JP2005136692A - 圧電発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電振動素子やＩＣ素子の検査に際して不具合が発見された場合であっても、正常な素子を無駄にすることなく製品の組み立てに有効に利用することができる生産性に優れた圧電発振器を提供する。
【解決手段】上面に開口する凹部と該凹部の開口部を囲繞する環状の支持部とを有し、該支持部に複数個の接続パッドが設けられている第１の配線基板上に、下面に前記接続パッドに対向配置された複数個の接続パッドが設けられている第２の配線基板を、両配線基板の対応する接続パッド同士が導電性接着剤を介して電気的に接続されるようにして載置させるとともに、前記第１の配線基板の凹部内面と前記第２の配線基板の下面とで囲まれる収納領域内に圧電振動素子と発振制御用のＩＣ素子とを配置させてなる圧電発振器において、前記圧電振動素子及びＩＣ素子のうちいずれか一方の素子を前記凹部の底面に、他方の素子を前記第２の配線基板の下面に搭載する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる圧電発振器に関するものである。

従来より、携帯用通信機器等の電子機器に温度補償型水晶発振器等の圧電発振器が幅広く用いられている。

かかる従来の圧電発振器としては、例えば図４に示す如く、上面に凹部２５を有し、下面に複数個の外部端子２２が設けられている配線基板２１の前記凹部２５内に、圧電振動素子としての水晶振動素子２４と該水晶振動素子２４の発振出力を制御するＩＣ素子２６とを収容し、前記凹部２５の開口部を金属製の蓋体２７で従来周知のシーム溶接（抵抗溶接）等によって気密封止した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

尚、前記配線基板２１の凹部２５は、その内周に階段状の段差部が設けられており、下段に前記ＩＣ素子２６を、上段に水晶振動素子２４を搭載して両素子を凹部２５内で一部重なり合うように配置させることによって、両素子を凹部２５内で並設させる場合に比し、圧電発振器を小型に構成するようにしている。

また、このような従来の圧電発振器においては、その組み立てを終えた後、水晶振動素子２４の検査と、ＩＣ素子２６の検査と、水晶発振器全体の動作確認とが行なわれるようになっており、各検査における判定結果に基いて良品・不良品の選別がなされていた。
特開２００３−１０１３４８号公報（図１、図３、図５）

ところで、上述した水晶振動素子２４の検査に際して水晶振動素子２４に不具合が発見された場合、水晶振動素子２４を取り外して別の水晶振動素子２４と交換するには極めて煩雑な作業を伴ない、かかる交換作業によって生産効率が大幅に低下してしまうことから、通常、水晶振動素子２４を良品と交換することは行なわずに、水晶振動素子２４が搭載されている配線基板２１をそのまま廃棄するようにしている。

しかしながら、上述した従来の圧電発振器においては、水晶振動素子２４の下方にＩＣ素子２６が配置されているため、水晶振動素子２４の検査において水晶振動素子２４に不具合が発見された場合に水晶振動素子２４が搭載されている配線基板２１をそのまま廃棄すると、水晶振動素子２４の下方に配置されている正常なＩＣ素子２６まで廃棄されて、部品の無駄を生じることとなり、その分、製造コストの上昇を招く欠点を有していた。

本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、圧電振動素子とＩＣ素子とを配線基板上に搭載した後、各素子の検査に際して不具合が発見された場合であっても、正常な素子を無駄にすることなく製品の組み立てに有効に利用することができる生産性に優れた圧電発振器を提供することにある。

本発明の圧電発振器は、上面に開口する凹部と該凹部の開口部を囲繞する環状の支持部とを有し、該支持部に複数個の接続パッドが設けられている第１の配線基板上に、下面に前記接続パッドに対向配置された複数個の接続パッドが設けられている第２の配線基板を、両配線基板の対応する接続パッド同士が導電性接着剤を介して電気的に接続されるようにして載置させるとともに、前記第１の配線基板の凹部内面と前記第２の配線基板の下面とで囲まれる収納領域内に、第１，第２の配線基板の配線導体を介して前記接続パッドに電気的に接続される圧電振動素子と発振制御用のＩＣ素子とを配置させてなる圧電発振器であって、前記第１の配線基板の支持部の外周域と内周域との間に段差部を設けるとともに、前記第２の配線基板の下面にも前記支持部の段差部と係合する段差部を設け、前記支持部の外周域、内周域のうちいずれか一方の領域に前記接続パッドを配置させ、他方の領域に第１の配線基板と第２の配線基板とを接合して前記収納領域を気密封止する環状の封止材を配置させたことを特徴とするものである。

また本発明の圧電発振器は、前記支持部の高さが、内周域に比し外周域で上方に位置設定されていることを特徴とするものである。

更に本発明の圧電発振器は、前記封止材が前記接続部よりも外側に配置されていることを特徴とするものである。

また更に本発明の圧電発振器は、前記封止材が前記接続部よりも内側に配置されていることを特徴とするものである。

更にまた本発明の圧電発振器は、前記圧電振動素子及びＩＣ素子のうちいずれか一方の素子が前記凹部の底面に、他方の素子が前記第２の配線基板の下面に搭載されており、両素子に接続される第１の配線基板の配線導体と第２の配線基板の配線導体とが前記導電性接着剤による接続部で電気的に接続されていることを特徴とするものである。

また更に本発明の圧電発振器は、前記封止材が前記第１の配線基板及び／又は第２の配線基板の配線導体を介して外部接続用のグランド端子に電気的に接続されていることを特徴とするものである。

更にまた本発明の圧電発振器は、前記ＩＣ素子が、基材を単結晶シリコンにより形成したフリップチップ型ＩＣから成り、該ＩＣ素子の実装面と反対側の主面にグランド導体層が被着されていることを特徴とするものである。

また更に本発明の圧電発振器は、前記第１の配線基板の下面、第２の配線基板の上面のうちいずれか一方の面に外部接続用の複数個の端子が並設され、他方の面にシールド導体層が被着されていることを特徴とするものである。

本発明の圧電発振器によれば、凹部を有した第１の配線基板の上面に第２の配線基板を載置させて、凹部内面と第２の配線基板の下面とで囲まれる収納領域に圧電振動素子及び発振制御用のＩＣ素子を配置させるとともに、圧電振動素子及びＩＣ素子のうちいずれか一方の素子を第１の配線基板の凹部底面に、他方の素子を第２の配線基板の下面に分けて搭載するようにしたことから、圧電振動素子及びＩＣ素子の検査をそれぞれ別個に行ない、検査に合格したもののみを用いて圧電発振器を組み立てることができ、また仮に圧電発振器を組み立てた後に不具合が発見された場合であっても、第２の配線基板を第１の配線基板より取り外す作業は比較的簡単であることから、全体の生産効率を大きく低下させることなく正常な素子が搭載されている配線基板に付け替えることができる。したがって、不具合のない正常な素子が無駄に廃棄されることはなく、圧電発振器の製造コストを低く抑えることが可能となる。

しかも本発明の圧電発振器によれば、第１の配線基板の支持部の外周域と内周域との間に段差部を設けるとともに、第２の配線基板の下面にも前記支持部の段差部と係合する段差部を設け、支持部の外周域、内周域のうちいずれか一方の領域に両配線基板を電気的に接続する接続パッドを、他方の領域に第１の配線基板と第２の配線基板とを接合する環状の封止材を配置させるようにしたことから、接続パッド同士を接続する導電性接続材と封止材とを前記段差部の内と外で確実に分離しておくことができ、導電性接続材及び封止材間で短絡が発生するのを有効に防止することができる。またこの場合、第１の配線基板と第２の配線基板は段差部同士が係合するようになっていることから、圧電発振器の組み立てに際して第２の配線基板を第１の配線基板に対し容易かつ正確に位置合わせを行うことができ、圧電発振器の生産性向上にも供することができる。

更に本発明の圧電発振器によれば、前記封止材を、第１の配線基板−第２の配線基板間を電気的に接続する接続部よりも外側に配置させておくことにより、封止材を第１の配線基板と第２の配線基板との間より外部に露出させておくことができるようになる。したがって、前記封止材による第１の配線基板−第２の配線基板間の接合状態を目視等によって容易に確認することができ、これによって製品の検査等にかかる作業性を良好となすことができる。

更に本発明の圧電発振器によれば、前記封止材を、第１の配線基板と第２の配線基板とを電気的に接続する接続部よりも内側に配置させておくことにより、これらの接続部を第１の配線基板と第２の配線基板との間より外部に露出させておくことができるようになる。したがって、圧電発振器を組み立てた後であっても、検査用のプローブ針等を接続部や接続パッド等に接触させることで、圧電発振器を分解することなく、各素子の検査等を極めて簡単に行なうことができる。

更にまた本発明の圧電発振器によれば、前記封止材を、第１の配線基板−第２の配線基板間を電気的に接続する接続部よりも内側に配置させておくことにより、これらの接続部を第１の配線基板と第２の配線基板との間より外部に露出させておくことができる。したがって、圧電発振器を組み立てた後であっても、検査用のプローブ針等を接続部や接続パッド等に接触させることで、圧電発振器を分解することなく、各素子の検査等を極めて簡単に行なうことができる。

また更に本発明の圧電発振器によれば、前記封止材を導体材料により形成し、且つ該封止材を第１の配線基板及び／又は第２の配線基板の配線導体を介して外部接続用のグランド端子に接続させておくことにより、圧電発振器の使用時、圧電振動素子やＩＣ素子の収納領域はグランド電位に保持された封止材で取り囲まれた形となることから、外部からのノイズが収納領域に侵入しようとするのを前記封止材でもって良好に遮蔽し、収納領域内に配設されている圧電振動素子やＩＣ素子を常に安定して動作させることができるようになる。

更にまた本発明の圧電発振器によれば、前記ＩＣ素子を単結晶シリコンから成るフリップチップ型ＩＣで構成するとともに、該ＩＣ素子の実装面と反対側の主面にグランド導体層を被着させておくことにより、ＩＣ素子の電子回路と圧電振動素子とがグランド導体層で仕切られる形となるため、ＩＣ素子の発するノイズの一部はグランド導体層で良好に吸収されるようになり、ＩＣ素子の発するノイズによって圧電振動素子の電気的特性が不安定になるのを有効に防止することができる。

また更に本発明の圧電発振器によれば、第１の配線基板の下面、第２の配線基板の上面のうちいずれか一方の面に外部接続用の複数個の外部端子を並設し、他方の面にシールド導体層を被着させておくことにより、外部からのノイズが圧電振動素子やＩＣ素子の収納領域に侵入しようとするのを前記シールド導体層でもって良好に遮蔽し、これによっても収納領域内に配設されている圧電振動素子やＩＣ素子を常に安定して動作させることができるようになる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る圧電発振器を表面実装型の水晶発振器に適用した例を示す分解斜視図、図２は図１の水晶発振器の断面図、図３は図１の要部拡大図であり、これらの図に示す水晶発振器は、大略的に、第１の配線基板１と、第２の配線基板４と、圧電振動素子としての水晶振動素子７と、発振制御用のＩＣ素子８とで構成されている。

前記第１の配線基板１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複数個のセラミック層を積層してなり、その表面や隣接するセラミック層間には所定の配線導体２が形成され、また内部には配線導体同士を電気的に接続するためのビアホール導体等が埋設され、更に下面には略全面にわたりシールド導体層６が被着・形成されている。

このような第１の配線基板１の上面には、凹部３と、該凹部３の開口部を囲繞する環状の支持部１ａとが設けられており、前記凹部３の内部に水晶振動素子７及びＩＣ素子８が収容されるようになっている。このため、前記凹部３の底面には、水晶振動素子７の対応する振動電極７ａに導電性接続材９を介して電気的に接続される一対の搭載パッド２ａが設けられている。

また、前記支持部１ａは、後述する第２の配線基板４を支持するための支持面として機能するものであり、該支持部１ａの外周域と内周域との間には階段状の段差部が設けられ、このような段差部を有した支持部１ａの高さは内周域に比し外周域で上方に位置設定されている。このような支持部１ａの内周域（下段部）には後述する第２の配線基板４の対応する接続パッド５ｂに対し半田等の導電性接続材を介して電気的に接続される複数個の接続パッド２ｂが設けられ、外周域（上段部）には第２の配線基板４の接合用メタライズ層（図示せず）に対して封止材１１を介して接合される接合用メタライズ層（図示せず）が環状に被着・形成される。

かかる第１の配線基板１は、ガラス−セラミック等のセラミック材料から成る場合、例えば、セラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面等に配線導体２となる導体ペースト等を所定パターンに印刷・塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することによって製作される。また前記凹部３は、第１の配線基板１の製作に使用されるセラミックグリーンシートのうち上部領域に配されるセラミックグリーンシートの中央部等に矩形状の貫通孔を穿設しておくことにより形成される。

そして、上述した第１の配線基板１の凹部底面に搭載される水晶振動素子７は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の振動電極７ａを被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の振動電極７ａを介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっている。

前記水晶振動素子７は、一対の振動電極７ａを導電性接続材９を介して凹部底面の対応する搭載パッド２ａに電気的に接続させることによって第１の配線基板１の凹部底面に搭載され、第１の配線基板１の配線導体２や後述する第２の配線基板４の配線導体５を介してＩＣ素子８の対応する接続端子に電気的に接続される。

このような第１の配線基板１は、その下面にシールド導体層６を有していることから、このシールド導体層６を第１の配線基板１の配線導体２や後述する第２の配線基板４の配線導体５を介して外部接続用のグランド端子１０ａに接続させておくことにより、水晶発振器の使用時、シールド導体層６がグランド電位に保持されるようになっている。これにより、外部からのノイズが水晶振動素子７やＩＣ素子８の収納領域に侵入しようとするのをシールド導体層６でもって良好に遮蔽するとともに、収納領域内に配設される水晶振動素子７やＩＣ素子８を外部からの不要な電気的作用より良好に保護し、これらの素子７，８を常に安定して動作させることができる。したがって、第１の配線基板１の下面にはシールド導体層６を被着させておくことが好ましい。

一方、前記第２の配線基板４は、先に述べた第１の配線基板１と同様のセラミック材料、例えばアルミナセラミックス等から成る単一のセラミック層、もしくは、複数個のセラミック層を積層してなり、その上面には電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子、発振制御端子等の外部端子１０が、下面には上述した第１の配線基板１の接続パッド２ｂと対向する位置に接続パッド５ｂが、第１の配線基板１の接合用メタライズ層と対向する位置に同様の接合用メタライズ層が、また凹部３の開口部と対向する位置にＩＣ素子搭載用の搭載パッド５ａが設けられている。

前記第２の配線基板４は、その下面でＩＣ素子８を、上面で複数個の外部端子１０を支持するとともに、第１の配線基盤１の凹部開口部を塞ぐためのものであり、このような第２の配線基板４の下面と凹部３の内面とで囲まれる収納領域内に水晶振動素子７とＩＣ素子８とが配設されることとなる。

尚、前記第２の配線基板４は、先に述べた第１の配線基板１と同様の製法によって製作される。

また、上述した第２の配線基板４の下面に搭載されるＩＣ素子８としては、例えば、実装面（上面）に複数個の接続端子を有したフリップチップ型のＩＣ素子が用いられ、その実装面と反対側の主面にはグランド導体層８ａが被着されている。

前記ＩＣ素子８は、その回路形成面に、周囲の温度状態を検知する感温素子（サーミスタ）、水晶振動素子７の温度特性を補償する温度補償データを格納し該温度補償データに基づいて水晶振動素子７の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、該温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等が設けられており、該発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。

このようなＩＣ素子８の上面に設けられる複数個の接続端子は、第２の配線基板４の下面に設けた搭載パッド５ａと１対１に対応するように配置されており、これらの接続端子を対応する搭載パッド５ａに対して、Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ合金、半田、導電性接着剤等の導電性接続材を介して個々に接合させることによってＩＣ素子７が第２の配線基板４に取着され、これと同時にＩＣ素子８の接続端子が外部端子１０に電気的に接続される。

そして、上述した第２の配線基板４の下面には、先に述べた第１の配線基板１の段差部と対応する位置に、支持部１ａに設けた段差部と係合する階段状の段差部が設けられている。

このような第２の配線基板４の下面に設けられる接合用メタライズ層は、第２の配線基板４の外周に沿って上記段差部の外側に環状をなすように配され、接続パッド５ｂは上記段差部の内側に第１の配線基板１の接続パッド２ｂと対向するように配されており、第１の配線基板１及び第２の配線基板４は、接合用メタライズ層同士を環状の封止材１１で接合されることによって両配線基板１，４の間に形成される水晶振動素子７とＩＣ素子８の収納領域が気密封止され、対応する接続パッド同士２ｂ，５ｂを導電性接続材を介して接合することによって両配線基板１，４の配線導体同士が電気的に接続される。

両配線基板１，４の接続パッド２ｂ，５ｂを接合する導電性接続材の材質としては、例えば、半田やＡｕ−Ｓｎ合金，Ａｕバンプ等の導体材料が用いられ、封止材１１の材質としては、Ａｕ−Ｓｎ合金や半田等の接合材料が使用される。かかる導体材料及び接合材料によって、第１の配線基板１の支持部１ａと第２の配線基板４の下面にそれぞれ設けられた接続パッド同士、メタライズ層同士がそれぞれ接合されることとなる。

ここで、上述の封止材１１がＡｕ−Ｓｎ合金や半田等の導体材料により形成しておけば、封止材１１を第２の配線基板４等の配線導体５を介して外部接続用のグランド端子１０ａに接続させておくことにより、水晶発振器の使用時、水晶振動素子７やＩＣ素子８の収納領域はグランド電位ＧＮＤに保持された封止材１１で取り囲まれた形となり、外部からのノイズが第１の配線基板１−第２の配線基板４間の収納領域内に侵入しようとするのを前記封止材１１でもって良好に遮蔽するとともに、収納領域内に配設される水晶振動素子７やＩＣ素子８を外部からの不要な電気的作用より良好に保護し、これらの素子７，８を常に安定的に動作させることができる。

以上のような本実施形態の水晶発振器によれば、第１の配線基板１の支持部１ａの外周域と内周域との間に段差部が設けられるとともに、第２の配線基板４の下面にも支持部１ａの段差部と係合する段差部が設けられており、両配線基板１，４の段差部同士が係合する形になっていることから、水晶発振器の組み立てに際して第２の配線基板４を第１の配線基板１に対し容易かつ正確に位置合わせを行うことができ、水晶発振器の生産性向上に供することができる。

またこの場合、両配線基板１，４の接続パッド同士を接続する導電性接続材と封止材１１とは段差部の内側と外側に分離された状態で配されていることか、両配線基板１，４の接合に際して、導電性接続材と封止材１１とが短絡を起こすことは殆どなく、水晶発振器の生産性が高く維持される。

更に本実施形態の水晶発振器においては、水晶振動素子７を第１の配線基板１の凹部底面に、ＩＣ素子８を第２の配線基板４の下面にそれぞれ搭載するようにしたことから、水晶振動素子７及びＩＣ素子８の検査をそれぞれ別個に行ない、検査に合格したもののみを用いて水晶発振器を組み立てることができるようになる。

また、仮に水晶発振器を組み立てた後に水晶振動素子７もしくはＩＣ素子８に不具合が発見された場合であっても、第２の配線基板４を第１の配線基板１より取り外す作業は、水晶振動素子７やＩＣ素子８を配線基板より取り外す場合に比べて簡単であることから、全体の生産効率を大きく低下させることなく正常な素子が搭載されている配線基板に付け替えることができる。したがって、不具合のない正常な水晶振動素子７やＩＣ素子８が無駄に廃棄されることはなく、水晶発振器の製造コストの低く抑えることが可能となる。

更に本実施形態においては、ＩＣ素子８がフリップチップ型ＩＣによって構成され、その実装面と反対側の主面にはグランド導体層８ａが被着されている。このため、ＩＣ素子８の電子回路と水晶振動素子７とがグランド導体層８ａで仕切られる形となっており、これによってＩＣ素子８の発するノイズの一部をグランド導体層８ａによって良好に吸収し、ＩＣ素子８の発するノイズによって水晶振動素子７の電気的特性が不安定になるのを有効に防止することができる。

また更に本実施形態においては、封止材１１が第１の配線基板１と第２の配線基板４とを電気的に接続する接続部よりも外側に配置されていることから、封止材１１を第１の配線基板１と第２の配線基板４との間より外部に露出させておくことができる。したがって、封止材１１による第１の配線基板１−第２の配線基板４間の接合状態を目視等によって容易に確認することができ、これによって製品の検査等にかかる作業性を良好となすことができる。

尚、上述した水晶発振器の組み立てに際して、第２の配線基板４を第１の配線基板１上に取着させるには、まず第２の配線基板４を、その下面に取着させたＩＣ素子８が第１の配線基板１の凹部３内に位置し、かつ両配線基板１，４の対応する接続パッド同士が導電性接続材を介して対向するようにして第１の配線基板１上に載置させ、しかる後、前記導電性接続材に熱等を印加して、これを双方の接続パッドに接合させることにより行なわれる。

また前記封止材１１は、第２の配線基板４を第１の配線基板１上に取り付ける際に、例えば、第１の配線基板１、第２の配線基板４のうち、いずれか一方の配線基板の接合用メタライズ層上にＡｕ−Ｓｎ合金等の接合材料を被着させておき、しかる後、前記接合材料を高温で加熱・溶融させて他方の配線基板のメタライズ層に接合させることにより第１の配線基板１及び第２の配線基板４を接合する。また、接続パッド２ａ，５ａ間の接続と同時に封止材１１を両配線基板１，４に対して接合させる場合は、封止材１１と導電性接続材の双方をＡｕ−Ｓｎ合金で形成しておくことが好ましい。

更に、第１，第２の配線基板間に形成される収納領域内には、水晶振動素子７やＩＣ素子８の電気的特性を安定させるために、Ｎ_２ガスやＡｒガス等の不活性ガスを充填しておくことが好ましい。

また更、ＩＣ素子８の温度補償回路に温度補償データを書き込むための書込制御端子（図示せず）は、例えば、第１の配線基板１の側面、第２の配線基板４の上面等に設けられ、これらの書込制御端子にデータ書込装置のプローブ針を当て、ＩＣ素子８の温度補償回路内に設けられているメモリに水晶振動素子７の温度特性に応じた温度補償データを書き込むことによって温度補償回路内に温度補償データが格納される。このような書込制御端子は、その製造時、配線基板１，４等と一体的に設けられる外部の捨代部に配置させておき、温度補償データの書き込みが終了した後でこの捨代部を書込制御端子と共に配線基板１，４等から切り離すようにすれば水晶発振器の小型化に供することができる。

かくして上述した水晶発振器は、水晶振動素子７に外部から所定の電圧を印加し、水晶振動素子７を所定の共振周波数で振動させるとともに、該水晶振動素子７の共振周波数に対応した所定の発振信号を前記ＩＣ素子８にて発生・増幅せしめ、得られた信号を外部端子１０を介して外部へ出力することによって水晶発振器として機能する。本実施形態の水晶発振器においては、ＩＣ素子８の内部に温度補償回路等が設けられているため、その使用時、外部へ出力される発振信号の周波数は水晶振動素子７の温度状態に応じて補正されることとなる。

また、上述した実施形態においては、第２の配線基板４の上面が、水晶発振器をマザーボード等の外部配線基板上に実装する際の実装面として機能するようになしてあり、外部端子１０を半田等の導電性接続材を介して外部配線基板の対応する回路配線と電気的に接続させることによって水晶発振器が外部配線基板上に実装されることとなる。

尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、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、上述した実施形態においては、第１の配線基板１の凹部３内に水晶振動素子７を搭載し、第２の配線基板４の下面にＩＣ素子８を搭載するようにしたが、これに代えて、第１の配線基板１の凹部３内にＩＣ素子８を搭載し、第２の配線基板４の下面に水晶振動素子等の圧電振動素子を搭載するようにしても構わない。

また上述した実施形態においては、封止材１１を第１の配線基板と第２の配線基板とを電気的に接続する接続部よりも外側に配置させるようにしたが、これに代えて、封止材１１を両配線基板の接続部よりも内側に配置させるようにしてもよく、その場合、上述の接続部を第１の配線基板１と第２の配線基板４との間より外部に露出させておくことができるため、水晶発振器を組み立てた後であっても、検査用のプローブ針等を接続部や接続パッド等に接触させることで、水晶発振器を分解することなく、各素子の検査等を極めて簡単に行なうことができる。

更に上述した実施形態においては、第２の配線基板４の上面に外部端子１０を設けるようにしたが、これに代えて、第１の配線基板１の下面に外部端子１０を設けるようにしても良い。その場合、シールド導体層６の形成には第２の配線基板４の上面が用いられる。

また更に上述した実施形態においては、ＩＣ素子８としてフリップチップ型ＩＣを用いるようにしたが、それ以外のＩＣ素子、例えば従来周知のワイヤボンディング等によって配線基板の搭載パッドにボンディングされるタイプのＩＣ素子を用いて圧電発振器を構成するようにしても構わない。

更にまた上述した実施形態においては、圧電振動素子として水晶振動素子を用いた表面実装型の水晶発振器を例にとって説明したが、これに代えて、圧電振動素子としてＳＡＷフィルタ等の他の圧電振動素子を用いる場合にも本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態に係る圧電発振器を水晶発振器に適用した例を示す分解斜視図である。 図１の水晶発振器の断面図である。 図２の要部拡大図である。 従来の圧電発振器の断面図である。

符号の説明

１・・・第１の配線基板
１ａ・・・支持部
２・・・第１の配線基板の配線導体
２ａ・・・圧電振動素子用の搭載パッド
２ｂ・・・第１の配線基板の接続パッド
３・・・凹部
４・・・第２の配線基板
５・・・第２の配線基板の配線導体
５ａ・・・ＩＣ素子用の搭載パッド
５ｂ・・・第２の配線基板の接続パッド
６・・・シールド導体層
７・・・圧電振動素子（水晶振動素子）
８・・・ＩＣ素子
８ａ・・・グランド導体層
９・・・導電性接続材
１０・・・外部端子
１０ａ・・・グランド端子
１１・・・封止材

Claims (8)

1. 上面に開口する凹部と該凹部の開口部を囲繞する環状の支持部とを有し、該支持部に複数個の接続パッドが設けられている第１の配線基板上に、下面に前記接続パッドに対向配置された複数個の接続パッドが設けられている第２の配線基板を、両配線基板の対応する接続パッド同士が導電性接着剤を介して電気的に接続されるようにして載置させるとともに、前記第１の配線基板の凹部内面と前記第２の配線基板の下面とで囲まれる収納領域内に、第１，第２の配線基板の配線導体を介して前記接続パッドに電気的に接続される圧電振動素子と発振制御用のＩＣ素子とを配置させてなる圧電発振器であって、
   前記第１の配線基板の支持部の外周域と内周域との間に段差部を設けるとともに、前記第２の配線基板の下面にも前記支持部の段差部と係合する段差部を設け、前記支持部の外周域、内周域のうちいずれか一方の領域に前記接続パッドを配置させ、他方の領域に第１の配線基板と第２の配線基板とを接合して前記収納領域を気密封止する環状の封止材を配置させたことを特徴とする圧電発振器。
2. 前記支持部の高さが、内周域に比し外周域で上方に位置設定されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
3. 前記封止材が前記接続部よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電発振器。
4. 前記封止材が前記接続部よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電発振器。
5. 前記圧電振動素子及びＩＣ素子のうちいずれか一方の素子が前記凹部の底面に、他方の素子が前記第２の配線基板の下面に搭載されており、両素子に接続される第１の配線基板の配線導体と第２の配線基板の配線導体とが前記導電性接着剤による接続部で電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の圧電発振器。
6. 前記封止材が前記第１の配線基板及び／又は第２の配線基板の配線導体を介して外部接続用のグランド端子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の圧電発振器。
7. 前記ＩＣ素子が、基材を単結晶シリコンにより形成したフリップチップ型ＩＣから成り、該ＩＣ素子の実装面と反対側の主面にグランド導体層が被着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の圧電発振器。
8. 前記第１の配線基板の下面、第２の配線基板の上面のうちいずれか一方の面に外部接続用の複数個の端子が並設され、他方の面にシールド導体層が被着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の圧電発振器。
   
   

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