JP5188916B2 - 圧電発振器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器等に用いられる圧電発振器に関するものである。

図１５は、従来の圧電発振器を示す断面図である。図１６（ａ）は、従来の圧電発振器を構成する容器体の基板部の一方の主面を示す透視平面図であり、図１６（ｂ）は、従来の圧電発振器を構成する容器体の基板部の内層面を示す透視平面図であり、図１６（ｃ）は、従来の圧電発振器を構成する容器体の基板部の他方の主面を示す透視平面図である。
図１５〜図１６に示すように、従来の圧電発振器７００は、その例として容器体７０１、圧電振動素子７０７、集積回路素子７０８、蓋体７０９とから主に構成されている。
容器体７０１は、基板部７０１ａと２つの枠部７０１ｂ、７０１ｃで構成されている。
この容器体７０１は、基板部７０１ａの一方の主面に枠部７０１ｂが設けられて第１の凹部空間７０２が形成され、基板部７０１ａの他方の主面に枠部７０１ｃが設けられて第２の凹部空間７０４が形成される。
その第１の凹部空間７０２内に露出する基板部７０１ａの一方の主面には、一対の圧電振動素子搭載パッド７０３ａ、７０３ｂが設けられている。
また、第２の凹部空間７０４内に露出する基板部７０１ａの他方の主面には、集積回路素子搭載パッド７０５が設けられている。
また、基板部７０１ａは、積層構造となっており、図１６（ｂ）に示すように、基板部７０１ａの一方の主面から透過して示した内層には、第１の配線パターン７１２ａや第２の配線パターン７１２ｂ等が設けられている。
この圧電振動素子搭載パッド７０３ａ、７０３ｂ上には、導電性接着剤７０６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７０７が搭載されている。この圧電振動素子７０７を囲繞する容器体７０１の枠部７０１ｂの頂面には金属製の蓋体７０９が被せられ、接合されている。これにより第１の凹部空間７０２が気密封止されている。
また、集積回路素子搭載パッド７０５上に半田等の導電性接合材を介して集積回路素子７０８が電気的、機械的に接合されている。この状態を搭載という。

また、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示すように、第２の凹部空間７０４内に露出した基板部７０１ａの他方の主面には、２個一対の圧電振動素子測定用パッド７１０ａ、７１０ｂが設けられている。
前記一方の圧電振動素子搭載パッド７０３ａは、容器体７０１の基板部７０１ａの内層に設けられたビア導体７１１や第１の配線パターン７１２ａを介して、一方の圧電振動素子測定用パッド７１０ａに接続されている。
また、前記他方の圧電振動素子搭載パッド７０３ｂは、容器体７０１の基板部７０１ａの内層に設けられたビア導体７１１や第２の配線パターン７１２ｂを介して、他方の圧電振動素子測定用パッド７１０ｂに接続されている構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、従来の圧電発振器７００は、組み立てが完了した後、この圧電振動素子測定用パッド７１０ａ、７１０ｂに測定コンタクトピンを接触させることで、圧電振動素子７０７の発振周波数やクリスタルインピーダンス特性をインピーダンスアナライザ等の電気特性測定器で測定する。これにより、圧電発振器７００としての特性検査を行い、圧電発振器７００として良否を判定している。

特許第３４０６８４５号公報

従来の圧電発振器７００は、小型化に伴い、容器体７０１の第２の凹部空間７０４内底面に形成されている圧電振動素子測定用パッド７１０ａ、７１０ｂの表面積を縮小する必要があった。しかしながら、圧電振動素子測定用パッド７１０ａ、７１０ｂの表面積が縮小されたことにより、電気特性測定器の測定コンタクトピンを圧電振動素子測定用パッド７１０ａ、７１０ｂに接触させることが困難になってきた。よって、接触不良による特性検査の作業性や効率が著しく低下してしまうといった課題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み立て後であっても、圧電振動素子の特性検査を容易に行うことができることにより生産性や作業性を向上させることができ、且つ小型化に対応可能な圧電発振器を提供することを課題とする。

本発明の圧電発振器は、基板部と、この基板部の一方の主面に第１の枠部が設けられて、第１の凹部空間が形成され、基板部の他方の主面に第２の枠部が設けられて、第２の凹部空間が形成された容器体と、第１の凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、第２の凹部空間内に露出した基板部の他方の主面に設けられた集積回路素子搭載パッドに搭載されている集積回路素子と、第１の凹部空間を気密封止する配線基板と、配線基板の第１の凹部空間側を向く主面とは反対側の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子測定用パッドと、容器体の前記第１の枠部の主面に設けられた複数個の第１の接続電極と、配線基板の第１の凹部空間側を向く主面には、第１の接続電極に対向するように設けられた複数個の第２の接続電極と、第１の接続電極と第２の接続電極とを電気的に接続するための導電性接合材による接続部と、第１の枠部に沿って接続部よりも内側または外側に環状に設けられ、環状に第１の枠部と配線基板とを接合する封止部材と、配線基板の圧電振動素子測定用パッドが設けられた主面には、蓋体接合用配線パターンが設けられ、蓋体接合用配線パターンに接合された蓋体と、を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明の圧電発振器は、基板部と、この基板部の一方の主面に第１の枠部が設けられて、第１の凹部空間が形成され、基板部の他方の主面に第２の枠部が設けられて、第２の凹部空間が形成された容器体と、第１の凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、第２の凹部空間内に露出した基板部の他方の主面に設けられた集積回路素子搭載パッドに搭載されている集積回路素子と、第１の凹部空間を気密封止する配線基板と、配線基板の第１の凹部空間側を向く主面とは反対側の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子測定用パッドと、容器体の第１の枠部の主面に設けられた複数個の第１の接続電極と、配線基板の第１の凹部空間側を向く主面には、第１の接続電極に対向するように設けられた複数個の第２の接続電極と、第１の接続電極と第２の接続電極とを電気的に接続するための導電性接合材による接続部と、第１の枠部に沿って接続部よりも内側または外側に環状に設けられ、第１の枠部と配線基板とを接合する封止部材と、を備え、配線基板に第３の枠部が設けられて、第３の凹部空間が形成され、第３の凹部空間内に圧電振動素子測定用パッドが設けられていることを特徴とするものである。

また、第３の凹部空間内に露出した圧電振動素子測定用パッドが、絶縁性樹脂により被覆されていることを特徴とするものである。

また、第３の枠部の主面には、蓋体接合用配線パターンが設けられ、蓋体接合用配線パターンに蓋体が接合されていることを特徴とするものである。

本発明の圧電発振器によれば、第１の凹部空間を気密封止する配線基板の一方の主面に２個一対の圧電振動素子測定用パッドが設けられていることによって、圧電振動素子の電気的特性の測定に際し、電気特性測定器のコンタクトピンとの接触を確実に行える大きさの２個一対の圧電振動素子測定用パッドを形成することが可能となる。よって、圧電発振器の特性検査の作業性及び検査効率、生産性を向上させることが可能となる。

また、容器体の第２の凹部空間内底面に２個一対の圧電振動素子測定用パッドを形成する必要がないので、圧電発振器をより小型化することが可能となる。

また、蓋体接合用配線パターンに蓋体が接合されていることによって、２個一対の圧電振動素子測定用パッドに、ごみや異物等が付着することにより生じる圧電発振器の発振周波数の変動から保護することができる。
また、ごみや異物等が圧電振動素子測定用パッドに付着することによる隣り合う一方の圧電振動素子測定用パッドと他方の圧電振動素子測定用パッドの短絡からも保護することができる。
また、この第２の蓋体を容器体の外部接続用電極端子のうちの１つであるグランド端子に接続させておくことにより、外部からのノイズを良好に遮蔽し、安定した発振周波数を出力させることが可能となる。

前記第３の凹部空間内の圧電振動素子測定用パッドが、絶縁性樹脂により被覆されていることになるので、ごみや異物等が圧電振動素子測定用パッドに付着することで、圧電発振器の発振周波数の変動から保護することができる。
また、ごみや異物等が圧電振動素子測定用パッドに付着することによる隣り合う一方の圧電振動素子測定用パッドと他方の圧電振動素子測定用パッドの短絡から保護することができる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、圧電振動素子に水晶を用いた場合について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する配線基板の他方主面から見た外観斜視図である。図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の一方の主面を示す平面図であり、図４（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の基板部の内層面を示す透視平面図であり、図４（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の他方の主面を示す平面図である。また、図示した寸法も一部誇張して示している。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る圧電発振器１００は、容器体１１０と圧電振動素子１２０と配線基板１３０と集積回路素子１４０で主に構成されている。この圧電発振器１００は、前記容器体１１０に形成されている第１の凹部空間１１１内に圧電振動素子１２０が搭載され、第２の凹部空間１１４内には、集積回路素子１４０が搭載されている。その第１の凹部空間１１１が配線基板１３０により気密封止された構造となっている。

圧電振動素子１２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板１２１に励振用電極１２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
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と第１の凹部空間１１１内底面に形成されている圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂとを、導電性接着剤１５０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１１１に搭載される。このときの引き出し電極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１２３とする。

集積回路素子１４０は、図１及び図２に示すように、回路形成面に前記圧電振動素子１２０からの発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された出力信号は外部接続用電極端子１１９を介して圧電発振器１００の外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
また、集積回路素子１４０には、可変容量素子に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路の発振周波数の変動を補償するため、３次関数発生回路及び記憶素子部により温度補償回路部が設けられており、３次関数発生回路には、温度センサが接続されている。
この温度センサは、検出した温度と、温度センサに印加させる電圧値とに基づいて生成される温度データ信号（電圧値）が３次関数発生回路に出力される構成となっている。
集積回路素子１４０は、容器体１１０の第２の凹部空間１１４内に露出した基板部１１０ａに形成された集積回路素子搭載パッド１１５に半田等の導電性接合材を介して搭載されている。

図１〜図３に示すように、容器体１１０は、基板部１１０ａ、第１の枠部１１０ｂ、第２の枠部１１０ｃとで主に構成されている。
この容器体１１０は、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１１１が形成されている。また、容器体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１１４が形成されている。
尚、この容器体１１０を構成する基板部１１０ａ、第１の枠部１１０ｂ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。また、基板部１１０ａは、セラミック材が積層した構造となっている。

この容器体１１０の第１の枠部１１０ｂには、複数個の第１の接続電極１１６ａ、１１６ｂが設けられている。
前記第１の枠部１１０ｂの第１の接続電極１１６ａ、１１６ｂよりも内側に、環状の封止用導体パターン１１２が設けられている。
第１の凹部空間１１１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１１３ａ、１１３ｂが設けられている。
基板部１１０ａの内層には、配線パターン１１７ａ、１１７ｂ等が設けられている。
第２の凹部空間１１４内で露出した基板部１１０ａの他方の主面には、複数の集積回路素子搭載パッド１１５が設けられている。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、一方の圧電振動素子搭載パッド１１３ａは、ビア導体１１８ａで、容器体１１０の基板部１１０ａの内層に形成されている配線パターン１１７ａと接続されている。
また、前記配線パターン１１７ａは、ビア導体１１８ｃで第１の接続電極１１６ａと接続されている。これにより、前記一方の圧電振動素子搭載パッド１１３ａは、前記第１の接続電極１１６ａと接続されることになる。
他方の圧電振動素子搭載パッド１１３ｂは、ビア導体１１８ａで、前記容器体１１０の基板部１１０ａの内層に設けられている配線パターン１１７ｂと接続されている。
また、前記配線パターン１１７ｂは、ビア導体１１８ｂで第１の接続電極１１６ｂと接続されている。これにより、前記他方の圧電振動素子搭載パッド１１３ｂは、前記第１の接続電極１１６ｂと接続されることになる。
容器体１１０の基板部１１０ａの集積回路素子搭載パッド１１５が設けられる主面と平行となる第２の枠部１１０ｃの主面の４隅には、外部接続用電極端子１１９が設けられている。
集積回路素子搭載パッド１１５と外部接続用電極端子１１９は、前記容器体１１０の第２の凹部空間１１４内の基板部１１０ａに形成された部分を有する配線パターン（図示せず）と第２の枠部１１０ｃの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。

図３及び図４に示すように、配線基板１３０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。
前記配線基板１３０の第１の凹部空間１１１側を向く主面とは反対側の主面には、２個一対の圧電振動素子測定用パッド１３１ａ、１３１ｂが設けられている。
前記配線基板１３０の第１の凹部空間１１１側を向く主面には、前記第１の接続電極１１６ａ、１１６ｂに対向するように設けられた複数個の第２の接続電極１３２ａ、１３２ｂが設けられている。
この第２の接続電極１３２ａ、１３２ｂは、導電性接合材からなる接続部１６０を介して、前記第１の接続電極１１６ａ、１１６ｂと、電気的且つ機械的に接続されている。
また、前記配線基板１３０の第１の凹部空間１１１側を向く主面には、前記封止用導体パターン１１２と相対する箇所に封止部材用配線パターン１３３が形成されている。この封止部材用配線パターン１３３には、封止部材１３４が被着形成されている。
このような配線基板１３０は、第１の凹部空間１１１を、窒素ガスや真空などで気密的に封止される。具体的には、配線基板１３０は、所定雰囲気で、圧電振動素子１２０が搭載された容器体１１０の第１の凹部空間１１１を覆う形態で搭載し、封止部材１３４を加熱溶融することにより、前記配線基板１３０と前記容器体１１０とを接合することで気密封止される。

２個一対の圧電振動素子測定用パッド１３１ａ、１３１ｂは、前記配線基板１３１の第１の凹部空間１１１側を向く主面とは反対側の主面に設けられている。
前記圧電振動素子測定用パッド１３１ａ、１３１ｂは、容器体１１０の第１の凹部空間１１１に搭載されている圧電振動素子１２０の発振周波数やクリスタルインピーダンス等の特性を測定するために用いられる。

第２の接続電極１３２ａ、１３２ｂは、前記配線基板１３０の第１の凹部空間１１１側を向く主面の短辺側に沿って設けられている。
前記第２の接続電極１３２ａ、１３２ｂは、前記配線基板１３０内に設けられたビア導体１３５ａ、１３５ｂを介して、前記圧電振動素子測定用パッド１３１ａ、１３１ｂに接続されている。
また、一方の第２の接続電極１３２ａは、導電性接合材からなる接続部１６０を介して前記一方の第１の接続電極１１６ａと電気的且つ機械的に接続されている。これにより、前記一方の圧電振動素子搭載パッド１１３ａは、前記一方の圧電振動素子測定用パッド１３１ａと接続されることになる。
また、他方の第２の接続電極１３２ｂは、導電性接合材からなる接続部１６０を介して前記他方の第１の接続電極１１６ｂと電気的且つ機械的に接続されている。これにより、前記他方の圧電振動素子搭載パッド１１３ｂは、前記他方の圧電振動素子測定用パッド１３１ｂと接続されることになる。

封止部材用配線パターン１３３は、前記配線基板１３０の第１の凹部空間１１１側を向く主面に、前記第２の接続電極１３２ａ、１３２ｂよりも内側に、環状で設けられている。
また、封止部材用配線パターン１３３には、封止部材１３４が設けられている。

封止部材１３４は、例えば、金錫（Ａｕ−Ｓｎ）のロウ材により形成されている。金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層の厚みは、１０μｍ〜４０μｍである。例えば、成分比率が、金が８０％、錫が２０％のものが使用されている。

前記導電性接着剤１５０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。

前記接続部１６０は、例えば、半田や金錫（Ａｕ−Ｓｎ）のロウ材等からなる導電性接合材により形成されている。

尚、前記容器体１１０は、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に、封止用導体パターン１１２、圧電振動素子搭載パッド１１３、外部接続用電極端子１１９等となる導体ペーストを、また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。

本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器によれば、第１の凹部空間１１を気密封止する配線基板１３０の第１の凹部空間１１１側を向く主面とは反対側の主面に２個一対の圧電振動素子測定用パッド１３１ａ、１３１ｂが設けられていることによって、圧電振動素子１２０の電気的特性の測定に際し、電気特性測定器のコンタクトピンとの接触を確実に行える大きさの２個一対の圧電振動素子測定用パッド１３１ａ、１３１ｂを形成することが可能となる。よって、圧電発振器１００の特性検査の作業性及び検査効率、生産性を向上させることが可能となる。
また、前記容器体１１０の第２の凹部空間１１４内底面に２個一対の圧電振動素子測定用パッドを形成する必要がないので、圧電発振器１００をより小型化することが可能となる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器は、前記第１の枠部と前記配線基板とを、前記第１の枠部に沿って前記接続部よりも外側に設けられた封止部材で環状に接合されている点で第１の実施形態と異なる。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する配線基板の他方主面から見た外観斜視図である。図８（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の一方の主面を示す平面図であり、図８（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の基板部の内層面を示す透視平面図であり、図８（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の他方の主面を示す平面図である。また、図示した寸法も一部誇張して示している。

図５〜図７に示すように、容器体２１０は、基板部２１０ａ、第１の枠部２１０ｂ、第２の枠部２１０ｃとで主に構成されている。
この容器体２１０は、基板部２１０ａの一方の主面に第１の枠部２１０ｂが設けられて、第１の凹部空間２１１が形成されている。また、容器体２１０の他方の主面に第２の枠部２１０ｃが設けられて、第２の凹部空間２１４が形成されている。
尚、この容器体２１０を構成する基板部２１０ａ、第１の枠部２１０ｂ及び第２の枠部２１０ｃ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。また、基板部２１０ａは、セラミック材が積層した構造となっている。

この容器体２１０の第１の枠部２１０ｂの主面には、複数個の第１の接続電極２１６ａ、２１６ｂが設けられている。
また、前記第１の枠部２１０ｂの主面には、第１の接続電極２１６ａ、２１６ｂよりも外側に、環状の封止用導体パターン２１２が設けられている。つまり第１の枠部２１０ｂの縁に沿って封止用導体パターン２１２が設けられている。
第１の凹部空間２１１内で露出した基板部２１０ａの一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド２１３ａ、２１３ｂが設けられている。
また、容器体２１０は、基板部２１０ａの他方の主面と第２の枠部２１０ｃによって第２の凹部空間２１４が形成されている。
基板部２１０ａの内層には、配線パターン２１７ａ、２１７ｂ等が設けられている。
第２の凹部空間２１４内で露出した基板部２１０ａの他方の主面には、複数の集積回路素子搭載パッド２１５が設けられている。

図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、一方の圧電振動素子搭載パッド１１３ａは、ビア導体２１８ａで、容器体２１０の基板部２１０ａの内層に形成されている配線パターン２１７ａと接続されている。
また、前記配線パターン２１７ａは、ビア導体２１８ｃで第１の接続電極２１６ａと接続されている。これにより、前記一方の圧電振動素子搭載パッド２１３ａは、前記第１の接続電極２１６ａと接続されることになる。
他方の圧電振動素子搭載パッド２１３ｂは、ビア導体２１８ａで、前記容器体２１０の基板部２１０ａの内層に設けられている配線パターン２１７ｂと接続されている。
また、前記配線パターン２１７ｂは、ビア導体２１８ｂで第１の接続電極２１６ｂと接続されている。これにより、前記他方の圧電振動素子搭載パッド２１３ｂは、前記第１の接続電極２１６ｂと接続されることになる。
容器体２１０の基板部２１０ａの集積回路素子搭載パッド２１５が設けられる主面と平行となる第２の枠部２１０ｃの主面の４隅には、外部接続用電極端子２１９が設けられている。
集積回路素子搭載パッド２１５と外部接続用電極端子２１９は、前記容器体２１０の第２の凹部空間２１４内の基板部２１０ａに形成された部分を有する配線パターン（図示せず）と第２の枠部２１０ｃの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。

図７及び図８に示すように、配線基板２３０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。
前記配線基板２３０の第１の凹部空間２１１側を向く主面とは反対側の主面には、２個一対の圧電振動素子測定用パッド２３１ａ、２３１ｂが設けられている。
前記配線基板２３０の第１の凹部空間２１１側を向く主面には、前記第１の接続電極２１６ａ、２１６ｂに対向するように設けられた複数個の第２の接続電極２３２ａ、２３２ｂが設けられている。
第２の接続電極２３２ａ、２３２ｂは、導電性接合材からなる接続部２６０を介して、前記第１の接続電極２１６ａ、２１６ｂと、電気的且つ機械的に接続されている。
また、前記配線基板２３０の第１の凹部空間２１１側を向く主面には、前記封止用導体パターン２１２と相対する箇所に封止部材用配線パターン２３３が形成されている。この封止部材用配線パターン２３３には、封止部材２３４が被着形成されている。
このような配線基板２３０は、第１の凹部空間２１１を、窒素ガスや真空などで気密的に封止される。具体的には、配線基板２３０は、所定雰囲気で、圧電振動素子２２０が搭載された容器体２１０の第１の凹部空間２１１を覆う形態で搭載し、封止部材２３４を加熱溶融することにより、前記配線基板２３０と前記容器体２１０とを接合することで気密封止される。

２個一対の圧電振動素子測定用パッド２３１ａ、２３１ｂは、前記配線基板２３１の第１の凹部空間２１１側を向く主面とは反対側の主面に設けられている。
前記圧電振動素子測定用パッド２３１ａ、２３１ｂは、容器体２１０の第１の凹部空間２１１に搭載されている圧電振動素子２２０の発振周波数やクリスタルインピーダンス等の特性を測定するために用いられる。

第２の接続電極２３２ａ、２３２ｂは、前記配線基板３０の第１の凹部空間２１１側を向く主面に設けられている。
前記第２の接続電極２３２ａ、２３２ｂは、前記配線基板２３０内に設けられたビア導体２３５ａ、２３５ｂを介して、前記圧電振動素子測定用パッド２３１ａ、２３１ｂに接続されている。
また、一方の第２の接続電極２３２ａは、導電性接合材からなる接続部２６０を介して、前記一方の第１の接続電極２１６ａと、電気的且つ機械的に接続されている。これにより、前記一方の圧電振動素子搭載パッド２１３ａは、前記一方の圧電振動素子測定用パッド２３１ａと接続されることになる。
また、他方の第２の接続電極２３２ｂは、導電性接合材からなる接続部２６０を介して、前記他方の第１の接続電極２１６ｂと、電気的且つ機械的に接続されている。これにより、前記他方の圧電振動素子搭載パッド２１３ｂは、前記他方の圧電振動素子測定用パッド２３１ｂと接続されることになる。

封止部材用配線パターン２３３は、前記配線基板２３０の第１の凹部空間２１１側を向く主面に、前記第２の接続電極２３２ａ、２３２ｂよりも外側に環状で設けられている。つまり、封止部材用配線パターン２３３は前記配線基板２３０の第１の凹部空間２１１側を向く主面の縁に沿って環状に設けられている。また、封止部材用配線パターン２３３には、封止部材２３４が設けられている。

本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
また、封止部材２３４を第１の容器体２１０と配線基板２３０との間より外部に露出させておくことができるので、第１の容器体２１０と配線基板２３０との接合状態を目視により確認することができる。
また、接合部２６０と容器体２１０の第１の凹部空間２１１が封止部材２３４で取り囲まれた形状となることから、外部からのノイズを良好に遮蔽し、圧電振動素子を安定して発振させることができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る圧電発振器は、前記配線基板の一方の主面に、蓋体接合用配線パターンが設けられ、前記蓋体接合用配線パターンに蓋体が接合されている点で第１の実施形態と異なる。
図９は、本発明の第３の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。

配線基板３３０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。
前記配線基板３３０の第１の凹部空間３１１側を向く主面とは反対側の主面には、 ２個一対の圧電振動素子測定用パッド３３１ａ、３３１ｂが設けられている。
また、前記配線基板３３０の第１の凹部空間３１１側を向く主面とは反対側の主面には、蓋体接合用配線パターン３３６ａ、３３６ｂが設けられている。
前記配線基板３３０の第１の凹部空間３１１側を向く主面には、容器体３１０の第１の枠部３１０ｂの主面に設けられた前記第１の接続電極３１６ａ、３１６ｂに対向するように設けられた複数個の第２の接続電極３３２ａ、３３２ｂが設けられている。
この第２の接続電極３３２ａ、３３２ｂは、導電性接合材からなる接続部３６０を介して、前記第１の接続電極３１６ａ、３１６ｂと、電気的且つ機械的に接続されている。

前記蓋体接合用配線パターン３３６は、前記配線基板３３０の第１の凹部空間３１１側を向く主面とは反対側の主面の短辺側の縁に沿って設けられている。この蓋体接合用配線パターン３３６に蓋体３７０をレーザにて固定する。
蓋体３７０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。
レーザは、例えば、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ_４レーザ、半導体レーザ、エキシマレーザ等を用いる。例えば、ＹＶＯ_４レーザの場合には、そのレーザの３倍波で、波長が例えば、３００〜４００ｎｍのものを用いる。

本発明の第３の実施形態に係る圧電発振器によれば、配線基板３３０の一方の主面には、蓋体接合用配線パターン３３６が設けられ、前記蓋体接合用配線パターン３３６に蓋体３７０が接合されていることにより、２個一対の圧電振動素子測定用パッド３３１ａ、３３１ｂに、ごみや異物等が付着することにより生じる圧電発振器の発振周波数の変動から保護することができる。
また、ごみや異物等が圧電振動素子測定用パッド３３１ａ、３３１ｂに付着することによる隣り合う一方の圧電振動素子測定用パッド３３１ａと他方の圧電振動素子測定用パッド３３１ｂの短絡からも保護することができる。
また、この蓋体３７０を容器体３１０の外部接続用電極端子３１９のうちの１つであるグランド端子に接続させておくことにより、外部からのノイズを良好に遮蔽し、安定した発振周波数を出力させることが可能となる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る圧電発振器は、配線基板と第３の枠部によって前記配線基板の一方の主面に第３の凹部空間が設けられ、第３の凹部空間内に露出した前記配線基板の一方の主面に前記２個一対の圧電振動素子測定用パッドが設けられている点で第１の実施形態と異なる。
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。図１２は、図１１のＤ−Ｄ断面図である。

図１１及び図１２に示すように、配線基板４３０の第１の凹部空間４１１側を向く主面とは反対側の主面に第３の枠部４３７が設けられて、第３の凹部空間４３８が形成されている。
尚、配線基板４３０、第３の枠部４３７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３の凹部空間４３８内で露出した配線基板４３０の第１の凹部空間４１１側を向く主面とは反対側の主面には、２個一対の圧電振動素子測定用パッド４３１ａ、４３１ｂが設けられている。
前記配線基板４３０の第１の凹部空間４１１側を向く主面には、前記第１の接続電極４１６ａ、４１６ｂに対向するように設けられた複数個の第２の接続電極４３２ａ、４３２ｂが設けられている。
この第２の接続電極４３２ａ、４３２ｂは、導電性接合材からなる接続部４６０を介して、前記第１の接続電極４１６ａ、４１６ｂと、電気的且つ機械的に接続されている。
また、前記配線基板４３０の第１の凹部空間４１１側を向く主面には、前記封止用導体パターン４１２と相対する箇所に封止部材用配線パターン４３３が形成されている。また、封止部材用配線パターン４３３には、封止部材４３４が被着形成されている。

２個一対の圧電振動素子測定用パッド４３１ａ、４３１ｂは、第３の凹部空間４３８内に設けられている。尚、圧電振動素子測定用パッド４３１ａ、４３１ｂは、平面視で、第３の枠部４３７よりも内側に位置するように設けられている。
前記圧電振動素子測定用パッド４３１ａ、４３１ｂは、容器体４１０の第１の凹部空間４１１に搭載されている圧電振動素子４２０の発振周波数やクリスタルインピーダンス等の特性を測定するために用いられる。

第２の接続電極４３２ａ、４３２ｂは、前記配線基板４３０の第１の凹部空間４１１側を向く主面の短辺側に沿って設けられている。
前記第２の接続電極４３２ａ、４３２ｂは、前記配線基板４３０内に設けられたビア導体４３５ａ、４３５ｂを介して、前記圧電振動素子測定用パッド４３１ａ、４３１ｂに接続されている。
また、一方の第２の接続電極４３２ａは、導電性接合材からなる接続部４６０を介して、前記一方の第１の接続電極４１６ａと、電気的且つ機械的に接続されている。これにより、前記一方の圧電振動素子搭載パッド４１３ａは、前記一方の圧電振動素子測定用パッド４３１ａと接続されることになる。
また、他方の第２の接続電極４３２ｂは、導電性接合材からなる接続部４６０を介して、前記他方の第１の接続電極４１６ｂと、電気的且つ機械的に接続されている。これにより、前記他方の圧電振動素子搭載パッド４１３ｂは、前記他方の圧電振動素子測定用パッド４３１ｂと接続されることになる。

封止部材用配線パターン４３３は、前記配線基板４３０の第１の凹部空間４１１側を向く主面に、前記第２の接続電極４３２ａ、４３２ｂよりも内側に、環状で設けられている。また、封止部材用配線パターン４３３には、封止部材４３４が設けられている。

本発明の第４の実施形態に係る圧電発振器によれば、本発明の第１の実施形態と同様の効果を奏する。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る圧電発振器は、第３の凹部空間内に露出した前記配線基板の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子測定用パッドが、絶縁性樹脂により被覆されている点で第４の実施形態と異なる。
図１３は、本発明の第５の実施形態に係る圧電発振器を示す断面図である。

前記配線基板５３０の第１の凹部空間５１１側を向く主面とは反対側の主面に第３の枠部５３７が設けられて、第３の凹部空間５３８が形成されている。
第３の凹部空間４３８内で露出した配線基板５３０の第１の凹部空間５１１側を向く主面とは反対側の主面には、２個一対の圧電振動素子測定用パッド５３１ａ、５３１ｂが設けられている。
前記第３の凹部空間５３８内に設けられた２個一対の圧電振動素子測定用パッド５３１ａ、５３１ｂが、絶縁性樹脂５８０により被覆されている。
絶縁性樹脂５８０は、エポキシやポリイミドなどが多く用いられ、加熱により軟化あるいは溶融することで流動する特性を持つ熱可塑性樹脂により構成されている。

本発明の第５の実施形態に係る圧電発振器によれば、絶縁性樹脂５８０により第３の凹部空間５３８内に露出した２個一対の圧電振動素子測定用パッド５３１ａ、５３１ｂが被覆保護されることになるので、ごみや異物等の影響により圧電発振器５００の発振周波数の変動から保護することができる。
また、ごみや異物等が圧電振動素子測定用パッド５３１ａ、５３１ｂに付着することによる隣り合う一方の圧電振動素子測定用パッド５３１ａと他方の圧電振動素子測定用パッド５３１ｂの短絡からも保護することができる。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る圧電発振器は、第３の枠部の主面には、蓋体接合用配線パターンが設けられ、前記蓋体接合用配線パターンに蓋体が接合されている点で第３の実施形態と異なる。
図１４は、本発明の第６の実施形態に係る圧電発振器を示す断面図である。

前記配線基板６３０の一方の主面に第３の枠部６３７が設けられて、第３の凹部空間６３８が形成されている。
第３の凹部空間６３８内で露出した配線基板６３０の第１の凹部空間６１１側を向く主面とは反対側の主面には、２個一対の圧電振動素子測定用パッド６３１ａ、６３１ｂが設けられている。
前記第３の枠部６３８の主面には、蓋体接合用配線パターン６３６が設けられている。 この蓋体接合用配線パターン６３６に蓋体６７０をレーザにて固定する。

本発明の第６の実施形態に係る圧電発振器によれば、第３の枠部６３７の一方の主面には、蓋体接合用配線パターン６３６が設けられ、前記蓋体接合用配線パターン６３６に蓋体６７０が接合されていることにより、２個一対の圧電振動素子測定用パッド６３１ａ、６３１ｂに、ごみや異物等が付着することにより生じる圧電発振器の発振周波数の変動から保護することができる。
また、ごみや異物等が圧電振動素子測定用パッド６３１ａ、６３１ｂに付着することによる隣り合う一方の圧電振動素子測定用パッド６３１ａと他方の圧電振動素子測定用パッド６３１ｂの短絡からも保護することができる。
また、この蓋体６７０を容器体６１０の外部接続用電極端子６１９のうちの１つであるグランド端子に接続させておくことにより、外部からのノイズを良好に遮蔽し、安定した発振周波数を出力させることが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子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。
例えば、圧電振動素子測定用パッドにプローブを接触させることで、圧電振動素子のクリスタルインピーダンス及び発振周波数等の電気特性を測定後、第２の接続電極とビア導体を介して接続されている圧電振動素子測定用パッドの箇所を切断するようにしても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する配線基板の他方主面から見た外観斜視図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の一方の主面を示す透視平面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の基板部の内層面を示す透視平面図であり、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の他方の主面を示す透視平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する配線基板の他方主面から見た外観斜視図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の一方の主面を示す透視平面図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の基板部の内層面を示す透視平面図であり、（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器を構成する容器体の他方の主面を示す透視平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。 図９のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る圧電発振器を示す分解斜視図である。 図１１のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る圧電発振器を示す段面図である。 本発明の第６の実施形態に係る圧電発振器を示す段面図である。 従来における圧電発振器を示す断面図である。 （ａ）は、従来の圧電発振器を構成する容器体の基板部の一方の主面を示す透視平面図であり、（ｂ）は、従来の圧電発振器を構成する容器体の基板部の内層面を示す透視平面図であり、（ｃ）は、従来の圧電発振器を構成する容器体の基板部の他方の主面を示す透視平面図である。

符号の説明

１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０・・・容器体
１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ、６１０ａ・・・基板部
１１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ、４１０ｂ、５１０ｂ、６１０ｂ・・・第１の枠部
１１０ｃ、２１０ｃ、３１０ｃ、４１０ｃ、５１０ｃ、６１０ｂ・・・第２の枠部
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１・・・第１の凹部空間
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２・・・封止用導体パターン
１１３ａ、１１３ｂ、２１３ａ、２１３ｂ、３１３ａ、３１３ｂ、４１３ａ、４１３ｂ、５１３ａ、５１３ｂ、６１３ａ、６１３ｂ・・・圧電振動素子搭載パッド
１１４、２１４、３１４、４１４、５１４、６１４・・・第２の凹部空間
１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５・・・集積回路素子搭載パッド
１１６ａ、１１６ｂ、２１６ａ、２１６ｂ、３１６ａ、３１６ｂ、４１６ａ、４１６ｂ、５１６ａ、５１６ｂ、６１６ａ、６１６ｂ・・・第１の接続電極
１１７ａ、１１７ｂ、２１７ａ、２１７ｂ、３１７ａ、３１７ｂ、４１７ａ、４１７ｂ、５１７ａ、５１７ｂ、６１７ａ、６１７ｂ・・・配線パターン
１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、３１８ｂ、４１８ｂ、５１８ｂ、６１８ａ、６１８ｂ・・・ビア導体
１１９、２１９、３１９、４１９、５１９、６１９・・・外部接続用電極端子
１２０、２２０、３２０、４２０・・・圧電振動素子
１２１、２２１、３２１、４２１・・・水晶素板
１２２、２２２、３２２、４２２・・・励振用電極
１２３、２２３、３２３、４２３・・・先端部
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０・・・配線基板
１３１ａ、１３１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、３３１ａ、３３１ｂ、４３１ａ、４３１ｂ、５３１ａ、５３１ｂ、６３１ａ、６３１ｂ・・・圧電振動素子測定用パッド
１３２ａ、１３２ｂ、２３２ａ、２３２ｂ、３３２ａ、３３２ｂ、４３２ａ、４３２ｂ、５３２ａ、５３２ｂ、６３２ａ、６３２ｂ・・・第２の接続電極
１３３、２３３、３３３、４３３、５３３、６３３・・・封止部材用配線パターン
１３４、２３４、３３４、４３４、５３４、６３４・・・
封止部材
１３５ａ、１３５ｂ、２３５ａ、２３５ｂ、３３５ａ、３３５ｂ、４３５ａ、４３５ｂ、５３５ａ、５３５ｂ、６３５ａ、６３５ｂ・・・ビア導体
２３６、６３６・・・蓋体接合用配線パターン
４３７、５３７、６３７・・・第３の枠部
４３８、５３８、６３８・・・第３の凹部空間
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０・・・集積回路素子
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０・・・導電性接着剤
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０・・・接続部
３７０、６７０・・・蓋体
５８０・・・絶縁性樹脂
１００、２００、３００、４００、５００、６００・・・圧電発振器

Claims (4)

1. 基板部と、この基板部の一方の主面に第１の枠部が設けられて、第１の凹部空間が形成され、前記基板部の他方の主面に第２の枠部が設けられて、第２の凹部空間が形成された容器体と、
   前記第１の凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、
   前記第２の凹部空間内に露出した基板部の他方の主面に設けられた集積回路素子搭載パッドに搭載されている集積回路素子と、
   前記第１の凹部空間を気密封止する配線基板と、
   前記配線基板の第１の凹部空間側を向く主面とは反対側の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子測定用パッドと、
   前記容器体の前記第１の枠部の主面に設けられた複数個の第１の接続電極と、
   前記配線基板の第１の凹部空間側を向く主面には、前記第１の接続電極に対向するように設けられた複数個の第２の接続電極と、
   前記第１の接続電極と前記第２の接続電極とを電気的に接続するための導電性接合材による接続部と、
   前記第１の枠部に沿って前記接続部よりも内側または外側に環状に設けられ、前記第１の枠部と前記配線基板とを接合する封止部材と、
   前記配線基板の前記圧電振動素子測定用パッドが設けられた主面には、蓋体接合用配線パターンが設けられ、前記蓋体接合用配線パターンに接合された蓋体と、
   を備えていることを特徴とする圧電発振器。
2. 基板部と、この基板部の一方の主面に第１の枠部が設けられて、第１の凹部空間が形成され、前記基板部の他方の主面に第２の枠部が設けられて、第２の凹部空間が形成された容器体と、
   前記第１の凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、
   前記第２の凹部空間内に露出した基板部の他方の主面に設けられた集積回路素子搭載パッドに搭載されている集積回路素子と、
   前記第１の凹部空間を気密封止する配線基板と、
   前記配線基板の第１の凹部空間側を向く主面とは反対側の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子測定用パッドと、
   前記容器体の前記第１の枠部の主面に設けられた複数個の第１の接続電極と、
   前記配線基板の第１の凹部空間側を向く主面には、前記第１の接続電極に対向するように設けられた複数個の第２の接続電極と、
   前記第１の接続電極と前記第２の接続電極とを電気的に接続するための導電性接合材による接続部と、
   前記第１の枠部に沿って前記接続部よりも内側または外側に環状に設けられ、前記第１の枠部と前記配線基板とを接合する封止部材と、を備え、
   前記配線基板に第３の枠部が設けられて、第３の凹部空間が形成され、前記第３の凹部空間内に前記圧電振動素子測定用パッドが設けられていることを特徴とする圧電発振器。
3. 前記第３の凹部空間内に露出した前記圧電振動素子測定用パッドが、絶縁性樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項２記載の圧電発振器。
4. 前記第３の枠部の主面には、蓋体接合用配線パターンが設けられ、前記蓋体接合用配線パターンに蓋体が接合されていることを特徴とする請求項２記載の圧電発振器。

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