述する圧電振動子部５０１と機械的及び電気的接続をとるための圧電振動子部接続用端子５１６が設けられ、第二の容器体の内部や表面に設けた導配線により、外部接続電極端子５１３，集積回路素子５１２及び圧電振動子部接続用端子５１６が電気的に接続されている。
【０００５】
また、凹部５１４内に搭載された集積回路素子５１２と凹部５１４の内面との間には、アンダーフィルとして絶縁性の樹脂剤５１７（以下、樹脂剤という）が切欠部５１５を通って充填されている。この樹脂剤５１７を設けることにより、外部より侵入した半田屑が集積回路素子５１２の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッドに接触し、集積回路内や電極パッド間でショートを起こさないように回路形成面及びその周囲を保護する。これらの構成要素により回路部５１０が構成されている。尚、半田屑は、外部の電子基板に圧電発振器を含む電子部品を半田により実装した際に、半田からその一部分が分離してしまうことにより発生し、最小径１００μｍ以上の立体構造となっている。
【０００６】
圧電振動子部５０１を構成する第一の容器体５０２の外側下面には、回路部５１０と機械的及び電気的接続をとるための回路部接続用端子５０４が設けられている。第一の容器体５０２には上面側に開口部を有する凹部（不図示）が設けられており、その凹部内には圧電振動素子が搭載されている。この凹部は、凹部を囲う第一の容器体５０２の側壁部頂面に凹部開口部を覆うように配置し接合された蓋体５０３により気密封止されている。これらの構成要素により圧電振動子部５０１が構成されている。
【０００７】
圧電発振器５００は、回路部５１０の上に圧電振動子部５０１を重ねて配置し、回路部５１０の圧電振動子部接続用端子５１６と圧電振動子部５０１の回路部接続用端子５０４を機械的及び電気的に接続することにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
又、他の形態の従来の圧電発振器としては、容器体において、第一の凹部が容器体の一方の主面に開口部が有するように設けられており、且つ第二の凹部が容器体の他方の主面に開口部を有するように設けられている圧電発振器がある。第一の凹部は、その内部に圧電振動子が搭載され、蓋体により気密封止されている。第二の凹部内には集積回路素子が搭載されており、その集積回路素子と第二の凹部内面との間に、アンダーフィルとなる保護用の樹脂剤が注入されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２１１０６５号公報
【特許文献２】特開２００５−６１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の圧電発振器では、集積回路素子の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッドに半田屑が接触しないように保護するため樹脂剤を設ける必要があった。そのためには、樹脂剤を集積回路素子と集積回路素子が搭載されている容器体の凹部との間に注入する工程が必要となる。また、樹脂剤を注入するためには、従来の圧電発振器のように、集積回路素子と集積回路素子が搭載されている容器体の凹部との間等に、樹脂剤を注入することができる空間や構造を容器体に別途設けなくてはならず、容器体の剛性の低下や、容器体の小型化を阻害する恐れがある。
【００１１】
そこで本発明では、前記した問題を解決し、集積回路素子が搭載される凹部内に樹脂剤を設けることなくショートを防ぎ、且つ小型化にも対応可能な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】
【００１２】
本発明に係る圧電発振器は上記課題を解決するためになされたものであり、１つの容器体に２つの凹部が設けられており、第一の凹部内には圧電振動素子が搭載され、第二の凹部内に発振回路を少なくとも内蔵する集積回路素子が搭載されている圧電発振器であって、この集積回路素子の外周側面と、この外周側面に対向する第二の凹部の内側面とのとの間隔の寸法が、２０μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明に係る圧電発振器は、２つの容器体にはそれぞれ凹部が設けられており、第一の容器体の凹部内には圧電振動素子が搭載され、第二の容器体の凹部内には発振回路を少なくとも内蔵する半導体素子が搭載され、第一の容器体と第二の容器体が重ねて機械的且つ電気的に接続されている圧電発振器であって、この集積回路素子の外周側面と、この外周側面と対向する第二の容器体の凹部の内側面との間隔の寸法が、２０μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る圧電発振器では、集積回路素子の外周側面と、この外周側面と対向する集積回路素子を搭載する凹部の内側面との間隔の寸法が、２０μｍ以上１００μｍ未満である。このような構造により、最小径１００μｍ以上で立体構造である半田屑は、集積回路素子が搭載されている凹部の内側面と、集積回路素子の外周側面との間の隙間に入り込み、集積回路素子の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッドに接触することができず、集積回路内や集積回路素子接続用電極パッド間でショートは発生しない。よって、集積回路素子の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッドに半田屑が接触しないよう保護するため設けられていた樹脂剤は必要がなく、樹脂剤を注入する工程も必要無いため、圧電発振器の製造工程の短縮が可能となる。又、この樹脂剤を注入するために容器体に別途設ける必要があった空間や構造も必要なくなり、容器体の剛性を低下させることがなく、容器体の小型化も可能となる。
【００１５】
更に、集積回路素子が搭載されている凹部の内側面と、集積回路素子の外周側面との間隔の寸法の下限が２０μｍであることから、集積回路素子の搭載工程中に、集積回路素子を搭載する凹部を囲う枠体に集積回路素子が接触し、集積回路素子に割れ、欠け又は搭載ズレが生じることが無く、集積回路素子を確実に搭載することが可能となる。
【００１６】
よって本発明は、集積回路素子が搭載される凹部内に樹脂剤を設けることなくショートを防ぎ、且つ小型化にも対応可能な圧電発振器を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、各図では、説明を明りょうにするため構成要素の一部を図示せず、また図示した構成要素の寸法も一部誇張して示している。
【００１８】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を示した概略断面図である。図２は本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を実装側から示した平面図である。
図１に示すように、本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器１００は、容器体１１０と、圧電振動素子１２０と、集積回路素子１３０と、蓋体１４０とにより主に構成されている。
【００１９】
容器体１１０は、平面視矩形状の基板１１０ａの一方の主面上に枠体１１０ｂが設けられ、且つ基板１１０ａの他方の主面上には枠体１１０ｃが設けられることにより構成される。これにより、基板１１０ａ一方の主面上には第一の凹部１１１が形成され、基板１１０ａの他方の主面上には第二の凹部１１２が形成されている。尚、この基板１１０ａ、枠体１１０ｂ及び１１０ｃは、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る。
【００２０】
又、第一の凹部１１１内に露出した基板１１０ａの一方の主面上には、２個一対の圧電振動素子接続用電極パッド１１３が設けられており、第二の凹部１１２内に露出した基板１１０ａの他方の主面上には、複数個の集積回路素子接続用電極パッド１１４が設けられている。更に、枠体１１０ｃの第二の凹部１１２囲う側頂面の四隅には、圧電発振器１００を実装する際に外部の電子基板と導通固着する外部接続用電極端子１１５が設けられている。
【００２１】
圧電振動素子１２０は、平面視矩形状の圧電素板と、その圧電素板の両主面中央部に設けられた励振用電極（不図示）と、その励振用電極から圧電素板の一方の短辺端部にまで延設された引出電極（不図示）とにより主に構成されている。このような構成の圧電振動素子１２０は、引出電極と圧電振動素子接続用電極パッド１１３とを、導電性接着剤１２１により導通固着することにより第一の凹部１１１内に搭載されている。
【００２２】
蓋体１４０は、４２アロイ、コバール又はリン青銅等の金属から成る平板であり、枠体１１０ｂの第一の凹部１１１開口側頂面上に第一の凹部１１１の開口部を覆う形態で配置し、枠体１１０ｂに接合されている。この蓋体１４０により第一の凹部１１１内は気密封止されている。
【００２３】
集積回路素子１３０は、第二の凹部１１２内に露出した基板１１０ａの他方の主面上に設けられた複数個の集積回路素子接続用電極パッド１１４上に搭載されている。この集積回路素子１３０内には、発振回路や温度補償回路等により構成される電子回路が設けられている。この電子回路は、圧電振動素子１２０及び容器体１１０に設けられた外部接続用電極端子１１５と電気的に接続されている。
【００２４】
集積回路素子１３０を第二の凹部１１２内に搭載した際、集積回路素子１３０の外周側面と、その外周側面と対向する第二の凹部１１２の内側面との間の間隔Ａは、２０μｍ以上１００μｍ未満となる。このような構造により、最小径１００μｍ以上で立体構造の半田屑は、集積回路素子１３０の外周側面とその外周側面と対向する第二の凹部１１２の内側面との間の隙間に入り込めないため、集積回路素子１３０の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッド１１４に接触することができず、集積回路内や集積回路素子接続用電極パッド１１４の間でショートを発生させない。よって、集積回路素子１３０の回路形成面に半田屑等が接触しないように保護するために従来設けられていた樹脂剤（アンダーフィル）は必要がなく、樹脂剤を注入する工程も必要無なくなる。これにより、圧電発振器の製造工程の短縮が可能となる。又、従来の圧電発振器のように、この樹脂剤を注入するために容器体に設ける必要があった空間や構造も必要なくなり、容器体の剛性の低下もなく、容器体の小型化も可能となる。
【００２５】
又、集積回路素子１３０の外周側面とその外周側面と対向する第二の凹部１１２の内側面との間隔Ａの下限寸法が２０μｍであることから、集積回路素子１３０の搭載工程中に、集積回路素子１３０を搭載する第二の凹部１１２を囲う枠体１１０ｃに集積回路素子１３０が接触し、集積回路素子１３０に割れ、欠け又は搭載ズレが生じることが無く、集積回路素子１３０を確実に容器体１１０に搭載することが可能となる。
【００２６】
（第二の実施形態）
図３は、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を示す概略断面図である。図４は、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を構成する回路部を、圧電振動子部側から示した平面図である。
本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器は、圧電振動素子や集積回路素子を搭載する容器体の構造が、第一の実施形態とは異なる。
【００２７】
図３に示すように、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器３００は、第一の容器体３０２、圧電振動素子１２０及び蓋体１４０により主に構成される圧電振動子部３０１と、第二の容器体３１１と集積回路素子１３０により主に構成されている回路部３１０とから構成されている。従って、圧電振動素子１２０と集積回路素子１３０を異なる容器体に搭載している点で第一の実施形態と異なる。
【００２８】
回路部３１０を構成する第二の容器体３１１の外側下面には、外部接続用電極端子３１３が設けられている。第二の容器体３１１には上面側に開口部を有する凹部３１４が設けられており、その凹部３１４内底面には複数個の集積回路素子接続用電極パッド３１５が設けられている。この集積回路素子接続用電極パッド３１５上に集積回路素子１３０が搭載されている。更に凹部３１４を囲う側壁部の頂面の角部には、後述する圧電振動子部３０１と機械的及び電気的接続をとるための圧電振動子部接続用端子３１６が設けられ、第二の容器体３１１の内部や表面に設けた導配線により、外部接続用電極端子３１３，集積回路素子１３０及び圧電振動子部接続用電極端子３１６が電気的に接続されている。
【００２９】
圧電振動子部３０１を構成する第一の容器体３０２の外側下面には、回路部３１０と機械的及び電気的接続をとるための回路部接続用電極端子３０５が設けられている。又、第一の容器体３０２には上面側に開口部を有する凹部３０６が設けられている。更に、凹部３０６内底面上には、２個一対の圧電振動素子接続用電極パッド３０３が設けられており、圧電振動素子１２０が、導電性接着剤１２１により圧電振動素子接続用電極パッド３０３上に搭載されている。この凹部３０６は、凹部３０６を囲う側壁部頂面に凹部３０６開口部を覆うように配置し接合された蓋体１４０により気密封止されている。これらの構成要素により圧電振動子部３０１が構成されている。
【００３０】
圧電発振器３００は、回路部３１０の上に圧電振動子部３０１を重ねて配置し、回路部３１０の圧電振動子部接続用電極端子３１６と圧電振動子部３０１の回路部接続用電極端子３０５を機械的及び電気的に接続することにより構成されている。
【００３１】
圧電発振器３００においては、集積回路素子１３０を第二の容器体３１１内に搭載した際、集積回路素子１３０の外周側面と、その外周側面と対向する凹部３１４の内側面との間の間隔Ｂが、２０μｍ以上１００μｍ未満となる。このような構造にすることにより、第一の実施形態における圧電発振器１００と同様に、最小径１００μｍ以上の立体構造の半田屑は、集積回路素子１３０の外周側面と、その外周側面と対向する凹部３１４の内側面との間の隙間には入り込むことができず、集積回路素子１３０の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッド３１５に半田屑が接触することがない。よって、集積回路素子１３０の回路形成面や集積回路素子接続用電極パッド３１５に半田屑等が接触しないように保護するために従来設けられていた樹脂剤は必要がなく、この樹脂剤を注入する工程も必要無いため、圧電発振器の製造工程の短縮が可能となる。又、従来の圧電発振器のように、樹脂剤を注入するために容器体に設ける必要があった空間や構造も必要なくなり、容器体の剛性の低下もなく、容器体の小型化も可能となる。
【００３２】
又、集積回路素子１３０の外周側面とその外周側面と対向する凹部３１４の内側面との間隔Ｂの寸法下限が２０μｍであることから、集積回路素子１３０の搭載工程中に、集積回路素子１３０を搭載する第二の容器体３１１に集積回路素子１３０が接触することがないため、集積回路素子１３０に割れ、欠け又は搭載ズレが生じることが無く、集積回路素子１３０を確実に第二の容器体３１１に搭載することが可能となる。
【００３３】
尚、本発明では、集積回路素子の外周側面と、その外周側面と対向する凹部の内側面との間の間隔が１００μｍ未満であるため、集積回路素子の搭載方法として金属バンプのみで接合する超音波接合方法を用いることは難しい。よって、本発明における集積回路素子の搭載方法としては、まず、集積回路素子接続用電極パッドの上に、金バンプ等から成るバンプとこのバンプを覆うように形成された半田を設ける。そしてその半田に集積回路素子の回路形成面に設けられている容器体接続用電極パッドが接触するように集積回路素子を配置する。その後、集積回路素子１３０が配置された容器体をリフロー手段などにかけて、半田を加熱溶融しその後冷却固化する。この方法により、集積回路素子接続用電極パッドと集積回路素子の容器体接続用電極パッドは半田により電気的、機械的に接続固着され、集積回路素子は凹部内に搭載されることになる。本発明では、前記のような方法により集積回路素子を容器体に搭載している。
【００３４】
なお、前記した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前記各実施形態に示した圧電発振器では、内部に搭載する圧電振動素子として、平面視矩形状の圧電素板の表面に励振用電極や引出電極を設けた形態の圧電振動素子を示したが、これに限定することなく、例えば、平面視形状が円形や音叉形の圧電素板に各種電極を設けた形態の圧電振動素子でもよく、又圧電振動素子に変えて弾性表面波素子を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を示した概略断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を実装側から示した平面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を構成する回路部を、圧電振動子部接合側から示した平面図である。
【図５】従来の圧電発振器の一形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００，３００・・・圧電発振器
１１０・・・容器体
１１０ａ・・・基板
１１０ｂ，１１０ｃ・・・枠部
１１１・・・第一の凹部
１１２・・・第二の凹部
１１３，３０３・・・圧電振動素子接続用電極パッド
１１４，３１５・・・集積回路素子接続用電極パッド
１１５，３１３・・・外部接続用電極端子
１２０・・・圧電振動素子
１２１・・・導電性接着剤
１３０・・・集積回路素子
１４０・・・蓋体
３０１・・・圧電振動子部
３０２・・・第一の容器体
３０５・・・回路部接続用電極端子
３０６，３１４・・・凹部
３１０・・・回路部
３１１・・・第二の容器体
３１６・・・圧電振動子部接続用電極端子
Ａ，Ｂ・・・集積回路素子の外周側面とその外周側面と対向する凹部の内側面との間隔
【図１】
2009267863.tif 000003
【図２】
2009267863.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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