JP2005244501A - 圧電発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】 汎用性のある圧電振動子を利用して、小型化に対応するとともに、優れた振動特性を備えた圧電発振器を提供すること。
【解決手段】 パッケージ３６内に圧電振動片３７を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部４２，４３をパッケージの表面に有する圧電振動子３５と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子５０とを備えた圧電発振器であって、圧電振動子の外部端子部は、発振回路素子とワイヤボンディングにより接続されているリードフレーム６０の接続端子部６４と接合されており、リードフレーム６０は、発振回路素子５０とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子６１ｂを有し、この実装端子６１ｂが外部に露出するようにして、全体が樹脂６６で封止されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、圧電振動子と発振回路素子とを有する圧電発振器に関する。

従来の圧電発振器は、パッケージの内部空間内に圧電振動片および発振回路素子をともに収容して構成されている。すなわち、圧電振動片の表面には励振電極が設けられており、この励振電極はパッケージ内を引き回された電極膜と電気的に接続され、この電極膜は発振回路素子と電気的に接続されている。これにより、圧電振動片と発振回路素子とは電気的に接続され、圧電振動片の動作は発振回路素子により制御されている。
ところが、近年、圧電発振器の小型化は目ざましく、上述のように圧電振動片と発振回路素子とを同一のパッケージ内に収容することが困難になってきている。

このため、図１７に示すような圧電発振器１０が出願されている。図１７は実装基板１１の上に圧電発振器１０が実装された概略断面図であり、一点鎖線で囲まれた部分は、圧電発振器１０の概略斜視図である（例えば、特許文献１参照）。
圧電発振器１０は、圧電振動子１と発振回路素子８とを有している。
圧電振動子１は、セラミックからなる複数の基板を積層して形成されたパッケージ２の内部空間内に圧電振動片４を収容している。
圧電振動片４の表面には励振電極（図示せず）が設けられており、この励振電極はセラミックの積層基板を利用して引き回され、パッケージ２の開口端面に形成された電極パッド６−１等と電気的に接続されている。
また、パッケージ２の底面には実装端子１２が設けられており、この実装端子１２も、セラミックの積層基板を利用して引き回され、パッケージ２の開口端面の電極パッド６−２等と電気的に接続されている。

そして、発振回路素子８は圧電振動子１の蓋体３の上面に搭載されて、発振回路素子８の複数の端子９，９・・・と電極パッド６−１，６−２等とをボンディングワイヤ１３によりそれぞれ接続し、圧電振動子１より上側が樹脂１４で封止されている。
また、圧電発振器１０は、パッケージ２の底面に、圧電振動片４の電気的特性を測定するための測定用端子５や、側面に圧電振動片４の動作を制御するためのデータを書き込むための調整端子７，７を有している。

特開２００１−３２０２４０号公報

ところが、圧電発振器１０では、上述のように、実装端子１２と発振回路素子８、発振回路素子８と圧電振動片４とを、それぞれ電気的に接続するために、パッケージ２の積層基板を利用して各電極を引き回し、パッケージ２の表面に電極パッド６−１，６−２、調整端子７、及び測定用端子５を形成する必要があった。このため、圧電振動子１に比べて、より小型化された汎用性のある圧電振動子があるにも拘らず、圧電発振器専用の圧電振動子１をつくらなければならず、小型化への妨げとなったり、製造コストが高くなったりしていた。また、このことは圧電振動片と発振回路素子とを同一パッケージ内に収容した従来の圧電発振器においても同様であり、圧電発振器の専用パッケージをつくらなければならず、圧電発振器１０と同様に、製造コストが高くなり、小型化への妨げともなっていた。

さらに、図１７に示すように、圧電発振器１０と、圧電発振器１０に隣接する電子部品１５とは、互いに生じた熱Ｐによって、互いの動作に影響を及ぼしあってしまう恐れがあり、特に、圧電発振器１０を実装した電子機器の小型化薄型化が目ざましい昨今においては、圧電発振器１０と電子部品１５との空間が極めて狭いため、このような恐れは増してきている。

本発明は、上述の課題を解決するためのものであり、汎用性のある圧電振動子を利用して、小型化に対応するとともに、優れた振動特性を備えた圧電発振器を提供することを目的とする。

上述の目的は、第１の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部を有する圧電振動子と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子とを備えた圧電発振器であって、前記圧電振動子の外部端子部は、前記発振回路素子とワイヤボンディングにより接続されているリードフレームの接続端子部と接合されており、前記リードフレームは、前記発振回路素子とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子を有し、この実装端子が外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されている圧電発振器により達成される。

第１の発明の構成によれば、圧電発振器は、パッケージ内に圧電振動片を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部を有する圧電振動子と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子とを備えている。したがって、パッケージの狭い空間内に圧電振動片と発振回路素子とを一緒に収容しなくてもすむため、小型化されても製造が容易となる。
さらに、圧電振動子の外部端子部は、発振回路素子とワイヤボンディングにより接続されているリードフレームの接続端子部と接合されているため、圧電振動子は接続端子部を介して発振回路素子と電気的に接続される。また、リードフレームは、発振回路素子とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子を有しているため、発振回路素子と実装端子は電気的に接続される。したがって、圧電発振器は、従来のように、電極をパッケージ内で引き回して、例えば開口端面に電極パッドが設けられた圧電発振器専用の圧電振動子を用いなくても、実装端子と発振回路素子と圧電振動子を電気的に接続することができる。
しかも、実装端子が外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されている。このため、実装端子以外の部分は樹脂に覆われ、この樹脂が断熱効果を発揮して、圧電発振器とこれに隣接する電子部品とが、互いに生じた熱によって、互いの動作に影響を及ぼしあう恐れを有効に防止できる。
かくして、本発明によれば、汎用性のある圧電振動子を利用して、小型化に対応するとともに、優れた振動特性を備えた圧電発振器を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記接続端子部は前記実装端子より上側に配置されていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、接続端子部は実装端子より上側に配置されているので、客先で加工等することのない接続端子部が製品裏面（実装基板側の面）に配置されてしまうことがない。このため、圧電発振器と対向する実装基板の領域において、配線の自由度が確保でき、また、実装基板に実装する際の接続端子部と実装端子との短絡も防止できる。

第３の発明は、第１または第２の発明のいずれかの構成において、前記接続端子部には前記圧電振動子の外形に沿った凹部あるいは凸部が設けられていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、接続端子部には圧電振動子の外形に沿った凹部あるいは凸部が設けられているので、この凹部あるいは凸部が圧電振動子の接合位置を規制し、圧電発振器が小型化されても、正確に圧電振動子と接続端子部とを接合できる。

第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかの構成において、前記リードフレームは第１および第２のリードフレームを含んでおり、前記第１のリードフレームの端部により前記接続端子部が形成され、 前記第２のリードフレームの端部を前記接続端子部と平面的に見て重なるように配置して前記実装端子が形成されていることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、第１のリードフレームで接続端子部が形成され、第２のリードフレームでこの接続端子部と平面的に見て重なるように配置して実装端子が形成されている。このように、接続端子部と実装端子とは、２枚のリードフレームが用いられて平面的に見て重なるように配置されているため、第１ないし第３の発明と比べて、圧電発振器の水平方向のサイズを小さくできる。

また、上述の目的は、第５の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部を有する圧電振動子と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子とを備えた圧電発振器であって、前記圧電振動子は、前記外部端子部が設けられた面以外の面が、リードフレームのパッド部に固定されており、前記発振回路素子は、前記外部端子部が設けられた面に接合されて、前記外部端子部とワイヤボンディングにより接続され、前記リードフレームは、前記発振回路素子とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子を有し、この実装端子が外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されている圧電発振器により達成される。

第５の発明の構成によれば、圧電発振器は、パッケージ内に圧電振動片を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部を有する圧電振動子と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子とを備えているので、第１の発明と同様に、小型化されても製造が容易となる。
また、圧電振動子は、外部端子部が設けられた面以外の面を、リードフレームのパッド部に固定することで、発振回路素子を外部端子部が設けられた面に接合して、発振回路素子と外部端子部とをワイヤボンディングにより接続可能としている。また、リードフレームは、発振回路素子とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子を有している。このため、第１の発明と同様に、圧電発振器専用の圧電振動子を用いなくても、実装端子と発振回路素子と圧電振動子を電気的に接続できる。
さらに、外部端子部と発振回路素子とは、第１の発明のように接続端子部を介さなくても電気的に接続できるため、例えば接続端子部と外部端子部との位置合わせが不要になるなど、課題要因が少なくなる。
しかも、外部端子部と発振回路素子は圧電振動子の同じ面に設けられているため、ボンディングワイヤの長さも短くなって、浮遊容量も少なくなる。
また、実装端子が外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されているため、第１の発明と同様に、圧電発振器とこれに隣接する電子部品とが、互いに熱的影響を及ぼしあう恐れを有効に防止できる。

第６の発明は、第５の発明の構成において、前記パッド部は前記実装端子より上側に配置されていることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、パッド部は実装端子より上側に配置されているので、客先で加工等することのないパッド部が製品裏面に配置されてしまうことがない。このため、圧電発振器と対向する実装基板側での領域において、配線の自由度が確保でき、また、実装基板に実装する際のパッド部と実装端子との短絡も防止できる。

第７の発明は、第５または第６の発明のいずれかの構成において、前記パッド部には前記圧電振動子の外形に沿った凹部あるいは凸部が設けられていることを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、パッド部には圧電振動子の外形に沿った凹部あるいは凸部が設けられているので、この凹部あるいは凸部が圧電振動子の固定位置を規制し、圧電発振器が小型化されても、正確に圧電振動子を固定できる。

第８の発明は、第１ないし第７の発明のいずれかの構成において、前記リードフレームは、前記圧電振動子の検査及び／又は電気的特性を調整するための調整端子部を有することを特徴とする。
第８の発明の構成によれば、リードフレームは圧電振動子の検査及び／又は電気的特性を調整するための調整端子部を有するため、従来のようにパッケージに調整端子部を形成しなくてもよい。このため、調整端子部を有する圧電発振器であっても、汎用性のある圧電振動子を用いることができる。

第９の発明は、第８の発明の構成において、前記調整端子部は前記実装端子より上側に配置されていることを特徴とする。
第９の発明の構成によれば、調整端子部は実装端子より上側に配置されているので、客先で加工等することのない調整端子部が製品裏面に配置されてしまうことがない。このため、圧電発振器と対向する実装基板側での領域において、配線の自由度が確保でき、また、実装基板に実装する際の調整端子部と実装端子との短絡も防止できる。

図１ないし図３は、本発明の圧電発振器の第１の実施の形態を示しており、図１はその概略分解斜視図、図２はその概略平面図、図３は図２のＡ−Ａ線概略断面図である。尚、理解の便宜のため、図１では後述する樹脂モールド部およびボンディングワイヤを図示していない。また、図２では後述する樹脂モールド部が透過されて示されている。また、図３では、後述する圧電振動子の部分についてのみ、図２のＢ−Ｂ線の位置で切断した断面を図示している。
図において、圧電発振器３０は、圧電振動片３７を収容した圧電振動子３５と、発振回路を構成するための発振回路素子として、例えば半導体素子であるＩＣチップ５０とを備えている。

圧電振動子３５には、汎用性のある製品が用いられており、ここでは、蓋体３２で封止されたパッケージ３６内に圧電振動片３７を収容した所謂表面実装型の圧電振動子３５が用いられている。
パッケージ３６は、図１および図３に示すように、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成され、一部の基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓ１を有しており、開口された矩形の箱状に形成されている。この内部空間Ｓ１が、圧電振動片３７を収容する空間となる。
すなわち、図３に示されているように、パッケージ３６の内側底部の左端部付近において、内部空間Ｓ１に露出するように、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部４０が設けられている。この電極部４０は、図面には表れないが、図２におけるパッケージ３６の幅方向（図において上下の方向）の両端付近に同じ形態で、それぞれ形成されている。

図３の電極部４０は、パッケージ３６内を引き回されて、図１ないし図３に示すパッケージ３６の表面の底面３６ａに設けられた外部端子部４２と接続されている。同様にして、上述した図示されない他方の電極部は、パッケージ３６の底面３６ａに設けられた図２に示す外部端子部４３と接続されている。
この電極部４０と他方の図示しない電極部は、後述するようにしてＩＣチップ５０と電気的に接続されている。すなわち、図３に示されているように、この電極部４０の表面に導電性接着剤４５が塗布され、この導電性接着剤４５に、圧電振動片３７の表面に設けられた電極（図示せず）が載置されて、導電性接着剤４５が硬化されることで接合されている。尚、図３で示されていない他方の電極部にも同様に導電性接着剤が適用されて、圧電振動片３７の電極（図示せず）と接合されている。
尚、導電性接着剤４５としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。

圧電振動片３７は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片３７は所謂ＡＴカット振動片である。
尚、圧電振動片３７は、このようなＡＴカット振動片に限るものではなく、例えば、音叉型等の種々の圧電振動片を利用することができる。

蓋体３２は、圧電振動片３７を内部空間Ｓ１内で気密に封止するためのものであり、この実施形態では、板状の蓋体を用いている。蓋体３２は、ロウ材３３を使用して、パッケージ３６の開口端に固定することで封止している。
本実施形態において、蓋体３２には、導体金属、例えば、金属系のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏの合金等が用いられ、ロウ材３３によりパッケージ３６と接合されている。そして、パッケージ３６の底面３６aの隅に露出して形成されるとともに、圧電振動片３７と電気的に接続されていないアース端子部４４と、導電部４１を通じて接続されている。そして、本実施形態では、後述する構造により、アース端子部４４を用いて蓋体３２をアース接地することで、外部から受けるノイズの影響を抑制している。

なお、圧電振動子３５は、上述のようにパッケージ３６の底面３６ａの隅に、圧電振動片３７と電気的に接続された外部端子部４２，４３、及び蓋体３２をアース接地するアース端子部４４が設けられているが、図１および図２に示すように、圧電振動子３５を水平に接合するため、圧電振動片３７と電気的に接続されていないダミー端子部４２ｂを設けて、四隅に、ダミーも含めた端子部を配置するようにしている。

次に、発振回路素子としてのＩＣチップ５０は、ひとつまたは複数の集積回路またはコンデンサ等の電子部品が使用され、少なくとも圧電振動片３７を励振させるための所定の回路構造を含んでおり、パッケージ３６の表面に、導電性であるか非導電性であるかを問わず、接着剤を用いて固定されている。
具体的には、本実施形態のＩＣチップ５０には、圧電振動片３７の特性に応じた温度補償用のデータが書き込まれ、温度検出手段としてのサーモセンサ（図示せず）を備えている。これにより、温度補償型の圧電発振器３０を使用することができるようになっている。そして、この温度補償型の圧電発振器３０の性能を向上させるため、ＩＣチップ５０は、圧電振動片３７を収容する内部空間Ｓ１内の環境温度との温度差が少ない位置として、パッケージ３６の開口端面に固定された蓋体３２の上面の中心付近に固定されている。

また、ＩＣチップ５０の蓋体３２との接合面と反対の面には、図示しない複数の端子部が設けられており、本実施形態では、圧電振動片３７と電気的に接続された入出力端子、アース設置するためのグランド端子、圧電振動子３５の検査及び／又は電気的特性を調整するための制御用端子が設けられている。なお、これら端子部の種類や数は、ＩＣチップ５０の種類により決められるのは勿論である。

ここで、このようにＩＣチップ５０を搭載した圧電振動子３５は、図１ないし図３に示されるように、リードフレーム６０の上に接合されている。
リードフレーム６０は、通常用いられる素材、例えば、４２アロイ等のＦｅ合金、あるいはＣｕ−Ｓｎ等のＣｕ合金、あるいはこれらに第三の元素を添加した三元合金等により形成され、リードフレーム６０の概略平面図である図４に示されるように、複数のリード端子と、この複数のリード端子の周囲を囲むようにして一体に形成された矩形の枠部Ｆ１とを有している。
このリードフレーム６０の枠部Ｆ１は、後述する樹脂での成形後に、図４の各切断線Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１の箇所で切り離され、完成後の圧電発振器３０には不要となる部分である。

リード端子は、図１ないし図４に示されるように、圧電振動子３５を接合するための複数の接続端子部６４と、圧電発振器３０を実装基板（図示せず）に実装するための複数の実装手段６１と、圧電振動子３５の検査及び／又は電気的特性を調整するための複数の調整端子部６８とを有している。なお、ここに言う上側はＩＣチップ５０側を、下側は実装基板側を示している。

接続端子部６４は、後述する実装端子６１ｂより上側に配置され、かつ、圧電振動子３５を接合固定するため、圧電振動子３５の外形に対応するようにして水平に配置されている。
具体的には、接続端子部６４は、圧電振動子３５を固定でき、かつ、外部端子部４２，４３と電気的に接続できれば、図１ないし図４に示す数及び外形に限られるものではないが、本実施形態では、圧電振動子３５の底面３６ａの四隅に設けられた外部端子部４２，４３、アース端子部４４、ダミー端子部４２ｂと対向する４箇所の位置に接続部本体６４−１が配置されている。
また、各接続端子部６４は、図１および図２に示すように、各接続部本体６４−１から外縁方向、すなわち圧電振動子３５よりも外側に向かって延びた延伸部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを有している。そして、延伸部６４ｂ，６４ｄが、ＩＣチップ５０の図示しない入出力端子とＡｕ線等でワイヤボンディングにより接続されており、延伸部６４ｃが、ＩＣチップ５０の図示しないグランド端子とワイヤボンディングにより接続されている。

実装手段６１は、図１ないし図４に示されるように略四隅に配置されており、圧電発振器３０の完成時には切り離される枠部Ｆ１につながった接続部６１ａ，６１ａ，６１ａ，６１ａと、実装基板に実装される実装端子６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂとを有している。
各接続部６１ａは、接続端子部６４と同様の高さに配置されており、本実施形態では、この各接続部６１ａとＩＣチップ５０とがそれぞれＡｕ線等のボンディングワイヤで接続されている。そして、各実装端子６１ｂは、各接続部６１ａとそれぞれ一体に形成され、折り曲げ加工により接続部６１ａよりも一段低い位置に水平に配置することで、接続端子部６４よりも下側に配置されている。これにより、後述する樹脂で封止した際に、実装端子６１ｂの底面側が外部に露出できるようになっている。なお、Ａｕ線等のワイヤは、接続部６１ａではなく、実装端子６１ｂと接続されていてもよいが、図２および図３では、接続部６１ａと接続することで、ボンディングワイヤを短くしている。

調整端子部６８は、実装端子６１ｂより上側に配置されている。この実装端子６１ｂより上側とは、後述する樹脂で封止した際に、実装端子６１ｂのみが外部に露出できるようにという程度の意味を有し、本実施形態では、調整端子部６８は、圧電発振器３０の厚み方向において、接続端子部６４と同じ高さに配置されている。
そして、この調整端子部６８は、ＩＣチップ５０に設けられている検査及び／又は電気的特性を調整するための制御用端子（図示せず）とＡｕ線等でワイヤボンディングにより接続されている。

そして、圧電発振器３０は、図３に示すように、各実装端子６１ｂの主面の実装面が、外部に露出するようにして、全体が樹脂６６で封止されている。すなわち、樹脂６６には、上述した各端子や金線等をそれぞれ絶縁・保護し、さらに圧電発振器３０と他の電子部品との熱的影響を抑制する材料、例えば、エポキシ系の樹脂等の合成樹脂が選択され、図４に示される各切断線Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１に囲まれる領域に相当する成形型内に射出して形成される。なお、本実施形態では、樹脂６６は、圧電発振器３０と他の電子部品との熱的影響を抑制するため、上述した各端子や金線等だけでなく、圧電振動子３５およびＩＣチップ５０についても、樹脂６６でモールドするようにしている。
なお、本実施形態では、樹脂６６で覆った後に、図４に示す各切断線Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１でリードフレーム６０の枠部Ｆ１を切り離すようにしているので、各端子の主面ではない切断端面は側面に露出されている。

本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器３０は以上のように構成されており、パッケージの内部空間Ｓ１内に圧電振動片３７とＩＣチップ５０とを一緒にせず、ＩＣチップ５０は圧電振動子３５の蓋体３２の上面に載置されたため、小型化しても製造が容易で、かつ、ＩＣチップ５０の動作によって圧電振動片３７に熱的影響を与えることがない。
また、圧電振動子３５の外部端子部４２，４３は、ＩＣチップ５０とワイヤボンディングにより接続されているリードフレーム６０の接続端子部６４，６４と接合されているため、圧電振動子３５は接続端子部６４，６４を介してＩＣチップ５０と電気的に接続される。また、リードフレーム６０は、ボンディングワイヤを介してＩＣチップ５０と電気的に接続された実装端子６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂを有している。したがって、圧電発振器３０は、従来のように、電極をパッケージで引き回して、例えば開口端面に電極パッドが設けられた圧電発振器専用の圧電振動子を用いなくても、実装端子６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂとＩＣチップ５０と圧電振動子３５を電気的に接続することができる。

さらに、本実施形態では、各接続端子部６４より下側に各実装端子６１ｂを配置し、この実装端子６１ｂが外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されている。このため、実装端子６１ｂ以外の部分は樹脂６６に覆われ、この樹脂６６が断熱効果を発揮して、圧電発振器３０とこれに隣接する電子部品とが、互いに生じた熱によって、互いの動作に影響を及ぼしあう恐れを有効に防止できる。
しかも、例えば、従来の図１７のように外部に測定用端子５等が露出することがないため、圧電発振器３０と対向する実装基板側（図示せず）での領域において、配線の自由度が確保でき、また、実装基板に実装する際、実装端子６１ｂとその他の端子が短絡してしまうことを防止できる。
なお、図１ないし図３のＩＣチップ５０は、圧電振動子３５の蓋体３２の上面に固定されているが、本発明では、上述した作用効果を有する限り、例えば圧電振動子３５のパッケージ３６の側面に固定して、圧電発振器３０の厚みを薄くするようにしてもよい。

図５ないし図７は、第１の実施形態の第１の変形例に係る圧電発振器７０であって、図５は圧電発振器７０の概略平面図、図６は図５のＣ−Ｃ線概略切断断面図、図７はリードフレームの概略斜視図である。尚、理解の便宜のため、図５では樹脂６６を透過して示している。また、図６では圧電振動子３５の部分についてのみ、図５のＤ−Ｄ線の位置で切断した断面を図示している。
これらの図において、図１ないし図４の圧電発振器３０と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本第１の変形例に係る圧電発振器７０が第１の実施形態と異なるのは、接続端子部６４の部分のみである。

すなわち、圧電発振器７０の各接続端子部６４のそれぞれには、圧電振動子３５の外形に沿った凹部６５が設けられている。
この凹部６５は、接続部本体６４−１，６４−１，６４−１，６４−１と延伸部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄとの境界付近を折り曲げ加工して形成されている。
より具体的には、本変形例における凹部６５は、ＩＣチップ５０とワイヤボンディングされている延伸部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの厚み方向の位置を、第１の実施形態と同様の位置にしつつ、接続部本体６４−１，６４−１，６４−１，６４−１の厚み方向の位置が延伸部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄより一段低くなるように、折り曲げ加工されている。そして、この折り曲げ加工については、圧電振動子３５の底面３６ａに設けられた外部端子部４２，４３、アース端子部４４、ダミー端子部４２ｂ付近の外形に沿うように加工されている。

第１の実施形態の第１の変形例は以上のように構成されており、このため、凹部６５が圧電振動子３５の接合位置を規制し、圧電発振器７０が小型化されても、正確に圧電振動子３５と接続端子部６４とを接合できる。
なお、本変形例では、上述のように、圧電発振器７０全体の厚みが薄くなるように凹部６５としているが、各接続部本体６４−１の厚み方向の位置を第１の実施形態と同様にし、各延伸部６４ａ等の厚み方向の位置が各接続部本体６４−１よりそれぞれ一段高くなるように凸部を形成して、圧電振動子３５の接合位置を規制してもよい。
また、本変形例では、部材の種類を少なくするため、リードフレームを折り曲げ加工して凹部６５としているが、例えば接続端子部６４に別部材を接合して凸部を設けるようにしてもよい。

図８および図９は、第１の実施形態の第２の変形例であり、図８はその概略平面図、図９は図８のＥ−Ｅ線概略切断断面図である。尚、理解の便宜のため、図８では樹脂６６を透過して示し、また、図９では圧電振動子３５の部分についてのみ、図８のＦ−Ｆ線の位置で切断した断面を図示している。
これらの図において、図１ないし図４の圧電発振器３０と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本第２の変形例に係る圧電発振器７２が第１の実施形態と主に異なるのは、複数のリードフレームが用いられている点である。

すなわち、圧電発振器７２は、接続端子部６４，６４，６４，６４と実装端子６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂとを、それぞれ別々のリードフレームを用いて形成し、これらのリードフレームを樹脂で固定することで、平面的に見て重なって配置できるようにしている。
具体的には、圧電発振器７２は、第１及び第２のリードフレーム８０，８２を含むようにして、以下のように形成する。

図１０は第１のリードフレーム８０の平面図であって、第１のリードフレーム８０の各リード部が周囲を囲む矩形の枠部Ｆ２により接続された状態を示している。図１１は第２のリードフレーム８２の平面図であって、第２のリードフレーム８２の各リード部が周囲を囲む矩形の枠部Ｆ３により接続された状態を示している。また、図１２は、第１及び第２のリードフレーム８０，８２の上下の位置に関する構造を明らかにするための概略斜視図であり、枠部Ｆ２，Ｆ３を切断した後の位置関係を示している。

これらの図に示すように、第１のリードフレーム８０の複数の端部の各々を、圧電振動子３５の外部端子部４２，４３、アース端子部４４、ダミー端子部４２ｂ（図２参照）とそれぞれ対向するように加工して、接続端子部６４，６４，６４，６４を形成する。そして、第２のリードフレーム８２の複数の端部の各々を、接続端子部６４，６４，６４，６４とそれぞれ平面的に見て重なるように所定の形状に折り曲げ加工して、実装端子６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂを形成する。なお、実装端子６１ｂは、実装面のみが樹脂６６から外部に露出するように、枠部Ｆ３とつながった接続部６１ａは、実装端子６１ｂより上側に形成される。
また、本第２の変形例では、第２のリードフレーム８２に調整端子部６８，６８，６８，６８を形成する。この調整端子部６８，６８，６８，６８は、図９および図１２に示すように、各実装端子６１ｂより上側であって、図１１に示すように、その主面が完成後の圧電発振器７２の外形よりも外部（図１１では枠部Ｆ３よりも外側）に露出するように形成する。

次いで、図１２に示すように、第２のリードフレーム８２を第１のリードフレーム８０より下側に配置し、かつ、各接続部本体６４−１と各実装端子６１ｂとが、それぞれ平面的に見て重なるようにして、例えば第１のリードフレーム８０の枠部Ｆ２と第２のリードフレーム８２の枠部Ｆ３を垂直方向に溶接する。なお、この溶接の際、枠部Ｆ１とＦ２との間に、リードフレーム間の距離を保持するための部材を挟んでもよい。

次いで、図９に示すように、第１のリードフレーム８０の各接続端子部６４の上に、半田等の導電材料を適用して、圧電振動子３５の外部端子部４２，４３、アース端子部４４、ダミー端子部４２ｂ（図２参照）をそれぞれ固定し、ワイヤボンディングでＩＣチップ５０と各接続端子部６４とを電気的に接続する。また、ＩＣチップ５０と各実装手段６１の接続部６１ａとをワイヤボンディングして、ＩＣチップ５０と実装端子６１ｂとを電気的に接続する。その後、各実装端子６１ｂの実装面を除く全体を、例えばエポキシ樹脂６６でインジェクションモールドし、樹脂成形後に、完成後の圧電発振器７２の外形よりも外側（図１１では枠部Ｆ３よりも外側）の調整端子部６８，６８，６８，６８の部分を切り離さないようにして、図１０および図１１に示す切断線Ｃ２，Ｃ２，・・・の箇所（一点鎖線で示される箇所）で枠部Ｆ２，Ｆ３を切り離す。

次いで、調整端子部６８，６８，６８，６８の樹脂６６から外側に露出した主面（図１１では枠部Ｆ３よりも外側の部分）を利用して、例えば、ＩＣチップ５０に圧電振動片３７の特性に応じた温度補償用のデータを書き込むなど、圧電振動子３５の検査及び／又は電気的特性を調整する。そして、この樹脂６６から突出した調整端子部６８，６８，６８，６８の部分を切断線Ｃ３，Ｃ３，・・・の箇所（点線で示される箇所）で切り離して完成させる。

第１の実施形態の第２の変形例は以上のように構成されているため、第１の実施形態と同様の作用効果を発揮し、さらに、各接続端子部６４と各実装端子６１ｂは、それぞれ２枚のリードフレーム８０，８２が用いられて平面的に見て重なるように配置されているため、第１の実施形態と比べて、圧電発振器７２の水平方向のサイズを小さくできる。
なお、本第２の変形例では、調整端子部６８は第２のリードフレーム８２に設けられているが、第１のリードフレーム８０に設けてもよい。

図１３および図１４は、本発明の第２の実施形態であり、図１３はその概略平面図、図１４は図１３のＧ−Ｇ線概略切断断面図である。尚、理解の便宜のため、図１３では樹脂６６を透過して示し、また、図１４では圧電振動子３５の部分についてのみ、図１３のＨ−Ｈ線の位置で切断した断面を図示している。
これらの図において、図１ないし図１２の圧電発振器３０，７０，７２と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本第２の実施形態に係る圧電発振器７４が第１の実施形態と主に異なるのは、圧電振動子３５の固定手段と、リードフレーム８０の構成についてである。

すなわち、圧電振動子３５には第１の実施形態と同様に汎用性のある製品が用いられているが、圧電振動子３５は、リードフレーム８０に形成されたパッド部９０の上に蓋体３２が対向するようにして接続固定されている。
より具体的には、リードフレーム８０の概略平面図である図１５や、リードフレーム８０の枠部Ｆ１を切断した後の概略斜視図である図１６に示されるように、リードフレーム８０は略中央付近にパッド部９０を有し、このパッド部９０よりも下側に実装端子６１ｂ，６１ｂ，６１ｂ，６１ｂを有している。
そして、パッド部９０には、圧電振動子３５の外形に沿った凸部８４，８４，８４，８４が設けられている。具体的には、本第２の実施形態では、上述のように、蓋体３２がパッド部９０に接続固定されているので、凸部８４，８４，８４，８４は蓋体３２の四隅の外形に沿うように折り曲げ加工で形成されている。

ここで、このように蓋体３２側をリードフレーム８０に接続することで、圧電振動子３５は、外部端子部４２，４３が設けられた面が上側を向くように配置され、この外部端子部４２，４３が設けられた面と同じ面に、ＩＣチップ５０が接続固定できるようにされている。
そして、ＩＣチップ５０は外部端子部４２，４３が設けられた面に固定されたことで、外部端子部４２，４３とＩＣチップ５０とは、圧電振動子３５の同一面でワイヤボンディグされている。

本発明の第２の実施形態は以上のように構成されており、このため、第１の実施形態と同様の作用効果を発揮し、さらに、第１の実施形態のようにリードフレームに接続用端子部６４を設けなくても、外部端子部４２，４３とＩＣチップ５０とを直接ワイヤボンディングでき、例えば図１に示す接続端子部６４と外部端子部４２との位置合わせが不要になるなど、課題要因が少なくなる。
また、外部端子部４２，４３とＩＣチップ５０は圧電振動子３５の同じ面に設けられているため、第１の実施形態に比べて、外部端子部４２，４３とＩＣチップ５０との距離が短くなり、ボンディングワイヤの長さを短くして浮遊容量も小さくできる。
さらに、パッド部９０には、圧電振動子３５の外形に沿った凸部８４，８４，８４，８４が設けられているので、この凸部８４，８４，８４，８４が圧電振動子３５の固定位置を規制し、圧電発振器７４が小型化されても、正確に圧電振動子３５を固定できる。なお、本第２の実施形態では、パッド部９０には凸部８４が設けられているが、パッド部９０の蓋体３２が接合される領域に凹部を形成して、圧電振動子３５の固定位置を規制もよい。

本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせ、または省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
例えば、上述の各端子部の数は、上述した数量に限られず、外部端子部および接続端子部はそれぞれ２端子以上、実装端子は３端子以上あればよい。また、圧電振動子は汎用性のある圧電振動子を用いることができ、上述した構成に限定されるものではなく、例えば金属からなるパッケージ等を使用してもよい。

本発明の圧電発振器の第１の実施の形態に係る概略分解斜視図。 本発明の圧電発振器の第１の実施の形態に係る概略平面図。 図２のＡ−Ａ線概略切断断面図。 第１の実施の形態に係るリードフレームの概略平面図。 第１の実施形態の第１の変形例に係る圧電発振器の概略平面図。 図５のＣ−Ｃ線概略切断断面図。 第１の実施形態の第１の変形例に係るリードフレームの概略斜視図。 第１の実施形態の第２の変形例に係る圧電発振器の概略平面図。 図８のＥ−Ｅ線概略切断断面図。 第１の実施形態の第２の変形例に係る第１のリードフレームの平面図。 第１の実施形態の第２の変形例に係る第２のリードフレームの平面図。 第１及び第２のリードフレームの上下の位置に関する構造を明らかにするための概略斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器の概略平面図。 図１３のＧ−Ｇ線概略切断断面図。 本発明の第２の実施形態に係るリードフレームの概略平面図。 本発明の第２の実施形態に係るリードフレームの概略斜視図。 実装基板の上に圧電発振器が実装された概略断面図であり、一点鎖線で囲まれた部分は、圧電発振器の概略斜視図。

符号の説明

３０，７０，７２，７４・・・圧電発振器、３２・・・蓋体、３５・・・圧電振動子、３７・・・圧電振動片、４２，４３・・・外部端子部、３６・・・パッケージ、５０・・・発振回路素子（ＩＣチップ）、６０・・・リードフレーム、６１ｂ・・・実装端子、６４・・・接続端子部、６８・・・調整端子部

Claims (9)

1. パッケージ内に圧電振動片を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部を有する圧電振動子と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子とを備えた圧電発振器であって、
   前記圧電振動子の外部端子部は、前記発振回路素子とワイヤボンディングにより接続されているリードフレームの接続端子部と接合されており、
   前記リードフレームは、前記発振回路素子とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子を有し、
   この実装端子が外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されている
   ことを特徴とする圧電発振器。
2. 前記接続端子部は前記実装端子より上側に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
3. 前記接続端子部には前記圧電振動子の外形に沿った凹部あるいは凸部が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の圧電発振器。
4. 前記リードフレームは第１および第２のリードフレームを含んでおり、
   前記第１のリードフレームの端部により前記接続端子部が形成され、
   前記第２のリードフレームの端部を前記接続端子部と平面的に見て重なるように配置して前記実装端子が形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電発振器。
5. パッケージ内に圧電振動片を収容し、この圧電振動片と電気的に接続された外部端子部を有する圧電振動子と、この圧電振動子の表面に固定され、発振回路を構成するための発振回路素子とを備えた圧電発振器であって、
   前記圧電振動子は、前記外部端子部が設けられた面以外の面が、リードフレームのパッド部に固定されており、
   前記発振回路素子は、前記外部端子部が設けられた面に接合されて、前記外部端子部とワイヤボンディングにより接続され、
   前記リードフレームは、前記発振回路素子とボンディングワイヤを介して電気的に接続された実装端子を有し、
   この実装端子が外部に露出するようにして、全体が樹脂で封止されている
   ことを特徴とする圧電発振器。
6. 前記パッド部は前記実装端子より上側に配置されている、ことを特徴とする請求項５に記載の圧電発振器。
7. 前記パッド部には前記圧電振動子の外形に沿った凹部あるいは凸部が設けられている、ことを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載の圧電発振器。
8. 前記リードフレームは、前記圧電振動子の検査及び／又は電気的特性を調整するための調整端子部を有する、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の圧電発振器。
9. 前記調整端子部は前記実装端子より上側に配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載の圧電発振器。

Images