JP3801662B2

JP3801662B2 - パッケージ型圧電発振子の構造

Info

Publication number: JP3801662B2
Application number: JP19824494A
Authority: JP
Inventors: 久哉吉本
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JPH0865084A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧電セラミック素子等の圧電素子を内蔵したパッケージ型圧電発振子の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のパッケージ型圧電発振子は、例えば、特開昭５９−１６８７１３号公報等に記載されているように、誘電体材料製のベース基板の上面に、圧電素子を、当該圧電素子における両端を前記ベース基板の上面に形成した第１電極膜と第２電極膜に対して電気的に接続するように装着し、前記ベース基板には、前記第１電極膜と第２電極膜との間の部位に第３電極膜を形成することによって、前記ベース基板に、前記圧電素子に対する二つのコンデンサ機能を付与する一方、前記ベース基板の上面における圧電素子を、ベース基板の上面に固着したカバーケースにてパッケージすると言う構成であった。
【０００３】
しかし、この従来におけるパッケージ型圧電発振子は、コンデンサ機能を有するベース基板をプリント基板に対して直接半田付けすることにより、プリント基板に対して実装するので、そのコンデンサ容量が、プリント基板における構造、プリント配線の密度、及び半田等によって変動し、ひいては、圧電発振子としての発振特性が変動するばかりか、大型化すると共に、製造コストが可成りアップすると言う等の問題があった。
【０００４】
そこで、本発明者は、先の特許出願（特願平５−２０８０７５号）において、図８〜図１０に示すように、合成樹脂によってチップ型に構成されたパッケージ体１の上面に凹み形成した溝型凹所２内に、圧電セラミック素子３を、当該圧電セラミック素子３の両端における電極膜３ａ，３ｂを溝型凹所２内の両端部における内面に形成した素子用電極膜４，５に対して電気的に接続するように装着する一方、前記パッケージ体１の上面に、下面における左右両端部に第１電極膜６ａ及び第２電極膜６ｂをその中間部に第３電極膜６ｃを各々形成することによって二つのコンデンサ機能を付与して成る誘電体材料製の蓋板６を、当該蓋板６にて前記パッケージ１の溝型凹所２内を密封するように固着した構成のパッケージ型圧電発振子を提案した。
【０００５】
なお、前記パッケージ体１の下面には、前記圧電セラミック素子３の一端に対する素子用電極膜４及び前記蓋板６における第１電極膜６ａに対して電気的に導通する接続用端子電極７と、前記圧電セラミック素子３の他端に対する素子用電極膜５及び前記蓋板６における第２電極膜６ｂに対して電気的に導通する接続用端子電極８と、前記蓋板６における第３電極膜６ｃに対して電気的に導通する接続用端子電極９とが形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この先願発明におけるパッケージ型圧電発振子は、従来のものよりも小型化できると共に、製造コストを低減でき、しかも、プリント基板に対してそのパッケージ体１の部分において実装するので、プリント基板の影響による発振特性の変動が少ないと言う利点を有するが、その反面、合成樹脂製のパッケージ体１と、このパッケージ体１の上面に接合される誘電体材料製の蓋板６との間には大きい熱膨張差が存在するので、プリント基板に対する半田付け等に際して熱負荷を受けたときに、全体が、前記した熱膨張差のためにそり変形することになるばかりか、誘電体材料製の蓋板６、及びパッケージ体１と蓋板６との接合部にクラックが発生すると言う問題があった。
【０００７】
また、先願のパッケージ型圧電発振子では、これをプリント基板等に対して実装置した状態で、その蓋板６の上面側に、別の部品である導電体が接触又は接近した場合に、この別の導電体と、第１電極膜６ａ、第２電極膜６ｂ又は第３電極膜６ｃとの間に、蓋板６の厚さ方向についての静電容量値が出現して、コンデンサ全体としての静電容量が変化するから、別の部品である導電体の接触又は接近によって発振周波数が変動すると言う問題もあった。
【０００８】
本発明は、先願発明の思想は踏襲するものの、この先願発明のものが有する問題を確実に低減できるようにすることを技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、
「合成樹脂製パッケージ体の上面に凹み形成した溝型凹所内に、圧電素子を、当該圧電素子の両端における電極を溝型凹所内の両端部における内面に形成した素子用電極膜に対して電気的に接続するように装着する一方、前記パッケージ体の上面に、左右一対の第１電極膜及び第２電極膜とその中間部に位置する第３電極膜とを各々形成した誘電体材料製の蓋板を、当該蓋板にて溝型凹所内を密封するように固着して成るパッケージ型圧電発振子において、
前記蓋板における下面に、前記第１電極膜、第２電極膜及び第３電極膜を形成する一方、前記蓋板における上面全体に、前記合成樹脂製パッケージ体と等しいか又は略等しい熱膨張係数を有する合成樹脂製の被膜を形成して、前記蓋体における熱膨張係数を前記パッケージ体における熱膨張係数に近付ける。」
と言う構成にした。
【００１０】
【作用】
このように、パッケージ体の上面に固着される蓋板のうち下面に第１電極膜、第２電極膜及び第３電極膜を形成する一方、前記蓋板の上面全体に、合成樹脂製パッケージ体と等しいか略等しい熱膨張係数を有する合成樹脂製の被膜を形成して、前記蓋板における熱膨張係数を、パッケージ体における熱膨張係数に近付けるように構成したことにより、蓋板とパッケージ体との間における熱膨張差を小さくすることができるから、熱負荷を受けた場合における全体のそり変形が小さくなるのである。
【００１１】
また、蓋板の上面全体に合成樹脂製の被膜を形成することにより、この蓋板の上面側に別の部品である導電体が接触又は接近した場合に、この別の導電体と、前記蓋板の下面に形成した第１電極膜、第２電極膜又は第３電極膜との間に、蓋板の厚さ方向についての静電容量値が出現することを、前記合成樹脂製の被膜によって抑制することができるのである。
【００１２】
【発明の効果】
従って、本発明によると、熱負荷によって、蓋板にクラックが発生して、そのコンデンサ機能が低下すること、及び蓋板とパッケージ体との接合部にクラックが発生して、その内部の圧電素子に対する気密性が低下することを確実に低減できると共に、コンデンサ機能を有する蓋板の上面側に対して別の部品である導電体が接触又は接近した場合に、発振周波数が変動することを確実に低減できる効果を有する。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、図１〜図７の図面について説明する。
【００１４】
この図において符号１１は、エポキシ樹脂等の耐熱性合成樹脂によって長方形のチップ型に構成されたパッケージ体を示し、このパッケージ体１１の上面には、溝型凹所１２が凹み形成され、この溝型凹所１２における左右両端部の内面には、素子用電極膜１４，１５が形成されている。
【００１５】
また、前記パッケージ体１１における下面には、三本の接続用端子電極膜１７，１８，１９が形成され、この三本の接続用端子電極膜１７，１８，１９のうち両端における両接続用端子電極膜１７，１８は、パッケージ体１１における側面に形成した側面電極膜１７ａ，１８ａ及びパッケージ体１１の上面に形成した上面電極膜１７ｂ，１８ｂを介して、前記両素子用電極膜１４，１５に対して電気的に接続されている。また、前記三本の接続用端子電極膜１７，１８，１９のうち中央の接続用端子電極膜１９は、パッケージ体１１における側面に形成した側面電極膜１９ａを介してパッケージ体１１の上面に形成した上面電極膜１９ｂに電気的に接続されている。
【００１６】
符号１３は、圧電素子を示し、この圧電素子１３は、棒状のセラミック片１３ａと、このセラミック片１３ａの下面に、その一端から他端に向かって延びるように形成した下面側電極膜１３ｂと、前記セラミック片１３ａの上面に、その他端から一端に向かって延びるように形成した上面側電極膜１３ｃとによって構成され、この圧電素子１３は、前記パッケージ体１１における溝型凹所１２内に挿入され、その下面側電極膜１３ｂの一端部は、溝型凹所１２内における一方の素子用電極膜１４に対して、導電性接着剤２０により固着され、上面側電極膜１３ｃの他端部は、溝型凹所１２内における他方の素子用電極膜１５に対して、導電性接着剤２１により固着されている。
【００１７】
符号１６は、チタン酸バリウム系セラミック等の誘電体材料製の蓋板を示し、この蓋板１６の下面には、当該蓋体１６に対して二つのコンデンサ機能を付与するための三本の電極膜、つまり、第１電極膜１６ａ、第２電極膜１６ｂ及び第３電極膜１６ｃが形成されている。
【００１８】
この蓋板１６を、前記パッケージ体１１の上面全体に対して、当該パッケージ体１１における溝型凹所１２を塞ぐように載せたのち、適宜の接着剤２２にて固着する。このとき、蓋体１６の下面における第１電極膜１６ａ、第２電極膜１６ｂ及び第３電極膜１６ｃの各々が、前記パッケージ体１１における上面に形成されている各上面電極膜１７ｂ，１８ｂ，１９ｂに接触して、電気的に導通するように構成する。
【００１９】
そして、蓋体１６の上面全体に、エポキシ樹脂等のように前記パッケージ体１１と等しいか又は略等しい熱膨張係数を有する合成樹脂製の被膜２３を形成することにより、前記蓋体１６における熱膨張係数を、前記パッケージ体１１における熱膨張係数に近付けるように構成する。
【００２０】
このように、蓋板１６の上面全体に、合成樹脂製の被膜２３を形成して、蓋板１６における熱膨張係数をパッケージ体１１における熱膨張係数に近付けることにより、図１に示すように、プリント基板２４等に対する実装に際しての半田付け等によって、熱負荷を受けた場合に、全体がそり変形することを確実に小さくできるのである。
【００２１】
また、この蓋板１６に対して、別の部品である導電体が接触したり、近接した場合において、この導電体と、第１電極膜１６ａ、第２電極膜１６ｂ又は第３電極膜１６ｃとの間に、蓋板１６における厚さ方向についての静電容量値が出現することを、前記合成樹脂製の被膜２３によって抑制することができるから、圧電セラミック素子１３を収容したパッケージ体１１の上面におけるコンデンサ機能を有する蓋板１６に対して、別の部品である導電体が接触したり、近接した場合に、発振周波数が変動することを確実に低減できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるパッケージ型圧電発振子の縦断正面図である。
【図２】図１のII−II視断面図である。
【図３】図１のIII −III 視断面図である。
【図４】図１のIV−IV視断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ視平面図である。
【図６】図１の平面図である。
【図７】本発明の実施例によるパッケージ型圧電発振子の分解斜視図である。
【図８】先願発明におけるパッケージ型圧電発振子の縦断正面図である。
【図９】図８のIX−IX視断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ視断面図である。
【符号の説明】
１１パッケージ体
１２溝型凹所
１３圧電セラミック素子
１４，１５素子用電極膜
１６蓋板
１６ａ第１電極膜
１６ｂ第２電極膜
１６ｃ第３電極膜
１７，１８，１９接続用端子電極膜
２３合成樹脂製被膜

Claims

合成樹脂製パッケージ体の上面に凹み形成した溝型凹所内に、圧電素子を、当該圧電素子の両端における電極を溝型凹所内の両端部における内面に形成した素子用電極膜に対して電気的に接続するように装着する一方、前記パッケージ体の上面に、左右一対の第１電極膜及び第２電極膜とその中間部に位置する第３電極膜とを各々形成した誘電体材料製の蓋板を、当該蓋板にて溝型凹所内を密封するように固着して成るパッケージ型圧電発振子において、
前記蓋板における下面に、前記第１電極膜、第２電極膜及び第３電極膜を形成する一方、前記蓋板における上面全体に、前記合成樹脂製パッケージ体と等しいか又は略等しい熱膨張係数を有する合成樹脂製の被膜を形成して、前記蓋体における熱膨張係数を前記パッケージ体における熱膨張係数に近付けるように構成したことを特徴とするパッケージ型圧電発振子の構造。