JP3428011B2 - 圧電振動デバイス - Google Patents

圧電振動デバイス

Info

Publication number
JP3428011B2
JP3428011B2 JP2000082949A JP2000082949A JP3428011B2 JP 3428011 B2 JP3428011 B2 JP 3428011B2 JP 2000082949 A JP2000082949 A JP 2000082949A JP 2000082949 A JP2000082949 A JP 2000082949A JP 3428011 B2 JP3428011 B2 JP 3428011B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit element
piezoelectric
back surface
circuit
piezoelectric vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000082949A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001274628A (ja
Inventor
雅嗣 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daishinku Corp filed Critical Daishinku Corp
Priority to JP2000082949A priority Critical patent/JP3428011B2/ja
Publication of JP2001274628A publication Critical patent/JP2001274628A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3428011B2 publication Critical patent/JP3428011B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話等の通信機
器あるいは電子機器等に用いられる圧電フィルタまたは
圧電発振器等の圧電振動デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】水晶発振器または水晶フィルタ等の圧電
振動デバイスは、機能付加のための周辺回路部品を一体
的に収納することがある。例えば、圧電フィルタにフィ
ルタマッチング回路を付加した構成や、圧電発振器に周
波数制御機能を付加した電圧制御型圧電発振器、あるい
は温度補償機能を付加した温度補償型圧電発振器等であ
る。電圧制御型水晶発振器を例にとり説明すると、電圧
制御型水晶発振器は、水晶振動子とこれを動作させるた
めの帰還増幅器からなる水晶発振器に、可変容量ダイオ
ード等の周波数制御回路(電圧制御回路)による負荷容
量の可変機能を持たせたもので、外部制御電圧により出
力周波数が制御できる水晶発振器である。一般的には回
路中の水晶振動子に直列に可変容量ダイオードを接続
し、これに制御電圧端子を付した構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、これら水晶振動
子、帰還増幅器、電圧制御回路を構成する回路素子は一
つの基板上に平面的に配置していた。しかしながら、近
年の電子部品に対する小型化の要請で、これら基板への
実装はより高密度に、より集積化した方向となってお
り、また、水晶振動子自体の小型化も検討されている。
しかしながら平面搭載の場合どうしても実装面積に限界
を生じ、また水晶振動子の小型化についても、小型化が
過ぎると並列容量値が小さくなり、周波数制御回路での
周波数可変量が小さくなるという欠点があった。
【0004】このような問題を回避するために、パッケ
ージ基板の表裏に圧電振動子並びに回路素子を配置する
構成が考えられている。特開平8−204452号は温
度補償発振器において、基板の表裏に圧電素子、電子部
品が配置されている構成が開示されている。ここで用い
られているパッケージは、上下それぞれに凹部が形成さ
れた構成であり、各凹部に圧電素子、電子部品が収納さ
れている。このようなパッケージはセラミックからなる
が、このような上下に凹部を有する構成は製造が困難
で、実用上有効な製造精度を求めた場合、コストが高く
なりすぎるという問題点があった。また例えば下側に開
口した凹部にチップ部品を搭載する際、チップマウンタ
ーの搭載ツールと側壁(堤部)が干渉することがあり、
高密度実装ができないことがあった。
【0005】本出願人は、このような問題を解決するた
めに、特願平10−296159号において、セラミッ
クパッケージ等からなる圧電発振器の裏面に回路素子搭
載用電極パターンを配設し、必要な回路素子を搭載する
とともに台座により安定化させた構成を提案したり、ま
た特願平10−318396号において、セラミックパ
ッケージ等からなる圧電振動子の裏面に回路素子搭載用
電極パターンを配設し、必要な回路素子を搭載するとと
もに台座により安定化した構成を提案した。
【0006】これら提案は限られた領域に複数の回路素
子を搭載でき、また低コストで投影面積を小さくするこ
とのできる圧電振動デバイスを提供することに寄与した
が、次の点で一部不具合があった。すなわち回路素子の
搭載を導電接合材(半田、導電樹脂接着剤等)で行う
が、その塗布量、粘度がうまく調整できていない場合、
台座接合領域にまで流れることがあった。このような場
合、台座が傾いて接合されることにより、圧電振動デバ
イスの上面に傾斜が生じることとなり、自動搭載機によ
る実装基板への搭載エラーが生じることがあった。また
回路素子同士の短絡も発生することがあり、接合材の塗
布量、粘度を常に監視し、制御する必要があった。
【0007】このような問題は、電圧制御型水晶発振器
のみならず、温度補償型水晶発振器や、制御補償機能を
持たない圧電発振器、またフィルタマッチング回路が一
体化された水晶フィルタ等の他の圧電振動デバイスにお
いても同様の問題を有していた。
【0008】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、付加機能を持たせるための回路素子の搭載
した場合でも、台座接続を確実にすることを目的とし、
また回路素子間の短絡や接続不良を招くことのない、電
気的特性に優れた圧電振動デバイスを提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電発振器あ
るいは圧電フィルタなどの圧電振動デバイスの裏面に必
要な回路素子を搭載した後、当該回路素子を囲む台座
(カバー状、枠状)を設けるにあたり、圧電振動デバイ
スの裏面に低い堤部を設け、当該堤部と台座とを接合す
ることにより、問題点を解決したものである。
【0010】すなわち請求項1に示すように、内部に電
極形成された圧電振動素子が、気密性を保持した状態で
収納され、裏面に回路素子接続用の電極パターンの形成
された圧電振動子と、当該圧電振動子の裏面に接合材に
より搭載され、前記電極パターンと電気的接続される回
路素子と、当該回路素子を被覆するとともに、圧電振動
子の電極パターンから導出された引出電極を実装すべき
基板側に導く導出電極とを有するカバー状台座とからな
る圧電振動デバイスであって、前記圧電振動子の裏面周
囲には前記カバー状台座と接合される堤部が形成され、
当該堤部は前記回路素子の高さより低いことを特徴とす
る構成をあげることができる。
【0011】請求項1によれば、回路素子を接合する接
合材の供給量、粘度等が最適に調整できず、所定の塗布
位置から流出したとしても、堤部がこれを阻止し圧電振
動子と台座との接合において不要な接合材が介在するこ
とがない。また堤部の高さを回路素子の高さより低くし
たことにより、当該回路素子を圧電振動子裏面へ搭載す
る際、堤部とチップマウンター(自動搭載機)の搭載ツ
ールと干渉することがなく、高密度実装が可能となる。
さらにカバー状台座により、回路素子に対する機械的熱
的衝撃を吸収緩和することができる。
【0012】また請求項2に示すように、内部に電極形
成された圧電振動素子が、気密性を保持した状態で収納
され、裏面に回路素子接続用の電極パターンの形成され
た圧電振動子と、当該圧電振動子の裏面に接合材により
搭載され、前記電極パターンと電気的接続される回路素
子と、当該回路素子の四囲を囲むとともに、圧電振動子
の電極パターンから導出された引出電極を実装すべき基
板側に導く導出電極とを有する枠状台座とからなる圧電
振動デバイスであって、前記圧電振動子の裏面周囲には
前記枠状台座と接合される堤部が形成され、当該堤部は
前記回路素子の高さより低いことを特徴とする構成をあ
げることができる。
【0013】請求項2によれば、回路素子を接合する接
合材の供給量、粘度等が最適に調整できず、所定の塗布
位置から流出したとしても、堤部がこれを阻止し圧電振
動子と台座との接合において不要な接合材が介在するこ
とがない。また堤部の高さを回路素子の高さより低くし
たことにより、当該回路素子を圧電振動子裏面へ搭載す
る際、堤部とチップマウンターの搭載ツールと干渉する
ことがなく、高密度実装が可能となる。さらに枠状台座
により圧電振動デバイスの全高を低くすることができ
る。
【0014】さらに請求項3に示すように、請求項1ま
たは請求項2記載の圧電振動デバイスにおいて、前記回
路素子が複数搭載され、回路素子間には障壁が設けられ
ており、当該障壁は前記回路素子の高さより低いことを
特徴とする構成であってもよい。
【0015】請求項3によれば、回路素子間の相互の短
絡事故を抑制でき、また障壁の高さも回路素子の高さよ
り低くしているので、回路素子の搭載に弊害の生じるこ
とがない。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を表面実装型
の温度補償型水晶発振器を例にとり図1,図2,図3と
ともに説明する。図1は本実施の形態を示す分解斜視図
であり、図2は第1の回路素子を取りつけた水晶振動子
の底面図、図3は温度補償型水晶発振器の内部断面図で
あり、カバー状台座が取り付けられる状態を示してい
る。
【0017】温度補償型水晶発振器は、チップ型の水晶
振動子1と水晶振動子の裏面に取り付けられる回路素子
であるIC41並びにコンデンサ、抵抗等からなる回路
素子42,43と、水晶振動子の裏面周囲に取り付けた
カバー状の台座5とからなる。
【0018】水晶振動子1は、セラミックパッケージ1
0と、セラミックパッケージ10の中に収納される水晶
振動板3と、これを気密封止するフタ2とからなる。セ
ラミックパッケージ10はアルミナ等のセラミックスか
らなり、上部が開口した直方体形状で、開口周囲部分に
はタングステンとニッケル等からなる金属層11がメタ
ライズ技術、メッキ技術を用いて形成されている。内部
には水晶振動板3を電気的機械的に接合する支持電極1
2,13が形成されており、これら各支持電極は周知の
セラミック積層技術を用いた内部配線を介して引出電極
14a,14b,14c、14d、15a,15b,1
5c等に引き出されている。なお各引出電極は水晶振動
子の裏面10aの外周近傍に形成されている。また、裏
面の外周近傍以外の中央部分には複数の電極パッド16
・・・、17・・・、18・・・が形成されている。な
お、これら各電極パッドは図2において各回路素子の下
に隠れているので、点線で示している。
【0019】IC41は電極パッド16・・・上にフリ
ップチップ実装され、各電極パッド41a、41bと各
電極パッド16とが電気的機械的接続される。なお、こ
のICについては電極パッドを保護するために、エポキ
シ樹脂等による保護被覆を行ってもよい。またコンデン
サ、抵抗等の回路素子42,43がそれぞれ電極パッド
17、17、18,18上に搭載され、半田により電気
的機械的接続されている。なお、この実施の形態では、
当該IC41には帰還増幅器のほかに温度補償回路の一
部を構成する回路素子が形成されている。
【0020】水晶振動子の裏面10a周囲部分には、周
状の堤部19が一体的に形成されている。これはセラミ
ックスの積層技術により一体形成すればよい。堤部の高
さは裏面10aに搭載される回路素子41,42,43
の高さより低く設定されているが、回路素子を接合する
接合材の供給量が多い場合、粘度が低い場合を想定して
接合材の流出を抑制できる程度の高さに設定されてい
る。なおこの堤部は金属層であってもよいが、短絡事故
を防止するために絶縁体であることが好ましい。
【0021】水晶振動板3は矩形状のATカット水晶板
であり、表裏面に励振電極31,32(32は図示せ
ず)が形成され、それぞれ支持電極12,13に導電性
接合材(図示せず)により接続されるよう一端部に引き
出されている。フタ2は金属板あるいはセラミック板等
からなり、前記金属層11に対応して、ニッケル等から
なる金属層21が形成されている。なお、金属製フタの
場合当該フタは基準電位(グランド電位)と接続され、
シールド効果を得ている。そしてセラミックパッケージ
10とフタ2は不活性ガス雰囲気中あるいは減圧雰囲気
中で溶接接合される。接合方法は周知のシーム溶接、レ
ーザー溶接、超音波溶接等を用いることができる。
【0022】カバー状台座5はアルミナ等のセラミック
スからなる有底構造であり、前記引出電極の一部または
全部と適宜接続される導出電極51,52,53,54
が形成されている。当該カバー状台座5は前記堤部と対
応させた状態で水晶振動子裏面に接続され、引出電極の
一部または全部と導出電極とが導電接続される。例えば
前記導出電極51,52,53,54は、各々前記引出
電極14a,14b,14c,14dと電気的に接続さ
れる。
【0023】なお、上記温度補償回路を構成する回路素
子に代えて、電圧制御回路を構成する回路素子、例えば
可変容量ダイオード、コンデンサ等を用いて、電圧制御
型水晶発振器に適用してもよく、また電圧制御機能を有
する温度補償型水晶発振器に適用してもよい。
【0024】本発明による他の実施の形態を図4,図5
とともに説明する。図4は回路素子を取りつけた水晶振
動子の底面図、図5は温度補償型水晶発振器の内部断面
図である。基本構成は第1の実施の形態に類似する構成
であり、同じ構造部分については同番号を付すととも
に、一部説明を割愛する。
【0025】温度補償型水晶発振器は、チップ型の水晶
振動子1と水晶振動子の裏面に取り付けられる回路素子
41であるIC並びにコンデンサ、抵抗等からなる回路
素子42,43と、水晶振動子の裏面周囲に取り付けた
枠状台座7とからなる。
【0026】水晶振動子1の裏面には回路素子と接続さ
れる各々複数の電極パッド16,17,18が形成され
ており、また周状の堤部6が水晶振動子のパッケージ裏
面周囲に接合材により取り付けられている。この周状の
堤部6には搭載する回路素子の室を分ける障壁61が設
けられており、これによりIC41の収納領域とコンデ
ンサ、抵抗等の他の回路素子の収納領域を区画してい
る。これら堤部6、障壁61の高さは搭載する回路素子
41,42,43の高さより低く形成されている。
【0027】前記堤部と半田接合される枠状台座7はセ
ラミックからなる無底構造であり、この枠状台座7前記
堤部上に取り付けることにより、回路素子より高くなり
回路素子を保護する。この実施の形態では枠状台座7を
取り付けた後、絶縁樹脂71を充填し、回路素子を機械
的熱的衝撃から保護している。
【0028】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、電圧制御型水晶発振器や制御補償機能を持た
ない圧電発振器にも適用できるし、またフィルタマッチ
ング回路が一体化された水晶フィルタ等の他の圧電振動
デバイスにおいても同様に適用できる。
【0029】
【発明の効果】請求項1によれば、回路素子を接合する
接合材の供給量、粘度等が最適に調整できず、所定の塗
布位置から流出したとしても、堤部がこれを阻止し圧電
振動子と台座との接合において不要な接合材が介在する
ことがない。また堤部の高さを回路素子の高さより低く
したことにより、当該回路素子を圧電振動子裏面へ搭載
する際、堤部とチップマウンターの搭載ツールと干渉す
ることがなく、高密度実装が可能となる。さらにカバー
状台座により、回路素子に対する機械的熱的衝撃を吸収
緩和することができる。従って、付加機能を持たせるた
めの回路素子の搭載した場合でも、台座接続を確実にす
ることができ、また回路素子間の短絡や接続不良を招く
ことのない、電気的特性に優れた圧電振動デバイスを得
ることができる。
【0030】請求項2によれば、回路素子を接合する接
合材の供給量、粘度等が最適に調整できず、所定の塗布
位置から流出したとしても、堤部がこれを阻止し圧電振
動子と台座との接合において不要な接合材が介在するこ
とがない。また堤部の高さを回路素子の高さより低くし
たことにより、当該回路素子を圧電振動子裏面へ搭載す
る際、堤部とチップマウンターの搭載ツールと干渉する
ことがなく、高密度実装が可能となる。さらに枠状台座
により圧電振動デバイスの全高を低くすることができ
る。従って、低背化が可能で、また付加機能を持たせる
ための回路素子の搭載した場合でも、台座接続を確実に
することができ、さらに回路素子間の短絡や接続不良を
招くことのない、電気的特性に優れた圧電振動デバイス
を得ることができる。
【0031】請求項3によれば、回路素子間の相互の短
絡事故を抑制でき、また障壁の高さも回路素子の高さよ
り低くしているので、回路素子の搭載に弊害の生じるこ
とがない。従って、電気的特性の信頼性に優れた圧電振
動デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態を示す分解斜視図
【図2】水晶振動子の底面図
【図3】本実施の形態を示す内部断面図
【図4】水晶振動子の底面図
【図5】他の実施の形態を示す内部断面図
【符号の説明】
1 水晶振動子 10 セラミックパッケージ 11 金属層 2 フタ 21 金属層 3 水晶振動板(圧電振動板) 41 回路素子(IC) 42,43 回路素子 5 カバー状台座 7 枠状台座 19、6堤部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 5/32 H03H 9/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に電極形成された圧電振動素子が、
    気密性を保持した状態で収納され、裏面に回路素子接続
    用の電極パターンの形成された圧電振動子と、当該圧電
    振動子の裏面に接合材により搭載され、前記電極パター
    ンと電気的接続される回路素子と、 当該回路素子を被覆するとともに、圧電振動子の電極パ
    ターンから導出された引出電極を実装すべき基板側に導
    く導出電極とを有するカバー状台座とからなり、 前記圧電振動子の裏面周囲には前記カバー状台座と接合
    される堤部が形成され、当該堤部は前記回路素子の高さ
    より低いことを特徴とする圧電振動デバイス。
  2. 【請求項2】 内部に電極形成された圧電振動素子が、
    気密性を保持した状態で収納され、裏面に回路素子接続
    用の電極パターンの形成された圧電振動子と、当該圧電
    振動子の裏面に接合材により搭載され、前記電極パター
    ンと電気的接続される回路素子と、 当該回路素子の四囲を囲むとともに、圧電振動子の電極
    パターンから導出された引出電極を実装すべき基板側に
    導く導出電極とを有する枠状台座とからなり、 前記圧電振動子の裏面周囲には前記枠状台座と接合され
    る堤部が形成され、当該堤部は前記回路素子の高さより
    低いことを特徴とする圧電振動デバイス。
  3. 【請求項3】 前記回路素子が複数搭載され、回路素子
    間には障壁が設けられており、当該障壁は前記回路素子
    の高さより低いことを特徴とする請求項1または請求項
    2記載の圧電振動デバイス。
JP2000082949A 2000-03-23 2000-03-23 圧電振動デバイス Expired - Fee Related JP3428011B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000082949A JP3428011B2 (ja) 2000-03-23 2000-03-23 圧電振動デバイス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000082949A JP3428011B2 (ja) 2000-03-23 2000-03-23 圧電振動デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001274628A JP2001274628A (ja) 2001-10-05
JP3428011B2 true JP3428011B2 (ja) 2003-07-22

Family

ID=18599682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000082949A Expired - Fee Related JP3428011B2 (ja) 2000-03-23 2000-03-23 圧電振動デバイス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3428011B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4695110B2 (ja) * 2007-03-19 2011-06-08 日本電波工業株式会社 Pll制御発振器
WO2013128782A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 株式会社大真空 表面実装型圧電発振器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001274628A (ja) 2001-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3285847B2 (ja) 表面実装型水晶発振器
JP5339681B2 (ja) 表面実装用の水晶振動子
KR100506534B1 (ko) 압전진동자를 사용한 발진회로용 용기, 그 제조방법 및발진기
US9041476B2 (en) Crystal controlled oscillator
US7872537B2 (en) Surface-mount crystal oscillator
JP2000077942A (ja) 表面実装型水晶発振器
US20040195691A1 (en) Circuit module and method for manufacturing the same
JP2008182767A (ja) 水晶発振器
JP4072020B2 (ja) 表面実装水晶発振器
JP3398331B2 (ja) 温度補償型水晶発振器の製造方法
JP3980954B2 (ja) 表面実装水晶発振器
US20060170510A1 (en) Mounting structure and method of surface-mount crystal oscillator
JP4239798B2 (ja) 表面実装型圧電発振器
JP2000114877A (ja) 圧電発振器
JP2000077943A (ja) 温度補償型水晶発振器
JP4039012B2 (ja) 圧電発振器
JP2001320240A (ja) 圧電発振器
JP3428011B2 (ja) 圧電振動デバイス
JP2000124738A (ja) 圧電発振器および圧電振動デバイス
JP3501516B2 (ja) 表面実装型圧電発振器およびその製造方法
JP2003318653A (ja) 圧電振動デバイス
JP4228679B2 (ja) 圧電発振器
JP2004260598A (ja) 表面実装型温度補償水晶発振器
JP4178902B2 (ja) 表面実装型圧電発振器
JP7435150B2 (ja) 圧電発振器

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees