JP6687049B2 - 電子デバイス、電子デバイス用回路基板、電子機器、移動体 - Google Patents

電子デバイス、電子デバイス用回路基板、電子機器、移動体 Download PDF

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Description

本発明は、回路基板を備えた電子デバイス、電子デバイス用回路基板、電子機器、および移動体に関する。
従来の電子デバイスは、例えば、特許文献1に記載されているように、基板部の一方の面に水晶振動片(圧電振動素子)、その裏面に水晶振動片と導通している水晶端子(搭載パッド)、および水晶端子と導通した電子部品(集積回路素子)を備えた、所謂、両面搭載構造の水晶発振器が知られていた。
水晶発振器は、小型化の要求に対して、より小型の電子部品が用いられると共に、回路基板の搭載面の面積が小さく設計されてきた。
電子部品は、例えば回路基板に搭載され、金属バンプを介して水晶端子と接続される。一般的に金属バンプが配置される面積の小面積化技術は、集積化技術の進歩と比べて進歩が緩やかである。
そのため、水晶発振器は、小型化が進むに従い回路基板の面積に対して水晶端子の面積の割合が大きくなり易い。
または、両面搭載構造の水晶発振器の場合、水晶振動片の電気的特性を確認する際に水晶端子にプローブピンを当接するため、水晶端子の面積は、他の搭載パッドの面積よりも大きい。
なお、水晶端子は、水晶振動片の励振電極の数と同じ数が用意され、プローブピンとの当接の容易性、または水晶発振器が搭載されるプリント基板と水晶端子との間の浮遊容量への対策、を優先した位置に配置される。
特開2010−178170号公報
しかしながら、特許文献1に記載の水晶発振器では、水晶端子と励振電極間の浮遊容量に対して考慮されていない。
浮遊容量としては、例えば、水晶端子を介して水晶振動片の両電極間に発生する等価並列容量C0があり、この値が大きくなる程、電子デバイスの電気的特性が劣化してしまう場合があった。
特に、水晶発振器の小型化が進むと基板部も薄くなるため、水晶端子と励振電極間の距離が近づき浮遊容量が大きくなり易すい。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る電子デバイスは、表裏の関係である第1主面および第2主面を有している絶縁性基板と、前記第2主面に配置されている第1導電パターンおよび第2導電パターンと、振動片用基板、前記振動片用基板の一方の面にあって前記第1主面に対向していると共に、前記第1導電パターンと導通している第1電極パターン、および前記振動片用基板の他方の面に配置されている第2電極パターンを備えており、前記1主面上に配置されている振動片と、を備え、平面視において、前記第1導電パターンが前記第1電極パターンと重なっている第1部分を有し、前記第1部分の面積は、平面視において前記第2導電パターンが前記第1電極パターンに重なる面積よりも大きいことを特徴とする。
本適用例によれば、第1部分においては、対面し合う第1電極パターンと第1導電パターンとが導通しており、かつ第1部分の面積が、第1電極パターンと第2導電パターンとの重なる面積よりも大きい。これにより、第1電極パターンと第2導電パターンとの間では寄生容量が発生し易いものの第1電極パターンの領域における寄生容量が発生し難くい領域の割合が広くなるので、電子デバイスの電気的特性を向上させることができる。
[適用例2]上記適用例に記載の電子デバイスは、少なくとも前記第1導電パターンに重ねられて、前記第2主面上に配置されている電子部品を備え、前記電子部品を介して前記第1部分を平面視して、前記第1部分が前記電子部品に覆われており、前記第1部分の面積は、前記第2導電パターンにおける前記第1電極パターンと前記電子部品とに重なる面積よりも大きいことが好ましい。
本適用例によれば、上述の効果に加え、振動片が動揺して振動片と電子部品との距離が変動しても第1部分の領域においては浮遊容量の変動は小さい。そしてこの第1部分の面積の割合が、第2導電パターンにおける第1電極パターンと電子部品とに重なる面積よりも大きいので電子デバイスの電気的特性を向上させることができる。
[適用例3]上記適用例に記載の電子デバイスは、前記電子部品が、アナログ回路ならびにデジタル回路を備えており、前記第1導電パターンは、前記デジタル回路と重なっている面積が、前記アナログ回路と重なっている面積よりも大きいことが好ましい。
本適用例によれば、上述の効果に加え、第1導電パターンは、大きな面積であっても第1導電パターンから寄生容量を介して供給される信号の影響を受け難いデジタル回路との重なりの割合が広いので電子デバイスの電気的特性を向上させることができる。
[適用例4]上記適用例に記載の電子デバイスは、前記絶縁性基板が、少なくとも前記第1部分と重なる箇所が単層構造であることが好ましい。
本適用例によれば、上述の効果に加え、絶縁性基板内にシールド導電層を介在させることができない単層構造の絶縁性基板において浮遊容量に対する電子デバイスの電気的特性の向上を実現することができる。
[適用例5]上記適用例に記載の電子デバイスを備えた電子機器。
本適用例によれば、上述の効果により、性能が優れている電子機器を実現することができる。
[適用例6]上記適用例に記載の電子デバイスを備えた移動体。
本適用例によれば、上述の効果により、性能が優れている移動体を実現すことができる。
[適用例7]本適用例に係る電子デバイス用回路基板は、表裏の関係である第1主面および第2主面を有している絶縁性基板と、前記第2主面に配置されており、かつ前記絶縁基板上に配置される振動片と導通されると共に、前記第2主面上に配置される電子部品と導通される第1導電パターンおよび第2導電パターンと、を備え、前記第1導電パターンおよび前記第2導電パターンが、平面視して電子部品にて覆われる前記第2主面の領域に配置されており、前記第2導電パターンの面積が前記第1導電パターンの面積よりも小さいことを特徴とする。
本適用例によれば、電子デバイス用回路基板に搭載される電子部品の端子に付加できる寄生容量値の許容差がある場合、これに対応することがきる。
実施形態1に係る電子デバイス用回路基板の図。 実施形態1に係る振動片の図。 実施形態1に係る電子デバイスの図。 実施形態1に係る電子デバイス用回路基板の図。 実施形態2に係る電子デバイスの図、および電子部品の図。 実施形態2に係る電子デバイスの図。 実施形態2に係る電子部品の図。 電子デバイスの変形例1を示す図。 電子デバイスの変形例1を示す図。 本発明に係る電子デバイスを備える電子機器としてのモバイル型(又はノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 本発明に係る電子デバイスを備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図。 本発明に係る電子デバイスを備える電子機器としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図。 本発明に係る電子デバイスを備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電子デバイス用回路基板を示す図であり、図1(A)は第1主面を平面視した図、図1(B)は図1(A)におけるE−E断面図、図1(C)は図1(A)におけるF−F断面図、図1(D)は第2主面を平面視した図である。
図2は、振動片を示す図であり、図2(A)は第2面(他方の面)を平面視した図である。図2(B)は図2(A)におけるE−E断面図、図2(C)は図2(A)におけるF−F断面図、図2(D)は図2(A)における第2面に対して裏面側となる第1面(一方の面)を平面視した図ある。
図3は、電子デバイスを示す図である。図3(A)は電子デバイス用回路基板の第1主面側から平面視した図、図3(B)は断面図であり、電子デバイス用回路基板においては図1(B)に示す断面であり、振動片においては図2(C)に示す断面である。図3(C)は断面図であり、電子デバイス用回路基板においては図1(C)に示す断面であり、振動片においては図2(B)に示す断面である。図3(D)は電子デバイス用回路基板の第2主面側を平面視した図である。
まず、実施形態1に係る電子デバイス用回路基板について説明する。
図1(A)に示すように、電子デバイス用回路基板100は、セラミックなどからなる四角形(略四角形も含む)の絶縁性基板1の第1主面に搭載パッド2、搭載パッド3、搭載パッド2から引き出されている引出配線4、および搭載パッド3から引き出されている引出配線5が配置されている。
さらに図1(D)に示すように、絶縁性基板1の第2主面には、第1導電パターン6、第2導電パターン7、および第3導電パターン8が配置されている。そして第1導電パターン6は第2導電パターン7と比較して面積が大きい。
第1導電パターン6、第2導電パターン7、および第3導電パターン8は、互いに絶縁された状態であり、互いに短絡し合うような引出配線による導通はなされていない。
また、第1導電パターン6と第2導電パターン7とは、第2主面の一辺に沿って一列に並んでいる。
第2主面において、第1導電パターン6と第2導電パターン7との間にある中心点Hは、第1導電パターン6と第2導電パターン7との並び方向に対して直交する中心線G−Gを境にして第2導電パターン7側にあるように配置されている。
第1導電パターン6は中心線G−Gに沿って並んでいる2つの第3導電パターン8に挟まれており、第3導電パターン8よりも中心線G−G側に突き出た形状である(第3導電パターン8よりも第1導電パターン6の方が中心線G−Gに近い)。
引出配線4と第2導電パターン7とは、絶縁性基板1の厚さ方向に沿って配線されている引出配線9を介して導通している。
引出配線5と第1導電パターン6とは、絶縁性基板1の厚さ方向に沿って配線されている引出配線10を介して導通している。
次に、実施形態1に係る振動片について説明する。
振動片は、MEMS発振子、ジャイロ振動片、音叉振動片など極性の異なる2つの電極を備えたものであれば適用可能である。なお本実施形態では圧電振動型の振動片200を用いて説明する。
図2(D)に示すように、振動片200は、振動片用基板20を備えており、ATカット水晶結晶板からなる。振動片用基板20の第1面(一方の面)に第1電極パターン21が配置されている。なお、振動片用基板20はATカット水晶結晶板に限らず、ATカット水晶結晶板、SCカット水晶結晶板、圧電結晶体などを用いても良い。
第1電極パターン21は、ニッケル、またはクロム層、またはこれらを含む合金からなる第1層、その表面上に金、または銀、またはこれらを含む合金からなる第2層等から構成され、振動片用基板20を駆動させるための励振用電極22、および励振用電極22から振動片用基板20の外縁に向かって延在している引出パターン23を備えている。
なお、図2(B)に示すように引出パターン23は、必要に応じて一方の面から振動片用基板20の側面を伝って他方の主面にまで延在しても良い。
さらに振動片200は、図2(A)に示すように、振動片用基板20の第1面に対して裏面である第2面(他方の面)に第2電極パターン24が配置されている。
第2電極パターン24は、ニッケル、またはクロム層、またはこれらを含む合金からなる第1層、その表面上に金、または銀、またはこれらを含む合金からなる第2層等から構成され、振動片用基板20を駆動させるための励振用電極25、および励振用電極25から振動片用基板20の外縁に向かって延在している引出パターン26を備えている。
なお、図2(C)に示すように、引出パターン26は、必要に応じて他方の面から振動片用基板20の側面を伝って一方の主面にまで延在しても良い。
なお、振動片200は、図2(A)に示すように、角部が曲線である矩形の構造であるが、角部の形状がこれ以外の矩形であってもよい。また矩形以外でもよく、例えば円形、楕円形、オバール形状、または多角形(角部が曲線のものも含む)であっても良い。
さらに振動片200は、振動片用基板20の一方の面、および他方の面が全域にわたり平坦な形状であるが、少なくとも何れかの面が凸上に曲がっているコンベックス形状、少なくとも何れかの面の外縁寄りが傾斜しているベベル形状、少なくとも何れかの面における励振用電極22、25と重なる領域が凸出しているメサ形状、またはこれらの組み合わせの形状であっても構わない。
次に、実施形態1に係る電子デバイスについて説明する。
図3に示すように電子デバイスは、振動片200が電子デバイス用回路基板100に搭載されたものである。
すなわち、電子デバイス300は、振動片200の一方の面を絶縁性基板1の第1主面側に対向させた状態で、振動片200が電子デバイス用回路基板100に配置されており、さらに、必要に応じて蓋体(図示を省略)にて振動片200を覆い、かつ蓋体を絶縁性基板1の第1主面側に配置し、蓋体と電子デバイス用回路基板100で振動片200の収容スペースが形成されている。
図3(A)(B)に示すように振動片200は、引出パターン26と搭載パッド2とが導電性接着剤または金属バンプなどの接合部材30を介して接続されており、これにより第2電極パターン24と第2導電パターン7とが導通されていると共に、接合部材30によって電子デバイス用回路基板100に片持ち梁の状態で固定、支持されている。
さらに、図3(C)に示すように振動片200は、引出パターン23と搭載パッド3とが導電性接着剤または金バンプなどの接合部材31を介して接続されており、これにより第1電極パターン21と第1導電パターン6とが導通されている。
電子デバイス用回路基板100と第1電極パターン21との位置関係について説明する。
図3(D)は電子デバイス用回路基板100を第2主面側から平面視した状態であり、第1電極パターン21の輪郭の位置を点線にて示している(透視図)。
同図に示すように、第1導電パターン6は、第1電極パターン21と重なっている第1部分32を含んでいる。
第2導電パターン7は、第1電極パターン21と重なっている面積が0以上(第2部分33の面積≧0)の第2部分33を含んでおり、例えば、第1部分32の面積が第2部分の面積に対して1.5倍以上大きいことが望ましい。
さらに、第3導電パターン8は、第1電極パターン21と重なっている面積が0以上(第3部分34の面積≧0)の第3部分34を含んでいる。
そして、第1部分32の面積は第2部分33の面積よりも大きく(第1部分32の面積>第2部分33の面積)、これによって第1電極パターン21と第1導電パターン6および第2導電パターン7との間の寄生容量の総合値を抑えることができる。
すなわち、第1導電パターン6と第1電極パターン21とは導通状態(例えば短絡状態)であるため同電位になる。
そのため、第1導電パターン6と第1電極パターン21との間の電位差は実質0になるので誘電率の高い絶縁性基板1が介在していたとしてもその間の寄生容量は発生し難い。
よって第1部分32の面積が大きいほど第1電極パターン21に発生する寄生容量値を低減することが期待できる。
一方、第2導電パターン7と第1電極パターン21との間は、実質的には電気的に絶縁状態(高インピーダンス状態)であるため寄生容量が発生し易く、寄生容量の値が大きいほど振動片200の等価並列容量C0の値が大きくなる。
そのため、第2部分33の面積を小さくするほど、第1電極パターン21に発生する寄生容量値を低減できる。
従って、第1部分32の面積>第2部分33の面積の関係とすることで、相乗効果により、第1電極パターン21と第1導電パターン6および第2導電パターン7との間の寄生容量の総合値を抑えることができる。
また第3部分34においても第1部分32よりも面積が小さい方が望ましい。
第3部分34の面積が小さいほど、第1電極パターン21と第3導電パターン8との間の寄生容量を小さく低減できる。
特に、第3部分34が、図3(D)に示す第1導電パターン6、または第2導電パターン7を境にして振動片200の自由端側(接合部材30、31側とは反対側の端側)にある場合、第1部分32の面積>第2部分33の面積≧第3部分34の面積≧0とすることが望ましい。
すなわち、電子デバイス300に衝撃が加わった場合、接合部材30、31から自由端側に向かうにつれて動揺する幅が大きくなり、動揺する幅が大きいほど寄生容量の値の変動も大きくなり易い。
そのため第1導電パターン6、第2導電パターン7よりも自由端側に近い位置の第3導電パターン8における第3部分34の面積を小さくし、第1電極パターン21に発生する寄生容量の値の変動幅を小さく抑えることが望ましい。
特に、第3導電パターン8から発振器などの出力信号が出力される場合、寄生容量を介して出力信号がノイズとして振動片200に入力される恐れがあり異常発振の原因となりやすい。
従って、このような構成の場合においても、異常発振を低減するのに本発明は有効である。
また、本発明は、絶縁性基板1における少なくとも第1部分と重なる箇所が単層構造である場合に有効である。
即ち、絶縁性基板が積層構造であれば、積層間に接地されるシールド用の金属パターンを配置した構成のみで課題を解決することも考えられるが、絶縁性基板1が単層である場合、シールド用の金属パターンを配置する積層間が存在しないため、上述した積層構造のような対策を行い難いからである。
図4は実施形態1の他の応用例であり、電子デバイス用回路基板100の第2主面を平面視した図であり、搭載される振動片200の第1電極パターン21の輪郭の位置を点線にて示している(透視図)。
図4に示す電子デバイス用回路基板100は、第1導電パターン6と第2導電パターン7との面積が実質等しいところが、図1に示した電子デバイス用回路基板100と異なる。
同図に示すように、本応用例の場合、第1導電パターン6の全面が第1電極パターン21と重なっている。
第2導電パターン7は、第1電極パターン21と重なっている面積が0以上(第2部分33の面積≧0)の第2部分33を含んでいる。
さらに、第3導電パターン8は、第1電極パターン21と重なっている面積が0以上(第3部分34の面積≧0)の第3部分34を含んでいる。
以上述べたように、本実施形態に係る電子デバイスによれば、以下の効果を得ることができる。
第1部分32においては、第1電極パターン21と、第1電極パターン21と重なっている第1導電パターン6と、が導通しているため同電位であり、かつ第1部分32の面積が、第1電極パターン21と第2導電パターン7との重なる面積よりも大きい。これにより、第1電極パターン21における寄生容量が発生し難くい領域の割合が広くなるので電子デバイスの電気的特性を向上させることができる。
(実施形態2)
図5は、実施形態2に係る電子デバイス、電子部品を回路配置面側を平面視した図であり、図5(A)は電子デバイスを、電子デバイス用回路基板100の第2主面側から平面視した図、図5(B)は電子部品を図5(C)のD−Dから平面視した図、図5(C)は電子デバイスの断面図である。図6は、図5に示す電子デバイスにおける透視図であり、図6(A)は第1導電パターン6または第2導電パターン7が、第1電極パターン21と重なる面積に対して、電子部品40と重なる面積の方が大きい場合の図、図6(B)は第1導電パターン6または第2導電パターン7が、第1電極パターン21と重なる面積に対して、電子部品40と重なる面積の方が小さい場合の図である。
本実施形態に係る電子デバイスについて、これらの図を参照して説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
実施形態2に示す電子デバイスは、例えば圧電発振器である。
図5(A)に示すように、電子デバイス400は、図3に示した電子デバイス300にさらに集積回路部品(ICチップ)である電子部品40を備えている。
図5(B)に示すように電子部品40は、シリコン基板41の主面側に集積回路としてアナログ回路42、デジタル回路43が構成されていると共に、実装パッド44、45、46、47、48、49を備えている。
アナログ回路42は、振動片200を駆動させるための発振用の増幅回路、必要に応じて、振動片200の電気的性能の温度特性を補償するための温度補償回路、振動片200を加熱するための過熱素子、などの回路のうち電子デバイス400に求められる機能に必要なものが内蔵されている。
デジタル回路43は、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの記憶回路や、必要に応じて演算回路を備えている。
実装パッド44とデジタル回路43とが隣り合うように実装パッド44と実装パッド45との間には、デジタル回路43が配置されている。
なお本実施形態の場合、実装パッド44と実装パッド45との並び方向に沿ってアナログ回路42、およびデジタル回路43が並んで配置されている。
アナログ回路42内の、増幅回路の出力信号が実装パッド44に供給されるように、増幅回路の出力配線と、実装パッド49とが、シリコン基板41に形成された導体路を介して接続されている。
アナログ回路42内の、増幅回路へ入力信号が実装パッド45から供給されるように、増幅回路の入力配線と、実装パッド45とが、シリコン基板41に形成された導体路を介して接続されている。
アナログ回路42内の、定電源回路へ実装パッド46を介して電力を供給できるように、定電源回路と、実装パッド46とが、シリコン基板41に形成された導体路を介して接続されていると共に、接地用回路と、実装パッド47とが、シリコン基板41に形成された導体路を介して接続されている。
実装パッド48は、必要に応じてアナログ回路42へ直流電圧などの電気信号や、デジタル回路43への制御信号、データ信号を入力するための端子として利用されものであり、その用途が達成できるようにアナログ回路42、デジタル回路43とシリコン基板41に形成された導体路を介して接続されている。
さらに、発振器の出力信号として、アナログ回路42からの発振信号が、実装パッド49から出力されるように、アナログ回路42と、実装パッド49とが、シリコン基板41に形成された導体路を介して接続されている。
そして、図5(A)に示すように、電子部品40を電子デバイス用回路基板100の第2主面側に搭載した状態において、実装パッド44は、第1導電パターン6と重なり、実装パッド45は第2導体パターン7と重なり、実装パッド45〜49は、それぞれ個別の第3導電パターン8−1、第3導電パターン8−2、第3導電パターン8−3、第3導電パターン8−4、と重なるようにシリコン基板41に配置されている。
なお、本実施形態の場合、例えば図5(A)に示すように第1部分32の領域の範囲内に実装パッド44が収まった状態である。
電子部品40と電子デバイス用回路基板100との接続は、図5(C)に示すように金属バンプ50を介して行われる。
すなわち、電子部品40は、集積回路が形成されている主面を電子デバイス用回路基板100に対面させて電子デバイス用回路基板100にフリップチップボンディングされている。
なお、第1導電パターン6がアナログ信号用の端子であることから、第1導電パターン6における実装パッド44と重なっていない領域において、デジタル回路43と重なっている部分の面積と、アナログ回路42と重なっている部分面積と、を比較したとき、図5(A)に示すように、デジタル回路43と重なっている部分の面積の方が大きい(アナログ回路42と重なっている面積の方が小さい)ことが望ましい。
これは、第1導電パターン6とアナログ回路42との間でアナログ信号が結合してしまい異常発振してしまうのを防ぐためである。
第1導電パターン6と重なる回路がデジタル回路43であれば、第1導電パターン6から発信されたアナログ信号がデジタル回路43に伝達したとしてもデジタル回路43が誤動作するおそれが低いため電子デバイス400としての信頼性が向上する。
図6は、このような電子デバイス400を電子部品40側から平面視した図であり、第1導電パターン6または第2導電パターン7が第1電極パターン21、および電子部品40に重なり合っている部分(第1部分32、第2部分33)を説明している図である。
即ち、図6(A)(B)に示す斜線が描かれた領域が、第1部分32、第2部分33に相当する。
このような構成であれば、第1実施形態と同様の効果が期待できる。
この場合、図6(B)の構成では第2部分33が図6(A)の構成よりも小さくなり易いため、電子部品40と第2導電パターン7との間におけるノイズ信号の結合経路は狭く限定される。
さらに、本実施形態では、第2導電パターン7は実装パッド45を介して増幅回路の入力配線に接続される。
圧電発振器などの電子デバイス300における増幅回路は、増幅回路の入力端子側の方が出力端子側に比べて容量の変化に対する発振周波数などの電気的特性の変化が大きくなり易い。
従って、寄生容量の個体間のばらつきや変動が小さい第2導電パターン7を増幅回路の入力配線に接続すれば、電子デバイス300の電気的特性が優れたものになる。
図7は、第2実施形態における電子部品の他の例であり、図5(B)と同じ方向から見た図である。
図7に示す電子部品60は、デジタル回路43とアナログ回路42との間に実装パッド44が配置されている。
このような電子部品60であれば、アナログ回路42と実装パッド44との距離が近いため、アナログ回路42と実装パッド44との間を接続する導体路の長さを短くできると共に、導体路をデジタル回路43と重なり合うことなく配線することがきる。
また本実施形態においても、実施形態1と同様に第3部分34においても第1部分32よりも面積が小さい方が望ましい。
第3部分34の面積が小さいほど、第1電極パターン21と第3導電パターン8−1〜第3導電パターン8−4との間の寄生容量を小さく低減できる。
特に、第3導電パターン8−4に係る第3部分34が、図3(D)に示す第1導電パターン6、または第2導電パターン7を境にして振動片200の自由端側(接合部材30、31側とは反対側の端側)にある場合、第1部分32の面積>第2部分33の面積≧第3導電パターン8−4に係る第3部分34の面積≧0とすることが望ましい。
すなわち、電子デバイス300に衝撃が加わった場合、接合部材30、31から自由端側に向かうにつれて動揺する幅が大きくなり、動揺する幅が大きいほど寄生容量の値の変動も大きくなり易い。
そのため第1導電パターン6、第2導電パターン7よりも自由端側に近い位置の第3導電パターン8−4における第3部分34の面積を小さくし、第1電極パターン21に発生する寄生容量の値の変動幅を小さく抑えることが望ましい。
特に、第3導電パターン8−4から発振器などの出力信号が出力される場合、寄生容量を介して出力信号がノイズとして振動片200に入力される恐れがあり異常発振の原因となりやすい。
従って、このような構成の場合においても、異常発振を低減するのに本発明は有効である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
図8は、変形例1に係る電子デバイスの斜視図である。図9(A)は図8に示す電子デバイスのA−A断面図であり、図9(B)は図8に示す電子デバイスの実装用端子側から平面視した図である。
上記実施形態1、2では、本発明の特徴となる所が明確になるように、電子デバイスとして付属的に付加される構成要素を省略して説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例1に係る電子デバイス500について説明する。なお、実施形態1、2と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図8、図9に示すように電子デバイス500は、電子デバイス用回路基板100における絶縁性基板1の第1主面側に振動片200を囲うように配置されている第1枠体70を有し、さらに第1枠体70の開口が塞がれ電子デバイス用回路基板100と第1枠体70と共に振動片200の収容空間を形成している蓋体71、および絶縁性基板1の第2主面側に電子部品40または電子部品60を囲うように配置されている第2枠体72を備えている。
そして少なくとも電子デバイス用回路基板100、および第2枠体72を備えた構成を電子デバイス用パッケージ600としている。
図9(B)に示すように、第2枠体72の実装面側には複数の実装用端子73〜実装用端子76が配置されている。
実装用端子73〜実装用端子76については、例えば実装用端子73は実装パッド49と導通しており、実装用端子74は実装パッド48と導通しており、実装用端子75は実装パッド47と導通しており、実装用端子76は実装パッド46と導通している。
なお実装パッド47は蓋体71と導通していてもよく、また第1枠体70としてはセラミックなどの絶縁性材料で構成してもよく、またはシームリングなどの金属塊で構成されたものでもよい。
また、本願発明は、振動片200がメサ型の場合、より効果的に機能する。
すなわち、振動片200の他方の面が凸出したメサ型の場合、凸出した分だけ第1導電パターン6、第2導電パターン7、第3導電パターンに接近し易くなり、その分、大きな寄生容量が発生し易くなるからである。
また電子デバイス用回路基板100、およびそれを備えた電子デバイス用パッケージ600であれば、振動片200に接続される第1導電パターン6と第2導電パターン7とで寄生容量に差を設けて、一方の寄生容量を積極的に小さくした構成としている。
従って、接続される電子部品40または電子部品60の入力端子に付加される寄生容量の許容範囲と出力端子に付加される寄生容量の許容範囲に差がある場合は、許容範囲が小さい方の端子に寄生容量が小さい方の第1導電パターン6、または第2導電パターン7のいずれかを選択して接続できる利点がある。
なお、必要に応じて第1導電パターン6、および第2導電パターン7は、振動片200の電気的特性として、例えば発振周波数を検査する際に検査用の測定端子を当接されるモニター用端子として利用できる。
この場合、第1導電パターン6、および第2導電パターン7の少なくとも一方は金属バンプ50が接続される実装パッドとモニター用端子とを兼用した使われ方、または実装パッドの領域とモニター用端子との領域とを分けた使われ方がされる。
<電子機器>
次いで、本発明の実施形態に係る電子デバイス300、400、500を適用した電子機器について、図10〜図13に基づき、詳細に説明する。なお、以下の説明では、電子デバイス500を用いた例を説明する。
図10は、本発明の実施形態に係る電子デバイスを備える電子機器としてのモバイル型(又はノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1101を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、電子デバイス500が内蔵されている。
図11は、本発明の実施形態に係る電子デバイスを備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1201が配置されている。このような携帯電話機1200には、電子デバイス500が内蔵されている。
図12は、本発明の実施形態に係る電子デバイスを備える電子機器としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1301が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1301は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部1301に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このデジタルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター(PC)1440が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなデジタルカメラ1300には、電子デバイス500が内蔵されている。
なお、本発明の実施形態に係る電子デバイス500を備える電子機器は、図10のパーソナルコンピューター1100、図11の携帯電話機1200、図12のデジタルカメラ1300の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、移動体通信基地局用機器、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、ネットワーク用伝送機器などに適用することができる。
<移動体>
図13は、移動体の一例としての自動車の構成を概略的に示す斜視図である。自動車506には、本発明の実施形態に係る電子デバイス500が搭載されている。例えば、図11に示すように、移動体としての自動車506には、電子デバイス500を内蔵してタイヤ509などを制御する電子制御ユニット508が車体507に搭載されている。また、本発明に係る電子デバイス500は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS:Antilock Brake System)、エアバック、タイヤプレッシャーモニタリングシステム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自車の電池モニター、車体姿勢制御システムなどの電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)に広く適用できる。
以上、本発明の電子デバイス、電子機器および移動体の実施形態について、図面に基づいて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
1…絶縁性基板、2…搭載パッド、3…搭載パッド、4…引出配線、5…引出配線、6…第1導電パターン、7…第2導体パターン、8…第3導電パターン、8−1…第3導電パターン、8−2…第3導電パターン、8−3…第3導電パターン、9…引出配線、10…引出配線、20…振動片用基板、21…第1電極パターン、22…励振用電極、23…引出パターン、24…第2電極パターン、25…励振用電極、26…引出パターン、30…接合部材、31…接合部材、32…第1部分、33…第2部分、34…第3部分、40…電子部品、41…シリコン基板、42…アナログ回路、43…デジタル回路、44…実装パッド、45…実装パッド、46…実装パッド、47…実装パッド、48…実装パッド、49…実装パッド、50…金属バンプ、60…電子部品、70…第1枠体、71…蓋体、72…第2枠体、73…実装用端子、74…実装用端子、75…実装用端子、76…実装用端子、200…振動片、300…電子デバイス、400…電子デバイス、500…電子デバイス、600…電子デバイス用パッケージ、1100…パーソナルコンピューター、1101…表示部、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1200…携帯電話機、1201…表示部、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1300…デジタルカメラ、1301…表示部、1302…ケース、1304…含む受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1312…ビデオ信号出力端子、1314…データ通信用の入出力端子、1430…テレビモニター、1440…PC)、1500…自動車、1510…電子制御ユニット、1520…内蔵してタイヤ、1530…車体。

Claims (9)

  1. 表裏の関係である第1主面および第2主面を有している絶縁性基板と、
    前記第2主面に配置されている第1導電パターンおよび第2導電パターンと、
    振動片用基板、前記第1主面に対向する前記振動片用基板の一方の面に配置されている第1電極パターン、および前記振動片用基板の他方の面に配置され平面視で前記第1電極パターンと重なる領域を有している第2電極パターンを備えており、かつ前記第1主面上に配置されている振動片と、
    を備え、
    前記第1導電パターンと前記第2導電パターンは、前記絶縁性基板の長辺に対して直交する方向に沿って並んでおり、
    前記第1電極パターンは、前記第1主面上に設けられた第1の引出配線および前記絶縁性基板を貫通する第2の引出配線を介して前記第1導電パターンに導通しており、
    平面視において、前記第1導電パターンが前記領域と重なっている部分の面積は、平面視において前記第2導電パターンが前記領域と重なっている部分の面積よりも大きいことを特徴とする電子デバイス。
  2. 前記第2主面上に配置されている電子部品を備え、
    平面視で、前記第1導電パターンが前記領域および前記電子部品と重なっている部分の面積は、前記第2導電パターンが前記領域および前記電子部品と重なっている部分の面積よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス。
  3. 前記電子部品は、アナログ回路およびデジタル回路を備えており、
    前記第1導電パターンは、前記デジタル回路と重なっている面積が、前記アナログ回路と重なっている面積よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の電子デバイス。
  4. 表裏の関係である第1主面および第2主面を有している絶縁性基板と、
    前記第2主面に配置されている第1導電パターンおよび第2導電パターンと、
    振動片用基板、前記第1主面に対向する前記振動片用基板の一方の面に配置されている第1電極パターン、および前記振動片用基板の他方の面に配置されている第2電極パターンを備えており、かつ前記第1主面上に配置されている振動片と、
    前記第2主面上に配置されており、アナログ回路およびデジタル回路を有する電子部品と、
    を備え、
    前記第1電極パターンは、前記第1主面上に設けられた第1の引出配線および前記絶縁性基板を貫通する第2の引出配線を介して前記第1導電パターンに導通しており、
    平面視において、前記第1導電パターンが前記第1電極パターンと重なっている部分の面積は、平面視において前記第2導電パターンが前記第1電極パターンに重なっている部分の面積よりも大きく、
    平面視において、前記第1導電パターンが前記第1電極パターンおよび前記電子部品と重なっている部分の面積は、前記第2導電パターンが前記第1電極パターンおよび前記電子部品と重なっている部分の面積よりも大きく、
    平面視において、前記第1導電パターンは、前記デジタル回路と重なっている面積が、前記アナログ回路と重なっている面積よりも大きいことを特徴とする電子デバイス。
  5. 前記絶縁性基板は、少なくとも前記第1導電パターンが前記第1電極パターンと重なっている部分と重なる箇所が単層構造であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電子デバイス。
  6. 前記振動片は、接合部材を介して前記絶縁性基板に固定されており、
    前記接合部材は、前記振動片用基板の前記一方の面および前記他方の面に亘って設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電子デバイス。
  7. 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えている電子機器。
  8. 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えている移動体。
  9. 表裏の関係である第1主面および第2主面を有している絶縁性基板と、
    前記第2主面に配置されており、かつ前記絶縁性基板上に配置される振動片と導通されると共に、前記第2主面上に配置される電子部品と導通される第1導電パターンおよび第2導電パターンと、を備え、
    前記第1導電パターンと前記第2導電パターンは、前記絶縁性基板の長辺に対して直交する方向に沿って並んでおり、
    前記第1導電パターンは、前記第1主面上に設けられた第1の引出配線および前記絶縁性基板を貫通する第2の引出配線を介して、前記振動片が有する、前記第1主面に対向して配置される第1電極パターンと導通され、
    前記第1導電パターンおよび前記第2導電パターンが、前記第2主面の前記電子部品にて覆われる領域に配置されており、
    前記第2導電パターンの面積が前記第1導電パターンの面積よりも小さいことを特徴とする電子デバイス用回路基板。
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