CN1217608A - 电子部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子部件,它包括具有大致上为矩形的板、并设置在形状大致上为矩形的上壳体基片和下壳体基片之间的电子部件的元件,从而上、下壳体基片和电子元件叠合,而确定一个整体单元。假设电子部件的元件的短边和长边的长度分别是a₀和b₀,而下壳体基片的短边和长边的长度分别是a₁和b₁,则满足关系a₀< a₁和b₀< b₁。

Description

电子部件

本发明涉及一种诸如压电谐振器之类的电子部件，更具体地说，本发明尤其涉及一种改进的表面安装型的电子部件，其中一个电子部件的元件设置在上下壳体基片之间。

在诸如压电谐振元件的压电谐振装置中，如此包装和密封压电谐振元件，从而其振荡不受阻碍，以允许压电谐振元件表面安装在印刷电路板等上，并改进谐振元件的环境相容性。

例如，第4-70107号日本专利公开(第2-183124号日本专利申请)中，揭示了一种压电谐振装置，具有如图11所示的结构。在压电谐振装置71中，压电谐振元件74通过在压电基片72的主表面上设置谐振电极73a和73b而形成，其中压电基片72为矩形板形状。如图12所示，在压电谐振元件74中，谐振电极73a设置在压电基片72的一个主表面的中心，并通过导电连接部分73c连接到引线电极73d。在压电谐振元件74的上下两侧设置空隙75a和75b，以允许自由和无阻碍的振动。把上壳体基片76a和下壳体基片76b(它们包括和压电基片72相同尺寸的矩形板)叠在一起。外部电极77和78设置在压电谐振器71的外部。

另外，第5-25818号日本实用新型公开(第3-81444号日本实用新型申请)揭示了一种压电谐振装置，如图13中所示。在这个压电谐振装置81中，压电谐振元件83设置在具有上部开口的壳体82中。壳体82的上部开口通过粘合剂84连接盖子零件85而封住。

另外，第4-69921号日本实用新型公开(第2-113616号日本实用新型申请)揭示了一种压电振荡元件，如图14中所示。在这个压电振荡元件91中，壳体包含矩形板形式的壳体基片92和具有下部开口，并且连接到壳体基片92的上部的矩形棱柱形的壳体零件93。压电谐振元件94被安装在壳体基片92上。

另外，第6-5215号日本实用新型公开(第4-49012号日本实用新型申请)揭示了如图15所示的片型压电振荡器101。在片型压电振荡器101中，矩形板形状的压电元件102被夹在由矩形板构成的壳体基片103和104之间。压电振荡器101的侧表面倾斜，以防止在将压电振荡器101安装到印刷电路板上时外部电极105和106分开。

在如图11中所示的压电谐振装置71中，压电谐振元件74和上、下壳体基片76a和76b具有相同的尺寸。由此，当装配该装置时，把压电谐振元件74与上下壳体基片76a和76b的对齐是颇为困难的。当压电谐振元件74和上、下壳体基片76和76b如此装配，从而在任何的元件74和基片76a、76b的对齐方面有偏差时，在对压电谐振元件74作处理时会产生破裂、碎片和其它的问题。

在图13中所示的压电谐振装置81中，压电谐振元件83设置在壳体中，从而在压电谐振元件中破裂、碎片和其它的问题不会如上所述情形那样容易发生。但是，由于压电谐振元件83设置在比谐振元件83大的壳体中，故很难满足减小元件尺寸的要求。

类似地，在如图14所示的压电谐振装置91中，由于把压电谐振元件94安排在下壳体基片92和壳体元件93形成的壳体中，因此很难满足减小尺寸的要求。

如图15所示的压电振荡器101具有和如图12中所示的压电谐振装置相同的问题，虽然压电谐振元件102的尺寸和上、下壳体103和104的尺寸不同。即，在压电振荡器101中，在压电元件102连接到下壳体基片103的连接部分中，连接面积相同。另外，在压电元件102连接到上壳体基片104的连接部分中，相应于连接界面的部分的面积相同。这样，这些部分的对齐很难执行。当对齐执行得不令人满意时，在处理振荡器时在压电元件102中可能产生破裂、碎片和其它的问题。

上述问题不但发生在使用压电元件的表面安装型电子部件中，也发生在使用其它电子部件的元件的表面安装型电子部件中。

为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种电子部件，其中，通过使用在其中相对于壳体部件容易进行电子部件的元件的定位的壳体零件而可以进行表面安装，从而当在电子部件和壳体零件之间有一些位置偏差时，在电子部件的元件中不会发生破裂、碎片和其它的问题，并且使电子部件的尺寸显著地减小成为可能。

本发明的一个较佳实施例提供了一种电子部件，它包括电子部件元件、其间设置有电子部件的元件的上、下壳体基片(它们相互叠在一起)、电子部件、大致上为矩形的上壳体和下壳体包括大体上为矩形的零件，其中，满足关系a₀＜a₁和b₀＜b₁，这里a₀和b₀分别是电子部件的元件短边和长边的长度，而a₁和b₁分别是下壳体基片短边和长边的长度。

根据上述电子部件，电子部件的元件短边和长边的长度分别小于下壳体基片的短边和长边的长度，从而当将电子部件的元件固定到下壳体基片上时，容易进行并可靠地得到定位。即，由于电子元件小于下壳体基片，故即使在电子部件的元件中有一些位置偏差也不会发生破裂、碎片和其它的问题，只要电子部件的元件不从下壳体基片的外周界边缘朝外突出。

由此，在包括设置在上、下壳体基片之间的电子部件的元件的电子部件中，可以简化装配结构和步骤，并有效地防止电子部件的破坏及对电子元件的损害，另外，由于不使用把电子部件的元件容纳在一个壳体中的结构，故电子元件的尺寸显著地减小。

在上述电子部件中，最好将多个电极设置在下壳体基片上，电子部件的元件通过导电连接材料电气连接到下壳体基片的电极。

由此，本发明的较佳实施例的电子部件可以容易地从下壳体基片一侧表面安装在印刷电路板等等之上。

另外，通过安排外部电极，从而延伸到下壳体基片，导电连接材料与下壳体基片上的外部电极之间的连接和导电连接材料与电子部件的元件的电极之间的电气连接可以在平面连接状态中实现，由此可以大大改善电气连接的可靠性。

在上述电子部件中，设置在下壳体基片上的多个电极可以具有设置在下壳体基片侧面上的电极部分，设置在侧表面上的电极部分突出在下壳体基片的上侧，

由上述结构，可以防止安排在下壳体基片上的顶面上的导电连接材料流出。与此同时，在下壳体基片和电子部件的元件通过导电连接材料相互电气连接的结构的情形中，可以可靠地形成导电连接材料的带子，由此通过导电连接材料得到的可靠的连接大大增强了。

另外，由于导电连接材料的流出，可以防止导电连接材料粘到下壳体基片的侧面上的外部电极的表面上，因此不必担心侧电极的焊料润湿性变坏。

另外，由于提供了突出的部分，位于下壳体基片的边缘部分的外部电极部分的薄膜厚度增加，由此大大改善了边缘部分中的外部电极的可靠性。

在上述的电子部件中，至少有三个连接部分，在那里电子部件的元件通过导电连接材料和下壳体基片连接。通过安排外部电极，以便使它们延伸到下壳体基片，电子部件的元件可以容易地相对于下壳体基片定位。与此同时，可以可靠而均匀地形成导电连接材料带，由此可以改善连接的可靠性。

在上述电子部件中，电子部件的元件的所有的引线电极可以安排在电子部件的元件的下壳体基片侧的表面上。

通过上述结构，电子部件的元件能够容易地电气连接到下壳体基片上。

在上述电子部件中，最好满足关系a₀≤a₂和b₀≤b₂，其中，a₂是上壳体基片短边的长度，而其长边的长度是b₂。

通过上述结构，当将上壳体基片固定到电子部件的元件时，可以容易地定位和对齐，由此可以进一步简化装配步骤，并且可以防止发生破裂、碎片和电子部件的元件的其它缺陷。

另外，根据本发明的较佳实施例，可以提供一种电子部件，其中，压电元件可能被用作电子部件的元件。但是，本发明的电子部件可以包括除了压电元件之外的电子部件的元件，例如，电容器或电阻器。

本发明的其它的特点和优点从下面参照附图对较佳实施例的描述而变得显而易见。

图1是根据本发明的较佳实施例的压电谐振装置的部件分解透视图；

图2是示出图1中所示的较佳实施例的压电谐振装置的外观的透视图；

图3是沿图2的A-A线取的截面图；

图4是沿图2的B-B线取的截面图；

图5是图4的主要部分的部分切除放大截面图；

图6(a)和6(b)是平面图和侧视图，描述由于导电粘合剂导致的自对齐效应；

图7是部件分解透视图，示出图1中所示的较佳实施例的压电谐振装置的一种改变；

图8是透视图，示出图7中所示的改变的外观；

图9是部件分解透视图，示出图1所示的较佳实施例的压电谐振装置的另一种改变；

图10是透视图，示出图9中所示的压电谐振装置的改变的外观；

图11是示出传统的压电谐振装置的一例的截面图；

图12是用于图11所示的压电谐振装置的压电谐振元件的平面图；

图13是描述传统的压电谐振装置的另一例子的部件分解透视图；

图14是示出传统的压电谐振装置的另一例的截面图；及

图15是传统的压电谐振装置的又一例的透视图。

图1是根据本发明的较佳实施例的表面安装型压电谐振装置的部件分解透视图，而图2是示出其外观的透视图。

在压电谐振装置1中，最好包含大致上为矩形板的压电谐振元件2夹在大致上为矩形的下和上壳体基体3和4中间，并与之连接。

压电谐振元件2包括压电单晶或压电陶瓷。谐振电极2b设置在压电基片的顶面的大致中心处，该压电基片已经沿厚度方向极化，另一个谐振电极(图中未示出)设置在压电基片的底面的大致中心处，以便和谐振电极2b相对。谐振电极2b通过导电连接部分2c延伸到端，而连接到端子电极2d。端子电极2d(该电极安排得覆盖压电基片2a的一个端面)也延伸到基片2a的顶面或和底面。类似地，底面上的谐振电极通过设置在底面上的导电连接部分连接到端子电极2e。端子电极2e(该电极安排得覆盖压电基片2a的和端子电极2c相对的端面)也延伸到压电基片2的顶面和底面。

由此，端子电极2d和2e(它们用作为将压电谐振元件2电气连接到外部的全部引线电极)延伸到压电基片2a的底侧。

通过在端子电极2d和2e之间施加AC电压，压电谐振元件2以厚度纵向振动模式振动。

下壳体基片3最好由诸如氧化铝之类的绝缘陶瓷或诸如合成树脂之类的绝缘材料制成。外部电极5a到5c如此设置在下壳体基片3上，从而电极5a到5c通过基片2的侧面从底面延伸到顶面。对外部电极5a到5c进行安排，以使本较佳实施例的压电谐振装置能在印刷电路板等上作表面安装。

另外，凹入部分3a形成在壳体基片3的顶侧。凹入部分3a用于可靠地限定一个空隙，用于允许压电谐振元件2在装配之后作自由和无障碍的振动。

和下壳体基片3类似，上壳体基片4最好由诸如氧化铝之类的绝缘陶瓷或合成树脂制成。在上壳体基片4的底侧上，形成凹入部分4a，以可靠的限定一个空隙，用于允许压电谐振元件2在装配之后作自由和无障碍的振动。

本较佳实施例的特征在于满足关系：a₀＜a₁和b₀＜b₁以及还满足a₀≤a₂和b₀≤b₂；其中a₀是压电谐振元件2的短边的长度，b₀是压电谐振元件长边的长度，a₁是下壳体基片3的短边的长度，b₁是下壳体基片3的长边的长度，a₂是上壳体基片4的短边的长度，b₂是上壳体基片4的长边的长度。

在本较佳实施例的压电谐振装置中，压电谐振元件2、下壳体基片3和上壳体基片4具有上述具体的尺寸关系，从而在装配期间可以容易地对这些元件定位。这将在装配过程的描述中阐明。

当装配压电谐振装置1时，压电谐振元件2通过导电连接材料6a到6d和环状粘合剂7a连接到下壳体基片3。压电谐振元件2和上壳体基片3通过环状粘合剂7b连接在一起。

导电连接材料6a到6d可以包括合适的导电连接材料，诸如导电粘合剂或焊料。导电连接材料6a和6b将外部电极5a和端子电极2e相互电气连接，而导电连接材料6c和6d将外部电极5c和端子电极2d相互电气连接，同时，将压电谐振元件2固定到下壳体基片3。

环状粘合剂7a最好包括绝缘粘合剂，并将下壳体的基片3的围绕凹入部分3a的部分连接到压电谐振元件2。类似地，环状粘合剂7b将上壳体基片4的围绕凹入部分4a的部分连接到压电谐振元件2。

环状粘合剂7a和7b可以包括合适的绝缘粘合剂，例如，环氧树脂型或硅树脂型粘合剂。

当进行上述装配时，可以容易地相对于下壳体基片3使压电谐振元件2定位，这是因为在平面图中压电谐振元件2的尺寸小于平面图中的下壳体基片3的尺寸。即，即使压电谐振元件2的位置在下壳体基片3的顶面的范围内有一些偏差，压电谐振基片2也不会从下壳体基片3和上壳体基片4向外突出，其中，上壳体基片3和下壳体基片4是叠在一起的。这样，当处理压电谐振元件2时不会发生破裂和损坏。由此，压电谐振元件2可以容易而准确地相对于下壳体基片3而定位并固定在该位置处。

类似地，在这个较佳实施例中，在平面图中的上壳体基片4的尺寸亦大于压电谐振元件2在平面图中的尺寸，从而上壳体基片4也可以相对于压电谐振元件2而容易地定位。

更具体些说，在一个例子中，当在压电谐振元件2中，a₀=2.3mm而b₀=2.8mm，在下壳体基片3中a₁=2.5mm而b₁=3.0mm，在上壳体基片4中a₂=2.5mm而b₂=3.0mm时，沿长边和短边方向的位置偏差之容差都是大约0.2mm。由此，在上述位置偏差的容差范围中装配压电谐振元件2、下壳体基片3和上壳体基片4，从而大大降低了需要的定位准确度，并且可以容易地装配压电谐振装置1。

另外，在图11所示的传统的压电谐振装置中，压电谐振元件的谐振电极和外部电极之间的连接在直线的接触状态中进行，因而无法得到符合要求的连接可靠性。

相反，在本发明的较佳实施例中，端子电极2e和2d通过导电连接材料6a和6c分别连接到外部电极5a和5c，如图3(图3是沿图2的A-A线取的截面图)所示。在这些连接部分中，导电连接材料6a和6c在每一侧和电极面接触。由此，在电气连接的可靠性方面得到提高。

如图4(图4是沿图2的B-B线取的截面图)中所示，关于外部电极5c，最好使设置在下壳体基片3的侧面3b和3c上的电极部分朝上突出，即，在压电谐振元件2一侧，以形成突出部分D。如图5(图5是一放大图)中所示，突出部分D从设置在下壳体基片3的侧面3b和3c上的外部电极5c的部分的每一端朝上突出，并且超出位于下壳体基片3的顶面3d上的电极5c的部分5c1。

另外，假定突出部分D的宽度，即，凸出部分D从外侧面量到压电谐振元件2一侧的端部的尺寸为D₀，并假定位于侧面3a上的外部电极4c的部分的厚度是D₁，满足关系D₀＞D₁，而假设导电的连接材料6c的厚度是d₁，突出部分D的高度d₀满足关系d₁＞d₀＞d₁/30。

通过如上所述在外部电极5c上形成突出部分D，可以防止导电连接材料6c朝侧面3b的旁边流出，由此在导电连接材料6c中可靠地提供了圆角状(fillet like)形状，因此改进了通过导电连接材料6c的连接的可靠性。

另外，通过防止导电连接材料6c朝侧面6b的旁边流出，当使用具有极好的焊料润湿性的外部电极5c时，可以保证通过外部电极5c的可焊性。

另外，由于突出部分D的形成，在下壳体基片3的边缘部分3e中的外部电极的可靠性也得到了改进。即，当不设置突出部分D时，容易在边缘部分3e中产生外部电极5c中的分离、失去部分或其它缺陷，相反，通过设置突出部分D，在边缘部分3e上的外部电极的厚度增加，因此可以防止这个问题。

如图5中所示，也可以在侧面3b的边缘部分和下壳体基片3底面3f处形成朝下突出的部分D’。

虽然，在上面的描述中，突出部分D设置在外部电极5c上，但类似的突出部分D也设置在其它的外部电极5a和5b上，提供如上所述相同的作用。

另外，在本较佳实施例的压电谐振装置1中，压电谐振元件2通过导电连接材料6a到6d(即，在四个位置上)电气连接到下壳体基片3。因此，如图6(a)和6(b)所示，通过在下壳体基片3上安排导电连接材料6a到6d，熔化导电材料6a到6d，和安排压电谐振元件2，由于自对准效应而可以可靠地相对下壳体基片3放置压电谐振元件2。

即，在下壳体基片3中，通过在设置在下壳体基片3的顶面的外部电极5a和5b的那些部分上单独地安排导电连接材料6a到6d，可使压电谐振元件2的端子电极2d和2e可靠地和导电连接材料6a、6b或6c、6d接触，因为导电连接材料6a到6d处于熔化状态，并且由于导电连接材料6a到6d的表面张力，压电谐振元件2在放置好之后被固定。

结果，当导电连接材料6a到6d变硬时，假定它们，具有圆角形状，如图6(b)所示，压电谐振元件2和外部电极5a和5b之间的连接的可靠性通过圆角状的导电连接材料6a到6d而进一步提高。

虽然在上述的较佳实施例中，压电谐振元件2通过导电的连接材料6a到6d连接电气到下壳体基片3，但电气连接可以通过一些其它的方式得到。

例如，在图7和8所示的压电谐振装置11中，压电谐振元件2的端子电极2e与下壳体基片3的外部电极5a之间的连接和端子电极2d与外部电极5c之间的电气连接在导电层12和13中得到(它们是由诸如蒸发和溅射等薄膜形成过程中形成的)，而不需使用导电连接材料6a到6d。

即，如图8中所示，在压电谐振装置11中，导电层12和13形成在端面上。图7是压电谐振装置11的部件分解透视图(未示出装配前的条件)。导电薄层12和13附着于上壳体基片4的端面、压电谐振元件2的端面和下壳体基片3的端面。由于使用薄膜形成方法(诸如蒸发或溅射)，故形成导电层12和13，从而不但覆盖端面，也覆盖每一个零件的部分顶面和底面。

当进行装配时，压电谐振元件2和下壳体基片3和上壳体基片4通过环形粘合剂6和7连接到一起，而不需形成导电层12和13。导电层12和13通过薄膜形成方法形成在零件2、3、4的端面上，然后叠在一起。即，可以在装配之后，通过薄膜形成方法形成导电层12和13进行压电谐振元件2和下壳体3之间的电气连接。

在压电谐振装置11中，压电谐振元件2、下壳体基片3和上壳体基片4之间的尺寸的关系最好和上述较佳实施例的压电谐振装置1的情况中的相同。由此，如在上述较佳实施例中那样，压电谐振元件可以容易地相对于下壳体基片3而定位。另外，下壳体基片可以容易地相对于上壳体基片4而定位。

另外，如图9和10所示，当通过蒸发或溅射而形成导电层12和13时，导电层12和13可如此形成，从而不附着于上壳体基片4。即，在图10中所示的压电谐振装置14中，导电层12和13设置在下壳体基片4的端面上和压电谐振元件2的端面上，但不设置在上壳体基片4上，如图9(该图是部件分解透视图)中所示。由于上壳体基片4不需电气连接，故其上不需形成导电层12和13。

导电层12和13可以通过诸如蒸发、溅射或电镀之类的薄膜形成方法，使用诸如Ag、Ag-Pd或Cu等适当的导电材料而形成。

另外，虽然在上述压电谐振装置1、11和14中，外部电极5b没有特殊用途，但可以形成介质材料的下壳体基片3，并通过使用外部电极5b而合并电容器，以形成包含负载电容型的压电振荡器。

虽然已经参照较佳实施例具体示出和描述了本发明，但熟悉本领域的人应该知道，在不背离本发明的主旨的条件下，可以作上述和其它的形式上和细节上的变化。

Claims (20)

1．一种电子部件，包括：

电子部件的元件，包括基本上为矩形的板；和

上壳体基片和下壳体基片，每个所述上壳体基片和下壳体基片都包括大致上为矩形的板，所述矩形板相互叠在一起，而在其间设置有所述电子部件的元件；

其特征在于，满足a₀＜a₁和b₀＜b₁，这里，a₀和b₀分别是所述电子部件的元件短边和长边的长度，而a₁和b₁分别是下壳体基片短边和长边的长度。

2．如权利要求1所述的电子部件，其特征在于多个电极设置在所述下壳体基片上，所述电子部件的元件通过导电连接材料电气连接到所述下壳体基片的所述电极。

3．如权利要求2所述的电子部件，其特征在于所述在所述下壳体基片上的所述多个电极具有设置在所述下壳体基片的一个侧面上并延伸到所述下壳体基片的顶面的电极部分。

4．如权利要求2所述的电子部件，其特征在于有至少三个连接部分，在这些部分处，所述电子部件的元件通过所述导电连接材料和所述下壳体基片连接。

5．如权利要求1所述的电子元件，其特征在于所述电子部件包括多个引线电极，并且把所述电子部件的元件的所有的引线电极安排在所述电子部件的元件之所述下壳体基片一侧的表面上。

6．如权利要求1所述的电子部件，其特征在于满足a₂≥a₀和b₂≥b₀，这里a₂是上壳体基片短边的长度，而b₂是上壳体基片长边的长度。

7．如权利要求1所述的电子部件，其特征在于所述电子部件的元件是压电元件。

8．如权利要求7所述的电子部件，其特征在于所述压电元件以厚度纵向延伸振动模式振动。

9．如权利要求1所述的电子部件，其特征在于所述电子部件是表面安装器件。

10．如权利要求1所述的电子部件，其特征在于所述每一个所述上壳体基片和下壳体基片包括形成在其中的凹入部分，以允许所述电子部件的元件无阻碍振动。

11．如权利要求1所述的电子部件，其特征在于环状的粘结件安排得围绕每一个所述凹入部分，以将所述上壳体基片和下壳体基片连接到所述电子部件的元件。

12．如权利要求3所述的电子部件，其特征在于在所述下壳体基片的侧面上的所述电极部分向上突出，以确定突出物。

13．如权利要求12所述的电子部件，其特征在于所述突出物位于所述下壳体基片的相对的端部处。

14．如权利要求12所述的电子元件，其特征在于满足D₀＞D₁的关系，这里D₀是每一个所述突出物从一个外侧面到有关电极部分的端部的尺寸，而D₁是在所述下壳体基片侧面的电极部分的厚度。

15．如权利要求12所述的电子部件，其特征在于满足d₁＞d₀＞d₁/30的关系，这里d₁是将所述电子部件的元件连接到所述下壳体基片的导电连接材料的厚度，而d₀是每一个所述突出物的高度。

16．如权利要求3所述的电子部件，其特征在于朝下的突出物确定在所述下壳体基片的侧面和底面上。

17．一种电子部件，包括：

电子部件的元件；

相互叠合的上壳体基片和下壳体基片，所述电子部件的元件设置在它们之间；其特征在于，

所述电子部件的元件的尺寸小于所述上壳体基片和下壳体基片中的至少一个的尺寸。

18．如权利要求17所述的电子部件，其特征在于所述电子部件的元件的尺寸小于每一个所述上壳体基片和下壳体基片的尺寸。

19．如权利要求17所述的电子部件，其特征在于所述电子部件的元件的长度和宽度分别小于所述下壳体基片的长度和宽度。

20．如权利要求17所述的电子部件，其特征在于所述电子部件的长度和宽度分别小于所述上壳体基片的长度和宽度。

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