JP5210081B2

JP5210081B2 - 圧電発振器

Info

Publication number: JP5210081B2
Application number: JP2008198392A
Authority: JP
Inventors: 友治恩田
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP2010041092A

Description

本発明は、電子機器に用いられる圧電発振器に関するものである。

従来、携帯用通信機器等の電子機器には、電子部品の一つである圧電発振器が搭載される。この圧電発振器の一例として水晶発振器が使われている。例えば基準信号発生源又はクロック信号発生源などとして用いられている。

従来の圧電発振器５００は、図４に示すように、圧電振動素子５２０と、発振回路および温度補償回路を構成する集積回路素子５３０と、複数の絶縁層からなる積層体であって一方の主面に前記圧電振動素子５２０を収容するための第１のキャビティー部５１１を備えると共に他方の主面に前記集積回路素子５３０を収容するための第２のキャビティー部５１２（図５参照）を備える略矩形状の基板部５１０と、前記第１のキャビティー部５１１を気密封止するための蓋体５４０と、を備えている。
前記第１のキャビティー部５１１の内底面に形成した圧電振動素子接続用電極パッド５１３に導電性接着剤(図示せず)を介して前記圧電振動素子５２０の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で前記蓋体５４０により第１のキャビティー部５１１を気密封止し、前記第２のキャビティー部５１２（図５参照）の内底面（天井面）にバンプ（図示せず）を介して前記集積回路素子５３０をフリップチップ実装した構造を有する。

前記第２のキャビティー部５１２には、図５に示すように、前記基板部５１０の辺部夫々の隅側に配設する外部接続用電極端子５１５と、前記圧電振動素子５２０と電気的に接続するモニター端子５１８ａ及び５１８ｂが配置されている。また、モニター端子５１８ａ、ｂの周囲には前記集積回路素子５３０を搭載するための集積回路素子搭載パッド５１４が配置されている。また、前記集積回路素子搭載パッド５１４のうちの２つは前記圧電振動素子５２０に電気的に接続されており水晶端子と呼んでいる。また、前記水晶端子と前記モニター端子５１８は通常前記基板部５１０の内部配線で電気的に接続されている。
特開２００３−１６３５４０号公報

しかしながら、従来の圧電発振器５００では、集積回路素子５３０搭載後の圧電発振器の電気特性検査で不良となった際に不良原因特定のために圧電振動素子５２０の電気特性を測定する必要がある。その測定では圧電振動素子５２０と電気的に接続された第二のキャビティー部５１２に配置されたモニター端子５１８が用いられる。しかしながら、図５に示すように第二のキャビティー部５１２に集積回路素子５３０が搭載されると、集積回路素子５３０にモニター端子５１８の一部が隠れてしまう。このような場合、圧電振動素子５２０の電気特性を測定するのに集積回路素子５３０を搭載した状態では測定用プローブ等をモニター端子５１８に接触させる必要がある。そのためモニター端子５１８が集積回路素子５３０から外部に露出した面積が小さく、さらに基板部５１０の壁部と集積回路素子５３０側面の隙間が狭くなっているため、測定用プローブをモニター端子５１８に接触させるのが困難となる。この測定を簡単にするために集積回路素子５３０を剥がして測定しなければならなかった。さらに、圧電発振器５００が小型化されると、集積回路素子５３０を搭載する第２のキャビティー部５１２も同様に小さくなる。これにより、第二のキャビティー部５１２に集積回路素子５３０を搭載後には圧電振動素子５２０の電気特性の測定が不可能となる。つまり圧電発振器が小型化されると集積回路素子５３０を剥がさないと圧電振動素子５２０の電気特性を測定できないという問題があった。

そこで本発明では、前記した問題を解決し
、集積回路素子が搭載された後でも圧電振動素子の電気特性を測定可能なモニター端子配置構造を有し、小型化にも対応可能な圧電発振器を提供することを目的とする。

本発明に係る圧電発振器は、圧電振動素子と、前記圧電振動素子を収容する一方の主面にキャビティー部を有する基板部と、前記キャビティー部を封止する蓋体と、前記基板部の矩形の他方の主面の対向する二辺のみに形成された２つ一対の壁部と、前記基板部の他方の主面に形成された集積回路素子搭載パッドと前記集積回路素子搭載パッドに搭載される集積回路素子と、前記集積回路素子搭載パッドと前記基板部の他方の主面に内部配線により前記圧電振動素子と電気的に接続された水晶端子と、前記水晶端子より引き出し配線を経由して前記２つの壁部の間の前記壁部が設けられていない前記基板部の他方の主面の辺縁部に形成された２つの第一のモニター端子と、前記２つの第一のモニター端子から前記壁部が設けられていない前記基板部の他方の主面の辺側の前記基板部のそれぞれの側面まで延びる第二のモニター端子と、を備えて構成されることを特徴とする。

このように本発明に係る圧電発振器では、２つの第一のモニター端子から前記基板部のそれぞれの側面まで延びる第二のモニター端子と、を備えたことから、圧電発振器が小型化され、集積回路素子搭載後に基板部の他方の主面に形成された第一のモニター端子で圧電振動素子の電気特性の測定が困難となった場合でも、基板部の側面に形成された第二のモニター端子で測定することが可能となる。また、基板部の側面に第二のモニター端子を配置することで圧電発振器を実装した後でも圧電振動素子の電気特性を測定することが可能となる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電発振器の一形態を示した概略断面図である。また、図２（ａ）は圧電発振器を実装側から示した平面図であり、図２（ｂ）はその側面図である。また、図３は図２の圧電発振器の集積回路素子搭載前の平面図である。尚、各図では、説明を明りょうにするため構成要素の一部を図示せず、また図示した構成要素の寸法も一部誇張して示している。

図１に示すように本発明の圧電発振器は、圧電振動素子１２０を収容した基板部１１０と、集積回路素子１３０、蓋体１４０、壁部１５０により主に構成されている。
基板部１１０は、平面視矩形状の基板１１０ａの一方の主面上に枠体１１０ｂが設けられることにより構成される。これにより、基板１１０ａ一方の主面上にはキャビティー部１１１が形成される。また、基板１１０ａの他方の主面上には対向する二辺に形成された２つの一対の壁部１５０が形成されている。尚、この基板１１０ａ、枠体１１０ｂ及び壁部１５０は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る。

又、キャビティー部１１１内に露出した基板１１０ａの圧電振動素子接続面側主面上には、２個一対の圧電振動素子接続用電極パッド１１３が設けられており、基板１１０ａの集積回路素子搭載面側主面上には、複数個の集積回路素子搭載パッド１１４が設けられている。

壁部１５０は基板部１１０の縁に沿って対向する二辺に形成されている。前記壁部１５０の両端部角部には、圧電発振器を実装する際に外部の電子基板と導通固着する外部接続用電極端子１１５が設けられている。尚、壁部１５０は壁部が形成されていない辺に突出してコの字状に形成されている。尚２つの壁部１５０は前記コの字状形状に限定されず、基板部１１０の二辺に平行に形成されていれば良い。

圧電振動素子１２０は、平面視矩形状の圧電素板と、その圧電素板の両主面中央部に設けられた励振用電極（図示せず）と、その励振用電極から圧電素板の一方の短辺端部にまで延設された引出電極（図示せず）とにより主に構成されている。このような構成の圧電振動素子１２０は、引出電極と圧電振動素子接続用電極パッド１１３とを、導電性接着剤１２１により導通固着することによりキャビティー部１１１内に搭載されている。

蓋体１４０は、例えば４２アロイ、コバール又はリン青銅等の金属から成る平板であり、枠体１１０ｂのキャビティー部１１１開口側頂面上にキャビティー部１１１の開口部を覆う形態で配置し、枠体１１０ｂに接合されている。この蓋体１４０によりキャビティー部１１１内は気密封止されている。

集積回路素子１３０は、基板１１０ａの集積回路素子搭載面側主面上に設けられた複数個の集積回路素子搭載パッド１１４上に搭載されている。この集積回路素子１３０内には、発振回路や温度補償回路等により構成される電子回路が設けられている。この電子回路は、圧電振動素子１２０及び壁部１５０の両端部角部に形成された外部接続用電極端子１１５と電気的に接続されている。

また、２つの壁部１５０で囲まれた基板部１１０に配置された集積回路素子搭載パッド１１４は壁部１５０に２列平行に配置される。集積回路素子搭載パッド１１４は1列３個配置されている。この集積回路素子搭載パッド１１４の所定の２つが水晶端子１１７となっている。この水晶端子１１７の一方は内部配線（図示せず）を介して、圧電振動素子１２０と接続され、他方は第一のモニター端子１１８と接続されている。第一のモニター端子１１８は、壁部１５０が形成されていない二辺にそれぞれ１個ずつ形成されている。この第一のモニター端子１１８のそれぞれの端子から延ばされた基板部１１０の側面には、第二のモニター端子１１９が配置されている。

以上のように第１のモニター端子１１８と第二のモニター端子１１９が配置されたことから、本発明における圧電発振器においては、基板部１１０の側面に形成された第二のモニター端子１１９により、集積回路素子１３０搭載後に基板部１１０の他方の主面に形成された第一のモニター端子１１８で圧電振動素子１２０の電気特性の測定が困難となった場合でも、第二のモニター端子１１９で測定することが可能となる。また、第二のモニター端子１１９により圧電発振器を電子基板に実装した後でも圧電振動素子１２０の電気特性を測定することが可能となる。

なお、前記した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態に示した圧電発振器では、内部に搭載する圧電振動素子として、平面視矩形状の圧電素板の表面に励振用電極や引出電極を設けた形態の圧電振動素子を示したが、これに限定することなく、例えば、平面視形状が円形や音叉形の圧電素板に各種電極を設けた形態の圧電振動素子でもよく、又圧電振動素子に変えて弾性表面波素子を用いても構わない。

本発明の圧電発振器の一形態を示した概略断面図である。（ａ）は本発明の圧電発振器を実装側から示した平面図であり、（ｂ）は側面図である。本発明の圧電発振器を集積回路素子搭載前に実装側から示した平面図である。従来の圧電発振器の一形態を示す分解斜視図である。従来の圧電発振器を集積回路素子搭載前に実装側から示した平面図である。

符号の説明

１１０・・・容器体
１１０ａ・・・基板
１１０ｂ・・・枠体
１１１・・・キャビティー部
１１３・・・圧電振動素子接続用電極パッド
１１４・・・集積回路素子搭載パッド
１１５・・・外部接続用電極端子
１１６・・・引き出し配線
１１７・・・水晶端子
１１８・・・第一のモニター端子
１１９・・・第二のモニター端子
１２０・・・圧電振動素子
１２１・・・導電性接着剤
１３０・・・集積回路素子
１３１・・・バンプ
１４０・・・蓋体
１５０・・・壁部

Claims

圧電振動素子と、
前記圧電振動素子を収容する一方の主面にキャビティー部を有する基板部と、
前記キャビティー部を封止する蓋体と、
前記基板部の矩形の他方の主面の対向する二辺のみに形成された２つ一対の壁部と、
前記基板部の他方の主面に形成された集積回路素子搭載パッドと前記集積回路素子搭載パッドに搭載される集積回路素子と、
前記集積回路素子搭載パッドと前記基板部の他方の主面に内部配線により前記圧電振動素子と電気的に接続された水晶端子と、
前記水晶端子より引き出し配線を経由して前記２つの壁部の間の前記壁部が設けられていない前記基板部の他方の主面の辺縁部に形成された２つの第一のモニター端子と、
前記２つの第一のモニター端子から前記壁部が設けられていない前記基板部の他方の主面の辺側の前記基板部のそれぞれの側面まで延びる第二のモニター端子と、
を備えて構成されることを特徴とする圧電発振器。