JP2005244500A - Piezoelectric device, manufacturing method thereof, package for piezoelectric device, mobile phone device using piezoelectric device, and electronic apparatus using piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
【課題】 実装により短絡を生じるおそれを回避し、あわせてパッケージ底面側の容量変化が生じることがなく、安定した性能を発揮できる圧電デバイスとパッケージ、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供すること。
【解決手段】 パッケージ37の底部を構成する前記第1ないし第3の基板55,56,57には、第1ないし第3の孔61,62,63がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔60により、前記圧電振動片を収容する前記パッケージ内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部64を形成した。
【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric device and a package capable of avoiding the possibility of causing a short circuit by mounting and also exhibiting stable performance without causing a capacitance change on the package bottom side, and a mobile phone and an electronic device using the piezoelectric device. To provide.
SOLUTION: First to third holes 61, 62, 63 are formed in the first to third substrates 55, 56, 57 constituting the bottom of the package 37, respectively. A through hole 60 in which the three holes communicate with each other communicates the space inside the package housing the piezoelectric vibrating piece with the outside, and the through hole has at least a hole diameter of the second hole. By making the hole diameter of the third hole smaller, a downward stepped portion is provided, and the metal covering portion 64 is formed only on the downward stepped portion and the inner periphery of the second hole.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスおよびパッケージと、圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric device and a package in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package, a mobile phone and an electronic apparatus using the piezoelectric device.
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器やジャイロセンサなどの計測機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
従来の圧電デバイスは、例えば、図8の概略断面図に示すように構成されている(特許文献1参照)。
Piezoelectric vibrators in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and IC cards, mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems, and measuring devices such as gyro sensors Piezoelectric devices such as piezoelectric oscillators are widely used.
A conventional piezoelectric device is configured, for example, as shown in a schematic sectional view of FIG. 8 (see Patent Document 1).
図において、圧電デバイス1は、圧電発振器を構成した例を示しており、この圧電デバイス1は、圧電振動片5を収容し、蓋体6で気密に封止した第1のパッケージ3を備える圧電振動子2と、この第1のパッケージ3の下側に配置され、内側に発振回路素子(IC)7を収容した第2のパッケージ4とを備えており、この第2のパッケージ4は、樹脂8により樹脂封止されている。
In the figure, the
第1のパッケージ3は、底部に貫通孔9を備えており、第2のパッケージ4と接合する前の工程で、第1のパッケージ3内の脱ガスを行うことができるようになっている。
図9には、脱ガス用の貫通孔9の拡大断面を示している。
貫通孔9は、第1のパッケージ3の底部に形成されており、この底部は第1の基板18と第2の基板19を積層して焼成固定することにより形成されている。そして、貫通孔9は、積層された第1の基板18と第2の基板19にそれぞれ形成した第1の孔11と第2の孔12とを有し、この第1の孔11と、第2の孔12とを連通することによって、図8の第1のパッケージ3の内部と外部とを連絡するようになっている。
The first package 3 is provided with a
FIG. 9 shows an enlarged cross section of the through-
The
ここで、第1の孔11の内径は、第2の孔12の内径よりも大きく形成されており、このことにより、貫通孔9の途中には、下向きの段部が設けられている。そして、第1の孔11の内周と、上記下向きの段部にメタライズ部を形成しており、Au−Ge等でなる溶融した金属封止材14が充填されている。
すなわち、図8の第1のパッケージ3内に圧電振動片5を接合した後で、加熱して、接着剤などから生成されるガス成分を貫通孔9から外部に排出させ、その後、金属封止材14を貫通孔9に充填することにより気密に孔封止している。
Here, the inner diameter of the
That is, after the
ところが、図8のように、第1のパッケージ3を第2のパッケージ4と接合して、圧電発振器を構成するのではなく、圧電振動子2をそのまま実装基板等に実装しようとする場合においては、図9に示すような問題が生じる。
すなわち、図9において、実装基板17上のランド(図示せず)には、半田16が塗布され、その上に第1のパッケージの底面に設けた実装端子15を配置し、リフロー工程を行うことにより、実装する。
However, as shown in FIG. 8, when the first package 3 is joined to the
That is, in FIG. 9,
この場合、半田16が必要以上に流れると、貫通孔9に接近し、金属封止材14と触れる場合がある。これにより、図示しない他の実装端子からの溶融半田との間にこの金属封止材14が介在して、短絡を生じるおそれがある。
さらには、金属封止材14と実装端子15に導通した溶融半田16が接触すると、底面側の導体面積が大きくなり、電気的な容量値(キャパシタ)が変化するおそれがある。そして、実装状態において、このような容量変化が生じると誤動作のおそれがある。
圧電デバイスは、近年大幅に小型化が進められており、特に表面実装型の圧電デバイスでは、パッケージのさらなる小型化により、現在の製品以上に実装端子と貫通孔が近接すると、このような短絡が起きる危険が現実化するおそれがある。
In this case, if the
Furthermore, when the
Piezoelectric devices have been greatly reduced in size in recent years, especially in surface-mount type piezoelectric devices, due to further downsizing of the package, if the mounting terminal and the through hole are closer than the current product, such a short circuit will occur. There is a risk that the risk of happening will become reality.
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、実装により短絡を生じるおそれを回避し、あわせてパッケージ底面側の容量変化が生じることがなく、安定した性能を発揮できる圧電デバイスとパッケージ、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and avoids the possibility of short circuiting due to mounting, and at the same time, without causing a change in capacitance on the bottom side of the package, and a piezoelectric device that can exhibit stable performance It is an object of the present invention to provide a cellular phone and an electronic device using a package and a piezoelectric device.
上述の目的は、第1の発明にあっては、パッケージ内に圧電振動片を収容して、このパッケージを蓋体により気密に封止した圧電デバイスであって、前記パッケージは、外側から内側に向かって、第1ないし第3の少なくとも3枚の絶縁基板を積層することより底部が形成されるとともに、底面に実装端子が露出して形成されていて、前記パッケージの底部を構成する前記第1ないし第3の基板には、第1の孔、第2の孔、第3の孔がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔により、前記圧電振動片を収容する前記パッケージ内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部を形成したことを特徴とする、圧電デバイス。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package and the package is hermetically sealed by a lid. On the other hand, a bottom portion is formed by stacking at least three first to third insulating substrates, and a mounting terminal is exposed on the bottom surface, and the first portion constituting the bottom portion of the package is formed. 1st hole, 2nd hole, and 3rd hole are each formed in thru | or 3rd board | substrate, and the said piezoelectric vibrating piece is accommodated by the through-hole by which these 1st thru | or 3rd hole was connected. The space inside the package is communicated with the outside, and the through hole has a stepped portion facing downward by making the hole diameter of the third hole smaller than at least the hole diameter of the second hole. Comprising the bottom And Kinodan unit, characterized in that the formation of the metallization only on the inner periphery of the second hole, a piezoelectric device.
第1の発明の構成によれば、本発明の圧電デバイスのパッケージの底部は、少なくとも3層の基板を積層して形成されている。そして、底面側から2番目の基板である第2の基板に設けた孔である第2の孔の内周と前記下向きの段部とに、金属被覆部が形成されていて、一番底面側の基板の孔である第1の孔の内面には、金属被覆部が形成されていない。このため、前記貫通孔に溶融した金属封止材を充填した場合には、一番底面側の基板の孔である第1の孔の内面には、金属封止材が付着しない。よって、パッケージを実装基板に実装した場合に、リフローにより溶融半田が金属封止材と接触するおそれがなく、実装端子どうしの短絡が生じない。また、同様にして、パッケージの底面側において、金属封止材がリフロー半田と一体化して、容量変化をもたらすことがない。
かくして、本発明によれば、実装により短絡を生じるおそれを回避し、あわせてパッケージ底面側の容量変化が生じることがなく、安定した性能を発揮できる圧電デバイスを提供することができる。
According to the configuration of the first invention, the bottom of the package of the piezoelectric device of the present invention is formed by laminating at least three layers of substrates. And the metal coating | coated part is formed in the inner periphery of the 2nd hole which is the hole provided in the 2nd board | substrate which is the 2nd board | substrate from the bottom face side, and the said downward step part, The bottom face side No metal coating is formed on the inner surface of the first hole which is the hole of the substrate. For this reason, when the molten metal sealing material is filled in the through hole, the metal sealing material does not adhere to the inner surface of the first hole which is the hole of the substrate on the bottom surface side. Therefore, when the package is mounted on the mounting substrate, there is no possibility that the molten solder will come into contact with the metal sealing material by reflow, and a short circuit between the mounting terminals does not occur. Similarly, the metal sealing material is integrated with the reflow solder on the bottom surface side of the package, so that the capacitance does not change.
Thus, according to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric device that avoids the possibility of short-circuiting due to mounting and can exhibit stable performance without causing a change in capacitance on the package bottom side.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記第1の孔の孔径が前記第2の孔の孔径よりも大きくされていることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、パッケージの一番底面側の基板に設けられる孔である第1の孔の孔径を大きくすることにより、金属封止材と実装端子に付着する半田との距離が水平方向にも確保される。このため短絡や容量変化を一層確実に防止できる。
According to a second invention, in the configuration of the first invention, the hole diameter of the first hole is larger than the hole diameter of the second hole.
According to the configuration of the second invention, the distance between the metal sealing material and the solder attached to the mounting terminal is increased by increasing the diameter of the first hole, which is a hole provided in the substrate on the bottom surface side of the package. Is also secured in the horizontal direction. For this reason, a short circuit and a capacity | capacitance change can be prevented more reliably.
第3の発明は、第1または第2の発明のいずれかの構成において、少なくとも前記第2の孔に金属封止材を充填するとともに、第1の孔にポッティング剤を充填したことを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、金属封止材がポッティング剤により覆われるので、実装基板側に対して、確実に絶縁される。
A third invention is characterized in that, in the configuration of any one of the first and second inventions, at least the second hole is filled with a metal sealing material, and the first hole is filled with a potting agent. To do.
According to the structure of 3rd invention, since a metal sealing material is covered with a potting agent, it is insulated reliably with respect to the mounting substrate side.
また、上述の目的は、第4の発明にあっては、内部に形成される空間に圧電振動片を収容するためのパッケージであって、外側から内側に向かって、第1ないし第3の少なくとも3枚の絶縁基板を積層することより底部が形成されるとともに、底面に実装端子が露出して形成されていて、前記底部を構成する前記第1ないし第3の基板には、第1の孔、第2の孔、第3の孔がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔により、前記内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部を形成した、パッケージにより、達成される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a package for accommodating a piezoelectric vibrating piece in a space formed therein, wherein at least the first to third at least from the outside toward the inside. A bottom portion is formed by laminating three insulating substrates, and mounting terminals are exposed on the bottom surface. The first to third substrates constituting the bottom portion have a first hole. A second hole and a third hole are formed, and the internal space and the outside are communicated with each other by a through hole in which the first to third holes communicate with each other. The hole is provided with a downward stepped portion by making the hole diameter of the third hole smaller than the hole diameter of the second hole, and the downward stepped portion and the inner periphery of the second hole Achieved by the package, which only formed the metal coating on the
第4の発明の構成によれば、第1の発明の構成について説明したのと同じ原理により、実装により短絡を生じるおそれを回避し、あわせてパッケージ底面側の容量変化が生じることがなく、安定した性能を発揮できるパッケージを提供することができる。 According to the configuration of the fourth invention, by the same principle as described for the configuration of the first invention, the possibility of short circuit due to mounting is avoided, and the capacitance on the bottom side of the package is not changed, and the stability is stable. It is possible to provide a package that can exhibit the improved performance.
図1および図2は、本発明の圧電デバイスの実施形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のA−A線概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス30は、パッケージ37内に圧電振動片32を収容している。
パッケージ37は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。
1 and 2 show an embodiment of a piezoelectric device according to the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG.
In these drawings, the
The
すなわち、この実施形態では、パッケージ37は、外側(図2では下側)から順に、上記グリーンシートを成形して得た第1の基板55、第2の基板56、第3の基板57、第4の基板58を積層し、その後焼成することにより形成された絶縁体である。このパッケージ37の図2に示す全長L1は、例えば約3mmときわめて小さいものである。パッケージ37は、図2に示すように、第4の基板58の内側の材料を除去することで、内部空間Sのスペースを形成している。この内部空間Sが圧電振動片32を収容するための収容空間である。
That is, in this embodiment, the
パッケージ37の内部空間S内の図において左端部付近において、内部空間Sに露出して内側底部を構成する絶縁性基体としての第3の基板57には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この電極部31,31は、それぞれ図2に示す実装端子41,42と接続されており、外部から印加される駆動電圧を、圧電振動片32に供給するものである。具体的には、実装端子41,42は、パッケージ37の底面の四隅にそれぞれ例えば矩形に形成されている。この実装端子41,42と電極部31,31は、パッケージ37外部をメタライズにより引き回したり、あるいは第1の基板55および第2の基板56の焼成前にタングステンメタライズ等を利用して形成した導電スルーホール31a等で接続することで形成できる。そして、図2において、実装端子41,42の水平方向の長さL2,L2は、0.8mm程度である。
各電極部31,31の上には、導電性接着剤43が塗布されて、圧電振動片32の基部51が接合されている。この導電性接着剤43としては、例えば、合成樹脂などを利用したバインダー成分に、銀粒子などの導電粒子を混入したもので、機械的接合と電気的接続とを同時に行うことができるものである。
さらに、第3の基板57の内側の一部を除去することにより、凹部59が形成されている。凹部59は、圧電振動片32の各振動腕の先端付近の下方に位置する領域に設けられている。これにより、圧電振動片32が振動腕先端側を下降させて、傾いて接合されたたり、さらには、その状態で、パッケージ37外部から衝撃などがあった場合に、振動腕が矢印D方向に振れた場合にも、パッケージ37の内側底面に触れて破損しないようにされている。
In the inner space S of the
The
A
Furthermore, a
圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片32は、図1に示すように、パッケージ37側と固定される基部51と、この基部51を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕33,34を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
The piezoelectric vibrating
ここで、各振動腕33,34の主面には、好ましくは、それぞれ長さ方向に延びる長溝36,35を形成し、この長溝内に励振電極(図示せず)を形成している。この長溝は、それぞれ振動腕33と、振動腕34の主面である表裏面に形成され、長溝36,35内には図示しない励振電極がそれぞれ形成されており、各振動腕の長溝内に形成される励振電極は互いに分離された一対の電極とされている。これにより、励振電極に駆動電圧が印加されることによって、駆動時に、各振動腕の内部の電界効率を高めることができるようになっている。
Here,
また、圧電振動片32の基部51の端部の幅方向両端付近には、上述したように、パッケージ37の電極部31,31と接続するための電極部として、引出し電極38a,39aが形成されている。各引出し電極38a,39aは、基部51の外縁を回り込んで、圧電振動片32の基部51の表裏に設けられている。これらの各引出し電極38a,39aは上述した各励振電極と接続されており、例えば、水晶表面に、クロム(Cr)および金(Au)を順次メッキして形成することができる。また、振動腕33,34の少なくとも表面の先端領域には、この電極金属と同じ金属を利用して、電極形成の際に同時に周波数調整用の金属膜を形成してもよい。
In addition, as described above,
これにより、引出し電極38a,39aから、図示しない励振電極に駆動電圧が印加されることにより、各振動腕33,34内で電界が適切に形成され、振動腕33,34の各先端部が互いに接近したり離間したりするように駆動されて、所定の周波数で振動する。
尚、圧電振動片としては、図示のような音叉型の圧電振動片に限らず、圧電材料を矩形にカットしたATカット振動片やコンベックスタイプの振動片等の種々の圧電振動片を使用することができる。
As a result, a drive voltage is applied to the excitation electrode (not shown) from the
The piezoelectric vibrating piece is not limited to the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece as shown in the figure, and various piezoelectric vibrating pieces such as an AT cut vibrating piece obtained by cutting a piezoelectric material into a rectangular shape or a convex type vibrating piece may be used. Can do.
パッケージ37の開放された上端には、蓋体40が接合されることにより、封止されている。
蓋体40は、セラミックやコバールなどの金属で形成することもできるが、好ましくは、光透過性の材料、例えば、硼珪酸ガラスなどのガラス製の板体により形成することができる。これにより、図2に示すように、外部からレーザ光LB2を、蓋体40を透過させるように照射し、圧電振動片32の振動腕に設けた励振電極の一部や、あるいは上記した金属膜を蒸散させることにより、蓋封止後に周波数調整を行うことができる。
A
The
さらに、この実施形態の圧電デバイス30では、図2に示されているように、パッケージ37の底部に貫通孔60が形成されている。この貫通孔60は、第1の基板55に設けた第1の孔61と、第2の基板56に設けた第2の孔62と、第3の基板57に設けた第3の孔63とを備えており、この第1の孔61と第2の孔62と第3の孔63は同心とされ、連通されている。この貫通孔60はパッケージ37の外部とパッケージ37の内部空間Sを連絡しており、パッケージ37内の脱ガスに用いられるもので、各基板の焼成前の成形時にそれぞれの孔が形成される。そして、図2において、実装端子42と貫通孔60との水平方向の距離L3は、ほぼ0.5mm程度である。
また、この実施形態では、第1の孔61と第2の62の孔径は等しく、これらは第3の孔63の孔径よりも大きい。これにより、貫通孔60の途中には下向きの段部66が形成されている。そして、第2の孔62の内周と、段部66には、金属被覆部64が形成されている。この金属被覆部64は、後述する金属封止材と馴染みのよい、つまり付着しやすい金属材料が選定されている。金属被覆部64は、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキ(Ni−Au)することにより形成することができる。
Furthermore, in the
Further, in this embodiment, the hole diameters of the
図3は、貫通孔60を孔封止する様子を簡略化して示す拡大断面図である。貫通孔60の段部66を利用して球状の金属封止材65aが配置される。この工程は、例えば、真空チャンバーなどの内部にパッケージを収容して行われ、貫通孔60の球状の金属封止材65aとの隙間を介して、加熱により生成されたパッケージ内部のガスがパッケージ外部に排出される。すなわち、図2で説明した導電性接着剤43等の硬化の過程で有害なガスなどが発生したり、パッケージ内の水分が蒸発した気体は、この脱ガスの過程で外部に排出される。実際には、図3とは天地を逆にして、段部66を上に向け、球状の金属封止材65aを配置して、この工程が実行される。この球状の金属封止材65aは、例えば、Au−GeやAu−Sn等の合金が適している。この状態で、矢印LBに示すようにレーザ光を照射し金属封止材65aを溶融する。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a simplified manner of sealing the through
図4は、図3で球状の金属封止材65aを溶融した後の状態を示しており、実装基板70上に圧電デバイスを実装した様子を示している。なお、図3には、実装基板70上のランドは図示を省略している。
金属封止材65は、金属被覆部64との親和性が高いが、第1の基板55や第3の基板の材質である絶縁材料との親和性は低い。したがって、図4に示されているように、金属封止材65は、金属被覆部64が存在する箇所に付着するようにして、貫通孔60に充填され、これを封止している。このため、第1の基板55の第1の孔61には、金属封止材65は付着しない。
一方、実装基板70のランド上に塗布された半田71は、リフロー工程において、圧電デバイスの実装端子42に付着されるとともに、貫通孔60に向かって実装基板70上を流れる。ところが、第1の基板55の第1の孔61には金属封止材65は存在せず、パッケージ(第1の基板55)を構成する絶縁部材だけが露出していて、金属封止材65は第1の基板55の厚み分だけ、半田71よりも高い位置にあるので、金属封止材65と半田71とは接触することがない。さらに、半田71は、実装端子41や金属被覆部64の材質である金属とは親和性が高いが、第1の基板55の材質である絶縁材料との親和性は低いので、半田71が金属封止材65や金属被覆部64と接触する可能性を低くすることができる。
FIG. 4 shows a state after the spherical
The
On the other hand, the
このように、本実施形態の圧電デバイス30は、パッケージ37を実装基板70に実装した場合に、リフローにより溶融した半田71が金属封止材65と接触するおそれがなく、実装端子どうしの短絡が生じない。また、同様にして、パッケージの底面側において、金属封止材65がリフロー半田71と一体化して、容量変化をもたらすことがないので、安定した性能を発揮できる。
特に、図2の寸法L2,L3で説明したように、パッケージ37の寸法がきわめて小さくされているので、実装端子と貫通孔との距離が接近した状態が避けられないことから、上述の実施形態は短絡などを回避する上で、重要かつ効果的な構成である。
As described above, in the
In particular, as described with reference to the dimensions L2 and L3 in FIG. 2, since the dimensions of the
図5は、上述の実施形態の変形例1を示しており、その要部となる箇所だけが図示されている。この変形例1では、パッケージ底部に形成される貫通孔60−1において、第1の基板55に設けた第1の孔61―1の孔径が、第2の基板56に設けた第2の孔62の孔径よりも大きくされている点が異なる。
このように、パッケージの一番底面側の基板である第1の基板55に設けられる孔である第1の孔61―1の孔径を大きくすることにより、金属封止材65と実装端子に付着する半田との距離が水平方向にも確保される。このため短絡や容量変化を一層確実に防止できる。
FIG. 5 shows a first modification of the above-described embodiment, and only the portions that are the main parts are shown. In the first modification, in the through hole 60-1 formed at the bottom of the package, the hole diameter of the first hole 61-1 provided in the
As described above, by increasing the hole diameter of the first hole 61-1 which is the hole provided in the
図6は、上述の実施形態の変形例2を示しており、その要部となる箇所だけが図示されている。この変形例2では、パッケージ底部に形成される貫通孔60−2において、第1の基板55に設けた第1の孔61に、ポッティング剤73が充填されている。ポッティング剤73は、広く使用される封止用の樹脂である熱硬化性樹脂が好適に使用できる。
このような構成によれば、金属封止材65がポッティング剤73により覆われるので、実装基板側に対して、確実に絶縁される。
FIG. 6 shows a second modification of the above-described embodiment, and only the portions that are the main parts are shown. In the second modification, the
According to such a structure, since the
図7は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるCPU(Central Processing Unit)301を備えている。
CPU301は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,ROM等でなる情報記憶手段(メモリ)303の制御を行うようになっている。このため、CPU301には、圧電デバイス30等の本発明の実施形態や変形例の圧電デバイスが取り付けられて、その出力周波数をCPU301に内蔵された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このCPU301に取付けられる圧電デバイスは、圧電振動子でも圧電発振器でもよい。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the above-described embodiment of the present invention.
In the figure, a
In addition to modulation and demodulation of transmission / reception signals, the
CPU301は、さらに、温度補償水晶発振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振器305は、送信部307と受信部306に接続されている。これにより、CPU301からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器305により修正されて、送信部307及び受信部306に与えられるようになっている。
The
このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス30等を利用することができる。この場合、図2で説明した貫通孔60の箇所が確実に絶縁されて、パッケージ37に設けた実装端子どうしを短絡することがなく、パッケージの底面側において、金属封止材65がリフロー半田71と一体化して、容量変化をもたらすことがないので、安定した性能を発揮できる。
As described above, the
本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態や各変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージや箱状の蓋体に被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれば、角速度等を検出するジャイロデバイスにも適用可能であり、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of the embodiment and each modified example can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.
The present invention can also be applied to a gyro device that detects an angular velocity or the like as long as it is covered with a package or a box-shaped lid and accommodates a piezoelectric vibrating piece therein. Regardless of the name of the piezoelectric oscillator, etc., it can be applied to all piezoelectric devices.
30・・・圧電デバイス、32・・・圧電振動片、33,34・・・振動腕、31・・・電極部、37・・・パッケージ、43・・・導電性接着剤、60・・・貫通孔、55・・・第1の基板、56・・・第2の基板、57・・・第3の基板、58・・・第4の基板。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記パッケージは、
外側から内側に向かって、第1ないし第3の少なくとも3枚の絶縁基板を積層することより底部が形成されるとともに、底面に実装端子が露出して形成されていて、
前記パッケージの底部を構成する前記第1ないし第3の基板には、第1の孔、第2の孔、第3の孔がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔により、前記圧電振動片を収容する前記パッケージ内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、
前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、
前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部を形成したことを特徴とする、圧電デバイス。 A piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package and the package is hermetically sealed with a lid,
The package is
From the outside to the inside, the bottom is formed by laminating at least three insulating substrates of the first to third, and the mounting terminals are exposed on the bottom,
A first hole, a second hole, and a third hole are respectively formed in the first to third substrates constituting the bottom of the package, and the first to third holes are communicated with each other. Through the through hole, the space inside the package accommodating the piezoelectric vibrating piece is communicated with the outside,
The through-hole is provided with a downward stepped portion by making the hole diameter of the third hole smaller than at least the hole diameter of the second hole,
A piezoelectric device, wherein a metal covering portion is formed only on an inner periphery of the downward stepped portion and the second hole.
外側から内側に向かって、第1ないし第3の少なくとも3枚の絶縁基板を積層することより底部が形成されるとともに、底面に実装端子が露出して形成されていて、
前記底部を構成する前記第1ないし第3の基板には、第1の孔、第2の孔、第3の孔がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔により、前記内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、
前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、
前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部を形成したことを特徴とする、パッケージ。 A package for accommodating a piezoelectric vibrating piece in a space formed inside,
From the outside to the inside, the bottom is formed by laminating at least three insulating substrates of the first to third, and the mounting terminals are exposed on the bottom,
A first hole, a second hole, and a third hole are formed in the first to third substrates constituting the bottom portion, and the first to third holes communicate with each other. The internal space is communicated with the outside,
The through-hole is provided with a downward stepped portion by making the hole diameter of the third hole smaller than at least the hole diameter of the second hole,
A package characterized in that a metal covering portion is formed only on an inner periphery of the downward stepped portion and the second hole.
前記パッケージは、
外側から内側に向かって、第1ないし第3の少なくとも3枚の絶縁基板を積層することより底部が形成されるとともに、底面に実装端子が露出して形成されていて、
前記パッケージの底部を構成する前記第1ないし第3の基板には、第1の孔、第2の孔、第3の孔がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔により、前記圧電振動片を収容する前記パッケージ内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、
前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、
前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部を形成した圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。 A cellular phone device using a piezoelectric device that houses a piezoelectric vibrating piece in a package and hermetically seals the package with a lid,
The package is
From the outside to the inside, the bottom is formed by laminating at least three insulating substrates of the first to third, and the mounting terminals are exposed on the bottom,
A first hole, a second hole, and a third hole are respectively formed in the first to third substrates constituting the bottom of the package, and the first to third holes are communicated with each other. Through the through hole, the space inside the package accommodating the piezoelectric vibrating piece is communicated with the outside,
The through-hole is provided with a downward stepped portion by making the hole diameter of the third hole smaller than at least the hole diameter of the second hole,
A cellular phone device characterized in that a clock signal for control is obtained by the downward stepped portion and a piezoelectric device in which a metal coating portion is formed only on the inner periphery of the second hole.
前記パッケージは、
外側から内側に向かって、第1ないし第3の少なくとも3枚の絶縁基板を積層することより底部が形成されるとともに、底面に実装端子が露出して形成されていて、
前記パッケージの底部を構成する前記第1ないし第3の基板には、第1の孔、第2の孔、第3の孔がそれぞれ形成され、これらの第1ないし第3の孔が連通された貫通孔により、前記圧電振動片を収容する前記パッケージ内部の空間と外部とを連絡するようにされていて、
前記貫通孔が、少なくとも、前記第2の孔の孔径より前記第3の孔の孔径を小さくすることにより、下向きの段部を備えており、
前記下向きの段部と、前記第2の孔の内周にのみ金属被覆部を形成した圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。 An electronic device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package and the package is hermetically sealed with a lid,
The package is
From the outside to the inside, the bottom is formed by laminating at least three insulating substrates of the first to third, and the mounting terminals are exposed on the bottom,
A first hole, a second hole, and a third hole are respectively formed in the first to third substrates constituting the bottom of the package, and the first to third holes are communicated with each other. Through the through hole, the space inside the package accommodating the piezoelectric vibrating piece is communicated with the outside,
The through-hole is provided with a downward stepped portion by making the hole diameter of the third hole smaller than at least the hole diameter of the second hole,
An electronic apparatus characterized in that a clock signal for control is obtained by a piezoelectric device in which a metal step is formed only on an inner periphery of the second step and the downward stepped portion.
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-
2004
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