JP6601288B2 - 圧電発振器 - Google Patents

Description

本発明は発振回路素子を収容した容器の上部に圧電振動子を接合して一体化した圧電発振器に関する。

簡便で低コストの圧電発振器として、発振回路素子を収容した容器の上部に、圧電振動片を収容した容器を蓋で気密封止してなる圧電振動子を、導電接合して２段重ねとした，いわゆる２階建て構造のものが知られている。このような構造の圧電発振器は例えば特許文献１に開示されている。

圧電発振器が外部基板に半田等で実装された後には、熱的要因等によって外部基板から発生した応力が圧電発振器へと伝わる。例えば前述の２階建て構造の圧電発振器の場合、前記応力は１階部分に相当する発振回路素子が収容された下側容器へ伝わるとともに、下側容器に接合された上側容器（圧電振動子）へも伝わっていく。当該応力が伝播することによって下側容器と上側容器との接合部分に亀裂が生じ、充分な接合信頼性が得られないことがある。

また、外部基板から発生した応力の下側容器への伝播によって上側容器に撓みが生じ、上側容器と圧電振動片との接合部を介して圧電振動片に応力が伝わる。このように前記応力が圧電振動片に伝わることによって発振周波数の変動が生じ、ＴＴＦＦ特性（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆｉｒｓｔ Ｆｉｘ）が悪化する虞がある。

下側容器と上側容器との接合強度を高める工夫がなされた圧電発振器として、例えば特許文献２がある。特許文献２では、絶縁容器（下側容器）の平面積を圧電振動子に合わせて小型化を図った圧電発振器が開示されている。当該圧電発振器では、圧電振動子と絶縁容器のいずれか一方または双方に凹所が形成されている。しかし、このような凹所を形成することは製造工程が増えるとともに、部材の剛性を低下させることにつながる。また、凹所を形成することによって半田の充填量は増量するものの、半田のフィレットが形成されないため接合に寄与する領域をより多く確保することができない。

特許第２９７４６２２号 特許第３２４８８９２号

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応するとともに接合信頼性の高い圧電発振器を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、第１容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極とを備え、第２容器は、発振回路素子が搭載される凹部と、当該凹部の内底面に設けられた発振回路素子搭載用パッドと、前記凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極とを備え、前記第１容器が前記第２容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、前記第１容器が直方体状であり、当該容器の外側面の４つの稜部の各々には、第１容器の外底面まで当該容器の厚み方向に切り欠かれるとともに、その内壁面に導体が被着されたキャスタレーションが形成されてなり、前記底部電極は前記キャスタレーションと連続した引出部を介して第１容器の外底面の４隅に形成され、前記第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、平面視透過で接合電極が底部電極からはみ出しているとともに、前記引出部が前記接合電極の外周縁に対して外側にはみ出している。

上記発明によれば、圧電発振器の小型化に対応しつつ、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。これは第１容器と第２容器とが接合された状態において平面視透過で接合電極が底部電極からはみ出しているため、圧電発振器の小型化を妨げることなく省スペースで接合材のフィレット（メニスカス）の形成が可能となるからである。具体的には、底部電極の周縁から接合電極の周縁にかけて接合材のフィレットが形成されるため、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。

また本発明は、前記第１容器が直方体状であり、当該容器の外側面の４つの稜部の各々には、第１容器の外底面まで当該容器の厚み方向に切り欠かれるとともに、その内壁面に導体が被着されたキャスタレーションが形成されてなり、前記底部電極は前記キャスタレーションと連続した引出部を介して第１容器の外底面の４隅に形成され、前記第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、平面視透過で接合電極が底部電極からはみ出しているとともに、前記引出部が前記接合電極の外周縁に対して外側にはみ出している。

上記発明によれば、より接合強度を向上させることができる。これは第１容器と第２容器とが接合された状態において、引出部が接合電極の外周縁に対して外側にはみ出していることにより、少なくとも引出部から接合電極の外周縁にかけて接合材のフィレットが形成されて接合強度が向上するからである。

第１容器と第２容器との接合形態の具体例としては、底部電極と接合電極とが対向する領域の間に接合材が介在するとともに、第２容器の側壁の内壁面側においては底部電極の内周縁から接合電極の内周縁にかけて接合材のフィレットが形成され、第２容器の側壁の外壁面側においては引出部の外周縁から接合電極の外周縁にかけて接合材のフィレットが形成される接合形態が挙げられる。

なお、第１容器側の接合材のフィレットの起点は引出部の外周縁だけでなく、引出部と連続したキャスタレーションであってもよい。この場合、キャスタレーションにも接合材のフィレットが形成されることによって、より強固に第１容器と第２容器とを接合することができる。当該接合形態は、高い接合信頼性が要求される車載用途や、圧電発振器がより小型になった場合に好適である。また、キャスタレーションに接合材のフィレットが形成されることによって、圧電発振器の外部から接合材の這い上がり状態を確認できるようになる。

また上記目的を達成するために、前記第１容器が圧電振動片が前記搭載電極に片持ち接合される接合部を備え、前記第２容器の側壁を構成する辺のうち、平面視透過で前記接合部に対応する辺における接合電極の方が、平面視透過で前記接合部に対応しない辺における接合電極よりも、その平面視における面積が大きくなっていてもよい。

上記発明によれば、ＴＴＦＦ特性を向上させることができる。これは平面視透過で接合部に対応する辺における接合電極の方を、平面視透過で接合部に対応しない辺における接合電極よりも、その平面視の面積を大きくすることによって、第１容器の底部電極に対して接合材のフィレットが形成される領域を相対的に広く確保できることによる。つまり、第２容器の側壁を構成する辺のうち、平面視透過で接合部に対応する辺側の方が、対応しない辺側に比べて相対的に強固に第１容器と接合される。これにより、外部基板から発生した応力が接合部を介して圧電振動片に伝わるのを抑制することできるため、発振周波数の変動を抑制してＴＴＦＦ特性を向上させることができる。

以上のように、小型化に対応するとともに接合信頼性の高い圧電発振器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図 本発明の実施形態に係る水晶発振器の第１容器の底面模式図 本発明の実施形態に係る水晶発振器の上面透過図 本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図 本発明の実施形態に係る水晶発振器の部分側面図 本発明の実施形態の変形例に係る水晶発振器の上面透過図 本発明の実施形態の他の変形例に係る水晶発振器の上面透過図

以下、本発明の実施形態を温度補償機能を備えた水晶発振器（ＴＣＸＯ）を例に挙げ、図１乃至５を参照しながら説明する。なお図１は第２容器の上部に水晶振動子が搭載された状態における図３でのＡ−Ａ線における断面模式図である。また、図４は第２容器の上部に水晶振動子が搭載された状態における図３でのＢ−Ｂ線における断面模式図である。

図１は本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図である。水晶発振器１は全体としては略直方体状であり、平面視では略矩形となっている。本実施形態では水晶発振器１の平面視における外形寸法は、長辺が１．６５ｍｍで、短辺が１．２５ｍｍとなっている。なお、前述の水晶発振器の平面視の外形寸法は一例であり、前記外形寸法以外のパッケージサイズであっても本発明は適用可能である。

水晶発振器１は、第２容器３の上部に水晶振動子２が接合材（半田）を介して導電接合された，いわゆる「２階建て構造」となっている。水晶発振器１は、第２容器の外底面３０１の４隅に設けられた４つの外部接続端子１２が、半田等を介して外部基板と接合されるようになっている。以下、水晶発振器を構成する水晶振動子と第２容器等とに大別して説明する。

まず、水晶振動子２の概略について図１乃至２を参照しながら説明する。水晶振動子２は直方体状のパッケージからなる表面実装型の圧電振動子である。水晶振動子２は、水晶振動片７と、第１容器４と、蓋９が主な構成部材となっている。

図１に示す水晶振動片７は、ＡＴカット水晶振動板の表裏主面に各種電極が形成された平面視矩形状の圧電素子である。水晶振動板の表裏主面の各々には、励振電極Ｅ，Ｅが水晶振動板を挟んで対向するように一対で形成されている。そして一対の励振電極の各々からは、水晶振動板の長辺の一端側に向かって引出電極が引き出されている。この一対の引出電極の各々の終端部は接着用の電極（接着電極）となっている。なお、図１では励振電極（Ｅ）のみを図示し、前記引出電極と前記接着電極とは図示を省略している。

第１容器４は上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第１容器４は、絶縁性材料からなる平板状の底板部４０と、底板部４０の上面の外周部に取り付けられる金属製の枠部５とで構成されている。底板部４０はセラミックグリーンシートからなる２つの層（下層である第１層４１と、その上層の第２層４２）で構成されている。第２層４２の上面の外周部には図示しないタングステン（Ｗ）のメタライズ層が周状に形成されており、当該メタライズ層の上にコバール（Ｋｏｖａｒ）からなる枠部５がロウ材を介して取り付けられている。枠部５は平面視で環状となっており、その上面に蓋９がシーム溶接によって接合される。

蓋９は平面視略矩形の平板である。蓋９はコバールが基材となっており、基材の表面にニッケルメッキと金メッキが施されている。そして蓋の枠部５と接合される側の主面の外周部には封止材が枠状に形成されている。次に第１容器の概略について述べる。

図１に示すように、第１容器の枠部５と、底板部の第２層４２の上面とで囲まれた空間は凹部Ｃ１となっており、平面視では略矩形となっている。この凹部Ｃ１の内底面４２０（第２層４２の上面）の一短辺側には、水晶振動片７と導電接合される一対の搭載電極６，６が並列して形成されている（図１では１つのみ図示）。一対の搭載電極６，６の上には、前述した水晶振動片の一対の接着電極（図示省略）が導電性接着剤Ｓ，Ｓを介して一対一で導電接合される。これにより、水晶振動片７の長辺の一端側が搭載電極６上に片持ち支持接合される。本発明の実施形態においては、水晶振動片７が搭載電極６に片持ち支持接合された部位のことを「接合部」と称している。なお本実施形態では導電性接着剤Ｓにシリコーン系の導電性樹脂接着剤が使用されているが、シリコーン系以外の導電性樹脂接着剤を使用してもよい。

図２に示す第１容器４の外底面４１０（第１層４１の下面）は平面視略矩形となっており、外底面４１０の４隅の各々には底部電極８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が形成されている。なお、底部電極８ａについては、外底面４１０の１つの長辺の周縁側の角部が面取りされている。これは４つの底部電極の方向性を識別するための目印となっている。

本実施形態において搭載電極６および底部電極８等は、３種類の金属の積層構成となっている。具体的にはこれらの電極は、第１容器の基材（セラミック）上に印刷処理によってタングステン層が形成され、当該タングステン層の上に、ニッケルめっき層、金めっき層の順で電解めっき法によってめっき層が積層された構成となっている。このようにして搭載電極や底部電極等が一括で形成されている。なお前述した電極の各層を構成する金属材料は一例であり、他の金属材料を使用してもよい。例えばタングステンに代えてモリブデンを用いてもよい。

図２に示すように平面視略矩形の第１容器の外底面４１０の４つの角部は、平面視では４分の１円状に切り欠かれている。具体的には、第１容器の底板部４０の外側面の４つの稜部の各々は底板部を厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら４つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第１層４１の厚み分だけに導体が被着されている。このように４分の１円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーションと称し、図２では符号４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄで表示している。これらのキャスタレーション４０ａ〜４０ｄにおける各導体は、平面視４分の１円弧状の引出部Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を介して外底面４１０の底部電極８ａ〜８ｄの各々に電気的に接続されている。

４つの底部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄのうち８ｂと８ｄは、第１層４１と第２層４２の積層間に設けられた内部配線（図示省略）とキャスタレーション４０ｂ，４０ｄを経由して一対の搭載電極６，６とそれぞれ電気的に接続されている。残りの底部電極８ａおよび８ｃは、ビア（図示省略）と枠部５を介して金属製の蓋９と電気的に接続されている（グランド用端子）。

本実施形態では底板部４０のうち、第２層４２の内部を厚み方向に貫く貫通孔の内部に導体が充填されたビアが複数形成されている（図示省略）。こらら複数のビアは、その一端が第２層４２の上面に露出しており、一部のビアの一端は金属製の枠部５と電気的に接続されている。一方、前記一部のビアの他端はキャスタレーション４０ａと４０ｃを経由して最終的に底部電極８ａと８ｃと各々電気的に接続されている。底部電極８ａおよび８ｃを第２容器を介して外部基板のグランド端子とグランド電位で接続することによって、電磁的シールド効果を得ることができる。なお底部電極８ａと８ｃのいずれか一方だけをグランド電位で接続してもよい。
以上が水晶振動子の概略である。次に第２容器および第２容器に第１容器が接合された水晶発振器について図３乃至５を参照しながら説明する。

第２容器３は上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第２容器３は２枚のセラミックグリーンシートが積層された状態で焼成により一体成型されている。具体的には第２容器３は、平板状の第１層３０と、第１層３０の上面の外周部に積層され枠状の第２層３１とで構成されている（図１参照）。第１層３０の上面と第２層３１とで囲まれた空間は凹部Ｃ２となっている。つまり、第２層３１は凹部Ｃ２を包囲する側壁となっている。なお、図３は発振回路素子１３が凹部Ｃ２に搭載された状態を表しており、水晶振動子２が第２容器３の上に接合された状態における底部電極８の位置を点線で透過表示している。

図３に示すように凹部Ｃ２は発振回路素子１３が搭載される空間であり、後述する切り欠き部（３１，３２）を除けば平面視略矩形となっている。なお図３では記載を省略しているが、凹部Ｃ２の内底面３００（第１層３０の上面）には、複数の発振回路素子搭載用パッドとこれらのパッドから引き出された電極パターン（配線）が形成されている。つまり、複数の発振回路素子搭載用パッドは図示しない電極パターンの端部となっている。

第２容器の側壁である第２層３１は、対向する１組の短辺部と対向する１組の長辺部とから成っている。すなわち、短辺側の側壁である短辺部３ａ，３ｂと、長辺側の側壁である長辺部３ｃ，３ｄの４つの側壁で構成されている。このうち図３に示すように、一端側の短辺部３ａには切り欠き部３１が、他端側の短辺部３ｂには切り欠き部３２がそれぞれ形成されている。

切り欠き部３１，３２を利用して、アンダーフィル剤を滴下するためのニードルやノズルや、シェア強度測定用のツールを挿入することができる。アンダーフィル剤を発振回路素子１３と凹部の内底面３００との隙間に行き渡らせることにより、発振回路素子１３の第２容器３への接合信頼性を向上させることができる。なお、本実施形態ではアンダーフィル剤としてエポキシ系樹脂を使用しており、図１における符号Ｒはアンダーフィル剤が硬化した後の状態を表している。

平面視で平面視略矩形の第２容器の４つの角部は、平面視では４分の１円状に切り欠かれている。具体的には、第２容器の第１層３０と第２層３１の外側面の４つの稜部の各々を当該容器の厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら４つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第１層３０の厚み分だけに導体が被着されている。図３では４分の１円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーション３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ）として図示している。

図３に示す第２層３１の上面３１０（側壁の上面）は平坦面であり、当該上面の４隅部分には４つの接合電極１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが形成されている。これらの接合電極は、水晶振動子２の外底面４１０に設けられた４つの底部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと一対一で対応している。すなわち、接合電極１０ａは底部電極８ａに対応し、接合電極１０ｂは底部電極８ｂに、接合電極１０ｃは底部電極８ｃに、接合電極１０ｄは底部電極８ｄにそれぞれ対応している。

接合電極１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）は、その平面視形状がアルファベットの「Ｌ」字状に屈曲した形状となっている。すなわち接合電極１０は、平面視で略矩形の凹部Ｃ２の仮想角部（図３では角部が曲率を帯びているため）と、当該角部を挟んで隣接する２つの辺に沿うようにして側壁の上面（第２層３１の上面３１０）に形成されている。つまり、接合電極１０の内周縁は側壁の内周縁に沿って形成されている。一方、接合電極１０の外周縁のうち第２容器のキャスタレーション３３ａ〜３３ｄに近接する角部は平面視で４分の１円状に切り欠かれている。なお接合電極１０の第２容器のキャスタレーション３３ａ〜３３ｄに近接する角部は、平面視で４分の１円状でなくてもよい。例えば当該角部をＣ面状に切り欠いた構成であってもよい。また、当該角部を切り欠かない構成（直角）であってもよい。

第２容器の側壁のうち１組の長辺部３ｃ，３ｄには、当該側壁の内壁面を半円柱状に切欠き、その内部に導体が充填された４つのビア（ハーフビア）が形成されている（図示省略）。つまり、これら４つのビアは第２容器の側壁の内壁面に露出している。これら４つのビアの一端側は４つの接合電極１０ａ〜１０ｄと各々電気的に接続されている。これら４つのビアの他端側は、凹部Ｃ２の内底面３００の複数の発振回路素子搭載用パッド１１の一部と電気的に接続されている（図１参照）。

このように第２容器の側壁の内壁面に露出したビアを形成することによって、各ビアの上方に位置する底部電極８の内周縁から当該ビアにかけて接合材のフィレットが形成されるため、第１容器の引出部Ｌ１〜Ｌ４やキャスタレーション４０ａ〜４０ｄにおける接合材のフィレットと、接合電極１０の底部電極８に対するはみ出し領域における接合材のフィレットと相まって、第１容器と第２容器との接合強度をより向上させることができる。なお、本発明の実施形態では、４つの接合電極１０ａ〜１０ｄと発振回路素子搭載用パッドとの電気的接続をビアを介して行っているが、ビアを用いずに側壁の外壁面または内壁面を経由した引き回しによって電気的接続を行ってもよい。

発振回路素子１３は、発振回路や温度センサ、温度補償回路等が１チップ化された集積回路素子（ベアチップＩＣ）であり、その外観は直方体状となっている。発振回路素子１３（ＩＣ）の回路面側の複数の各種機能端子（図示省略）は、金属バンプＢを介して複数の発振回路素子搭載用パッド１１と導電接合されている（図１参照）。

発振回路素子１３の各種機能端子のうち、２つの端子（水晶用端子）は前記電極パターンおよび前述のビアを経由して接合電極１０ｂ，１０ｄと電気的に接続されている。そして第２容器の接合電極１０ｂ，１０ｄと第１容器の底部電極８ｂ，８ｄとが各々導電接合されることによって、最終的に発振回路素子１３の前記２つの水晶用端子は、水晶振動片７の表裏主面に形成された励振電極Ｅ，Ｅと電気的に接続されることになる。なお発振回路素子１３の水晶振動片７と接続される端子以外の機能端子は、電極パターンやビア、第２容器のキャスタレーション３３ａ，３３ｃを経由して接合電極１０ａ，１０ｃや４つの外部接続端子１２と電気的に接続されている。

第２容器の上部に第１容器を位置決め載置した状態では、図３に示すように接合電極１０の外縁は、底部電極８（点線で表示）の外縁よりも外側に位置している。つまり、第１容器と第２容器とが接合された状態において、平面視透過で接合電極１０が底部電極８からはみ出した状態となっている。具体的には接合電極１０ａ〜１０ｄは、引出部Ｌ１〜Ｌ４と、底部電極８ａ〜８ｄの引出部の近傍の領域と、底部電極８ａ〜８ｄの凹部Ｃ２の上方に位置する領域とを除いて、底部電極よりも外側にはみ出している。なお、引出部全体が接合電極よりも外側にはみ出しているだけでなく、引出部の一部が接合電極よりも外側にはみ出している構成であってもよい。

上記構成によれば、水晶発振器の小型化に対応しつつ、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。これは第１容器と第２容器とが接合された状態において平面視透過で接合電極１０が底部電極８からはみ出しているため、水晶発振器の小型化を妨げることなく省スペースで接合材のフィレットの形成が可能となるからである。具体的には、図４に示すように底部電極８ａ，８ｄの周縁から接合電極１０ａ，１０ｄの周縁にかけて接合材のフィレットＦ１（内周縁側），Ｆ２（外周縁側）が形成されるため、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。

また本発明の実施形態では、図５に示すように底部電極８ａと接合電極１０ａとが対向する領域の間に接合材１４が介在するとともに、第２容器の側壁の内壁面側（凹部Ｃ２に面する側）においては底部電極８ａの内周縁から接合電極１０ａの内周縁にかけて接合材１４のフィレットＦ１が形成される。

一方、第２容器の側壁の外壁面側においては、第１容器のキャスタレーション４０ａの導体部分から、接合電極１０ａの外周縁にかけて接合材のフィレットＦ３が形成されている。つまり、第１容器の外底面の４隅における接合材のフィレットの起点は、引出部と連続したキャスタレーションとなっている。なお本実施形態では、溶融した接合材がキャスタレーションの導体部分にまで及ぶように、予めその量がコントロールされている。

以上のように本発明の実施形態では、キャスタレーション４０ａ〜４０ｄの導体部分の一部または全部への接合材１４の這い上がり１４ｈを形成しつつ、引出部Ｌ１〜Ｌ４と底部電極８ａ〜８ｄの各々に接合材が及んだ状態となっている。このような接合形態によって、接合材が引出部と底部電極の各々に及んだ状態の場合に比べて、より強固に第１容器と第２容器とを接合することができる。当該接合形態は、高い接合信頼性が要求される車載用途や、より水晶発振器が小型になった場合に好適である。また、キャスタレーションに接合材のフィレットが形成されることによって、水晶発振器の外部から接合材の這い上がり状態を確認できるようになる。

−本発明の実施形態の変形例−
図６に本発明の実施形態の変形例に係る水晶発振器の上面透過図を示す。なお、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付してその説明を割愛する。

本発明の実施形態の変形例では、なお水晶振動子の底部電極については、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一となっている。

図６は水晶振動子２が第２容器１６の上に接合された状態における，底部電極の位置を点線で、第１容器の搭載電極の位置を実線で、それぞれ平面視透過で表示したものである。本発明の実施形態の変形例では、第２容器の接合電極の構成が前述した実施形態と異なっている。すなわち、４つの接合電極１７ａ〜１７ｄの全てが、前述した実施形態における接合電極（１０ａ〜１０ｄ）よりも平面視の大きさが大きくなっている。

４つの接合電極１７ａ〜１７ｄは、平面視矩形状の第２容器の対向する２つの短辺の各中央を通る直線に対して線対称となるように配置されている。そして、接合電極１７ａと１７ｄとは、接合電極１７ｂと１７ｃに比べて大きな面積となっている。具体的には接合電極１７ａ〜１７ｄは、前述した実施形態における接合電極に比べて、その先端部分が第２容器の長辺中央方向および短辺中央方向へそれぞれ延長されている。

第２容器の側壁を構成する辺のうち、短辺部１６ａには切り欠き部は形成されていないため、短辺部１６ａは短辺部１６ｂよりも側壁上面の面積が相対的に大きくなっている。切り欠き部が形成されていない短辺部１６ａの上面の領域を利用して、接合電極１７ａと１７ｄとが第２容器の短辺方向において互いに近接するように配置されている。

短辺部１６ａは平面視透過で接合部（搭載電極）に対応する辺となっており、短辺部１６ｂは平面視透過で接合部（搭載電極）に対応しない辺となっている。すなわち、平面視透過で接合部に対応する辺における接合電極１７ａ，１７ｄの方が、平面視透過で前記接合部に対応しない辺における接合電極１７ｂ，１７ｃよりも、その平面視における面積が大きくなっている。

図６に示すように第１容器４と第２容器１６の接合後の状態において、平面視透過で接合電極１７ａ〜１７ｄは底部電極８ａ〜８ｄからはみ出した状態となっている。

上記構成によれば、ＴＴＦＦ特性を向上させることができる。これは平面視透過で接合部に対応する辺における接合電極１７ａ，１７ｄの方を、平面視透過で接合部に対応しない辺における接合電極接合電極１７ｂ，１７ｃよりも、その平面視の面積を大きくすることによって、第１容器の底部電極８ａ〜８ｄに対して接合材のフィレットが形成される領域を相対的に広く確保できることによる。つまり、第２容器の側壁を構成する辺のうち、平面視透過で接合部に対応する辺側（短辺部１６ａ）の方が、対応しない辺側（短辺部１６ｂ）に比べて相対的に強固に第１容器と接合される。これにより、外部基板から発生した応力が接合部を介して水晶振動片７に伝わるのを抑制することできるため、発振周波数の変動を抑制してＴＴＦＦ特性を向上させることができる。

−本発明の実施形態の他の変形例−
本発明の実施形態の他の変形例について図７を参照しながら説明する。図７は水晶振動子２が第２容器１８の上に接合された状態における底部電極の位置を点線で透過表示した図である。以下、本発明の実施形態との相違点について述べる。なお、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付してその説明を割愛する。

本発明の実施形態の他の変形例では、第２容器の構成が前述した本発明の実施形態と異なっている。なお水晶振動子の底部電極は、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一である。

平面視で第２容器１８の４つの角部２０ａ〜２０ｄは直角になっており、前述したキャスタレーション（３３）は形成されていない。このように第２容器にキャスタレーションが形成されないことによって、キャスタレーションが形成された容器に比べて容器本体の剛性を向上させることができる。さらに、側壁の上面の面積をより広く確保することができるため、接合電極を配置できる領域を拡大させることができる。

また、第２容器１８の一端側の短辺部１８ａと他端側の短辺部１８ｂには切り欠き部は形成されていない。図７のように第２容器の全ての側壁１８ａ〜１８ｄに切り欠き部が形成されていないことによって、側壁に切り欠き部が形成された容器に比べて容器本体の剛性を向上させることができる。以上のように、本発明の実施形態の他の変形例に係る第２容器は、容器の剛性を高めつつ、接合電極を配置できる領域を拡大することができるため、圧電発振器の小型化がより進行した場合に好適である。

第２容器１８の側壁の上面１８０の４隅部分には、４つの接合電極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが形成されており、これらの接合電極は、水晶振動子２の４つの底部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと一対一で対応している。すなわち、接合電極１９ａは底部電極８ａに，接合電極１９ｂは底部電極８ｂに，接合電極１９ｃは底部電極８ｃに，接合電極１９ｄは底部電極８ｄにそれぞれ対応している。

接合電極１９（１９ａ〜１９ｄ）は、その平面視形状は略「Ｌ」字状に屈曲した形状であるが、一部の構成が本発明の実施形態と異なっている。具体的には、接合電極１９の内周縁は側壁の内周縁に沿って形成されているが、第２容器１８の側壁の内周縁を超えて、当該側壁の内壁面まで及んでいる。一方、接合電極１９の外周縁のうち第２容器の角部２０ａ〜２０ｄに直近となる角部は直角となっている。

図７に示すように第１容器４と第２容器１８の接合後の状態において、平面視透過で接合電極１９ａ〜１９ｄは底部電極８ａ〜８ｄからはみ出した状態となっている。
具体的には、２つの短辺部１８ａ，１８ｂと、２つの長辺部１８ｃ，１８ｄの各上面において接合電極が底部電極からはみ出しているとともに、水晶振動子２の引出部Ｌ１〜Ｌ４に対して外側に接合電極１９ａ〜１９ｄの角部を含む領域がはみ出している。

上記構成によれば、接合電極１９ａ〜１９ｄの角部を含む領域が引出部Ｌ１〜Ｌ４に対して外側にはみ出しているため、接合電極１９ａ〜１９ｄの角部を含む周縁から引出部Ｌ１〜Ｌ４の周縁にかけて接合材のフィレットが形成される。

また、接合電極１９の第２容器の角部２０ａ〜２０ｄに直近となる角部が切り欠かれていないため接合電極の面積が増大することになる。以上により、第１容器と第２容器との接合強度をより向上させることができる。また、接合電極１９は第２容器１８の側壁の内壁面まで及んで形成されているため、底部電極８の内周縁から接合電極１９の前記内壁面側の周縁にかけて接合材のフィレットが形成されるようになる。これにより、凹部Ｃ３側における接合強度も向上させることができる。

本発明の実施形態の変形例では、なお水晶振動子の底部電極については、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一となっている。

本発明の実施形態とその変形例および他の変形例において、圧電発振器として温度補償型の水晶発振器（ＴＣＸＯ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を例に挙げたが、ＴＣＸＯに限らず、温度補償機能を有さない水晶発振器（ＳＰＸＯ）においても本発明は適用可能である。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

圧電発振器の量産に適用できる。

１ 水晶発振器
２ 水晶振動子
３、１６ 第２容器
４ 第１容器
５ 枠部
６ 搭載電極
７ 水晶振動片
８ａ〜８ｄ 底部電極
１０ａ〜１０ｄ、１７ａ〜１７ｄ 接合電極

Claims (2)

1. 第１容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極とを備え、
   第２容器は、発振回路素子が搭載される凹部と、当該凹部の内底面に設けられた発振回路素子搭載用パッドと、前記凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極とを備え、
   前記第１容器が前記第２容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、
   前記第１容器が直方体状であり、当該容器の外側面の４つの稜部の各々には、第１容器の外底面まで当該容器の厚み方向に切り欠かれるとともに、その内壁面に導体が被着されたキャスタレーションが形成されてなり、前記底部電極は前記キャスタレーションと連続した引出部を介して第１容器の外底面の４隅に形成され、前記第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、
   平面視透過で接合電極が底部電極からはみ出しているとともに、前記引出部が前記接合電極の外周縁に対して外側にはみ出していることを特徴とする圧電発振器。
2. 前記第１容器が圧電振動片が前記搭載電極に片持ち接合される接合部を備え、前記第２容器の側壁を構成する辺のうち、平面視透過で前記接合部に対応する辺における接合電極の方が、平面視透過で前記接合部に対応しない辺における接合電極よりも、その平面視における面積が大きいことを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。

Images