JP2012119911A - 圧電デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板部と、第1の枠部と、第2の枠部とからなる素子搭載部材と、圧電振動素子と、サーミスタ素子140と、2個一対のサーミスタ素子用配線パターン116と、第1の凹部空間を気密封止する蓋体と、第2の枠部の基板部の他方の主面に設けられている外部接続用電極端子Gと、第2の枠部の同一辺側で隣接しあう2つの外部接続用電極端子間に張り出す第3の凹部空間と、を備え、第2の凹部空間内底面に露出している2個一対のサーミスタ素子用配線パターンは、第3の凹部空間に素子搭載部材の長辺側外周縁部と平行で、第2の凹部空間内底面の中心線に対して線対称となる位置に設けられ、導電性接合材の塗布後の直径L3とサーミスタ素子用配線パターンの長辺長さL2との関係が、0.65≦L3/L2≦0.85である。
【選択図】図3
Description
素子搭載部材は、基板部と第1の枠部と第2の枠部で構成されている。
この素子搭載部材は、前記基板部の一方の主面に前記第1の枠部と第2の枠部が設けられて第1の凹部空間が形成される。
第1の凹部空間内の基板部に第2の凹部空間が形成されている。
第1の凹部空間内に露出する基板部の一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッドが設けられている。
第2の凹部空間内に露出する基板部の一方の主面には、サーミスタ素子搭載パッドが設けられている。
また、基板部の他方の主面の4隅には、外部接続用電極端子が設けられている。
この圧電振動素子搭載パッド上には、導電性接着剤を介して電気的に接続される一対の励振用電極を表裏主面に有した圧電振動素子が搭載されている。この圧電振動素子を囲繞する素子搭載部材の第1の枠部の頂面には金属製の蓋体を被せられ、接合されている。これにより第1の凹部空間と第2の凹部空間が気密封止されている。
また、サーミスタ素子搭載パッド上には、半田等の導電性接合材を介して接続されるサーミスタ素子が搭載されている。
サーミスタ素子は、抵抗値と温度との関係が、例えば1対1で対応する式を示すものであり、その温度での抵抗値が、外部接続用電極端子を介して圧電デバイスの外へ出力される。この出力された抵抗値の変化から電圧が変化するため、電圧と温度との関係により、出力された抵抗値を電圧に換算することで、そのときの電圧から温度情報を得ることができる。例えば、電子機器等のメインIC内で温度情報に換算することができる。
また、外部接続用電極端子は、2個一対の水晶振動素子用電極端子と、2個一対のサーミスタ素子用電極端子により構成されている。その水晶振動素子用電極端子は、対角に配置されている。また、サーミスタ素子用電極端子も同様に対角に配置されている。
水晶素板121は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極122は、前記水晶素板121の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子120は、その両主面に被着されている励振用電極122から延出する引き出し電極123と第1の凹部空間K1内底面に形成されている圧電振動素子搭載パッド111とを、導電性接着剤DSを介して電気的且つ機械的に接続することによって第1の凹部空間K1に搭載される。このときの引き出し電極123が設けられた一辺とは反対側の自由端となる端辺を圧電振動素子120の先端部とする。
サーミスタ素子140は、図2に示すように、素子搭載部材110の第2の凹部空間K2内に露出した後述する基板部110aに設けられたサーミスタ素子搭載パッド112に半田等の導電性接合材HDを介して搭載されている。
サーミスタ素子140は、図3に示すように、素子搭載部材110の第2の凹部空間K2の長辺側壁部と平行になるように搭載されている。つまり、サーミスタ素子140は、素子搭載部材110の長辺側外周縁部と平行になるように搭載されている。
この素子搭載部材110は、前記基板部110aの一方の主面に第1の枠部110bが設けられて、第1の凹部空間K1が形成されている。また、素子搭載部材110の他方の主面に第2の枠部110cが設けられて、第2の凹部空間K2が形成されている。
尚、この素子搭載部材110を構成する基板部110a及び第2の枠部110cは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。
第1の枠部110bは、42アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、第1の枠部110bは、基板部110aの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜HB上にロウ付けなどにより接続される。
第1の凹部空間K1内で露出した基板部110aの一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッド111が設けられている。
また、図1〜図3に示すように素子搭載部材110は、基板部110aの他方の主面と第2の枠部110cによって第2の凹部空間K2が形成されている。
第2の凹部空間K2内で露出した基板部110aの他方の主面には、サーミスタ素子搭載パッド112が設けられている。
外部接続用電極端子Gは、2個一対の圧電振動素子用電極端子G1と2個一対のサーミスタ素子用電極端子G2により構成されている。
2個一対の圧電振動素子用電極端子G1は、前記素子搭載部材110の第2の枠部110cの他方の主面の対角に設けられている。
また、2個一対のサーミスタ素子用電極端子G2は第2の枠部110cの前記圧電振動素子用電極端子G1が設けられている位置と異なる2つの隅部に設けられている。つまり、前記サーミスタ素子用電極端子G2は、前記圧電振動素子用電極端子G1が設けられている対角とは異なる第2の枠部110cの対角に設けられている。
前記第3の凹部空間K3は、隣接しあう2つの外部接続用電極端子Gの間に、第2の凹部空間K2とつながるようにして設けられている。
この第3の凹部空間K3には、前記サーミスタ素子用配線パターン116の一部が露出するようにして設けられている。また、素子搭載部材の長辺方向である前記第3の凹部空間K3の長さL1は、約100〜200μmである。
つまり、図4及び図5に示すように、圧電振動素子搭載パッド111は、第1のビア導体114を介して圧電振動素子用配線パターン113の一端と接続されている。また、圧電振動素子用配線パターン113の他端は、第2のビア導体115を介して圧電振動素子用電極端子G1と接続されている。よって、圧電振動素子搭載パッド111は、圧電振動素子用電極端子G1と電気的に接続されることになる。
つまり、図5(a)及び図5(b)に示すようにサーミスタ素子搭載パッド112は、サーミスタ素子用配線パターン116の一端と接続されている。また、サーミスタ素子用配線パターン116の他端は、第3のビア導体117を介してサーミスタ素子用電極端子G2と接続されている。よって、サーミスタ素子用搭載パッド112は、サーミスタ素子用電極端子G2と電気的に接続されることになる。
つまり、2個一対のサーミスタ素子用配線パターン116は、搭載後のサーミスタ素子140と平行になるように設けられている。
中心線CLは、図5に示すように、素子搭載部材110の第2の凹部空間K2内底面の中心点CPを通り、素子搭載部材100の外周縁部の短辺方向に平行に引いた線とする。
第2の凹部空間K2内底面に露出している2個一対のサーミスタ素子用配線パターン116の長さL2は、約200〜250μmである。
図3(a)に示す導電性接合材HDの塗布後の直径L3と前記サーミスタ素子用配線パターン116の長辺長さL2との関係が、0.65≦L3/L2≦0.85である。
L3/L2の値が0.65より小さい場合は、サーミスタ素子搭載パッド112に塗布された導電性接合材HDがサーミスタ素子用配線パターン116に流れ出し、サーミスタ素子120の一端がサーミスタ素子搭載パッド112から外れてサーミスタ素子が他端のみで接続された状態となるチップ立ちが生じてしまう結果が得られた。
また、L3/L2の値が0.85より大きい場合は、サーミスタ素子搭載パッド112に塗布された導電性接合材HDがあふれ、2個一対のサーミスタ素子搭載パッド112同士が短絡してしまう結果が得られた。
よって、導電性接合材HDの塗布後の直径L3と前記サーミスタ素子用配線パターン116の長辺長さL2との関係が、0.65≦L3/L2≦0.85であることで、サーサーミスタ素子140のサーミスタ素子搭載パッド112から外れてしまうことを低減すると共に、サーミスタ素子用搭載パッド112同士の短絡を低減することができる。
例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子120を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
110a・・・基板部
110b・・・第1の枠部
110c・・・第2の枠部
111・・・圧電振動素子搭載パッド
112・・・サーミスタ素子搭載パッド
120・・・圧電振動素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
130・・・蓋体
140・・・サーミスタ素子
100・・・圧電デバイス
K1・・・第1の凹部空間
K2・・・第2の凹部空間
K3・・・第3の凹部空間
DS・・・導電性接着剤
HD・・・導電性接合材
HB・・・封止用導体膜
G・・・外部接続用電極端子
G1・・・圧電振動素子用電極端子
G2・・・サーミスタ素子用電極端子
CL・・・中心線
Claims (2)
- 基板部と、この基板部の一方の主面に設けられる第1の枠部と、前記基板部の他方の主面に設けられる第2の枠部とからなる素子搭載部材と、
前記基板部と前記第1の枠部とで形成される第1の凹部空間内に露出した前記基板部の主面に設けられた圧電振動素子搭載パッドに搭載されている圧電振動素子と、
前記基板部と前記第2の枠部とで形成される第2の凹部空間内に露出した前記基板部の主面に設けられたサーミスタ素子搭載パッドに導電性接合材を用いて搭載されているサーミスタ素子と、
前記サーミスタ搭載パッドと接続されている2個一対のサーミスタ素子用配線パターンと、
前記第1の凹部空間を気密封止する蓋体と、
前記第2の枠部の前記基板部の他方の主面と同一方向を向く面の4角に2個一対の圧電振動素子用電極端子と2個一対のサーミスタ素子用電極端子とから構成される外部接続用電極端子と、
前記素子搭載部材の前記第2の枠部の同一辺側で隣接しあう2つの外部接続用電極端子間に設けられた第3の凹部空間と、を備え、
前記第2の凹部空間内底面に露出している2個一対のサーミスタ素子用配線パターンは、前記第3の凹部空間に素子搭載部材の長辺側外周縁部と平行で、第2の凹部空間内底面の中心線に対して線対称となる位置に設けられ、
前記導電性接合材の塗布後の直径L3と前記サーミスタ素子用配線パターンの長辺長さL2との関係が、0.65≦L3/L2≦0.85であることを特徴とする圧電デバイス。 - 前記第2の凹部空間内底面に露出している2個一対のサーミスタ素子用配線パターンの長さが等しいことを特徴とする請求項1記載の圧電デバイス。
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