JP2015029201A - 圧電振動素子搭載用基板および圧電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搭載されるサーミスタ素子の外部接続における低抵抗化に有効な圧電振動素子搭載用基板、および圧電装置を提供すること。
【解決手段】 サーミスタ素子102が搭載される下面、圧電振動素子105が搭載される上面、および側面を有する絶縁基体101と、絶縁基体101の下面に設けられた、圧電振動素子105に接続される第２外部電極108と、第１外部電極109と、側面に設けられた側面電極110と、第１搭載部104から側面電極110にかけて設けられた接続導体103とを備えており、第
１外部電極109の一端部が側面電極110に近接している圧電振動素子搭載用基板である。サーミスタ素子102から第１外部電極109までの導通抵抗を、接続導体103および側面電極110等により低く抑えることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、水晶等の圧電振動素子を気密に収納するための圧電振動素子搭載用基板、および圧電装置に関するものである。

従来、圧電振動素子を気密に収容するための圧電振動素子搭載用基板として、圧電振動素子が収容される凹状の搭載部を有する絶縁基体を用いたものが多用されている。搭載部を塞ぐようにして絶縁基体に蓋体が接合されて、搭載部内に圧電振動素子が気密封止される。絶縁基体の搭載部と蓋体とからなる容器内に圧電振動素子が気密封止されて、圧電装置となる。

近年、搭載部に収容される圧電振動素子に対するより正確な温度補償のために、圧電振動素子の近傍にサーミスタ素子が搭載されてなる圧電装置が提案されている。これにより、圧電振動素子により近い位置で温度変化を検知することが可能になり、温度補償の精度が向上する。

なお、このような圧電装置に使用される圧電振動素子搭載用基板は、例えば、上面および下面にそれぞれ凹状の搭載部を有する絶縁基体を含んでいる。上面の搭載部には圧電振動素子が、また下面の搭載部にはサーミスタ素子が搭載される。同じ絶縁基体に圧電振動素子とサーミスタ素子とが搭載されるため、両者の位置同士が互いに近い圧電装置が作製され得る。

上記圧電振動素子搭載用基板および圧電装置において、絶縁基体の下面の四隅には、圧電振動素子の電極と電気的に接続される外部電極と、サーミスタ素子の電極と電気的に接続される外部電極とが設けられている（文献１を参照）。

特開2011−211340号公報

近年、上記従来技術の圧電振動素子搭載用基板および圧電装置においては、例えば圧電装置が実装される機器の高機能化等のため、より精度の高い周波数特性が求められるようになってきている。これに対して、従来技術の圧電振動素子搭載用基板および圧電装置においては、このような特性の向上が難しいという問題点があった。

具体的には、絶縁基体の下面の隅部分に設けられた、サーミスタ素子に接続される外部電極とサーミスタ素子との間の導通経路に貫通導体（いわゆるビア導体）が存在し、この貫通導体の径が小さいため、両者を低抵抗で電気的に接続することが難しかった。そのため、サーミスタ素子で検知された温度情報について、温度補償回路に伝達されるときの精度の向上が難しく、周波数精度の向上が難しかった。

なお、上記の導通経路の導通抵抗を小さくする手段として、例えば貫通導体の径を大きくすることが考えられるが、この場合には、絶縁基体と貫通導体との焼成収縮の違いによる、絶縁基体または貫通導体のクラックが発生し易くなる。

本発明の一つの態様の圧電振動素子搭載用基板は、前記圧電振動素子に接続される一対の第２外部電極と、前記絶縁基体の前記下面に、（電気的に独立して）設けられた一対の第１外部電極と、前記絶縁基体の互いに対向し合う側面に、前記絶縁基体の下面に達するようにそれぞれ設けられた一対の側面電極と、前記第１搭載部から前記側面導体にかけて設けられた接続導体とを備えており、前記一対の第１外部電極は、それぞれの一端部が前記絶縁基体の前記側面電極に近接している。

本発明の一つの態様の圧電装置は、上記に記載の圧電振動素子搭載用基板と、前記第２搭載部に収容されているとともに、前記第２外部電極に電気的に接続された圧電振動素子と、前記第１搭載部に収容されているとともに、前記側面電極に電気的に接続されたサーミスタ素子と、前記第１接続導体と前記サーミスタ素子とを接続している導電性接続材と、を備え、前記第１外部電極と前記側面電極とが半田により接続されて実装される。

本発明の１つの態様の圧電振動素子搭載用基板によれば、圧電振動素子に接続される一対の第２外部電極と、絶縁基体の下面に（、電気的に独立し）設けられた一対の第１外部電極と、絶縁基体の互いに対向し合う側面に、絶縁基体の下面に達するようにそれぞれ設けられた一対の側面電極と、第１搭載部から側面電極にかけて設けられた接続導体とを備えており、一対の第１外部電極は、それぞれの一端部が絶縁基体の側面電極に近接していることから、半田が第１外部電極に接続されるときに、その半田の一部を介して第１外部電極と側面電極とが接続される。これにより、半田が側面電極の上側に向かって這い上がるとともに、サーミスタ素子と第１外部電極とが互いに電気的に接続される。そのため、半田が側面電極に這い上がった分だけ導通経路の面積が大きくなり、導通抵抗を小さくすることができる。つまり、サーミスタ素子が、従来技術における導通抵抗が高い貫通導体等を含む導通経路を経ることなく、断面積が大きく低抵抗化が容易な接続導体および側面電極または半田を介して第１外部電極と電気的に接続され、外部接続される。そのため、サーミスタ素子の外部接続における導通経路の導通抵抗が効果的に低くなるように作用する。

また、本発明の一つの態様の圧電装置によれば、上記構成の圧電振動素子搭載用基板と、第２搭載部に収容されているとともに、第２外部電極に電気的に接続された圧電振動素子と、第１搭載部に収容されているとともに、側面電極に電気的に接続されたサーミスタ素子と、第１接続導体とサーミスタ素子とを接続している導電性接続材とを備え、第１外部電極と側面電極とが半田により接続されて実装されることから、上記圧電振動素子搭載用基板における効果と同様に、導通経路の導通抵抗が小さい。したがって、より精度の高い周波数特性を実現できる圧電装置を提供できる。

本発明の実施形態の圧電振動素子搭載用基板、および圧電装置を示す上面図である。 図１に示す圧電振動素子搭載用基板および圧電装置のＸ−Ｘ’線における断面図である。 図１に示す圧電振動素子搭載用基板および圧電装置の下面図である。 本発明の他の実施形態の圧電振動素子搭載用基板および圧電装置を示す下面図である。 本発明の実施形態の圧電装置を半田付けした構造を示す長辺側の側面図である。 本発明の実施形態の圧電装置を半田付けした構造を示す短辺側の側面図である。

本発明の圧電振動素子搭載用基板および圧電装置について、添付の図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）は本発明の実施形態の圧電振動素子搭載用基板および圧電装置を示す上面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ’線における断面図であり、図３は図１の下面図である。また、図４は図２の変形例における下面図である。図１〜図４において、101は絶縁基体，102はサーミスタ素子，103は第１接続導体，104は第１搭載部，105は圧電振動素子，106は第２接続導体,107は第２搭載部,108は第２外部電極,109は第１外部電極，110は側面電極
，111は蓋体，112は圧電振動素子用の接合材，113はサーミスタ素子用の接合材，114は枠状メタライズ層，115は金属枠体，116は半田，117は接続導体である。

これらの実施形態において、絶縁基体101は、凹状の第１搭載部104を含む上面，凹状の第２搭載部107を含む下面を有している。また、絶縁基体101は、第１接続導体103，第２
接続導体107，第１外部電極109および第２外部電極108を有している。また、絶縁基体101の上面には、平面視で第１搭載部104を囲む枠状メタライズ層114が設けられている。また、絶縁基体101の実装面（外部回路基板に対向して実装される面）となる下面には、第１
外部電極109と第２外部電極108とが配置されている。また、これらの実施形態においては、枠状メタライズ層114に金属枠体115が接合されている。これらの絶縁基体101等によっ
て圧電振動素子搭載用基板（符号なし）が基本的に形成されている。

絶縁基体101は、図２に示すように、厚み方向の断面（縦断面）がＨ型の形状となって
いる。また、絶縁基体101は、例えば全体の外形が、平面視で一辺の長さが1.6〜7.0ｍｍ
程度の長方形状であり、厚みが0.25〜1.5ｍｍ程度の板状であり、上面および下面それぞ
れに、凹状の第１および第２搭載部104，107を有している。

この絶縁基体101の上面の第２搭載部107に圧電振動素子107が収容されている。圧電振
動素子107は、第２搭載部107の底部に形成された第２接続導体106に導電性接続材112により電気的および機械的に接続されている。金属枠体115に蓋体111が接合され、第２搭載部107が蓋体111で塞がれて圧電振動素子105が気密に封止される。また、絶縁基体101の下面の第１搭載部104にサーミスタ素子102が搭載（収容）されている。サーミスタ素子102は
、導電性接続材113により第１搭載部104内に固定されている。また、この導電性接続材113により、サーミスタ素子102が第１接続導体103と電気的および機械的に接続されている
。圧電振動素子等の詳細については後述する。

なお、金属枠体115に対する蓋体111の接合は、例えば、金属からなる蓋体111がシーム
溶接等で金属枠体115に接合されることで行なわれる。第２搭載部107と蓋体111とにより
構成される容器（符号なし）の内部に圧電振動素子105が気密に封止される。第２搭載部107を封止する蓋体111は、図１においては見やすくするために省いている。

絶縁基体101は、上記のように、平板状の基部（符号なし）上に第２搭載部107を構成する枠部（符号なし）が積層されており、また平板状の基部下に第１搭載部104を構成する
枠部（符号なし）が積層されている。そして、上側の枠部の内側面と、この内側面の内側で露出する基部の上面とによって、圧電振動素子105を収容するための第１搭載部104が形成されている。また、下側の枠部の内側面と、この内側面の内側で露出する基部の下面とによって、サーミスタ素子102が収容される第２搭載部107が形成されている。

絶縁基体101を形成している基部および枠部は、例えば一つの絶縁層（図示せず）、ま
たは複数の絶縁層の積層体からなる。各絶縁層は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アル
ミニウム焼結体，ムライト質焼結体またはガラス−セラミック焼結体等のセラミック材料からなる。

絶縁基体101は、各絶縁層が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化ア
ルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダや溶剤，可塑剤等を添加混合して泥漿状にするとともに、これを例えばドクターブレード法やロールカレンダー法等のシート成形法によりシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得て、これらを積層し、その積層体を一体焼成することによって製作される。

この場合、一部のセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して枠状に成形して、この枠状のセラミックグリーンシートを上層および下層に積層すれば、凹状の第１および第２搭載部104、107を有する絶縁基体101を作製することができる。また、一部の
セラミックグリーンシートの側面に適当な打ち抜き加工を施して長孔を成形し、この長孔を形成したセラミックグリーンシートを積層して焼成すれば、側面に長孔を有する絶縁基体101を作製することができる。この場合、複数のセラミックグリーンシートのそれぞれ
に長孔を形成し、これらの長孔が平面視で一致するように積層し、その積層体を高温で焼成することにより側面電極110（後述）を含む長孔を有する絶縁基体101を製作することができる。

絶縁基体101は、それぞれがこのような絶縁基体101となる複数の配線基板領域（図示せず）がセラミック母基板に縦横の並びに配列された、いわゆる多数個取り配線基板（図示せず）として製作し、これを配線基板領域の境界において切断して個片に分割する方法で製作されていてもよい。

枠状メタライズ層114は、金属枠体115を絶縁基体101にろう付け等の手段で接合するた
めのものである。枠状メタライズ層114は、例えばタングステンやモリブデン，マンガン
，銅，銀等の金属材料によって形成されている。枠状メタライズ層114は、例えば、この
ようなタングステン等の金属材料のペースト（金属ペースト）を、絶縁基体101となるセ
ラミックグリーンシートのうち第２搭載部107を囲む枠状のものの上面に所定パターンに
印刷して同時焼成することによって形成することができる。この焼成は、例えば、枠状メタライズ層114となる金属ペーストを印刷した枠状のセラミックグリーンシートを、他の
セラミックグリーンシート（平板状のセラミックグリーンシート、および下面の枠状セラミックグリーンシート）に積層した後に行なわれる。

枠状メタライズ層114には、酸化腐食の防止やろう材の接合強度の向上等のため、露出
した表面に１〜20μｍ程度の厚みのニッケルめっき層（図示せず）と0.1〜２μｍ程度の
厚みの金めっき層（図示せず）とが順次被着されているのがよい。

金属枠体115は、例えば鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料
からなり、蓋体111を絶縁基体101にシーム溶接等の方法で接合するための金属部材として機能する。この金属枠体115は、例えば、厚みが0.1〜0.5ｍｍ程度であり、幅が0.15〜0.5ｍｍ程度の四角枠状である。また、金属枠体115を枠状メタライズ層114にろう付けする方法としては、例えば、金属枠体115の下面に予め20〜50μｍの厚みの銀ろう（図示せず）
を被着させておき、この銀ろうが被着された下面を枠状メタライズ層114（詳細には枠状
メタライズ層114に被着させたニッケルめっき層）上に載置して、これらを治具等で仮固
定しながら電気炉等で加熱する方法を挙げることができる。この方法により、容易に枠状メタライズ層114に金属からなる金属枠体115を強固にろう付けすることができる。その後、金属枠体115やその他の露出した金属層に金めっき層が被着される。

銀ろう等のろう材は、例えば、銀−銅共晶組成をベースとする銀ろう（例えば、71〜73質量％銀−27〜29質量％銅、ＪＩＳ名称：ＢＡｇ−８）である。ＢＡｇ−８の場合、融点は780℃程度である。このようなろう材を使用することにより、800〜850℃程度の熱処理
（還元雰囲気）において金属枠体115を枠状メタライズ層114にろう付けすることができる。ろう材は、絶縁基体101の大きさや形状，用途等に応じて、濡れ性や溶融温度等の調整
のために、錫，亜鉛等の金属元素が添加されていてもよい。

また、蓋体111は、例えば四角板状であり、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバル
ト合金等の金属材料からなる。蓋体111は、ろう付け法や溶接法（例えばシーム溶接やエ
レクトロンビーム溶接等）で、下面の外周部が金属枠体115に接合される。蓋体111を金属枠体115に接合するためには、あらかじめ蓋体111の主面にニッケルめっき層を被着しておき、このニッケルめっき層を溶接法等により溶融することにより金属枠体115に蓋体111が接合される。

これにより、金属枠体115と蓋体111とが強固に接合される。金属枠体115は上記のよう
に銀ろう等によって絶縁基体101の枠状メタライズ層114に強固に接合されている。したがって上記容器の気密封止が良好であり、第２搭載部107に収容される圧電振動素子105の長期間にわたる正常かつ安定な作動が可能となる。

また、絶縁基体101の下面の第１搭載部104は、サーミスタ素子102が搭載される部位で
ある。このサーミスタ素子102は、圧電振動素子105周辺の温度を検知して、この温度情報を温度補償回路（図示せず）に送るための電子部品である。このサーミスタ素子102の温
度情報により圧電振動素子からの発振信号が温度補償される。第1搭載部104にサーミスタ素子102が搭載され、第２搭載部107に圧電振動素子105が搭載され、第２搭載部107が蓋体111で塞がれて圧電装置が基本的に形成される。この場合、第1搭載部104に搭載されるサ
ーミスタ素子102は、第２搭載部107に搭載される圧電振動素子105により近い位置での温
度変化の検知が可能である。第１搭載部104においてサーミスタ素子102を気密封止する必要はない。

サーミスタ素子102は、その素子本体の両端部において少なくとも下面には外部接続用
の電極（符号なし）を有している。サーミスタ素子102は、圧電振動素子105の温度を抵抗値の変化による電圧として検知し、外部の温度補償回路に伝達する。そのため、サーミスタ素子102は、温度補償等の機能を有する外部回路基板に電気的に接続される。したがっ
て、絶縁基体101の内部において、サーミスタ素子102と圧電振動素子101とは電気的に接
続されていない。

サーミスタ素子102は、例えば直方体状であり、その主面が第１搭載部104の底部に対向するように搭載される。サーミスタ素子102は、その全体が凹状の第２搭載部107内に収まる。これにより、圧電装置が外部回路基板に実装された場合、サーミスタ素子102の主面
が外部回路基板から離間するため、サーミスタ素子102の電極と他の配線導体とが互いに
短絡することがない。そして、外部回路基板からの熱が直接サーミスタ素子102に伝導さ
れないことから、圧電振動素子105（圧電装置）周辺の外気等の環境の温度を精度良く検
知することができる。サーミスタ素子112の詳しい構造等については、後に説明する。

圧電振動素子105の外部回路基板（外部電気回路基板）に対する電気的な接続は、絶縁
基体101の下面に設けられた一対の第２外部電極108を介して行なわれる。上記のように第２搭載部107に搭載されて第２接続導体106と電気的に接続された圧電振動素子105は、第
２接続導体106から第２外部電極108にかけて形成された配線導体等の接続用の導体（図示せず）を経て第２外部電極108に電気的に接続される。この第２外部電極108が外部電気回路基板と電気的に接続されて、圧電振動素子105と外部電気回路基板とが互いに電気的に
接続される。

絶縁基体101の下面には、一対の第１外部電極109が設けられている。圧電振動素子収納用パッケージにおける第１外部電極109は、第２外部電極108等の他の導体とは電気的に独立している。

絶縁基体101の互いに対向し合う側面には、絶縁基体101の下面に達するようにそれぞれ側面電極110が設けられている。つまり、一対の側面電極110が設けられている。一対の第１外部電極109は、それぞれの一端部が側面電極110に近接している。

サーミスタ素子102の一対の電極は、直接には一対の第１接続導体103にそれぞれ接続される。一対の第１接続導体103は、それぞれ接続導体117を介して一対の側面電極110と電
気的に接続されている。第１外部電極109は、外部回路基板に半田116等の導電性接続材を介して接続される端子部分として機能する。

このような構造としたことから、半田116が第１外部電極109に接続されるときに、その半田116の一部が側面電極110にまで流れ、この半田を介して第１外部電極109と側面電極110とが接続される。これにより、サーミスタ素子102と第１外部電極109とが、接続導体117、側面電極110および半田116を介して互いに電気的に接続される。すなわち、圧電振動
素子収納用パッケージにおいては電気的に独立した導体パターンであった第１外部電極109が、圧電装置として外部回路基板に実装された段階においては側面電極110と電気的に接続されたものとなり、さらにサーミスタ素子102と電気的に接続されたものとなる。

このような圧電装置においては、半田116が側面電極110に這い上がった分だけサーミスタ素子102と第１外部電極109との間に介在する導通経路の面積が大きくなり、導通抵抗を小さくすることができる。

つまり、サーミスタ素子102が、従来技術における導通抵抗が高い貫通導体（図示せず
）等を含む導通経路を経ることなく、断面積が大きく低抵抗化が容易な接続導体117およ
び側面電極110または半田116を介して第１外部電極109と電気的に接続され、外部接続さ
れる。そのため、サーミスタ素子102の外部接続における導通経路の導通抵抗が効果的に
低くなる。

また、外部回路基板に実装される前の圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置においては、第１外部電極109が、側面電極110等の他の導体と電気的に接続されていない。そのため、それぞれの第１、第２外部電極108,109と、隣接するそれぞれの側面電極110とが一対として外部回路基板に形成される接続導体（図示せず、以下接続パッドという）に半田116により接続されることとなる。一方で、第１、第２外部電極108,109と側面電極110との間にはセラミックが露出した部分が形成されているため、図６に示すようにそれぞ
れの接続パッドにおいて第１、第２外部電極108,109と接続パッドとの半田接合部と、側
面電極110と接続パッドとの半田接合部との２箇所の半田接合部が形成されるため、圧電
装置と外部回路基板との半田116による固着強度を向上できるとともに、セラミックが露
出した部分に存在する半田量を有効に側面電極110へ供給できる。そして、その半田116の量だけ側面電極110への半田の這い上がりを促進することができ、この半田116より上記導通抵抗を容易に小さくすることが可能となる。この場合、もし第１外部電極109と側面電
極110とが絶縁基体101の表面に設けられた導体層等（図示せず）を介して、初めから互いに電気的に接続されていれば、その導体層にも半田が供給されてしまうため、側面電極110への半田の這い上がりを促進させることができない。

また、実装後にサーミスタ素子102と接続される側面電極110および第１外部電極108と
外部回路基板との接続構造が、外部回路基板側の１つの実装電極（図示せず）当たり側面電極110と第１外部端電極109との２カ所になる。またこの２カ所は互いに別々に分かれている。これらの２カ所に上記実装電極が半田116により接続される構造となり、接合面積
の増加、および応力の分散等の効果により圧電装置の実装強度を強固なものとすることができる効果もある。

なお、サーミスタ素子102と、第１接続導体103とを接続する導電性接続材113としては
、例えばシリコン樹脂やエポキシ樹脂を成分とする接合材が用いられる。また、導電性接続材113は圧電振動素子105と接続される第２外部電極108と短絡しないように、第１搭載
部104から絶縁基体101の下面にかけて這い上がらないように適切な量で塗布するとよい。

また、第１接続導体103と第１搭載部104の外周との間において、第２外部電極108側に
セラミックの露出部が存在していれば、このセラミックの露出部周辺が導電性接続材113
の溜まり部となって、導電性接続材113が第１搭載部104から絶縁基体101の下面にかけて
這い上がることが抑制される。

サーミスタ素子102はチップ状であり、例えばサーミスタ素体の両端部に一対の外部接
続端子（図示せず）が形成されている。サーミスタ素子がＮＴＣ（negative temperature
coefficient）型であれば、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｃｕ系材料、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｆｅ系材料等のサーミスタ材料で形成される。また、サーミスタ素子がＰＴＣ（positive temperature coefficient）型であれば、Ｂａ−Ｔｉ−Ｏ系材料等のサーミスタ材料で形成される。

そして、サーミスタ素子102が積層型サーミスタ素子であれば、複数の内部電極（図示
せず）を積層している構造上、セラミック素体の内部に内部電極を有さないチップ型のサーミスタ素子に比べて低抵抗化が可能となる。つまり、セラミック素体の内部に形成される複数の内部電極と、内部電極の一端に接続され、かつセラミック素体の両端部にそれぞれ形成される外部接続用の電極としての外部接続端子とを有している。つまり、セラミック素体は複数のセラミック層と内部電極層とが交互に積層されてなるため、低抵抗化が可能となる。よって、温度変化に対する抵抗値の高い精度を得られることから、機器としての消費電力を抑制することができる。

また、この実施形態の例において、圧電装置は上記に記載された圧電振動素子搭載用基板と、第２搭載部107に収容されているとともに、第２外部電極108に電気的に接続された圧電振動素子105と、第１搭載部104に収容されているとともに、側面電極110に電気的に
接続されたサーミスタ素子102と、第１接続導体103とサーミスタ素子102とを接続してい
る導電性接続材113とを備え、第１外部電極109と側面電極110とが半田116により接続されて実装されている。このような構造としたことから、第１外部電極109、第２外部電極108により絶縁基体101の外部回路基板との半田116による固着強度を確保しながら、サーミスタ素子102と外部回路基板上の接続導体（図示せず）とを側面電極110および側面電極110
に這い上がった半田116により導通抵抗を小さくして接続することができ、周波数特性に
優れた圧電装置を提供できる。

図１〜図４で示すサーミスタ素子102は、温度変化によって顕著な抵抗値の変化を示す
ものであり、この抵抗値の変化により電圧も変化するため、抵抗値と電圧との関係及び電圧と温度との関係から検出された抵抗値を電圧に換算することで温度情報を得ることができる。サーミスタ素子102は、その温度での抵抗値が接続導体117、側面電極110および半
田116を介して圧電装置が実装される外部回路基板に、一緒に搭載される温度補償回路が
内蔵された半導体素子へ出力することにより、出力された抵抗値を電圧に換算することで温度情報を得ることができる。また、サーミスタ素子102は、絶縁基体101の第１搭載部104に露出した第１接続導体103に導電性接続材113を介して電気的、機械的に接続されてい
る。

サーミスタ素子102と第１接続導体103とを接続する導電性接続材113としては、例えば
シリコン樹脂やエポキシ樹脂を成分とする接合材が用いられる。また、導電性接続材113
は圧電振動素子105と接続される第２外部電極108と短絡しないように、第１搭載部104か
ら絶縁基体101の下面にかけて這い上がらないように適切な量で塗布するとよい。そして
、第１接続導体103と第１搭載部104の内周との間において、第２外部電極108側にセラミ
ックの露出部を形成すれば、このセラミックの露出部が溜まり部となって、導電性接続材113が第１搭載部104から絶縁基体101の下面にかけて這い上がることが抑制される。

サーミスタ素子102は、その主面が絶縁基体101の下面に対して第１搭載部104の底部側
に位置するように搭載される。これにより、圧電装置が外部回路基板に実装された場合、サーミスタ素子102の主面が外部回路基板から離間するため、他の配線導体と短絡するこ
とがない。そして、外部回路基板からの熱が直接サーミスタ素子102に伝導されないこと
から、圧電振動素子105の温度を精度良く検知することができる。

次に、圧電装置を外部回路基板へ搭載する場合の半田付け方法について説明する。絶縁基体101の第１搭載部104側には、電気的に独立して設けられた一対の第１外部電極109と
、圧電振動素子105と接続される一対の第２外部電極108との合計４つの外部電極が形成されている。さらに、本実施形態の一例では、絶縁基体101の長辺の側面にそれぞれ２つの
側面電極110、つまり両側の辺部で合計４つの側面電極110が形成されている。この４つの側面電極110のうち、２つがサーミスタ素子102と接続される一対の側面導体110となる。
他方の２つの側面電極110は、絶縁基体101を多数個取り配列した場合の側面電極110の片
方になる部分であり、絶縁基体101を個片状に分割した後には、電気的に独立した側面電
極110となる。

圧電装置を外部回路基板の接続パッドへ搭載する場合、図３、図４で示すように絶縁基体101のそれぞれの外部電極108,109と、隣接するそれぞれの側面電極110とは一対となる
ように四隅に配列されており、この四隅に対応して外部回路基板側の接続パッドが４箇所形成される。これら接続パッドは、図５、図６で示すようにそれぞれの第１、第２外部電極108,109と、隣接するそれぞれの側面電極110とが一対として接続パッドに半田116によ
り接続されるように、広面積で形成される。外部回路基板側の２箇所の接続導体に対して第１外部電極109と側面電極110とが半田116に接続される。

なお、圧電装置の実装前に外部回路基板の接続パッドに半田ペーストを塗布する場合、リフロー処理等の熱処理前の段階で半田ペーストの一部がそれぞれの第１、第２外部電極だけでなく側面電極110にも接触するように、半田ペーストの厚みを適切に管理するのが
よい。これにより、半田ペーストの半田成分が熱処理により溶融して、その半田が容易に側面電極110に接合され、側面電極110には半田116が上方に向かって這い上がった構造と
なる。

また、外部回路基板側の他の２箇所の接続パッドに対して第２外部電極108と側面電極110とが半田116に接続される。なお、第１、第２外部電極108,109と側面電極110との間に
はセラミックが露出した部分が形成されているため、図６に示すようにそれぞれの接続パッドにおいて第１、第２外部電極108,109と接続パッドとの半田接合部と、側面電極110と接続パッドとの半田接合部との２箇所の半田接合部が形成される。なお、外部回路基板の接続パッドと側面電極110との接続性を向上させるために、外部電極108,109を、その厚みの一部が絶縁基体101の厚み方向に埋設させてもよい。この状態を図６に示した。

このような接続構造により、側面電極110および側面電極110に這い上がった半田116に
より導通抵抗を小さくして接続することができるとともに、圧電装置の実装強度を強固なものとすることができる。

なお、上述の実施の形態の一例では、絶縁基体は平板状の基部の下側に枠部を１層積層し、さらに上側に枠部を１層積層して３層構造とし、その上面に金属枠体115を接合して
第１搭載部104と第２搭載部107を形成したが、４層以上の絶縁層を用いた構造としてもよい。また、上側に枠部となる絶縁層を積層せずに代わりに金属枠体115を基部の外周に形
成した金属層に接合して第２搭載部107を形成してもよい。また、第１搭載部104と第２搭載部107に接合される電子部品をサーミスタ素子102と圧電振動素子105としたが、コンデ
ンサ素子や抵抗素子やダイオード素子等のその他のチップ状の電子部品を搭載した圧電装置であってもよい。

101・・・絶縁基体
102・・・サーミスタ素子
103・・・第１接続導体
104・・・第１搭載部
105・・・圧電振動素子
106・・・第２接続導体
107・・・第２搭載部
108・・・第２外部電極
109・・・第１外部電極
110・・・側面電極
111・・・蓋体
112・・・導電性接続材（圧電振動素子用）
113・・・導電性接続材（サーミスタ素子用）
114・・・枠状メタライズ層
115・・・金属枠体
116・・・半田
117・・・接続導体

Claims (5)

1. サーミスタ素子が搭載される凹状の第１搭載部を含む下面、圧電振動素子が搭載される凹状の第２搭載部を含む上面、および互いに対向し合う側面を有する絶縁基体と、
   前記絶縁基体の下面に設けられており、前記圧電振動素子に接続される一対の第２外部電極と、
   前記絶縁基体の前記下面に設けられた一対の第１外部電極と、
   前記絶縁基体の前記互いに対向し合う側面に、前記絶縁基体の下面に達するようにそれぞれ設けられた一対の側面電極と、
   前記第１搭載部から前記一対の側面電極にかけてそれぞれ設けられた接続導体とを備えており、
   前記一対の第１外部電極は、それぞれの一端部が前記絶縁基体の前記一対の側面電極にそれぞれ近接していることを特徴とする圧電振動素子搭載用基板。
2. 下面視において、前記絶縁基体の前記下面および前記第１搭載部がいずれも四角形状であり、前記第１搭載部の外周辺部が前記絶縁基体の外周辺部に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動素子搭載用基板。
3. 前記一対の第１外部電極は、前記絶縁基体の前記下面の互いに対向し合う二つの角部に配置されており、
   前記一対の第２外部電極は、前記絶縁基体の前記下面の互いに対向し合う他の二つの角部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電振動素子搭載用基板。
4. 前記一対の側面電極の少なくとも一方がグランド電位に接続されるとともに、前記絶縁基体の前記上面に接合される蓋体と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電振動素子搭載用基板。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された圧電振動素子搭載用基板と、
   前記第２搭載部に収容されているとともに、前記第２外部電極に電気的に接続された圧電振動素子と、前記第１搭載部に収容されているとともに、前記側面電極に電気的に接続されたサーミスタ素子と、
   前記第１接続導体と前記サーミスタ素子とを接続している導電性接続材と、を備え、
   前記第１外部電極と前記側面電極とが半田により接続されて実装されることを特徴とする圧電装置。