JP5239779B2 - 電子部品用のパッケージ本体、及び振動子 - Google Patents
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近年、機器が小型化、軽量化されると共に表面実装型水晶振動子のさらなる小型化への要求が強くなっている。
特に、周波数−温度特性が3次曲線を呈するATカット水晶振動子は、温度特性が優れているため携帯電話等に多くに用いられている。
周知のように、表面実装型水晶振動子は、水晶板の両主面に、真空蒸着法、あるいはスッパッタリング法を用いて励振電極を形成し、表面実装型パッケージ本体内に収容し、該パッケージ本体の周縁部に蓋をシーム溶接等で気密封止して構成される。
実装端子と回路基板との接続強度を強化した表面実装型水晶振動子の一例が特許文献1に開示されている。
図15(a)は、特許文献1に開示されている表面実装型水晶振動子の側面断面図、同図(b)は底面図である。
この図15に示す表面実装型水晶振動子70は、上部が開口した凹部を有する平面矩形状のパッケージ本体71と、このパッケージ本体71の中に収容される水晶振動素子75と、パッケージ本体71の上部開口部に接合される蓋72とにより構成される。そして、このように構成される表面実装型水晶振動子70は、回路基板90の配線パターン91上に半田85を介して接続される。
また、パッケージの実装端子が対称性を欠く異形状であるので、客先がマルチベンダー化を図る際に、実装基板上のランドパターンを共通化する場合に難があった。
また、パッケージの実装端子が片側に寄っているのでプリント基板に実装した後のパッケージの姿勢(プリント基板とパッケージの平行性)が悪くなり、歪が集中しクラックが生じる虞があった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、パッケージの実装端子とプリント基板のランドとの接続強度を高めた電子部品用パッケージと、それを用いた圧電振動子を提供することにある。
また、プリント基板と電子部品パッケージとが半田を介して4点で接触するので電子部品パッケージの姿勢、つまりパッケージ本体の外側底面とプリント基板の面とが平行になるので、半田層が均一の厚みとなり、繰り返しの熱歪によるクラックが生じにくいという利点がある。
また、仮に第3、第4の実装端子にクラックが生じたとしても、第1の実装端子と第3の実装端子との間隙、第2の実装端子と第4の実装端子との隙間でクラックが止まり、伸展しないという効果がある。
また、プリント基板上の半田に掛る面内方向の回転歪に対して強化されるという利点がある。
更に、第1、第2の実装端子が形成されていない領域に対をなす第3、第4の実装端子を形成することにより、パッケージ面とプリント基板面とが平行になるので、半田層が均一となる。そのため半田に生じる歪によるクラックは生じにくくなるという利点がある。
また、仮に第3、第4の実装端子にクラックが生じたとしても第1の実装端子と第3の実装端子との間隙、第2の実装端子と第4の実装端子との隙間でクラックが止まり、伸展しないという利点がある。
更に、第1、第2又は第3、第4のいずれか一方の実装端子の半田にクラックが生じても端子の接続不良による電子部品の動作不良を低減できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品用パッケージ1の構成を示す概略図であり、同図(a)は底面図、同図(b)はQ−Qにおける断面図である。電子部品用パッケージ1は、電子部品を搭載可能な矩形状のパッケージ本体5と、電子部品を含むパッケージ本体5を気密封止する蓋部材20と、を備えている。そして、電子部品パッケージ1は、パッケージ本体5の外側底面の対向辺に沿った一方の対角領域に対をなす第1の実装端子6、第2の実装端子7が形成され、他方の対角領域に対をなす第3の実装端子8、第4の実装端子9が形成されている。つまり、第1の実装端子6及び第3の実装端子8と、第2の実装端子7及び第4の実装端子9と、はパッケージ本体5の外側底面の中心に対し点対称に配置されている。
上層板5cの上部周縁にはシールリング5dが形成され、該シールリング5dに蓋部材20がシーム溶接されて、パッケージ1は気密封止される。
以上の説明では、セラミックス材料からなる板を三層積層したパッケージ本体5の例を説明したが、本発明の電子部品用パッケージはこれのみに限定するものではなく、2層、4層、5層であってもよい。また、気密封止はシーム溶接に限らず、パッケージ本体と蓋部材との接合に低融点ガラス、又は金錫等の低融点ろう材等を用いた封止であってもよい。
第3の実装端子8、第4の実装端子9の形状は、第1の実装端子6、第2の実装端子7のそれよりも小さくし、第1の実装端子6、第2の実装端子7は、図1(a)に示すように、パッケージ本体5の対角隅に設けたキャスタレーションC1、C3内の導体膜と導通している。
また、第1の実装端子6、第2の実装端子7と第3の実装端子8、第4の実装端子9との間隙は80μmから100μm程度とする。
また、熱歪み等により第3の実装端子8、第4の実装端子9にクラックが発生しても第1の実装端子6、第2の実装端子7と第3の実装端子8、第4の実装端子9との間隙でクラックが止まり、伸展しないという効果がある。さらに、対をなす第1の実装端子、第2の実装端子を点対称に形成したので、実装端子間の静電容量を少なくすることが可能であると共に、プリント基板上の半田に掛る面内方向の回転歪に対して強化されるという効果がある。
実装端子6、6a、7、7a及び8、8a、9、9aを段差構造としたことにより、歪が最も大きく掛る実装端子の周辺部分の半田層を厚くすることが可能となり、パッケージとプリント基板との接合力が強化されるので、繰り返しの熱歪に対し半田にクラックが生じにくくなる。
図3(b)は、図3(a)に示す第1の実装端子6、第2の実装端子7を夫々段差構造とし、実装端子6を6、6a、実装端子7を7、7aの段差構造にした例である。実装端子を段差構造とすることにより、歪の大きい端子の周辺部の半田の厚さが厚くなり、繰り返しの熱歪に対してクラックが生じにくくなる。
図4(b)は、図4(a)の対をなす第1の実装端子6、第2の実装端子7にそれぞれこれらより小さい形状の実装端子6a、7aを重ね合わせ、図4(b)に示す段差構造の第1の実装端子6、6a及び7、7aとする。同様に、図4(a)の対をなす第3の実装端子8、第4の実装端子9にそれぞれこれらより小さい形状の実装端子8a、9aを重ね合わせ、図4(b)に示す段差構造の第3の実装端子8、8a及び9、9aとした例である。
第1の実装端子6、6a及び7、7aと第3の実装端子8、8a及び9、9aとの間にそれぞれ間隙を設ける。第1の実装端子6、6aと第3の実装端子8、8aとは内部導体配線にて導通し、第2の実装端子7、7aと第4の実装端子9、9aとも導通している。
以下の実施例においても、第1の実装端子と第2の実装端子とはそれぞれ導通しているが、そのことは詳述しない。
図6(a)は、図3(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図3(a)に示す実装端子6、7はパッケージ本体5の中心に対して点対称に配置されているが、図6(a)の実装端子6、7は、パッケージ本体5の短手方向の中心線に対し対称に配置されている。つまり、図6(a)の実装端子7は、図3(a)の実装端子7と同じ形状であるが、図6(a)の実装端子6は、逆L字状をしており、字の終端部がパッケージ本体5底面の端部を向いている。
図6(b)は、図6(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図であり、図6(a)の対をなす第1の実装端子6、第2の実装端子7の図中両下端隅の空いた領域に対をなす第3の実装端子8、第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を形成したものである。
図7(b)は、図7(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図7(a)の第1の実装端子6、第2の実装端子7の図中中央寄り下部の空いた領域に対をなす第3の実装端子8、第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を構成した例である。
図8(a)は、図7(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図8(a)の第2の実装端子7の形状は、図7(a)に示す第2の実装端子7と同じ形状であるが、図8(a)の第1の実装端子6の形状は、図7(a)に示す第1の実装端子6をパッケージ本体5の長手方向の中心線の向きに反転させた形状であり、逆L字の終端部がパッケージ本体5の底面の外側に向いている。つまり、図8(a)の第1の実装端子6、第2の実装端子7の形状は同じ形状をしており、実装端子6は実装端子7をパッケージ本体5の長手方向に平行移動したように形成されている。
図8(b)は、図8(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図8(a)の第1の実装端子6の図中右下隅の空いた領域に第3の実装端子8を設け、第2の実装端子7の図中中央寄り下部の空いた領域に第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を構成した例である。
図9(b)は、図9(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図9(a)の第1の実装端子6の図中右上隅の空いた領域に第3の実装端子8を設け、第2の実装端子7の図中中央寄り下部の空いた領域に第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を構成した例である。
図10は、図3(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。底面にT字を90度回転した形状の対をなす第1の実装端子6、第2の実装端子7を設けてパッケージ本体5を構成した例である。実装端子6、7はパッケージ本体5の底面図の中心に対して点対称な形状をしている。
図11は、図10に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図10の第1の実装端子6の図中右上隅の空いた領域に第3の実装端子8を設け、第2の実装端子7の図中左下隅の空いた領域に第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を構成した例である。
図12(b)は、図12(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図12(a)の第1の実装端子6の図中左上の空いた領域に第3の実装端子8を設け、第2の実装端子7の図中右下の空いた領域に第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を構成した例である。つまり、第1の実装端子6及び第3の実装端子8と、第2の実装端子7及び第4の実装端子9とは、パッケージ本体5の底面の中心に対し、点対称に配置されている。
図13(a)は、図10に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図13(a)の第2の実装端子7は、図10の第2の実装端子7と同じ形状をしているが、図13(a)の第1の実装端子6は、L字状をしている。
図13(b)は、図13(a)に示すパッケージ本体5の変形例の底面図である。図13(a)の第1の実装端子6の図中右上隅の空いた領域に第3の実装端子8を設け、第2の実装端子7の図中左下隅の空いた領域に第4の実装端子9を設けてパッケージ本体5を構成した例である。
上記の電子部品用パッケージを用いて圧電振動子を構成することにより、圧電振動子の実装端子とプリント基板とが半田を介して接合された際に、圧電振動子の底面とプリント基板面とが平行になるので、半田層が均一となり、半田にクラックが生じにくくなるという効果がある。
また、仮に第2の実装端子にクラックが生じたとしても第1の実装端子と第2の実装端子との間隙でクラックが止まり、伸展しないという効果がある。さらに、第1又は第2のいずれか一方の実装端子の半田にクラックが生じても端子の接続不良による電子部品の動作不良を低減できるという効果がある。
Claims (4)
- 第一の角と第二の角が対角であり、第三の角と第四の角が対角である矩形状の底面と、前記底面の裏側に側壁とを備え、前記底面からの平面視で前記第一の角が凹み形状となるように前記側壁に設けられた第一のキャスタレーションと、前記底面からの平面視で前記第二の角が凹み形状となるように前記側壁に設けられた第二のキャスタレーションとを有しているパッケージ本体と、
前記底面の中心と前記第一の角との間と、前記第一のキャスタレーションの壁面に配置されている第1の実装端子と、
前記中心と前記第二の角との間と、前記第二のキャスタレーションの壁面に配置されている第2の実装端子と、
前記中心と前記第三の角との間であって前記底面の範囲内に配置され、前記第1の実装端子および前記第2の実装端子よりも面積が小さい第3の実装端子と、
前記中心と前記第四の角との間であって前記底面の範囲内に配置され、前記第1の実装端子および前記第2の実装端子よりも面積が小さい第4の実装端子と、を備え、
前記第1の実装端子と前記第2の実装端子との間は、電気的に開放しており、
前記第3の実装端子と前記第4の実装端子との間は、電気的に開放しており、
前記第1の実装端子と前記第3の実装端子との間は、電気的に短絡しており、
前記第2の実装端子と前記第4の実装端子との間は、電気的に短絡していることを特徴とする電子部品用のパッケージ本体。 - 前記第1の実装端子は、矩形状の短辺に沿って延伸しており、平面視において外形に切欠き形状を有し、前記短辺と平行および直交する方向において前記第3の実装端子と横並びになるよう配置されており、
前記第2の実装端子は、前記短辺に沿って延伸しており、平面視において外形に切欠き形状を有し、前記短辺と平行および直交する方向において前記第4の実装端子と横並びになるよう配置されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品用のパッケージ本体。 - 前記第1から第4の実装端子は、厚さ方向において段差部を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子部品用のパッケージ本体。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の前記電子部品用のパッケージ本体内に振動素子を収容していることを特徴とする振動子。
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