JP2005117409A - 圧電振動子および圧電発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化および薄型化に適した圧電振動子および圧電発振器を提供する。
【解決手段】 圧電振動子１０は、圧電基板１６に励振電極２０と接続電極１８とを形成するとともに、前記励振電極２０と前記接続電極１８とを導通してなる圧電振動片１２の励振部に、前記圧電振動片１２の外形よりも小さい蓋体１４を接合し、前記蓋体１４の外側に前記接続電極１８を露出した構成とした。また圧電発振器は、前記圧電振動子と発振回路素子を積層リードフレームに実装し、周囲をモールド材で封止した構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧電振動子および圧電発振器に係り、特に小型化・薄型化に適した圧電振動子および圧電発振器に関する。

圧電振動子には、セラミックを積層してなるセラミックパッケージ型や、金属製のシリンダ形状容器を用いたシリンダ型がある。セラミックパッケージ型の圧電振動子は平面絶縁基板と枠型絶縁基板を積層して、内側に凹部を形成したパッケージベースを有している。このパッケージベースの凹部内にマウント電極が形成され、該マウント電極上に導電性接合材を介して圧電振動片が実装されている。またパッケージベースの裏面に外部電極が形成され、該外部電極と該マウント電極がスルーホールやビアホールまたは側面キャスタレーションを介して導通されている。そしてパッケージベースの上面には金属製またはガラス製の蓋体が接合され、パッケージが封止されている。この様にしてセラミックパッケージ型の圧電振動子が形成されている（例えば、特許文献１を参照）。

またシリンダ型の圧電振動子は、一端が開口した円筒形状の金属製シリンダキャップを有し、このキャップ内に圧電振動片を備える構成である。すなわち、シリンダキャップの開口端に、このキャップを封止する封止端子が接合されている。この封止端子には２本のリード端子が貫通して設けられている。そしてキャップ内側の封止端子に圧電振動片が接合されるとともに、前記リード端子と圧電振動片が導通されている。この様にしてシリンダ型の圧電振動子が形成されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００２−４３８８４号公報 実開平６−３１２２３号公報

近年は、圧電振動子や圧電発振器が搭載される電子機器が小型化されているのに伴い、圧電振動子や圧電発振器も小型化・薄型化されている。ところでセラミックパッケージ型またはシリンダ型の圧電振動子は、セラミックパッケージまたはシリンダの内部に圧電振動片を収容して気密封止した構造である。このため圧電振動片全体を封止する空間やパッケージの厚み分のサイズが大きくなる問題点がある。

またリード上に圧電振動子と発振回路素子を実装して、これらの周囲をモールド材でモールドした構成の圧電発振器がある。この圧電発振器は、上述した問題点を有する圧電振動子を利用しなければならず、圧電発振器のサイズが大きくなる問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、圧電振動片が封止される空間を小さくし、またパッケージの厚み分を薄くして、小型化・薄型化した圧電振動子および圧電発振器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る圧電振動子は、圧電基板に励振電極と接続電極とを形成するとともに、前記励振電極と前記接続電極とを導通してなる圧電振動片の励振部を覆って、前記圧電振動片の外形よりも小さい蓋体を前記圧電振動片に接合し、前記蓋体の外側に前記接続電極を露出したことを特徴としている。励振電極に電圧を印加すると圧電振動片に振動が励起される。ところで、圧電振動片に水蒸気等のガスや塵等の異物が付着すると、励起された振動の周波数が変化してしまう。しかし圧電振動片において、発振に寄与している部分は励振電極が形成された部分およびその近傍の励振部なので、少なくとも励振部を気密封止すれば発振に影響を及ぼすことがない。すなわち、圧電振動片の励振部を覆うように、圧電振動片の外形よりも小さい蓋体を圧電振動片上へ接合したので、励振部を気密封止できるとともに、圧電振動子を小型化および薄型化できる。

上述した圧電振動子において、前記圧電振動片に、前記蓋体を接合する凹部が形成されたことを特徴としている。また前記圧電振動片に、前記蓋体を接合する凸部を形成した構成にできる。励振部の周囲に凹部または凸部を形成したので、この凹部または凸部の内側に主振動の振動エネルギーを閉じ込めることができ、３次や５次等の各高次モードの結合や影響を弱めることができる。また励振された主振動の振動エネルギーを励振部に閉じ込めることにより、接続電極に塗布される接着剤等の塗布による振動への影響を低減することができるため、接着剤の塗布量による圧電振動子の周波数のばらつきを少なくすることができる。

また上述した圧電振動子において、前記蓋体の外側に露出した前記圧電振動片上に電子部品を実装する実装端子、圧電振動子をダミー端子に実装するときに用いられるダミー電極のいずれか、または全てを設けたことを特徴としている。圧電基板上に実装端子を設け、この実装端子上に電子部品を実装すると、圧電振動子が搭載される電子機器の実装スペースを広くすることができる。また圧電基板上にダミー電極を設けると、ダミー端子と容易に接合できる。

また圧電基板に励振電極と接続電極とを形成するとともに、前記励振電極と前記接続電極とを導通してなる圧電振動片の一方の面に、該一方の面の周縁部に異方性導電性接合材を塗布して、前記圧電振動片に対して反対側の面に外部電極を備えた蓋体を接合し、前記圧電振動片の他方の面の周縁部に接合材を塗布して蓋体を接合したことを特徴としている。圧電振動片の励振部の外側に接合材が塗布されて蓋体が接合されている。この蓋体は圧電振動片と同じサイズである。このため、接合材を介して圧電振動片と蓋体を接合した圧電振動子は、圧電振動片をセラミックパッケージまたはシリンダの内部に収容する従来の圧電振動子に比べて、小型化および薄型化できる。

また本発明に係る圧電発振器は、上述した圧電振動子をリードフレーム上に実装し、前記圧電振動子の下方に設けられたダイパッド上に発振回路素子を実装し、前記圧電振動子と前記発振回路素子とを導通したことを特徴としている。この場合、前記リードフレームの少なくとも１つがダミー端子とした構成にできる。上側リードフレームは、蓋体の外側に露出した圧電振動片に設けられている接続電極、または接続電極とダミー電極に接合している。このとき圧電振動子の最下面、すなわち圧電振動子の下側蓋体の表面と圧電振動片の下面との間を接合部分として利用できるので、圧電発振器の高さを低くできる。また圧電振動子が小型および薄型のため、圧電発振器も小型化および薄型化できる。さらにダミー端子を設けることにより、圧電振動子を水平に実装するとともに、確実に実装できる。

また上述した圧電振動子をリードフレーム上に実装し、前記圧電振動子の上側に接合された蓋体上に発振回路素子を接合し、前記圧電振動子と前記発振回路素子とを導通したことを特徴としている。これにより、圧電発振器を小型化および薄型化できる。また圧電発振器に発振回路素子を実装するダイパッドを設ける必要がないので、圧電発振器の製造コストを削減できる。さらに圧電振動子上に発振回路素子が実装されているので、圧電振動子と発振回路素子の距離が近い。このため、圧電発振器を温度補償型圧電発振器とした場合、温度検出器が設けられた発振回路素子の温度変化と、圧電振動子の温度変化がほぼ同じになるので、より高い精度で温度補償を行える。

以下に、本発明に係る圧電振動子および圧電発振器の好ましい実施の形態を説明する。まず第１の実施形態について説明する。図１に第１の実施形態に係る圧電振動子の説明図を示す。図１（ａ）は圧電振動子の平面図であり、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。圧電振動子１０は圧電振動片１２と蓋体１４から構成されている。圧電振動片１２は、圧電効果を有する矩形の圧電基板１６の上側および下側の中央部に励振電極２０が設けられた構成である。そして励振電極２０および励振電極２０の近傍が、圧電振動片１２の発振に寄与する励振部となる。圧電基板１６の一方の短辺における両角部に接続電極１８がそれぞれ形成されている。この接続電極１８は圧電基板１６の側面を介して、圧電基板１６の両面に形成されている。そして圧電基板１６の上側に形成された励振電極２０ａが一方の接続電極１８ａと、また下側に形成された励振電極２０ｂが他方の接続電極１８ｂと、引出し電極２２を介して導通されている。これらの接続電極１８、励振電極２０および引出し電極２２は、スパッタ等により金等の金属を成膜して形成されている。また上の例では接続電極１８ａおよび１８ｂを一方の短辺における両角部に形成したが、１８ａを一方の短辺側、１８ｂを他方の短辺側に形成してもよい。

そして、この圧電振動片１２の両面に、励振部のみを気密封止する蓋体１４が接合材を介して接合されている。この接合材にはシリコーン系接着剤またはエポキシ系接着剤等を用いればよい。また蓋体１４は内側に凹部を備えた升型の形状であり、圧電振動片１２の外形よりも小さく形成されている。すなわち、蓋体１４は矩形の平面基板の側辺を立ち上げ形成して、側部を設けた構成である。また蓋体１４は、圧電振動片１２に蓋体１４を接合したときに、内部の気密を保てる材料であれば如何なるでもよく、例えばセラミックやコバール等の金属を用いればよい。そして蓋体１４の材料にセラミックを用いた場合は、セラミック製の平面基板と枠型基板を積層し、これを焼成して一体に形成される。
また蓋体１４は圧電振動片１２の中央部に位置する励振部のみを気密封止している。このため接続電極１８は蓋体１４の外側に露出している。

このように、圧電振動片１２の励振部のみを気密封止する蓋体１４を圧電振動片１２の両面に接合したので、励振部にガス等が付着して圧電振動子１０の発振周波数が時間的に変化することがない。また第１の実施形態に係る圧電振動子１０は、圧電振動片１２の外形に比べてサイズの小さい蓋体１４を用い、該蓋体１４を直接圧電振動片１２に接合する構成なので、圧電振動片１２の全体をパッケージ内に収容して気密封止する従来の圧電振動子に比べて、気密スペースおよびパッケージの厚みの分だけ小型化および薄型化できる。また圧電振動子１０に接合される蓋体１４は、従来のパッケージに比べて小型および薄型なので、製造コストを低減することができる。

次に、第２の実施形態に係る圧電振動子について説明する。圧電振動片において発振に寄与する部分は主に励振部であるが、励振電極に電圧を印加されて励起された振動は圧電基板の周辺部にも伝搬されて、圧電基板の周辺部も振動している。このため励振電極で励起された振動を励振部に閉じ込めるために、励振部の周囲に凹部または凸部を形成した。図２は圧電振動片に凹部を形成した圧電振動子の断面図であり、図３は圧電振動片に凸部を形成した圧電振動子の断面図である。なお図２および図３では、圧電振動片に形成された励振電極、接続電極および引出し電極を省略して記載している。

圧電振動片２８に形成される凹部３０は励振部の周囲に設けられる（図２参照）。すなわち、凹部３０は圧電振動片２８上に蓋体３１が接合される部分に沿って設けられる。この凹部３０の深さは圧電振動片２８のサイズ等によって適宜設計される。次に、凹部３０を設けられた圧電振動片２８の形成方法について説明する。まず圧電基板上にフォトレジストを塗布した後に露光および現像して、凹部３０が設けられる位置に対応する部分のフォトレジストを除去する。そして圧電基板をエッチングすると凹部３０が形成される。この後、圧電基板上に残るフォトレジストのマスクを剥離すれば、凹部３０の設けられた圧電基板が形成される。この圧電基板に金等の金属を成膜して励振電極、接続電極および引出し電極を設ければ、圧電振動片２８が形成される。この圧電振動片２８に接合材を介して第１の実施形態で説明した蓋体と同様の蓋体３１を接合すれば、圧電振動子３２が形成される。

また圧電振動片３４の励振部の周囲に凸部３６を形成することもできる（図３参照）。凸部３６を設けられた圧電振動片３４の形成方法は次のようになる。まず圧電基板は所定の厚さよりも厚く形成される。この圧電基板上の蓋体３８が接合される位置に対応してフォトレジストのマスクが形成される。そして、この圧電基板をエッチングすると、フォトレジストのマスクが形成されていない部分がエッチングされる。このとき、フォトレジストのマスクが形成された部分、すなわち蓋体３８が接合される部分はエッチングされない。圧電基板のエッチングされる部分が所定の厚さに達するとエッチングは終了する。そして前記フォトレジストのマスクを剥離すれば、凸部３６の設けられた圧電基板が形成される。この圧電基板に金等の金属を成膜して励振電極、接続電極および引出し電極を設ければ、圧電振動片３４が形成される。この圧電振動片３４に接合材を介して平板状の蓋体３８を接合すれば、圧電振動子４０が形成される。この平板状の蓋体３８には、セラミックや金属等からなる平面基板を用いればよい。

このように、圧電振動片２８，３４の励振部の周囲に凹部３０または凸部３６を形成したので、励振された主振動を励振部に閉じ込めることができ、３次や５次等の各高次モードの結合や影響を弱めることができる。よって圧電振動子３２，４０のクリスタルインピーダンス（ＣＩ）値を低減することができる。また励振された主振動を励振部に閉じ込めることにより、接続電極に塗布される接着剤等の塗布による振動への影響を低減することができるため、接着剤の塗布量による圧電振動子の周波数のばらつきを少なくすることができる。

また凹部３０または凸部３６に蓋体３１，３８を接合する構成としたので、接合材を塗布する量のばらつきによって励起された振動に影響を与えることがない。特に凹部３０を設けた圧電振動片２８では、凹部３０から接合材が流れ出すことがないので、励起された振動に影響を与えることがない。さらに接合材の影響を受けなくするために、凹部３０または凸部３６の内側にもう一段凹部または凸部を形成してもよい。

次に、第３の実施形態について説明する。図４に第３の実施形態に係る圧電振動片の平面図を示す。第３の実施形態に係る圧電振動片４６は圧電基板４８の両面の中央部に励振電極５０が形成され、この励振電極５０から圧電基板４８における一方の短辺へ向けて接続電極５２が引出し形成された構成である。この接続電極５２は圧電基板４８の側面を介して反対側の面まで延設されている。すなわち、圧電基板４８の一方の面には、中央部に形成された励振電極５０と、該励振電極５０から引出された接続電極５２ａと、他方の面から引出された接続電極５２ｂが形成されている。

この圧電振動片４６には、第１の実施形態と同様に励振部のみを気密封止する蓋体が接合される。蓋体の外側に露出する圧電振動片４６上、すなわち圧電基板４８の周縁部には、半導体集積回路素子、コイルおよび／またはコンデンサ等の電子部品を実装する実装電極５４や、圧電発振器のリードフレームを構成する端子に、圧電振動子を実装するときに用いられる接続電極、および圧電発振器のリードフレームを構成するダミー端子に、圧電振動子を実装するときに用いられるダミー電極５６のいずれか、または全て設けられている。

このように、圧電振動片４６上に何も設けられていない部分に電子部品を実装できるので、圧電振動子が搭載される電子機器の実装スペースを広くすることができる。また圧電振動片４６上にリードフレーム接続用の電極５６を形成すると、圧電発振器の内部に設けられるリードフレーム上に圧電振動子を容易に実装できる。

また第３の実施形態に係る圧電振動片４６に、第２の実施形態で説明した凹部または凸部を形成してもよい。この場合、励振された主振動は凹部または凸部の内側に閉じ込められるので、励振部の外側に設けられた電極に電子部品を実装しても主振動に影響を与えることがない。また圧電振動子をリード上に実装しても、この実装の影響を主振動に与えることがない。よって実装電極５４および／またはダミー電極５６を形成しても、圧電振動子のＣＩ値を低減できる。

また第３の実施形態では両方の接続電極５２とも圧電基板４８の一方の短辺に引出した構成としたが、一方の接続電極５２を圧電基板４８の一方の短辺に引出し、他方の接続電極５２を圧電基板４８の他方の短辺に引出した構成としてもよい。

次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態に係る圧電振動子は、蓋体の外側に露出した部分の圧電振動片と蓋体の高さが同程度であり、圧電振動片から蓋体が突出していない構成である。図５は蓋体の外側に露出した部分の圧電振動片を、蓋体の高さ方向に沿って延設した圧電振動子の断面図である。圧電振動片６２の励振部６８の周囲には凹部６４が形成されている。この凹部６４には、接合材を介して升型形状の蓋体６６が接合される。また凹部６４の外側に露出した圧電振動片６２は、蓋体６６の高さ方向に沿うとともに、蓋体６６の高さと同程度になるまで延設されている。すなわち、圧電振動片６２の上側と下側には凹陥部を有し、該凹陥部の底面は励振部６８となる構成である。そして、該凹陥部に蓋体６６が接合される構成である。

励振部６８の上下それぞれの面には励振電極７０が形成されている。また圧電振動子７２の接続電極７４は、蓋体６６の外側に露出した圧電振動片６２の下面に形成されている。そして励振部６８の下面に形成された励振電極７０ａは、圧電振動片６２の内側の側面に設けられた引出し電極７６ａを介して、一方の接続電極７４ａと導通している。また励振部６８の上面に形成された励振電極７０ｂは、圧電振動片６２の内側の側面、上面および外側の側面に設けられた引出し電極７６ｂを介して、他方の接続電極７４ｂと導通している。
なお励振部６８の周囲に形成された凹部６４のかわりに凸部を形成してもよく、また凹部６４を形成せず平面形状としてもよい。

また図６は励振部の外側の圧電振動片を階段状に形成し、この階段状の部分に蓋体を接合した圧電振動子の断面図である。圧電振動片７８の励振部８０の周囲に段差が形成されている。すなわち、圧電振動片７８の上側と下側には凹陥部を有し、この凹陥部の内側の側面は階段状に形成されている。そして、この凹陥部の底面が励振部８０となる構成である。励振部８０の上下面には励振電極８２が形成され、また圧電振動片７８の最下面には接続電極８４が形成されている。励振部８０の下面に形成された励振電極８２ａは、凹陥部の内側の側面を介して一方の接続電極８４ａと導通している。また励振部８０の上面に形成された励振電極８２ｂは、凹陥部の内側の側面、上面および外側の側面を介して他方の接続電極８４ｂと導通している。そして凹陥部の内側に設けられた段差の中段には、接合材を介して蓋体８６が接合されている。

このように、蓋体６６，８６は圧電振動片６２，７８の内部に収められて接合される。このため、圧電振動片６２，７８から蓋体６６，８６が突出していないので、ぶつかって割れる可能性を低くすることができる。また圧電振動片６２，７８に蓋体６６，８６を接合するときは、圧電振動片６２，７８の延設した部分または段差をガイドとして利用できるので、容易に接合作業を行うことができる。また蓋体６６，８６の側面に接合材を塗布して、蓋体６６，８６の側面と圧電振動片６２，７８の内側の側面を接合することができる。これにより、蓋体６６，８６の接合強度を増すことができる。

次に、第５の実施形態について説明する。図７に第５の実施形態に係る圧電振動子の説明図を示す。図７（ａ）は圧電振動子の平面図、図７（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図７（ｃ）は圧電振動子の底面図である。なお図７（ｂ）では、励振電極および接続電極を省略して記載している。第５の実施形態に係る圧電振動子９２は、圧電振動片１００の両面に蓋体１０２を接合した構成である。圧電振動片１００は、圧電効果を有する矩形の圧電基板９６を有する構成である。この圧電基板９６は中央部が凸になるメサ構造とするのが好ましい。そして圧電基板９６の中央部の上下面に励振電極９４を形成し、圧電基板９６における一方の短辺の両角部に接続電極９８を形成した構成である。そして圧電基板９６の上面に形成された励振電極９４と一方の接続電極９８ａが導通し、下面に形成された励振電極９４と他方の接続電極９８ｂが導通した構成である。

この圧電振動片１００の下面には、励振部の周囲に異方性導電性接合材１０４が塗布されて、平面形状の蓋体１０２ａが接合されている。これにより圧電振動片１００の下方を気密封止している。異方性導電性接合材１０４の導電方向は圧電振動片１００に対して垂直方向である。また蓋体１０２のサイズは圧電振動片１００のサイズと同じである。さらに蓋体１０２ａには圧電振動片１００の接合される面に電極（不図示）が形成されており、接合される面と反対側の面に外部電極１０６が形成されるとともに、この外部電極１０６と圧電振動片１００が接合される面を貫通したスルーホールまたはビアホール（不図示）が形成されている。この蓋体１０２は外部電極１０６をパターン印刷できる基板であればよく、例えばセラミック基板やエポキシ基板等を用いればよい。そして、前記圧電振動片１００の接合される面に形成された電極と、前記スルーホールまたは前記ビアホールと、異方性導電性接合材１０４とを介して外部電極１０６と接続電極９８が導通している。また圧電振動片１００の上面には、励振部の周囲に異方性導電性接合材、導電性接合材または非導電性接合材等の接合材１０８が塗布されて、平面形状の蓋体１０２ｂが接合されている。これにより圧電振動片１００の上方を気密封止している。

このように、圧電振動子９２は、圧電振動片１００の下面に異方性導電性接合材接合材１０４を用いて、上面に接合材１０８を用いて平面形状の蓋体１０２を接合する構成としたので、圧電振動片１００をパッケージ内に実装する従来の圧電振動子に比べて小型化および薄型化できる。また圧電振動片１００はメサ構造のため、ＣＩ値を低減することができるとともに、接続電極に塗布される接着剤等の塗布による振動への影響を低減することができる。また接合材に接着剤を用いた場合は、励振部に接着剤が流れ込むことがない。

次に、第６の実施形態について説明する。図８に第６の実施形態に係る圧電発振器の説明図を示す。図８（ａ）は圧電発振器の平面図、図８（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。圧電発振器１１２に実装される圧電振動子１１４は、第１または第２の実施形態で説明した圧電振動子と概略の構成は同じである。すなわち、圧電基板１１６の上面および下面には励振電極１１８が形成されている。また圧電基板１１６の短辺には、それぞれ接続電極１２０が形成されている。そして圧電基板１１６の上側に形成された励振電極１１８ａは一方の接続電極１２０ａと導通し、下側に形成された励振電極１１８ｂは他方の接続電極１２０ｂと導通している。このような圧電振動片１２２に励振部のみを気密封止する蓋体１２４が接合されて、圧電振動子１１４を構成している。

この圧電振動子１１４は、発振回路素子となる半導体集積回路素子１２６（ＩＣチップ１２６）とともに積層リードフレーム１２８上に実装されている。この積層リードフレーム１２８は、主にダイパッド（不図示）、上側リード１２８ａおよび下側リード１２８ｂから構成されている。前記ダイパッド上には接着剤を用いてＩＣチップ１２６が実装されている。また圧電発振器１１２の下側の四隅には下側リード１２８ｂが設けられ、この下側リード１２８ｂはＩＣチップ１２６の近傍まで立ち上げ形成されている。そして下側リード１２８ｂの立ち上げ形成された部分とＩＣチップ１２６にワイヤボンディングが施されて導通している。またＩＣチップ１２６の側方に、ＩＣチップ１２６へ書き込みを行う書き込み端子が延設されている。この書き込み用端子１３０とＩＣチップ１２６にワイヤボンディングが施されて導通している。

またＩＣチップ１２６の上方には、圧電発振器１１２の対向する辺からそれぞれ延設された上側リード１２８ａが設けられている。これらの上側リード１２８ａ上に、半田ボール等の接合材１３２を用いて圧電振動子１１４が実装され、上側リード１２８ａと圧電振動子１１４が導通している。また上側リード１２８ａとＩＣチップ１２６にワイヤボンディングが施されて導通している。

そして積層リードフレーム１２８上に実装された圧電振動子１１４とＩＣチップ１２６の周囲全体は樹脂等のモールド材によりモールドされて、樹脂封止パッケージ１３４を構成している。このようにして、樹脂封止パッケージ１３４の内部に圧電振動子１１４と発振回路を実装した圧電発振器１１２が構成されている。

このように、本実施形態に係る圧電発振器１１２は、圧電振動片１２２の励振部のみを蓋体１２４で気密封止した圧電振動子１１４を用いた。この圧電振動子１１４の接続電極１２０は蓋体１２４の外側に露出した圧電振動片１２２上に設けられている。ところで、従来技術に係る圧電振動子は、圧電振動片全体をパッケージの内部に実装し、パッケージの裏面に外部電極を形成している。このため、本実施形態に係る圧電振動子１１４をリード上に実装するときと、従来技術に係る圧電振動子を実装するときを比較すると、本実施形態では圧電振動子１１４をパッケージの厚みおよびパッケージを封止する空間の分だけ低くリード上に実装できる。よって圧電発振器１１２を小型化および薄型化できる。

また圧電振動片１２２をモールド材で封止した構成としたので、蓋体１２４の外側に露出した接続電極１２０に導電性の塵や埃等が付着することがなく、接続電極１２０同士が短絡する虞がない。さらに圧電発振器１１２に落下等による衝撃が加わっても、上側リード１２８ａから圧電振動子１１４が脱落する等の破損が生じることはない。よって、安定して動作するとともに、衝撃に対する強度を高めた圧電発振器１１２を提供できる。

次に、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態に係る圧電発振器は、第６の実施形態に係る圧電発振器と構成がほぼ同一なので、構成が異なる部分のみ説明する。なお第６の実施形態と構成が同じ部分は第６の実施形態と同じ番号を付す。図９に第７の実施形態に係る圧電発振器の平面図を示す。圧電振動片１４０の圧電基板１１６における一方の短辺に、圧電基板１１６の上側と下側に形成された励振電極１１８と導通する接続電極１４２が２つ設けられている。また他方の短辺における圧電基板１１６の下面にダミー電極１４４が形成されている。そして圧電振動子１４６を実装する上側リード１２８ａは、圧電発振器の対向する辺からそれぞれ２本づつ延設されている。一方の辺から延設された２本の上側リード１２８ａに接合材を用いて圧電振動子１４６が実装されるとともに、上側リード１２８ａと接続電極１４２が導通している。また他方の辺から延設された上側リード１２８ａはダミー端子１４８であり、このダミー端子１４８上に接合材を用いて圧電振動子１４６が実装されている。すなわち、圧電振動子１４６は複数の上側リード１２８ａによって両持ち実装され、圧電振動子１４６の一方の短辺に接合する上側リード１２８ａが接続電極１４２と機械的および電気的に接合し、他方の短辺に接合する上側リード１２８ａ（ダミー端子１４８）がダミー電極１４４と機械的に接合している。

このように、圧電振動子１４６を実装するためにダミー端子１４８を設けたので、圧電振動子１４６を水平に保つとともに、確実に実装することができる。なお複数のダミー端子１４８を用いると、圧電振動子１４６の実装強度を向上できる。

次に、第８の実施形態について説明する。図１０に第８の実施形態に係る圧電発振器の説明図を示す。図１０（ａ）は圧電発振器の平面図、図１０（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。第８の実施形態に係る圧電発振器は、第３の実施形態で説明した圧電振動片と同様の圧電振動片を用いている。すなわち、圧電振動片１５４に励振電極１５６と、この励振電極１５６から引出された接続電極１５８と、リードフレーム１６２と導通する導通電極１７６が設けられている。この圧電振動片１５４には励振部のみを気密封止する蓋体１７２が接合されている。そして圧電振動片１５４の上側に接合された蓋体１７２の上面には、ＩＣチップ１７４が実装されている。このＩＣチップ１７４と接続電極１５８およびＩＣチップ１７４と導通電極１７６にワイヤボンディングが施されて導通している。

この圧電振動子１６０はリードフレーム１６２上に実装されている。このリードフレーム１６２は、圧電発振器１６４の一方の短辺から圧電振動子１６０に設けられた接続電極１５８の下方まで延設された２本の圧電振動子接続用端子１６２ａ、圧電発振器１６４の短辺から圧電振動子１６０の短辺に設けられた導通電極１７６の下方まで延設されたＩＣ書き込み用端子１６２ｂ、および圧電発振器１６４の下側の角部に設けられるとともに、立ち上げ形成されて圧電振動子１６０に設けられた導通電極１７６の下方まで延設された表面実装用端子１６２ｃからなる。そしてリードフレーム１６２は導電性接合材１６８を介して接続電極１５８、導通電極１７６と機械的および電気的に接合されている。

そしてリードフレーム１６２上に実装された圧電振動子１６０とＩＣチップ１７４の周囲全体は樹脂等のモールド材によりモールドされて、樹脂封止パッケージ１７０を構成している。このようにして、樹脂封止パッケージ１７０の内部に圧電振動子１６０と発振回路を実装した圧電発振器１６４が構成されている。

このように、蓋体１７２上にＩＣチップ１７４を実装したので、圧電発振器１６４にＩＣチップ１７４を実装するダイパッドを設ける必要がない。このため圧電発振器１６４を小型化および薄型化できる。また圧電発振器１６４の製造コストを削減できる。さらに圧電振動子１６０上にＩＣチップ１７４が実装されているので、圧電発振器１６４を温度補償型圧電発振器とした場合、温度検出器が設けられたＩＣチップ１７４の温度変化と、圧電振動子１６０の温度変化が同様になるので、より高い精度で温度補償を行うことができる。

第１の実施形態に係る圧電振動子の説明図である。 第２の実施形態に係り、圧電振動片に凹部を形成した圧電振動子の断面図である。 第２の実施形態に係り、圧電振動片に凸部を形成した圧電振動子の断面図である。 第３の実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第４の実施形態に係り、蓋体の外側に露出した圧電振動片を蓋体の高さ方向に沿って延設した圧電振動子の断面図である。 第４の実施形態に係り、圧電振動片を階段状に形成した圧電振動子の断面図である。 第５の実施形態に係る圧電振動子の説明図である。 第６の実施形態に係る圧電発振器の説明図である。 第７の実施形態に係る圧電発振器の平面図である。 第８の実施形態に係る圧電発振器の説明図である。

符号の説明

１０………圧電振動子、１２………圧電振動片、１４………蓋体、１８………接続電極、２０………励振電極、３０………凹部、３６………凸部、５４………実装電極、５６………ダミー電極、６２………圧電振動片、６８………励振部、７２………圧電振動子、７８………圧電振動片、８０………励振部、１００………圧電振動片、１０２………蓋体、１１２………圧電発振器、１１４………圧電振動子、１２６………半導体集積回路素子（ＩＣチップ）、１２８………積層リードフレーム、１３４………樹脂封止パッケージ、１４８………ダミー端子、１６０………圧電振動子、１６４………圧電発振器、１７２………蓋体、１７４………ＩＣチップ。

Claims (10)

1. 圧電基板に励振電極と接続電極とを形成するとともに、前記励振電極と前記接続電極とを導通してなる圧電振動片の励振部を覆って、前記圧電振動片の外形よりも小さい蓋体を前記圧電振動片に接合し、前記蓋体の外側に前記接続電極を露出したことを特徴とする圧電振動子。
2. 請求項１に記載の圧電振動子において、前記圧電振動片に、前記蓋体を接合する凹部が形成されたことを特徴とする圧電振動子。
3. 請求項１に記載の圧電振動子において、前記圧電振動片に、前記蓋体を接合する凸部が形成されたことを特徴とする圧電振動子。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電振動子において、前記蓋体の外側に露出した前記圧電振動片上に電子部品を実装する実装電極、圧電振動子をダミー端子に実装するときに用いられるダミー電極のいずれか、または全てを設けたことを特徴とする圧電振動子。
5. 圧電基板に励振電極と接続電極とを形成するとともに、前記励振電極と前記接続電極とを導通してなる圧電振動片の一方の面に、前記一方の面の周縁部に異方性導電性接合材を塗布して、前記圧電振動片に対して反対側の面に外部電極を備えた蓋体を接合し、前記圧電振動片の他方の面の周縁部に接合材を塗布して蓋体を接合したことを特徴とする圧電振動子。
6. 請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電振動子において、前記蓋体の外側に露出するように前記圧電振動片の表裏を導通する電極を設けたことを特徴とする圧電振動子。
7. 請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電振動子において、前記蓋体の外側に露出した前記圧電振動片上に電子部品を実装する実装電極、前記圧電振動片の表裏を導通し、表面実装端子または半導体集積回路書き込み用端子に前記圧電振動子を実装するときに用いられる導通電極、圧電振動子をダミー端子に実装するときに用いられるダミー電極のいずれか、または全てを設けたことを特徴とする圧電振動子。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の圧電振動子をリードフレーム上に実装し、前記圧電振動子の下方に設けられたダイパッド上に発振回路素子を実装し、前記圧電振動子と前記発振回路素子とを導通したことを特徴とする圧電発振器。
9. 請求項８に記載の圧電発振器において、前記リードフレームの少なくとも１つがダミー端子であることを特徴とする圧電発振器。
10. 請求項１ないし７のいずれかに記載の圧電振動子をリードフレーム上に実装し、前記圧電振動子の上側に接合された蓋体上に発振回路素子を接合し、前記圧電振動子と前記発振回路素子とを導通したことを特徴とする圧電発振器。
    
    

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