JP2007295437A

JP2007295437A - 圧電デバイス

Info

Publication number: JP2007295437A
Application number: JP2006123022A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sakai; 雅行酒井
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: US7498722B2; US20070252482A1; JP4145935B2

Abstract

【課題】小型化された圧電デバイスにおいて、ＩＣチップなどのＩＣ部品の大きさが圧電素子パッケージの大きさに対して相対的に大きくなっても、接続端子と外部電極との接続を容易に確保でき、また、精度よく外部電極を構成できる圧電デバイスを提供する。
【解決手段】水晶振動片１２が収容され側面および底面に接続端子１７、２５を有する水晶振動子パッケージ１８と、水晶振動子パッケージ１８の底面の接続端子２５に接続されるＩＣチップ２０と、ＩＣチップ２０を覆い外形が略直方体形状の絶縁性の樹脂部２２と、樹脂部２２の底面に形成された外部電極２６と、を備え、水晶振動子パッケージ１８の側面に形成された接続端子１７と樹脂部２２の外部電極２６とが、水晶振動子パッケージ１８の側面および樹脂部２２の側面に形成された接続電極２７にて接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信機器または電子機器に用いられる表面実装型の圧電デバイスに関する。

近年、電子機器や通信機器の携帯性向上の要求から、機器の小型化が急速に進んでいる。このため、これらに用いられる水晶発振器に代表される圧電デバイスにも小型化・低背化の要求がされている。
小型化・低背化された圧電デバイスとして、特許文献１に示す構造の水晶発振器が知られている。この水晶発振器について図３を用いて説明する。図３（ａ）は水晶発振器の模式断面図であり、図３（ｂ）は水晶発振器の底面図である。
この水晶発振器５０は、水晶振動片６１が収容された水晶振動子パッケージ６０の底面にＩＣチップを含むＩＣ部品６２が配置され、ＩＣ部品６２の端子６３と水晶振動子パッケージ６０の接続端子６４とを接続している。そして、図３（ｂ）に示すように、ＩＣ部品６２の外形から外側に位置する接続端子６４からＩＣ部品６２の側面を経由して底面にまで延出された電極６６が、導電性接着剤にて形成されている。このようにして、水晶振動子パッケージ６０の底面に形成された接続端子６４からＩＣ部品６２の底面の導通が確保され、ＩＣ部品６２の底面の電極を回路基板などの外部との接続をなす外部電極として利用している。

特開２００５−１１７１８８号公報（図１、図６、図７参照）

しかしながら、上記従来の水晶発振器５０の構造において、水晶発振器５０が小型化されＩＣ部品６２の大きさが水晶振動子パッケージ６０の大きさに対して相対的に大きくなった場合、ＩＣ部品６２の外形から外側に位置する水晶振動子パッケージ６０底面の接続端子６４の面積が小さくなり、導電接着剤にてこの接続端子６４との接続が困難になることが予想される。
また、電極６６を導電性接着剤で形成することから、導電接着剤の水晶発振器５０外形からのはみ出しや、外部電極の形状を精度よく形成することが難しいという問題がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、小型化された圧電デバイスにおいて、ＩＣチップなどのＩＣ部品の大きさが圧電素子パッケージの大きさに対して相対的に大きくなっても、接続端子と外部電極との接続を容易に確保でき、また、精度よく外部電極を構成できる圧電デバイスを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の圧電デバイスは、圧電素子が収容され側面および底面に接続端子を有する圧電素子パッケージと、前記圧電素子パッケージの底面の前記接続端子に接続される回路素子と、前記回路素子を覆い外形が略直方体形状の絶縁性の樹脂部と、前記樹脂部の底面に形成された外部電極と、を備え、前記圧電素子パッケージの側面に形成された前記接続端子と前記樹脂部の前記外部電極とが、前記圧電素子パッケージの側面および前記樹脂部の側面に形成された接続電極にて接続されていることを特徴とする。

この構成によれば、圧電素子パッケージの側面に接続端子が形成され、この接続端子と樹脂部の底面に形成された外部電極とが、圧電素子パッケージの側面および前記樹脂部の側面に形成された接続電極により接続されている。このことから、圧電デバイスが小型化されＩＣチップなどの回路素子の大きさが圧電素子パッケージの大きさに対して相対的に大きくなっても、接続端子と外部電極との接続を容易に確保できる。このようにして、簡易な構造で小型化・低背化された水晶発振器を提供できる。

本発明では、前記接続電極および前記外部電極が導電性インクを前記圧電素子パッケージの側面から前記樹脂部の底面に定着してなる電極にて構成されていることが望ましい。

導電性インクを用いて接続電極および外部電極を形成すれば、インクジェット法などを用いて導電性インクを正確な位置および形状にて塗布でき、圧電素子パッケージの側面の接続端子と接続され、精度の良い形状で接続電極および外部電極が形成された圧電デバイスを提供できる。

本発明では、前記接続電極および前記外部電極が導電性ペーストを前記圧電素子パッケージの側面から前記樹脂部の底面に定着してなる電極にて構成されていることが望ましい。

導電性ペーストを用いて接続電極および外部電極を形成すれば、印刷などを用いて導電性ペーストを正確な位置および形状にて塗布でき、圧電素子パッケージの側面の接続端子と接続され、精度の良い形状で接続電極および外部電極が形成された圧電デバイスを提供できる。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、本実施形態では圧電デバイスとして水晶発振器を例示して説明する。
（実施形態）

図１は本実施形態における水晶発振器の構成を示し、図１（ａ）は模式平面図、図１（ｂ）は模式断面図、図１（ｃ）は模式底面図である。図２は本実施形態の水晶発振器を底面から見た部分斜視図である。
水晶発振器１は、水晶振動片１２が収容された圧電素子パッケージとしての水晶振動子パッケージ１８と、水晶振動子パッケージ１８の底面に実装された回路素子としてのＩＣチップ２０と、ＩＣチップ２０を覆う樹脂部２２とを備えている。

水晶振動子パッケージ１８は、セラミックなどの収容器１０に形成された凹部１１に、水晶振動片１２がＡｇペーストなどの導電性接着剤１４にて固定されている。水晶振動片１２には励振電極１３が形成され、収容器１０の凹部１１の底面に設けられた接続パッド１５と導電性接着剤１４を介して導通がなされている。そして、収容器１０の上面には金属などの蓋体１６が配置され、この蓋体１６により、収容器１０の凹部１１内を気密に封止している。

また、収容器１０の底面には、複数の接続端子２５が形成され、その一部は凹部１１に形成された接続パッド１５と導通するように構成されている。さらに収容器１０の側面の凹部に接続端子１７が設けられ、その一部は凹部１１に形成された接続パッド１５と導通し、他の一部は接続端子２５と導通するように構成されている。

収容器１０の底面に形成された接続端子２５には、Ａｕなどのバンプ２１を形成したＩＣチップ２０が、フェイスダウン実装されている。このＩＣチップ２０は、水晶振動片１２を励振させる発振回路を備え、場合により温度補償回路、記憶回路などを含んでいる。
そして、ＩＣチップ２０を覆うようにエポキシ樹脂などの絶縁性材料からなり、外形が略直方体形状の樹脂部２２が、水晶振動子パッケージ１８の底面に形成されている。

また、図２に示すように、収容器１０の側面の接続端子１７から収容器１０の側面を経由して樹脂部２２の側面に接続電極２７が形成されている。この接続電極２７は、インクジェット法などにより導電性インクが塗布され、収容器１０および樹脂部２２に定着されている。
さらに、接続電極２７から樹脂部２２の底面にインクジェット法などにより導電性インクが塗布され、樹脂部２２に定着された外部電極２６が形成されている。
このようにして、水晶振動子パッケージ１８の側面に形成された接続端子１７と、樹脂部２２の底面に形成された外部電極２６とが接続電極２７を介して電気的に接続されている。

なお、接続電極２７および外部電極２６を形成する材料として、導電性ペーストを印刷などの方法により塗布して、収容器１０および樹脂部２２に定着して接続電極２７、外部電極２６を形成しても良い。
また、外部電極２６を導電性ペーストを用い、接続電極２７を導電性インクを用いて、それぞれの電極を形成しても良い。
さらに、同様な構造で、水晶振動子パッケージ１８の側面に水晶振動片１２の特性を評価するモニター端子またはＩＣチップ２０の温度補償データを書き込む調整用端子を設け、これらの端子から樹脂部２２の底面（外部電極２６を形成した面）におよぶ電極を形成して、水晶発振器の底面より水晶振動片１２の特性評価、ＩＣチップ２０への温度補償データの書き込みを行うことも可能である。

以上のように、本実施形態の水晶発振器１は、水晶振動子パッケージ１８の側面に接続端子１７が形成され、この接続端子１７と樹脂部２２の底面に形成された外部電極２６とが、水晶振動子パッケージ１８の側面および樹脂部２２の側面に形成された接続電極２７により接続されている。このことから、水晶発振器１が小型化されＩＣチップ２２の大きさが水晶振動子パッケージ１８の大きさに対して相対的に大きくなっても、接続端子１７と外部電極２６との接続を容易に確保できる。このようにして、簡易な構造で小型化・低背化された水晶発振器を提供できる。
また、導電性インクを用いて接続電極２７および外部電極２６を形成すれば、インクジェット法などを用いて導電性インクを正確な位置および形状にて塗布でき、水晶振動子パッケージ１８の側面の接続端子１７と接続され、精度の良い形状で接続電極２７および外部電極２６が形成された水晶発振器１を提供できる。
さらに、導電性ペーストを用いて接続電極２７および外部電極２６を形成すれば、印刷などを用いて導電性ペーストを正確な位置および形状にて塗布でき、水晶振動子パッケージ１８の側面の接続端子１７と接続され、精度の良い形状で接続電極２７および外部電極２７が形成された水晶発振器１を提供できる。

以上、上記実施形態では、圧電デバイスとして水晶振動片を用いた水晶発振器を例示して説明したが、振動片の材料として水晶に限らず、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用した圧電振動片としても良い。
また、圧電素子として水晶振動片に代わりＳＡＷ（弾性表面波）素子、振動ジャイロ素子などを用いるＳＡＷ発振器、振動ジャイロセンサなどにおいても利用が可能であり、本実施形態と同様の効果を享受することができる。

本実施形態の水晶発振器の構成を示す構成図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図、（ｃ）は模式底面図。本実施形態の水晶発振器を底面から見た部分斜視図。従来の水晶発振器の構成を示す構成図であり、（ａ）は模式断面図、（ｂ）は模式底面図。

符号の説明

１…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…収容器、１１…凹部、１２…圧電素子としての水晶振動片、１３…励振電極、１４…導電性接着剤、１５…接続端子、１６…蓋体、１７…側面の接続端子、２０…回路素子としてのＩＣチップ、２１…バンプ、２２…樹脂部、２５…底面の接続端子、２６…外部電極、２７…接続電極。

Claims

圧電素子が収容され側面および底面に接続端子を有する圧電素子パッケージと、
前記圧電素子パッケージの底面の前記接続端子に接続される回路素子と、
前記回路素子を覆い外形が略直方体形状の絶縁性の樹脂部と、
前記樹脂部の底面に形成された外部電極と、を備え、
前記圧電素子パッケージの側面に形成された前記接続端子と前記樹脂部の前記外部電極とが、前記圧電素子パッケージの側面および前記樹脂部の側面に形成された接続電極にて接続されていることを特徴とする圧電デバイス。
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記接続電極および前記外部電極が導電性インクを前記圧電素子パッケージの側面から前記樹脂部の底面に定着してなる電極にて構成されていることを特徴とする圧電デバイス。
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
前記接続電極および前記外部電極が導電性ペーストを前記圧電素子パッケージの側面から前記樹脂部の底面に定着してなる電極にて構成されていることを特徴とする圧電デバイス。