JP2021052354A - 圧電振動デバイス用ベース - Google Patents

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Abstract

【課題】内部の配線等を複雑にすることなく、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに共用化することが可能な圧電振動デバイス用ベースを提供する。【解決手段】ベース10において、第1凹部14の底面14aの一端部側に一対の第1内部端子21a,21bが設けられ、他端部側に一対の第2内部端子22a,22bが設けられる。第2凹部15の底面15aの一方の対角位置に一対の第3内部端子23a,23bが設けられ、他方の対角位置に2つの第4内部端子24a,24bが設けられ、第2凹部15の底面15aの4隅以外で対向する2つの領域に、残り2つの第4内部端子24c,24dが設けられる。第2内部端子22a,22bのうち一方と、対角位置に設けられた第4内部端子24a,24bのうち一方とが、底部11に設けられたスルーホール32を介して接続されている。【選択図】図4

Description

本発明は、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに共用化される圧電振動デバイス用ベースに関する。
従来、圧電振動デバイスとして、例えば圧電振動子や、圧電発振器等のように様々な種類のものが知られている。また、このような圧電振動デバイスに用いられる圧電振動デバイス用ベースとして、断面形状がH型構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなH型構造の圧電振動デバイス用ベースは、基底部の上方側に開口された第1凹部と、基底部の下方側に開口された第2凹部とを有する箱体状の構成になっている。そして、H型構造の圧電振動デバイス用ベースを圧電発振器に用いる場合、第1凹部には、圧電振動片が収容され、第2凹部には、ICが収容される。また、H型構造の圧電振動デバイス用ベースを機能部品付き圧電振動子に用いる場合、第1凹部には、圧電振動片が収容され、第2凹部には、例えばサーミスタ等の機能部品が収容される。
特許第5104867号公報 特開2010−252051号公報
従来では、圧電振動デバイスごとにそれぞれ専用の圧電振動デバイス用ベースが用いられていた。上述したH型構造の圧電振動デバイス用ベースの場合、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とで異なる圧電振動デバイス用ベースが用いられていた。このため、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とでH型構造の圧電振動デバイス用ベースを共用化することができれば、製造コストを低減することが可能になる。しかし、この場合、内部の配線等が複雑になり、製造工数が増大することが懸念される。
本発明は上述したような実情を考慮してなされたもので、内部の配線等を複雑にすることなく、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに共用化することが可能なH型構造の圧電振動デバイス用ベースを提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに共用化される圧電振動デバイス用ベースであって、基底部の上方側に開口された第1凹部と、前記基底部の下方側に開口された第2凹部とを有し、前記第1凹部および前記第2凹部は、平面視で略矩形に形成され、前記第1凹部の底面には、圧電発振器用の圧電振動片が搭載される一対の第1内部端子と、機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片が搭載される一対の第2内部端子とが設けられ、前記一対の第1内部端子は、前記第1凹部の底面の一端部側に設けられ、前記一対の第2内部端子は、前記第1凹部の底面の他端部側に設けられ、前記第2凹部の底面には、機能部品付き圧電振動子用の機能部品が搭載される一対の第3内部端子と、機能部品付き圧電振動子用の機能部品が搭載されない4つの第4内部端子とが設けられ、前記第3内部端子および前記第4内部端子は、圧電発振器用のICが搭載される端子としても用いられ、前記一対の第3内部端子は、前記第2凹部の底面の一方の対角位置に設けられ、前記第4内部端子のうち2つが、前記第2凹部の底面の他方の対角位置に設けられ、前記第4内部端子のうち残り2つが、前記第2凹部の底面の4隅以外で対向する2つの領域に設けられ、前記第2内部端子のうち一方と、前記対角位置に設けられた第4内部端子のうち一方とが、前記基底部に設けられたスルーホールを介して接続されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第1凹部の底面および第2凹部の底面の上記領域を各内部端子の配置スペースとして効果的に活用しつつ、第1凹部の底面および第2凹部の底面の上記以外の残りの領域を配線パターンやスルーホール等の配置スペースとして活用することができる。そして、スルーホールによって、第1凹部の底面の他端部側に設けられた第2内部端子のうち一方と、第2凹部の底面の対角位置に設けられた第4内部端子のうち一方とを効率的に接続することができる。これにより、H型構造の圧電振動デバイス用ベースを、内部の配線等を複雑にすることなく、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに効率的に共用化することができる。
上記構成において、前記第2内部端子のうち他方と、前記対角位置に設けられた第4内部端子のうち他方とが、前記第1凹部の底面または前記基底部の内部に設けられた内部配線と、前記基底部に設けられた他のスルーホールとを介して接続されていることが好ましい。この構成によれば、スルーホールおよび内部配線によって、第1凹部の底面の他端部側に設けられた一対の第2内部端子と、第2凹部の底面の対角位置に設けられた2つの第4内部端子とを効率的に接続することができる。これにより、第2凹部の底面の対角位置に設けられた一対の第3内部端子に機能部品付き圧電振動子用の機能部品を搭載することができるので、機能部品を第2凹部の対角方向に沿って収容することができ、より大きなサイズの機能部品を用いることができる。
上記構成において、機能部品付き圧電振動子用の機能部品は、前記第3内部端子に隣り合う第4内部端子にも跨って配置可能になっていることが好ましい。この構成によれば、機能部品付き圧電振動子の場合、第3内部端子に隣り合う第4内部端子は圧電振動片には接続されていないため、この第4内部端子にも機能部品を配置することによって、例えば半田等の導電性接合材による機能部品の搭載面積(接合面積)を大きくすることができ、機能部品の搭載をより確実に行うことができる。
上記構成において、前記一対の第3内部端子は、前記第4内部端子よりも大きく形成されていることが好ましい。この構成によれば、例えば半田等の導電性接合材による機能部品の搭載面積(接合面積)として、より大きな面積を確保することができ、一対の第3内部端子への機能部品の搭載をより確実に行うことができる。
上記構成において、前記第2凹部を囲う外壁部の底面には、機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片に接続される一対の第1外部端子と、機能部品付き圧電振動子用の機能部品に接続される一対の第2外部端子とが設けられ、前記一対の第1外部端子および前記一対の第2外部端子のうち1つが、グランド接続用の端子とされ、当該端子から、前記第1凹部を囲う外壁部の頂面に向かって延びるグランド用配線が設けられ、前記グランド用配線は、前記第2凹部を囲う前記外壁部の内部、前記基底部の内部、および前記第1凹部を囲う前記外壁部の内部にわたって設けられていることが好ましい。この構成によれば、グランド用配線が、第1凹部、第2凹部を囲う外壁部の内部に設けられているので、機能部品の搭載に用いられる例えば半田等の導電性接合材が濡れ広がったとしても、グランド用配線と第1〜第3内部端子との短絡を確実に防止することができる。
上記構成において、前記一対の第1内部端子は、前記一対の第2内部端子に対し、大きさおよび形状の少なくとも一方が異なっているが好ましい。この構成によれば、第1内部端子と第2内部端子を外観上、容易に区別できるので、搭載する圧電振動片が圧電発振器用のものであるのか、あるいは機能部品付き圧電振動子用のものであるかを区別して間違いなく搭載することができる。つまり、一対の第1内部端子に圧電発振器用の圧電振動片を、一対の第2内部端子に機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片をそれぞれ間違いなく搭載することができ、圧電振動片の誤搭載を防止することができる。
本発明によれば、第1凹部の底面および第2凹部の底面の上記領域を各内部端子の配置スペースとして効果的に活用しつつ、第1凹部の底面および第2凹部の底面の上記以外の残りの領域をスルーホールの配置スペースとして活用することができる。そして、スルーホールによって、第1凹部の底面の他端部側に設けられた第2内部端子のうち一方と、第2凹部の底面の対角位置に設けられた第4内部端子のうち一方とを効率的に接続することができる。これにより、H型構造の圧電振動デバイス用ベースを、内部の配線等を複雑にすることなく、圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに効率的に共用化することができる。
図1は、本実施の形態にかかる圧電振動デバイス用ベースの概略構成を示す側面断面図である。 図2は、図1のX1−X1線矢視図である。 図3は、図1のX2−X2線矢視図である。 図4は、図1のX3−X3線矢視図である。 図5は、図1のX4−X4線矢視図である。 図6は、本実施の形態にかかる圧電振動デバイス用ベースを適用した水晶発振器の概略構成を示す図である。 図7は、図6の水晶発振器の圧電振動デバイス用ベースにおける配線や、各端子の接続関係を示す図2相当図である。 図8は、図6の水晶発振器の圧電振動デバイス用ベースにおける配線や、各端子の接続関係を示す図4相当図である。 図9は、本実施の形態にかかる圧電振動デバイス用ベースを適用したサーミスタ付き水晶振動子の概略構成を示す図である。 図10は、図9のサーミスタ付き水晶振動子の圧電振動デバイス用ベースにおける配線や、各端子の接続関係を示す図2相当図である。 図11は、図9のサーミスタ付き水晶振動子の圧電振動デバイス用ベースにおける配線や、各端子の接続関係を示す図4相当図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、本実施の形態にかかる圧電振動デバイス用ベースを適用する圧電振動デバイスが水晶発振器100(図6参照)とサーミスタ付き水晶振動子200(図9参照)である場合について説明する。
本実施の形態にかかる圧電振動デバイス用ベース(以下、単に「ベース」と言う)10は、水晶発振器100およびサーミスタ付き水晶振動子200の両方に共用化される共用ベースとして構成されている。図1は、ベース10の概略構成を示す側面断面図である。図2は、図1のX1−X1線矢視図で、ベース10を上方から見た図である。図3は、図1のX2−X2線矢視図であり、ベース10を底部(基底部)11と第1外壁部12との境界で切断した断面を示す。図4は、図1のX3−X3線矢視図で、ベース10を下方から見た図である。図5は、図1のX4−X4線矢視図であり、ベース10を底部11と第2外壁部13との境界で切断した断面を示す。なお、図1では、端子や配線等の図示を省略している。
図1〜図5に示すように、ベース10は、全体として直方体に形成され、アルミナ等のセラミックとタングステンやモリブデン等の導電材料を適宜積層した構成になっている。ベース10は、セラミックの一枚板の上下それぞれにセラミックの直方体が積層されて上部および下部が開口した断面H型形状に一体的に焼成されている。ベース10は、平板状の底部11と、ベース10の一主面の外周に沿って底部11から上方に延出された第1外壁部(周壁部)12と、ベース10の他主面の外周に沿って底部11から下方に延出された第2外壁部(周壁部)13とから構成される。このように、底部11と第1外壁部12と第2外壁部13とによって、断面形状がH型構造のベース10が形成されている。なお、後述する各配線パターンや各端子等としては、例えば、タングステンやモリブデンのメタライズ材料の上部に、ニッケルメッキを形成し、その上面に金メッキを施したものが用いられる。
底部11と第1外壁部12とによって、上方側に開口された第1凹部(キャビティ)14が形成されている。第1凹部14は、平面視で略矩形に形成されている。第1凹部14には、後述するように、水晶発振器100用の水晶振動片110(図6参照)、またはサーミスタ付き水晶振動子200用の水晶振動片210(図9参照)が搭載方向を異ならせた状態で収容可能になっている。
第1凹部14の底面(つまり、底部11の一主面)14aは、平坦に形成されている。底面14aの4隅の領域には、一対の第1内部端子21a,21bと、一対の第2内部端子22a,22bとが形成されている。一対の第1内部端子21a,21bは、底面14aの一端部側(図2、図3では左端部側)に設けられ、一対の第2内部端子22a,22bは、底面14aの他端部側(図2、図3では右端部側)に設けられている。一対の第2内部端子22a,22bは、一対の第1内部端子21a,21bよりも大きく形成されている。
一対の第1内部端子21a,21bには、水晶発振器100用の水晶振動片110が、例えば導電性接合材120を介して搭載可能になっており、一対の第1内部端子21a,21bが水晶振動片110の励振電極(図示省略)と電気的に接続可能になっている。一対の第2内部端子22a,22bには、サーミスタ付き水晶振動子200用の水晶振動片210が、例えば導電性接合材220を介して搭載可能になっており、一対の第2内部端子22a,22bが水晶振動片210の励振電極(図示省略)と電気的に接続可能になっている。
第1外壁部12の上面(頂面)12aは、平坦に形成されている。後述するように、第1外壁部12の上面12aには、第1凹部14を気密封止するためのリッド300(図6、図9参照)が装着可能になっており、第1外壁部12の上面12aと、リッド300との間には、例えば金属製の封止部材310が介在されている。
底部11と第2外壁部13とによって、下方側に開口された第2凹部(キャビティ)15が形成されている。第2凹部15は、平面視で略矩形に形成されている。第2凹部15には、後述するように、水晶発振器100用のIC130(図6参照)、またはサーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230(図9参照)が収容可能になっている。水晶発振器100用のIC130は、第2凹部15に沿って収容可能になっている一方、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230は、平面視で第2凹部15の対角方向(斜め方向)に沿って収容可能になっている。
第2凹部15の底面(つまり、底部11の他主面)15aは、平坦に形成されている。底面15aの4隅の領域には、一対の第3内部端子23a,23bと、2つの第4内部端子24a,24bとが形成されている。一対の第3内部端子23a,23bは、底面14aの一方の対角位置に設けられ、2つの第4内部端子24a,24bは、底面14aの他方の対角位置に設けられている。また、底面15aの対向する2つの領域には、2つの第4内部端子24c,24dが形成されている。第4内部端子24cは、第3内部端子23bと第4内部端子24aとの間に設けられ、第4内部端子24dは、第3内部端子23aと第4内部端子24bとの間に設けられている。第2凹部15の長手方向に沿って3つの内部端子が並んで設けられている。一対の第3内部端子23a,23bは、4つの第4内部端子24a,24b,24c,24dよりも大きく形成されている。
第3内部端子23aは、第1内部端子21bの裏側(真下)に設けられており、第1内部端子21bと第3内部端子23aとが平面視で略同じ位置に設けられている。第3内部端子23bは、第2内部端子22aの裏側(真下)に設けられており、第2内部端子22aと第3内部端子23bとが平面視で略同じ位置に設けられている。第4内部端子24aは、第1内部端子21aの裏側(真下)に設けられており、第1内部端子21aと第4内部端子24aとが平面視で略同じ位置に設けられている。第4内部端子24bは、第2内部端子22bの裏側(真下)に設けられており、第2内部端子22bと第4内部端子24bとが平面視で略同じ位置に設けられている。第4内部端子24c,24dの上方は、端子が設けられていない領域になっている。
一対の第3内部端子23a,23bには、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230が、例えば導電性接合材240を介して搭載可能になっており、一対の第3内部端子23a,23bがサーミスタ230の一対の電極(図示省略)と電気的に接続可能になっている。一対の第3内部端子23a,23bおよび4つの第4内部端子24a,24b,24c,24dには、水晶発振器100用のIC130が、例えば金属バンプ140を介して搭載可能になっており、一対の第3内部端子23a,23bおよび4つの第4内部端子24a,24b,24c,24dがIC130の電極(図示省略)と電気的に接続可能になっている。
第2外壁部13の底面13aは、平坦に形成されている。底面13aの4隅の領域には、一対の第1外部端子25a,25bと、一対の第2外部端子26a,26bとが形成されている。一対の第1外部端子25a,25bは、底面13aの一方の対角位置に設けられ、一対の第2外部端子26a,26bは、底面13aの他方の対角位置に設けられている。一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bは、略同じ大きさに形成されている。
一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bは、圧電振動デバイスを外部の回路基板(図示省略)に実装するための端子として設けられている。一対の第1外部端子25a,25bは、サーミスタ付き水晶振動子200用の水晶振動片210の励振電極に電気的に接続可能になっており、一対の第2外部端子26a,26bは、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230の一対の電極に電気的に接続可能になっている。また、一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bは、水晶発振器100用のIC130に電気的に接続可能になっている。
上述した内部端子や、外部端子は、ベース10に設けられた配線パターンや、スルーホール等を介して互いに接続されている。ベース10における配線や、各端子の接続関係について、図1〜図5を参照して説明する。
ベース10の側面には、複数(例えば、6つ)のキャスタレーションが形成されている。平面視で、ベース10の外周縁の4隅(角部)に、キャスタレーション31a,31b,31c,31dが形成され、ベース10の外周縁の一対の対向辺に、キャスタレーション31e,31fが形成されている。キャスタレーション31a〜31fは、ベース10の下端から上端にかけて上下方向に延びている。つまり、キャスタレーション31a〜31fは、ベース10の第2外壁部13と底部11と第1外壁部12に連続して設けられている。キャスタレーション31a〜31fには、外部配線パターン(側面端子)が形成可能になっており、この外部配線パターンによる電気的な接続が可能になっている。
ベース10の底部11には、複数(例えば、2つ)のスルーホール32,33が形成されている。スルーホール32,33によって、第1凹部14と第2凹部15とが連通されている。スルーホール32,33には、導体が充填可能になっており、スルーホール32,33内の導体による電気的な接続が可能になっている。スルーホール32は、平面視で、第2内部端子22bおよび第4内部端子24bに重複する位置に設けられている。スルーホール32内の導体によって、第2内部端子22bおよび第4内部端子24bが電気的に接続されている。スルーホール33は、平面視で、第4内部端子24aおよび後述する内部配線パターン35に重複する位置に設けられている。スルーホール33内の導体によって、第4内部端子24aおよび内部配線パターン35が電気的に接続されている。なお、底面視で、スルーホール33内の導体の一部分は、第4内部端子24aに覆われているが、スルーホール33内の導体の残りの部分は、第4内部端子24aに覆われておらず、露出されている。
また、ベース10の内部には、スルーホール34が形成されている。スルーホール34は、ベース10の下端から上端にかけて上下方向に延びている。つまり、スルーホール34は、ベース10の第2外壁部13と底部11と第1外壁部12に連続して設けられている。スルーホール34には、導体が充填可能になっており、スルーホール34内の導体による電気的な接続が可能になっている。スルーホール34は、平面視で、第2外部端子26bに重複する位置に設けられている。第2外部端子26bは、グランド接続用のグランド端子とされており、この第2外部端子26bが、グランド用配線としてのスルーホール34内の導体を介して、リッド300に電気的に接続されるようになっている。
さらに、ベース10には、複数の内部配線パターンが形成されている。ベース10の第1凹部14の底面14aには、内部配線パターン35が形成されている。内部配線パターン35は、底面14aの中央部において、第1凹部14の長手方向に沿って延びる細長い形状になっている。内部配線パターン35の一端は、第2内部端子22aに接続されている。内部配線パターン35の他端は、スルーホール33内の導体を介して、内部配線パターン35の裏側に設けられた第4内部端子24aに接続されている。
底部11と第1外壁部12との間には、複数(例えば、2つ)の内部配線パターン36a,36bが形成されている。内部配線パターン36a,36bは、底部11と第1外壁部12との間に挟まれており、ベース10の内部に埋め込まれている。内部配線パターン36aの一端は、第1内部端子21bに接続されている。内部配線パターン36aの他端は、キャスタレーション31eに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。内部配線パターン36bの一端は、第1内部端子21aに接続されている。内部配線パターン36bの他端は、キャスタレーション31fに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。なお、内部配線パターン35,36a,36bは、一対の第1内部端子21a,21bと一対の第2内部端子22a,22bと同一平面上に形成されており、同一のプロセスで、一対の第1内部端子21a,21bと、一対の第2内部端子22a,22bと、内部配線パターン35,36a,36bを一括して形成することができる。
また、底部11と第2外壁部13との間には、複数(例えば、6つ)の内部配線パターン37a,37b,37c,37d,37e,37fが形成されている。内部配線パターン37a〜37fは、底部11と第2外壁部13との間に挟まれており、ベース10の内部に埋め込まれている。内部配線パターン37aの一端は、第3内部端子23aに接続されている。内部配線パターン37aの他端は、キャスタレーション31aに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。内部配線パターン37bの一端は、第4内部端子24aに接続されている。内部配線パターン37bの他端は、キャスタレーション31bに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。内部配線パターン37cの一端は、第4内部端子24bに接続されている。内部配線パターン37cの他端は、キャスタレーション31cに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。内部配線パターン37dの一端は、第3内部端子23bに接続されている。内部配線パターン37dの他端は、キャスタレーション31dに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。内部配線パターン37eの一端は、第4内部端子24dに接続されている。内部配線パターン37eの他端は、キャスタレーション31eに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。内部配線パターン37fの一端は、第4内部端子24cに接続されている。内部配線パターン37fの他端は、キャスタレーション31fに形成された外部配線パターン(側面端子)に接続されている。なお、内部配線パターン37a〜37fは、一対の第3内部端子23a,23bと4つの第4内部端子24a〜24dと同一平面上に形成されており、同一のプロセスで、一対の第3内部端子23a,23bと、4つの第4内部端子24a〜24dと、内部配線パターン37a〜37fを一括して形成することができる。
ベース10における各端子の接続関係は、次のようになっている。第1内部端子21aと第4内部端子24cとが、内部配線パターン36b、キャスタレーション31fに形成された外部配線パターン、および内部配線パターン37fを介して互いに接続されている。第1内部端子21bと第4内部端子24dとが、内部配線パターン36a、キャスタレーション31eに形成された外部配線パターン、および内部配線パターン37eを介して互いに接続されている。
第2内部端子22aと第4内部端子24aと第1外部端子25aとが、内部配線パターン35、スルーホール33内の導体、内部配線パターン37b、およびキャスタレーション31bに形成された外部配線パターンを介して互いに接続されている。第2内部端子22bと第4内部端子24bと第1外部端子25bとが、スルーホール32内の導体、内部配線パターン37c、およびキャスタレーション31cに形成された外部配線パターンを介して互いに接続されている。
また、第3内部端子23aと第2外部端子26aとが、内部配線パターン37aおよびキャスタレーション31aに形成された外部配線パターンを介して互いに接続されている。第3内部端子23bと第2外部端子26bとが、内部配線パターン37dおよびキャスタレーション31dに形成された外部配線パターンを介して互いに接続されている。
次に、上記構成のベース10を水晶発振器100に適用した場合と、サーミスタ付き水晶振動子200に適用した場合についてそれぞれ説明する。まず、ベース10を水晶発振器100に適用した場合について、図6〜図8を参照して説明する。なお、図7、図8では、電気的な接続に寄与する端子や、配線パターン等を実線で示し、電気的な接続に寄与しない端子や、配線パターン等を破線で示している。
図6〜図8に示すように、水晶発振器100では、ベース10の第1凹部14に水晶振動片110が収容され、第2凹部15にIC130が収容されている。IC130は、略矩形の第2凹部15に沿った状態で収容されている。
水晶振動片110は、導電性接合材120を介して一対の第1内部端子21a,21bに搭載されている。IC130は、金属バンプ140を介して一対の第3内部端子23a,23bおよび4つの第4内部端子24a,24b,24c,24dに搭載されている。水晶振動片110の励振電極は、一対の第1内部端子21a,21bおよび一対の第4内部端子24c,24dを介して、IC130に接続されている。IC130は、一対の第3内部端子23a,23bおよび2つの第4内部端子24a,24bを介して、一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bに接続されている。一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bは、図示しない回路基板に接続される。この場合、例えば、第1外部端子25aがVCON端子とされ、第1外部端子25bがOUT端子とされ、第2外部端子26aがVCC端子とされ、第2外部端子26bがグランド端子とされる。グランド端子としての第2外部端子26bは、グランド用配線としてのスルーホール34内の導体を介して、リッド300に電気的に接続されている。
水晶発振器100においては、図7、図8の破線で示すように、一対の第2内部端子22a,22bは、電気的な接続に寄与しない端子となっている。また、スルーホール32,33内の導体、内部配線パターン35も電気的な接続に寄与していない。一方、これ以外の端子や、配線パターン等は、水晶発振器100における電気的な接続に寄与している。
次に、ベース10をサーミスタ付き水晶振動子200に適用した場合について、図9〜図11を参照して説明する。なお、図10、図11では、電気的な接続に寄与する端子や、配線パターン等を実線で示し、電気的な接続に寄与しない端子や、配線パターン等を破線で示している。
図9〜図11に示すように、サーミスタ付き水晶振動子200では、ベース10の第1凹部14に水晶振動片210が収容され、第2凹部15に機能部品としてのサーミスタ230が収容されている。サーミスタ230は、略矩形の第2凹部15の対角方向に沿った状態で収容されている。
水晶振動片210は、導電性接合材220を介して一対の第2内部端子22a,22bに搭載されている。水晶振動片210の励振電極は、一対の第2内部端子22a,22bを介して、一対の第1外部端子25a,25bに接続されている。サーミスタ付き水晶振動子200の場合と、上述した水晶発振器100の場合とでは、水晶振動片110,210の搭載方向が互いに逆方向になっている。つまり、上述した水晶発振器100の場合、ベース10の底面14aの一端部側に設けられた一対の第1内部端子21a,21bに水晶振動片110が搭載されるのに対し、サーミスタ付き水晶振動子200の場合、ベース10の底面14aの他端部側に設けられた一対の第2内部端子22a,22bに水晶振動片210が搭載されている。
サーミスタ230は、導電性接合材240を介して一対の第3内部端子23a,23bに搭載されている。サーミスタ230の一対の電極は、一対の第3内部端子23a,23bを介して、一対の第2外部端子26a,26bに接続されている。一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bは、図示しない回路基板に接続される。この場合、第2外部端子26bがグランド端子とされ、グランド用配線としてのスルーホール34内の導体を介して、リッド300に電気的に接続されている。
サーミスタ付き水晶振動子200においては、図10、図11の破線で示すように、一対の第1内部端子21a,21bおよび2つの第4内部端子24c,24dは、電気的な接続に寄与しない端子となっている。また、内部配線パターン36a,36b,37e,37fおよびキャスタレーション31e,31fに形成された外部配線パターンも電気的な接続に寄与していない。一方、これ以外の端子や、配線パターン等は、サーミスタ付き水晶振動子200における電気的な接続に寄与している。
本実施の形態によれば、H型構造のベース10を、内部の配線等を複雑にすることなく、水晶発振器100とサーミスタ付き水晶振動子200とに効率的に共用化することができる。詳細には、第1凹部14の底面14aに、水晶発振器100用の水晶振動片110が搭載される一対の第1内部端子21a,21bと、サーミスタ付き水晶振動子200用の水晶振動片210が搭載される一対の第2内部端子22a,22bとが設けられている。第2凹部15の底面15aに、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230が搭載される一対の第3内部端子23a,23bと、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230が搭載されない4つの第4内部端子24a〜24dとが設けられ、これら第3内部端子23a,23bおよび第4内部端子24a〜24dは、水晶発振器100用のIC130が搭載される端子としても共用化されている。第2凹部15を囲う第2外壁部13の底面13aには、サーミスタ付き水晶振動子200用の水晶振動片210に接続される一対の第1外部端子25a,25bと、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230に接続される一対の第2外部端子26a,26bとが設けられ、一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bは、水晶発振器100用のIC130に接続される端子としても共用化されている。
このように、ベース10の各端子(この場合、第3内部端子23a,23b、第1外部端子25a,25b、および第2外部端子26a,26b)を水晶発振器100とサーミスタ付き水晶振動子200とで共用化することによって、ベース10を水晶発振器100とサーミスタ付き水晶振動子200とに効率的に共用化することができる。また、第1凹部14に、水晶発振器100用の水晶振動片110、またはサーミスタ付き水晶振動子200用の水晶振動片210を搭載方向を異ならせた状態で収容するだけでよく、H型構造のベース10を水晶発振器100とサーミスタ付き水晶振動子200とに容易に共用化することができる。
また、第1凹部14および第2凹部15は、平面視で略矩形に形成され、一対の第1内部端子21a,21bおよび一対の第2内部端子22a,22bが、第1凹部14の底面14aの4隅の領域に設けられ、一対の第3内部端子23a,23b、および2つの第4内部端子24a,24bが、第2凹部15の底面15aの4隅の領域に設けられ、残り2つの第4内部端子24c,24dが、第2凹部15の底面15aの4隅以外で対向する2つの領域に設けられている。さらに、一対の第1内部端子21a,21bは、第1凹部14の底面14aの一端部側に設けられ、一対の第2内部端子22a,22bは、第1凹部14の底面14aの他端部側に設けられ、一対の第3内部端子23a,23bは、第2凹部15の底面15aの一方の対角位置に設けられ、2つの第4内部端子24a,24bが、第2凹部15の底面15aの他方の対角位置に設けられている。そして、一方の第2内部端子22bと、対角位置に設けられた一方の第4内部端子24bとが、底部11に設けられたスルーホール32内の導体を介して接続されている。
これにより、第1凹部14の底面14aおよび第2凹部15の底面15aの上記領域を各内部端子の配置スペースとして効果的に活用しつつ、第1凹部14の底面14aおよび第2凹部15の底面15aの上記以外の残りの領域を配線パターンやスルーホール等の配置スペースとして活用することができる。そして、スルーホール32によって、第1凹部14の底面14aの他端部側に設けられた一方の第2内部端子22bと、第2凹部15の底面15aの対角位置に設けられた一方の第4内部端子24bとを効率的に接続することができる。したがって、H型構造のベース10を、内部の配線等を複雑にすることなく、水晶発振器100とサーミスタ付き水晶振動子200とに効率的に共用化することができる。
また、他方の第2内部端子22aと、対角位置に設けられた他方の第4内部端子24aとが、第1凹部14の底面14aに設けられた内部配線パターン35および底部11に設けられたスルーホール33内の導体を介して接続されている。このように、スルーホール32,33および内部配線パターン35によって、第1凹部14の底面14aの他端部側に設けられた一対の第2内部端子22a,22bと、第2凹部15の底面15aの対角位置に設けられた2つの第4内部端子24a,24bとを効率的に接続することができる。これにより、第2凹部15の底面15aの対角位置に設けられた一対の第3内部端子23a,23bにサーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230を搭載することができるので、サーミスタ230を第2凹部15の対角方向に沿って収容することができ、より大きなサイズのサーミスタ230を用いることができる。
また、一対の第3内部端子23a,23bが、第4内部端子24a〜24dよりも大きく形成されているので、例えば半田等の導電性接合材240によるサーミスタ230の搭載面積(接合面積)として、より大きな面積を確保することができ、一対の第3内部端子23a,23bへのサーミスタ230の搭載をより確実に行うことができる。
また、一対の第1外部端子25a,25bおよび一対の第2外部端子26a,26bのうち1つ(この場合、第2外部端子26b)が、グランド接続用のグランド端子とされ、当該グランド端子から、第1凹部14を囲う第1外壁部12の上面12aに向かって延びるグランド用配線が設けられている。グランド用配線は、スルーホール34内の導体とされており、第2外壁部13の内部、底部11の内部、および第1外壁部12の内部にわたって設けられている。これにより、グランド用配線としてのスルーホール34内の導体が、第2外壁部13の内部に設けられているので、サーミスタ230の搭載に用いられる例えば半田等の導電性接合材240が濡れ広がったとしても、グランド用配線と一対の第3内部端子23a,23bとの短絡を確実に防止することができる。同様に、グランド用配線としてのスルーホール34内の導体が、第1外壁部12の内部に設けられているので、例えば半田等の導電性接合材240が濡れ広がったとしても、グランド用配線と一対の第1内部端子21a,21bや一対の第2内部端子22a,22bとの短絡を確実に防止することができる。
また、一対の第2内部端子22a,22bが、一対の第1内部端子21a,21bよりも大きく形成されているので、一対の第1内部端子21a,21bと一対の第2内部端子22a,22bを外観上、容易に区別できるので、搭載する圧電振動片が圧電発振器用のものであるのか、あるいは機能部品付き圧電振動子用のものであるかを区別して間違いなく搭載することができる。つまり、一対の第1内部端子21a,21bに圧電発振器用の圧電振動片を、一対の第2内部端子22a,22bに機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片をそれぞれ間違いなく搭載することができ、圧電振動片の誤搭載を防止することができる。例えば、圧電発振器の製造工程において、一対の第1内部端子21a,21bと一対の第2内部端子22a,22bの外観上の違いを認識することによって、一対の第2内部端子22a,22bに圧電振動片を間違って搭載することを防止できる。
今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
上記実施の形態において、サーミスタ付き水晶振動子200用のサーミスタ230が搭載されない(接続されない)4つの第4内部端子24a〜24dのうち、第2凹部15の長手方向で第3内部端子23a,23bに隣り合う第4内部端子24c,24dにも、サーミスタ230を配置してもよい。つまり、第3内部端子23aと第4内部端子24dとに跨ってサーミスタ230を搭載し、第3内部端子23bと第4内部端子24cとに跨ってサーミスタ230を搭載してもよい。サーミスタ付き水晶振動子200の場合、第4内部端子24c,24dは、水晶振動片210には接続されていないため、第4内部端子24c,24dにもサーミスタ230を配置することによって、例えば半田等の導電性接合材240によるサーミスタ230の搭載面積(接合面積)を大きくすることができ、サーミスタ230の搭載をより確実に行うことができる。
上記実施の形態では、内部配線パターン35を第1凹部14の底面14aに形成したが、これに限らず、内部配線パターン35を底部11の内部に形成してもよい。
上記実施の形態では、ベース10の側面に複数のキャスタレーション31a〜31fが形成され、キャスタレーション31a〜31fに形成された外部配線パターン(側面端子)を介して各端子の接続を行った。しかし、これに限らず、各端子の接続をキャスタレーション31a〜31f以外のものによって行ってもよい。キャスタレーション31a〜31fの代わりに、例えばベース10の内部に、複数のビア(スルーホール)またはハーフビアを設け、これらのビアまたはハーフビアによって各端子の接続を行ってもよい。あるいはキャスタレーションや、ビア、ハーフビアを組み合わせて各端子の接続を行ってもよい。
また、キャスタレーション31a〜31fは、ベース10の第2外壁部13と底部11と第1外壁部12に連続して設けられていなくてもよく、第2外壁部13と底部11と第1外壁部12の一部に設けられていてもよい。例えば第2外壁部13および第1外壁部12については、4隅のキャスタレーション31a〜31dのみを設けてもよい。
上記実施の形態では、ベース10に設けられた複数のスルーホール32〜34内の導体を介して各端子の接続を行った。しかし、これに限らず、各端子の接続をスルーホール32〜34以外のものによって行ってもよい。スルーホール32〜34の代わりに、例えばベース10の側面に設けられたキャスタレーションや、ベース10の内部に設けられたハーフビアによって、各端子の接続を行ってもよい。例えばスルーホール32の代わりに、底部11に形成されたキャスタレーション31cを介して、第2内部端子22bおよび第4内部端子24bの接続を行ってもよい。
上記実施の形態では、一対の第2内部端子22a,22bを、一対の第1内部端子21a,21bよりも大きく形成したが、これとは逆に、一対の第1内部端子21a,21bを、一対の第2内部端子22a,22bよりも大きく形成してもよい。また、一対の第1内部端子21a,21bおよび一対の第2内部端子22a,22bを互いに異なる形状としてもよい。つまり、一対の第1内部端子21a,21bが、一対の第2内部端子22a,22bに対し、大きさおよび形状の少なくとも一方が異なっていればよい。例えば一対の第1内部端子21a,21bを矩形とし、一対の第2内部端子22a,22bを面取り形状またはR形状を有する略矩形としてもよい。なお、上述したように、第2内部端子22aに接続される内部配線パターン35が、第1凹部14の底面14aに設けられる場合、内部配線パターン35が接続されているか否かを確認することによって、一対の第1内部端子21a,21bと一対の第2内部端子22a,22bを区別することが可能になる。
上記実施の形態では、機能部品がサーミスタである場合について説明したが、機能部品は、特に限定されず、例えば、ダイオード、ヒータ素子、インダクタンス等であってもよい。なお、第2凹部15における機能部品の搭載方向は、機能部品の大きさや形状に応じて適宜設定することが可能である。
10 ベース(圧電振動デバイス用ベース)
11 底部(基底部)
12 第1外壁部
13 第2外壁部
13a 底面
14 第1凹部
14a 底面
15 第2凹部
15a 底面
21a,21b 第1内部端子
22a,22b 第2内部端子
23a,23b 第3内部端子
24a,24b,24c,24d 第4内部端子
25a,25b 第1外部端子
26a,26b 第2外部端子
100 水晶発振器(圧電発振器)
110 水晶振動片(圧電発振器用の圧電振動片)
130 IC(圧電発振器用のIC)
200 サーミスタ付き水晶振動子(機能部品付き圧電振動子)
210 水晶振動片(機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片)
230 サーミスタ(機能部品付き圧電振動子用の機能部品)

Claims (6)

  1. 圧電発振器と機能部品付き圧電振動子とに共用化される圧電振動デバイス用ベースであって、
    基底部の上方側に開口された第1凹部と、前記基底部の下方側に開口された第2凹部とを有し、
    前記第1凹部および前記第2凹部は、平面視で略矩形に形成され、
    前記第1凹部の底面には、圧電発振器用の圧電振動片が搭載される一対の第1内部端子と、機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片が搭載される一対の第2内部端子とが設けられ、
    前記一対の第1内部端子は、前記第1凹部の底面の一端部側に設けられ、前記一対の第2内部端子は、前記第1凹部の底面の他端部側に設けられ、
    前記第2凹部の底面には、機能部品付き圧電振動子用の機能部品が搭載される一対の第3内部端子と、機能部品付き圧電振動子用の機能部品が搭載されない4つの第4内部端子とが設けられ、前記第3内部端子および前記第4内部端子は、圧電発振器用のICが搭載される端子としても用いられ、
    前記一対の第3内部端子は、前記第2凹部の底面の一方の対角位置に設けられ、前記第4内部端子のうち2つが、前記第2凹部の底面の他方の対角位置に設けられ、前記第4内部端子のうち残り2つが、前記第2凹部の底面の4隅以外で対向する2つの領域に設けられ、
    前記第2内部端子のうち一方と、前記対角位置に設けられた第4内部端子のうち一方とが、前記基底部に設けられたスルーホールを介して接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス用ベース。
  2. 請求項1に記載の圧電振動デバイス用ベースにおいて、
    前記第2内部端子のうち他方と、前記対角位置に設けられた第4内部端子のうち他方とが、前記第1凹部の底面または前記基底部の内部に設けられた内部配線と、前記基底部に設けられた他のスルーホールとを介して接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス用ベース。
  3. 請求項1または2に記載の圧電振動デバイス用ベースにおいて、
    機能部品付き圧電振動子用の機能部品は、前記第3内部端子に隣り合う第4内部端子にも跨って配置可能になっていることを特徴とする圧電振動デバイス用ベース。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の圧電振動デバイス用ベースにおいて、
    前記一対の第3内部端子は、前記第4内部端子よりも大きく形成されていることを特徴とする圧電振動デバイス用ベース。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の圧電振動デバイス用ベースにおいて、
    前記第2凹部を囲う外壁部の底面には、機能部品付き圧電振動子用の圧電振動片に接続される一対の第1外部端子と、機能部品付き圧電振動子用の機能部品に接続される一対の第2外部端子とが設けられ、
    前記一対の第1外部端子および前記一対の第2外部端子のうち1つが、グランド接続用の端子とされ、当該端子から、前記第1凹部を囲う外壁部の頂面に向かって延びるグランド用配線が設けられ、
    前記グランド用配線は、前記第2凹部を囲う前記外壁部の内部、前記基底部の内部、および前記第1凹部を囲う前記外壁部の内部にわたって設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス用ベース。
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載の圧電振動デバイス用ベースにおいて、
    前記一対の第1内部端子は、前記一対の第2内部端子に対し、大きさおよび形状の少なくとも一方が異なっていることを特徴とする圧電振動デバイス用ベース。
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