JP2008104095A - 圧電振動子、圧電デバイスおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】平面方向の回転ずれを防止した圧電振動子を提供する。また、この圧電振動子を利用した圧電デバイスおよび電子機器を提供する。
【解決手段】圧電振動子１０は、圧電振動片１２とパッケージ１４を有している。このパッケージ１４の下面には、接合電極３２および流入電極３４を備えた振動子端子２６を設けている。接合電極３２は、圧電振動子１０を基板に実装するときに用いる接続部材と接合する。そして接合電極３２の直径は、接続部材の直径と同程度になっている。また流入電極３４には、接合電極３２に接合した接続部材の材料がぬれ広がってくる。接合電極３２および流入電極３４を備えた振動子端子２６は、圧電振動子１０の下面における互いに対向した位置に設けることができ、互いに対称な形状にすることができる。これにより圧電振動子１０を搭載する時に、セルフアライメントの効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電振動子、圧電デバイスおよび電子機器に関するものである。

圧電振動子は、圧電振動片をパッケージに収容している。このパッケージの下面には、矩形の振動子端子を複数設けている。振動子端子は、圧電振動子を基板等に実装したときに、接続部材を介して基板側に設けた電極と接合する箇所である。そして振動子端子は、複数有るうちの２つが圧電振動片に導通するホット端子となっており、他が圧電振動子と基板との接合（実装）強度を向上するための強度保持端子となっている。

このような圧電振動子は、例えば圧電発振器に用いられている。圧電発振器は、この圧電振動子とともに、発振回路となる電子部品を搭載している。そして、このような圧電発振器について開示したものには特許文献１がある。特許文献１に開示された圧電発振器は、基板上に電子部品を搭載するとともに、基板上に搭載した金属ボール上に圧電振動子を配設して、電子部品と圧電振動子を２階建て構造にしている。そして圧電振動子の下面の四隅に設けた矩形の振動子端子は、金属ボールと接合している。
特開２００２−１８５２５４号公報

従来の圧電振動子では、各振動子端子を矩形にして、その平面サイズを大きくしていた。これは、接続部材との接合面積を大きくして接合強度を向上したり、基板側の電極との導通を確実に確保したりするためである。この圧電振動子を基板に実装するときは、溶融した接続部材を基板側の電極の上に設けた後、この接続部材と振動子端子が重なるようにして圧電振動子を接続部材上に設け、この接続部材が固まることにより圧電振動子と基板が固着していた。ところが振動子端子の平面サイズが大きいと、振動子端子に接合した接続部材がこの振動子端子上をぬれ広がるので、圧電振動子が平面方向に回転してしまう。

図８は従来技術に係る圧電振動子を基板に搭載したときの平面図である。図８（Ａ）は、圧電振動子を基板の所定位置に搭載できたときの平面図である。また図８（Ｂ）は、基板に搭載した圧電振動子が回転したときの平面図である。図８（Ａ）に示すように、圧電振動子１が平面方向にずれることなく、所定の位置に搭載できたときは、振動子端子４の内側に金属ボール２が配置しており、また基板３の側辺と圧電振動子１の側辺とも略平行な状態になっている。これに対し、前述したように振動子端子４が大きいと、図８（Ｂ）に示すように、圧電振動子１に回転位置ずれが生じてしまい、図８（Ａ）に示す所定位置からずれて圧電振動子１が基板３と接合してしまう。そして回転位置ずれ量が大きいと、圧電振動子１が基板３からはみ出してしまうおそれがある。

また特許文献１に開示されているような、圧電振動子と電子部品を２階建て構造にして基板上に搭載した圧電発振器では、電子部品と基板側の電極とがワイヤで導通している場合がある。この場合では、圧電振動子が平面方向に回転するとワイヤに干渉してしまう。すなわち、振動子端子とワイヤが接触してショートしてしまう等の不具合が生じる。また、この圧電発振器は、圧電振動子が平面方向に回転すると平面サイズが大型化してしまい、さらに圧電振動子の回転ずれ量が許容量を超えてしまうと不良品になってしまう。

本発明は、平面方向の回転位置ずれを防止した圧電振動子を提供することを目的とする。また本発明は、この圧電振動子を利用した圧電デバイスおよび電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る圧電振動子は、圧電振動片を収容したパッケージを有し、パッケージの下面に設けた振動子端子は、接続部材が配設される接合電極と、接合電極に接続した流入電極とを備えたことを特徴としている。これにより圧電振動子の搭載時にセルフアライメントが働き、圧電振動子を所定位置に配置することができる。

前述した振動子端子は、圧電振動片に導通したホット端子と、実装強度を高める強度保持端子とを構成し、ホット端子および強度保持端子の各面積は、同じまたは略同じであり、接合電極および流入電極を備えた振動子端子は強度保持端子であることを特徴としている。これにより接続部材の材料がぬれ広がる量（面積）が同じになるので、各振動子端子における接続部材と振動子端子との間隔、すなわち基板から振動子までの間隔を同じ程度にすることができる。よって圧電振動子を基板に対して平行に実装することができる。

また本発明に係る圧電振動子は、接合電極の平面形状を円形としたことを特徴としている。これにより接合電極が小さくなるので圧電振動子のずれ量が小さくなり、圧電振動子を搭載するときのセルフアライメントを高めることができる。

また本発明に係る圧電振動子は、接合電極の直径をＬ１、接続部材の直径をＬ２とすると、（１．０×Ｌ２）＜Ｌ１≦（１．３×Ｌ２）の関係を満たすことを特徴としている。これにより接続部材を接合電極へ確実に接合することができ、またセルフアライメントによって圧電振動子を位置決めできる。また接合電極にフィレットを形成できるので、接合電極と接続端子の接合を確実なものにすることができる。

前述した接合電極および流入電極を備えた振動子端子は、互いに対向する位置に設けてあり、互いの形状が対称になっていることを特徴としている。これにより圧電振動子が平面方向に回転するのを防止でき、セルフアライメントを高めて、圧電振動子を所定の位置に正確に配置することができる。

また本発明に係る圧電デバイスは、前述した圧電振動子と、配線パターンが形成された基板と、基板の一方の面に配置された電子部品と、基板の一方の面に配置され、圧電振動子の下面と基板の一方の面との間に所定の間隔を設けて圧電振動子と基板とを接続する複数の接続部材と、を有することを特徴としている。圧電振動子を接続部材上に配設しても、セルフアライメントが働くので、圧電振動子を基板に対する所定位置に配置することができる。そして複数の接続部材の形状が球形である場合は、特に基板に対して圧電振動子が回転して実装ずれが生じてしまい易いが、本発明に係る圧電デバイスによれば、そのような現象を防止できる。このため圧電デバイスの平面サイズを小さくできる。

また本発明に係る圧電デバイスは、接合電極の平面形状を円形にした圧電振動子と、配線パターンが形成された基板と、基板の一方の面に配置された電子部品と、基板の一方の面に形成された接続部材配置用電極上に配置され、圧電振動子の下面と基板の一方の面との間に所定の間隔を設けて圧電振動子と基板とを接続する複数の接続部材と、を有し、圧電振動子の円形の接合電極の中心と、円形の接続部材配置用電極の中心とが、平面視してほぼ同じ位置に存在することを特徴としている。これにより接合電極の中心と接続部材配置用電極の中心とが、基板の一方の面に対して垂直方向に延びる線分上に位置することになる。よって圧電振動子を接続部材上に配設しても、セルフアライメントが働くので、圧電振動子を基板に対する所定位置に配置することができる。そして複数の接続部材の形状が球形であっても、基板に対して圧電振動子が回転して実装ずれが生じるのを防止できる。

また本発明に係る電子機器は、前述した圧電デバイスを搭載したことを特徴としている。電子機器には、より小型化されていく傾向の高いものがある。このような電子機器では、圧電デバイスを始めとする様々な電子デバイスを搭載する空間が限られているが、前述した特徴を有する圧電デバイスは平面方向が小型化されているので、この圧電デバイスを前記空間に搭載することができる。

以下に、本発明に係る圧電振動子、圧電デバイスおよび電子機器の実施形態について説明する。まず第１の実施形態について説明する。図１は圧電振動子の説明図である。ここで図１（Ａ）は圧電振動子の断面図を示し、図１（Ｂ）は圧電振動子の底面図を示している。圧電振動子１０は、パッケージ１４に圧電振動片１２を収容している。このパッケージ１４は、パッケージベース１８およびリッド１６を備えている。パッケージベース１８は、上方に向けて開口した凹陥部２０を備えている。またリッド１６は、パッケージベース１８の上面に接合して凹陥部２０を気密封止している。そしてパッケージベース１８は、圧電振動片１２と接合するマウント電極２２を凹陥部２０に備えている。このマウント電極２２の上に導電性接着剤２４が設けてあり、この導電性接着剤２４によって圧電振動片１２を電気的および機械的に接続している。この圧電振動片１２は、ＡＴカットされた圧電基板等を用いた圧電振動片、音叉型圧電振動片、弾性表面波素子片等であればよい。

またパッケージベース１８は、その下面に振動子端子２６を複数備えている。なお本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように振動子端子２６を４つ備えており、圧電振動子１０の下面における各角部付近に設けてある。そして振動子端子２６は、４つ有るうちの２つがマウント電極２２と１対１に導通してホット端子２８となり、他の２つは圧電振動子１０を基板に実装するときの接合強度を高める強度保持端子３０となっている。なお強度保持端子３０は、グランド電位にすることができる。

図１（Ｂ）に示す場合のホット端子２８は、圧電振動子１０の下面を形成するいずれかの側辺（図の左側にある短辺）の両端部に設けてある。このホット端子２８の形状は、圧電振動子１０の下面の中央部側が切り取られて、平面視した形状が略矩形になっている。このためホット端子２８は、導電性を有する接続部材６８（図５参照）と確実に接合して、マウント電極２２と確実に導通することができる。

また強度保持端子３０は、ホット端子２８を設けていない圧電振動子１０の下面の角部に設けてあり、図１（Ｂ）に示す場合では、図の右側にある短辺の両端部に設けてある。強度保持端子３０は、接続部材６８が配設される接合電極３２と、この接合電極３２に接続した流入電極３４とを備えている。具体的には、接合電極３２は、接続部材６８と電気的および機械的に接続する端子である。

そして接合電極３２の形状は如何なるものであってもよいが、中心をＣｒとした円形の形状にすれば接続部材６８と接合可能な面積を小さくできる。すなわち円形の接合電極３２は、従来の矩形の振動子端子と比べて接続部材６８との接合可能な面積が小さくなり、圧電振動子１０のずれ量を従来に比べて小さくできる。また接合電極３２の形状を円形とした場合、その直径Ｌ１を、半田ボール等の接続部材６８の直径Ｌ２と同程度にすればよい。具体的には、接合電極３２の直径Ｌ１と接続部材６８の直径Ｌ２とが、（１．０×Ｌ２）＜Ｌ１≦（１．３×Ｌ２）の関係を満たせばよい。これにより、セルフアライメントによって圧電振動子１０がずれることがなく、接合電極３２と接続部材６８が確実に接合する。

また流入電極３４は、接続部材６８が溶融して接合電極３２と固着したときに、溶融した接続部材６８の材料の一部が流れ込む端子である。例えば接続部材６８が半田ボールのときには、半田ボールと接合電極３２とが固着してフィレットを形成するとともに、この溶融した半田の一部が流入電極３４にぬれ広がる。この流入電極３４は、圧電振動子１０の下面を形成する側辺のうちの長辺１０ａに沿って形成してあり、その一端が接合電極３２に接続している。そして流入電極３４の幅は、接合電極３２の直径よりも狭い幅になっている。

なお全ての振動子端子２６は、その面積を同程度にしている。すなわち略矩形のホット端子２８と、接合電極３２および流入電極３４を備えた強度保持端子３０とは、それぞれの面積を同じまたは略同じにしている。これにより接続部材６８が振動子端子２６に接続したときに、この接続部材６８の材料がぬれ広がる面積が同じになり、接続部材６８と振動子端子２６とが接合したそれぞれの箇所における基板から圧電振動子１０までの高さが同じになる。

そして強度保持端子３０は、図１（Ｂ）に示す形状ばかりでなく、図２に例示する形状であってもよい。図２は１つの強度保持端子を示した平面図である。図２（Ａ）に示す強度保持端子３０ａは、圧電振動子１０の下面の角部付近に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けており、この接合電極３２に隣接して略Ｌ字型をした流入電極３４ａを設けている。なお流入電極３４ａは、接合電極３２に対して圧電振動子１０の下面の中央部側に設けてある。この流入電極３４ａにおける接合電極３２側にある辺は、この接合電極３２の外形に沿って円弧状になっている。そして流入電極３４ａの一部が接合電極３２に向けて延設してあり、この延設箇所が接合電極３２に接続している。なお、この延設箇所の幅は、接合電極３２の直径よりも狭くなっている。

また図２（Ｂ）に示す強度保持端子３０ｂは、圧電振動子１０の下面の角部付近に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして、この強度保持端子３０ｂは流入電極３４ｂを２つ有しており、一方の流入電極３４ｂが、圧電振動子１０の下面を形成する側辺のうちの長辺１０ａに沿って形成してあり、その一端を接合電極３２に接続している。また他方の流入電極３４ｂは、圧電振動子１０の下面を形成する側辺のうちの短辺１０ｂに沿って形成してあり、その一端を接合電極３２に接続している。これらの流入電極３４ｂの幅は、接合電極３２の直径よりも狭くなっている。

また図２（Ｃ）に示す強度保持端子３０ｃは、圧電振動子１０の下面の角部付近に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして流入電極３４ｃは、圧電振動子１０の下面を形成する側辺に沿って形成してあり、その一端を接合電極３２に接続している。また、この流入電極３４ｃの他端は、圧電振動子１０の下面の内側に向けてＬ字型に折れ曲がっている。

また図２（Ｄ）に示す強度保持端子３０ｄは、圧電振動子１０の下面の角部付近に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして、この強度保持端子３０ｄは流入電極３４ｄを複数有しており、接合電極３２から放射状に接合電極３２ｄが延びるように形成してある。
そして図２（Ａ）ないし（Ｄ）の各図に示す強度保持端子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、前述したように、ホット端子２８の面積と同程度になっている。

このような圧電振動子１０によれば、接合電極３２および流入電極３４を備えた振動子端子２６を下面に設け、接合電極３２の直径Ｌ１と接続部材６８の直径Ｌ２を同程度にしたので、圧電振動子１０を搭載するときのセルフアライメントを高めることができる。すなわち圧電振動子１０は、強度保持端子３０の接合電極３２を、これに固着する接続部材６８の直径よりも僅かに大きくしてあるので、搭載時のセルフアライメントによって平面方向に回転することを防止でき、所定の位置へ配設できる。

また接合電極３２の直径を接続部材６８よりも大きくしているので、接合電極３２を形成するときの印刷パターンに位置ずれが生じたとしても、接合電極３２に接続部材６８を確実に接合することができる。また溶融した接続部材６８の材料によってフィレットを形成することができ、接合電極３２と接続部材６８が確実に接合することができる。

また流入電極３４は、溶融した接続部材６８の材料がぬれ広がるので、接続部材６８が接合電極３２に留まることを防止できる。そして強度保持端子３０を接合電極３２のみで形成すると、接続部材６８が接合電極３２に留まってしまい、接続部材６８と圧電振動子１０との間が厚くなってしまう。しかし接合電極３２に流入電極３４を接続することにより、この高さ方向にバラツキが生じるのを防止できる。また流入電極３４の幅を接合電極３２の直径よりも狭くすることにより、前述したセルフアライメントの効果を得ることができる。よって圧電振動子１０を安定して実装することができる。

また複数有る振動子端子２６の面積をそれぞれ同じ程度にしているので、溶融した接続部材６８の材料のぬれ広がる面積を同じにすることができる。これにより振動子端子２６と接続部材６８との間の厚みをそれぞれ同じにすることができ、各振動子端子２６における高さ方向のばらつきが生じるのを防止できる。

次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、振動子端子の変形例について説明する。具体的には、振動子端子を構成する流入電極の位置を限定したものである。図３は１対の強度保持端子の平面図である。図３（Ａ）ないし（Ｃ）の各図に例示する強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面を形成する側辺のうち、いずれか１つの短辺の両端部付近、すなわち互いに対向する位置に設けてある。そして各強度保持端子３０は、互いに対称な形状をしている。

すなわち図３（Ａ）に示す強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面の角部付近における短辺１０ｂ方向の対向位置に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして各接合電極３２には、圧電振動子１０の下面の中央部へ向かう方向に延びた流入電極３４が接続している。このような強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面を形成する短辺１０ｂの中央（図３（Ａ）の一点鎖線Ａで示す位置）に対して対称な形状になっている。なお図３（Ａ）に示す形状の強度保持端子３０であっても、ホット端子２８（図３には図示せず）の面積と同程度になっている。

また図３（Ｂ）に示す強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面の角部付近における短辺１０ｂ方向の対向位置に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして各接合電極３２には、圧電振動子１０の下面を形成する短辺１０ｂに沿った流入電極３４が接続している。このような強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面を形成する短辺１０ｂの中央（図３（Ｂ）の一点鎖線Ｂで示す位置）に対して対称な形状になっている。なお図３（Ｂ）に示す形状の強度保持端子３０であっても、ホット端子２８（図３には図示せず）の面積と同程度になっている。

また図３（Ｃ）に示す強度保持端子３０は、図３（Ｂ）に示す強度保持端子３０の流入電極３４を互いに接続した構成である。このような強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面を形成する短辺１０ｂの中央（図３（Ｃ）の一点鎖線Ｃで示す位置）に対して対称な形状になっている。

また強度保持端子３０は、図１（Ｂ）に示す形状であってもよい。すなわち接合電極３２は、圧電振動子１０の下面の角部付近における、短辺１０ｂ方向の対向位置に設けてある。そして各接合電極３２には、圧電振動子１０の下面を形成する長辺１０ａに沿った流入電極３４が接続している。このような強度保持端子３０であっても、圧電振動子１０の下面を形成する短辺１０ｂの中央に対して対称な形状になっている。

また強度保持端子３０は、次に例示する形状であってもよい。図４は対向した角部に強度保持端子を設けた圧電振動子の底面図である。圧電振動子１０には、その下面の対角位置にホット端子２８を設けるものがある。この場合でも、強度保持端子３０は、互いに対向する位置に設けてあり、互いの形状が対称になっていればよい。すなわち強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面におけるホット端子２８を形成していない角部に設けることになる。

具体的には、図４（Ａ）に示す強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面における対角位置に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして接合電極３２には、ホット端子２８を設けているいずれか一方の角部に向けて延びた流入電極３４が接続している。このような強度保持端子３０は、ホット端子２８を設けた角部を結ぶ線（図４（Ａ）の破線Ｄ）に対して略対称な形状になっている。なお、この強度保持端子３０は、ホット端子２８の面積と同程度になっている。

また図４（Ｂ）に示す強度保持端子３０は、圧電振動子１０の下面における対角位置に、中心をＣｒとした円形の接合電極３２を設けている。そして接合電極３２には、圧電振動子１０の下面の中央部に向けて延びた流入電極３４が接続している。このような強度保持端子３０は、ホット端子２８を設けた角部を結ぶ線（図４（Ｂ）の破線Ｅ）に対して略対称な形状になっている。なお、この強度保持端子３０は、ホット端子２８の面積と同程度になっている。
また図４（Ｃ）に示す強度保持端子３０は、図４（Ｂ）に示す強度保持端子３０の流入電極３４を互いに接続した構成である。

以上に説明したように、強度保持端子３０を互いに対向した位置に設けるとともに、互いに線対称のような形状にすれば、圧電振動子１０を基板へ搭載する時のセルフアライメントによって、圧電振動子１０を所定の位置に確実に配設することができる。すなわち圧電振動子１０の搭載時に、一方の強度保持端子３０における一方の流入電極３４が延びた方向に圧電振動子１０が回転しようとしても、他方の強度保持端子３０における他方の流入電極３４は一方の流入電極３４と対称方向な方向に延びているので、圧電振動子１０が他方の流入電極３４に沿って回転することができない。このため圧電振動子１０は、回転ずれが生じることがない。

次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１，２の実施形態で説明した圧電振動子１０を備えた圧電デバイスについて説明する。図５は圧電デバイスの断面図である。図６は電子部品を搭載した基板の平面図である。図５に示すように、圧電デバイス５０は絶縁性の基板５２を有しており、この基板５２の他方の面に外部端子５４を設けている。また図６に示すように、基板５２の一方の面には、接続部材配置用電極５６、ワイヤボンディング用電極７０、シールド電極（図示せず）および配線パターン５８を設けている。接続部材配置用電極５６は、円形をしており、その上に接続部材６８が配置される。なお円形の接続部材配置用電極５６の中心をＣｓとする。

さらに基板５２の一方の面には、接続部材配置用電極５６およびワイヤボンディング用電極７０の上面を除き、絶縁膜６０を設けている。この絶縁膜６０は、例えばレジスト膜等であればよい。なお配線パターン５８や前記シールド電極は、絶縁膜６０によって覆われているので、他の配線パターン５８等とショートすることがなく、また後述するように絶縁膜６０上に固着した電子部品６２と直接にショートすることもない。よって図５に示すように、配線パターン５８等を、電子部品６２の下方位置に配置することが可能になるので、１層構造の基板５２を用いることができ、また配線パターン５８の引き回しの自由度が向上する。

そして絶縁膜６０の上に電子部品６２を配設している。この電子部品６２は、例えば接着剤やテープ等の接合材を用いて固着してある。この接合材は、非導電性であるのが好ましい。また電子部品６２は、圧電振動子１０に電気信号を供給して、発振・増幅させる回路（発振回路）を備えていれば良く、集積回路（ＩＣ）チップになっている。

そして電子部品６２の下方には前記シールド電極を配設しており、また図６に示すように、電子部品６２の周囲にワイヤボンディング用電極７０を配設している。この電子部品６２は、能動面にワイヤボンディング用パッド６４が設けてあり、能動面を上方に向けるとともに非能動面を基板５２側に向けて絶縁膜６０上に固着している。そしてワイヤボンディング用パッド６４とワイヤボンディング用電極７０とにワイヤ６６が接合してこれらが導通している。そしてワイヤボンディング用パッド６４は複数有り、その一部が配線パターン５８を介して外部端子５４と導通し、他が配線パターン５８を介して接続部材配置用電極５６と導通している（図５参照）。すなわち電子部品６２と外部端子５４が導通している。また前記シールド電極は、圧電デバイス５０の外部から加わる電磁波ノイズの影響を無くすものであり、配線パターン５８を介して、グランド電位となる外部端子５４（グランド端子）と導通している。

また絶縁膜６０から露出した接続部材配置用電極５６の上に接続部材６８を設けており、接続部材６８の上に圧電振動子１０を設けている。この接続部材６８は、半田ボールであってもよく、銅ボールまたは樹脂ボール等で形成されるコアを半田メッキしたものであってもよい。このように接続部材６８を２重構造とすることにより、前記コアがスペーサとしての役割を果し、接続部材６８の上に配設される圧電振動子１０の基板５２からの高さが一定に保たれるとともに、接続部材配置用電極５６と圧電振動子１０の電気的および機械的な接続が確保される。なお接続部材６８の最も高い部分は、ワイヤ６６の最も高い部分よりも上方にある。

この接続部材６８は、圧電振動子１０の振動子端子２６と接合している。これにより圧電振動子１０が接続部材６８の上に配設され、電子部品６２と圧電振動子１０を２階建てにした構造になる。このとき、図５に示すように、基板５２の接続部材配置用電極５６の絶縁膜６０から露出している部分の形状が円形状であり、その円の中心Ｃｓを通り、基板５２の一方の面に対して垂直方向に延びる線分上に、圧電振動子１０の接合電極３２の中心Ｃｒが位置するように圧電振動子１０が配置されている。すなわち接続部材配置用電極５６の絶縁膜６０から露出している部分の円の中心Ｃｓと、圧電振動子１０の接合電極３２の中心Ｃｒとが、圧電デバイス１０を平面視してほぼ同じ位置に存在している。

なお圧電振動子１０の裏面とワイヤ６６は接触していない。また、この接合時では、接続部材６８と同一の材料を接続部材６８または振動子端子２６に塗布しておき、振動子端子２６と接続部材６８を接合すればよい。これにより接続部材６８を介して圧電振動子１０と基板５２とが確実に固着するとともに、圧電振動子１０と電子部品６２が確実に導通する。

そして圧電振動子１０や電子部品６２の周囲を樹脂モールド材６９で覆っている。これにより圧電振動子１０、電子部品６２、接続部材６８およびワイヤ６６等が外部からの衝撃等から保護され、圧電デバイス５０の信頼性が向上する。

このような圧電デバイス５０では、前述した特徴を有する圧電振動子１０を接続部材６８の上に搭載しているので、圧電振動子１０の搭載時のセルフアライメントによって圧電振動子１０を所定の位置に配置できる。すなわち複数の接続部材６８の形状が球形である場合は、特に基板５２に対して圧電振動子１０が回転して実装ずれが生じてしまい易いが、本実施形態によれば、そのような現象を防止できる。そして圧電デバイス５０は、樹脂モールド材６９から圧電振動子１０が出ないように、樹脂モールド材６９の平面サイズを大きく形成する必要がなくなるから、平面サイズを小型にすることができる。

なお前述した圧電デバイス５０は、圧電振動子１０と発振回路（電子部品６２）を備えているので圧電発振器となる。そして電子部品６２には、前記発振回路の他にも、電圧制御回路や温度補償回路、プログラムすることにより任意の出力周波数を設定できる回路、圧電振動子１０から出力された周波数信号から年月日等のディジタルデータを作り出力する回路、ジャイロセンサ用の駆動・検出回路等を備えることもできる。このため圧電デバイス５０は、圧電発振器、電圧制御機能や温度補償機能を備えた圧電発振器、リアルタイムクロック装置またはジャイロセンサ等を構成することもできる。

次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第１，２の実施形態で説明した圧電振動子１０や、第３の実施形態で説明した圧電デバイス５０を搭載した電子機器について説明する。なお、この圧電振動子１０や圧電デバイス５０を搭載する電子機器には様々なものがあるが、第４の実施形態ではその一例として、ディジタル式携帯電話について説明する。

図７はディジタル式携帯電話の概略構成図である。ディジタル式携帯電話は、送受信信号の送信部１０２および受信部１０４等を有し、この送信部１０２および受信部１０４に、これらを制御する中央演算装置（ＣＰＵ）１０６が接続している。またＣＰＵ１０６は、送受信信号の変調および復調の他に表示部や情報入力のための操作キー等からなる情報の入出力部１０８や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等からなるメモリ１１０の制御を行っている。このためＣＰＵ１０６には、圧電振動子１１２が取付けられ、この圧電振動子１１２から出力されるクロック信号を利用している。またＣＰＵ１０６は温度補償型圧電発振器１１４と接続しており、この温度補償型圧電発振器１１４は送信部１０２と受信部１０４とに接続している。これによりＣＰＵ１０６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、温度補償型圧電発振器１１４により修正されて、送信部１０２および受信部１０４に与えられるようになっている。そして圧電振動子１１２には、第１，２の実施形態で説明した圧電振動子１０を利用できる。また温度補償型圧電発振器１１４には、第３の実施形態で説明した圧電デバイス５０を利用できる。

そしてディジタル式携帯電話１００は、近年小型化されているので圧電振動子１０（１１２）や圧電デバイス５０（１１４）を始めとする電子デバイスを搭載する空間が限られている。しかし前述した圧電振動子１０は、搭載時に、平面方向に回転することを防止できるので、圧電振動子１０に隣接して設ける電子デバイスとの間隔を狭くできる。よって隣接する電子デバイスと干渉するのを防ぐことができ、前記空間の省スペース化が可能できる。また前述した圧電デバイス５０は、内部に搭載した圧電振動子１０が平面方向への回転ずれを防止できるので小型にできる。このため、この圧電デバイス５０を前記空間に搭載することができる。

圧電振動子の説明図である。 １つの強度保持端子を示した平面図である。 １対の強度保持端子の平面図である。 対向した角部に強度保持端子を設けた圧電振動子の底面図である。 圧電デバイスの断面図である。 電子部品を搭載した基板の平面図である。 ディジタル式携帯電話の概略構成図である。 従来技術に係る圧電振動子を基板に搭載したときの平面図である。

符号の説明

１０………圧電振動子、１２………圧電振動片、１４………パッケージ、２６………振動子端子、２８………ホット端子、３０………強度保持端子、３２………接合電極、３４………流入電極、５０………圧電デバイス、５２………基板、６２………電子部品、６８………接続部材、６９………樹脂モールド材。

Claims (8)

1. 圧電振動片を収容したパッケージを有し、
   前記パッケージの下面に設けた振動子端子は、接続部材が配設される接合電極と、前記接合電極に接続した流入電極とを備えた、
   ことを特徴とする圧電振動子。
2. 前記振動子端子は、前記圧電振動片に導通したホット端子と、実装強度を高める強度保持端子とを構成し、
   前記ホット端子および前記強度保持端子の各面積は、同じまたは略同じであり、
   前記接合電極および前記流入電極を備えた前記振動子端子は前記強度保持端子である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
3. 前記接合電極の平面形状を円形としたことを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動子。
4. 前記接合電極の直径をＬ１、前記接続部材の直径をＬ２とすると、（１．０×Ｌ２）＜Ｌ１≦（１．３×Ｌ２）の関係を満たすことを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子。
5. 前記接合電極および前記流入電極を備えた前記振動子端子は、互いに対向する位置に設けてあり、互いの形状が対称になっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電振動子。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の圧電振動子と、
   配線パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面に配置された電子部品と、
   前記基板の一方の面に配置され、前記圧電振動子の前記下面と前記基板の前記一方の面との間に所定の間隔を設けて前記圧電振動子と前記基板とを接続する複数の接続部材と、
   を有することを特徴とする圧電デバイス。
7. 請求項３に記載の圧電振動子と、
   配線パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面に配置された電子部品と、
   前記基板の一方の面に形成された接続部材配置用電極上に配置され、前記圧電振動子の前記下面と前記基板の前記一方の面との間に所定の間隔を設けて前記圧電振動子と前記基板とを接続する複数の接続部材と、を有し、
   前記圧電振動子の円形の前記接合電極の中心と、円形の前記接続部材配置用電極の中心とが、平面視してほぼ同じ位置に存在することを特徴とする圧電デバイス。
8. 請求項６または７に記載の圧電デバイスを搭載したことを特徴とする電子機器。

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