圧電デバイス

【課題】小型化をしても、実装強度を確保することができる圧電デバイスを提供すること
。
【解決手段】厚み方向の中央付近に配置された基板１２と、基板１２の上面１２ａに配置
され、基板１２を底部にするようにして圧電振動片２０を収容するためのキャビティＳ１
が形成された振動子パッケージ２８と、基板１２の下面１２ｂに配置された電子部品３０
とを備えた圧電デバイス１０であって、電子部品３０は、基板１２の下面１２ｂに配置さ
れた枠状部材３９の内側に収容されて、この枠状部材３９の下端部３９ｂに設けられた実
装端子部４２と電気的に接続されており、実装端子部４２は枠状部材３９の外側の側面部
３９ｃに回り込んでいる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を間に挟んで配置された圧電振動片と電子部品とを備えた圧電デバイス
に関する。
【背景技術】
【０００２】
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
信機器において、圧電発振器などの圧電デバイスが広く使用されている。
図７は、この圧電発振器の従来例を示しており、圧電発振器１の概略縦断面図である（
例えば、特許文献１参照）。
この図の圧電発振器１は、厚み方向の中央付近に配置された基板２と、この基板２の上
面に接続された圧電振動片３と、基板２の下面に接続された発振回路素子４とを備えてい
る。
【０００３】
圧電振動片３は、基板２を底部にするようにしてキャビティＳが形成された振動子パッ
ケージ５内に収容されており、基板２に設けられたビアホール７を通じて発振回路素子４
と電気的に接続されている。
発振回路素子４は、少なくとも圧電振動片３を発振させる回路を有する半導体素子であ
り、基板２等を引き回された電極パターン（図示せず）を介して実装端子８，８と接続さ
れている。この実装端子８，８は、発振回路素子４を囲むようにして基板２の周縁に積層
された基板９の下向きの端部を利用して形成されている。
【０００４】
このように、圧電発振器１は、圧電振動片３が収容されるキャビティＳと、半導体素子
４が配置された領域とを、基板２を利用して区別し、圧電振動片３に不純物が付着して周
波数特性が変動することを防止している。そして、この基板２は、振動子パッケージ５の
底部としても利用され、さらに発振回路素子４を接続するための基板としても利用されて
いるため、圧電発振器１の低背化を可能としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７９４２の公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、近年、このような圧電発振器１に用いられる圧電振動片３は小型化が進んで
おり、発振回路素子４に比べて小さく形成される場合が増えている。そして、そのような
圧電発振器１の場合、圧電振動片３の小型化に合わせるようにして圧電発振器１の実装面
積を小さくしようとすると、半導体素子４を小さくするわけにはいかないので、半導体素
子４を囲む基板９の幅Ｗ１を小さくせざるを得ない。しかし、基板９の幅Ｗ１を小さくす
ると、実装強度を維持できなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、小型化をしても、実装強度を確保することができる圧電デバイスを提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的は、第１の発明によれば、厚み方向の中央付近に配置された基板と、前記基
板の上面に配置され、前記基板を底部にするようにして前記圧電振動片を収容するための
キャビティが形成された振動子パッケージと、前記基板の下面に配置された電子部品とを
備えた圧電デバイスであって、前記電子部品は、前記基板の下面に配置された枠状部材の
内側に収容されて、この枠状部材の下端部に設けられた実装端子部と電気的に接続されて
おり、前記実装端子部は前記枠状部材の外側の側面部に回り込んでいる圧電デバイスによ
り達成される。
【０００９】
第１の発明の構成によれば、圧電デバイスは、厚み方向の中央付近に配置された基板と
、基板の上面に配置され、基板を底部にするようにして圧電振動片を収容するためのキャ
ビティが形成された振動子パッケージと、基板の下面に配置された電子部品とを備えてい
る。このため、圧電振動片を収容するキャビティと電子部品を配置する領域とを区別する
ための基板と、振動子パッケージの底部を構成する基板とを共通にすることができるので
、圧電デバイスを厚み方向に小型化できる。
そして、電子部品は、基板の下面に配置された枠状部材の内側に収容されて、この枠状
部材の下端部に設けられた実装端子部と電気的に接続されており、実装端子部は枠状部材
の外側の側面部に回り込んでいる。このため、電子部品を囲む枠状部材の幅を小さくして
、この枠状部材の下向きの端部に設けられた実装端子部だけで実装強度が確保できなくて
も、実装端子部の枠状部材の外側の側面部に回り込んだ部分でも、実装基板と半田などで
接合することができる。
したがって、本発明は、小型化をしても、実装強度を確保することができる圧電デバイ
スを提供することができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記振動子パッケージは、前記基板の上面
に空き領域を形成するように配置され、この空き領域に、前記枠状部材の外側の側面部に
回りこんだ実装端子部と電気的に接続された検査端子部が設けられていることを特徴とす
る。
第２の発明の構成によれば、振動子パッケージは、基板の上面に空き領域を形成するよ
うに配置され、この空き領域に、枠状部材の外側の側面部に回りこんだ実装端子部と電気
的に接続された検査端子部が設けられている。このため、検査用のプローブピンを検査端
子部に当接させて、実装端子部を介して圧電デバイスの動作特性などを検査できる。そし
て、この検査端子部は、基板の上面の空き領域に形成されているため、プローブピンを実
装面側と反対の上面に当接させることができる。したがって、実装基板上に複数の圧電デ
バイスがある場合、その複数の圧電デバイスのうち、いずれの圧電デバイスが動作特性基
準を満たしていないかを判断することができる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記基板は、水平方向の外形が略四角形で
あり、前記圧電振動片は、水平方向の外形が略四角形であって、かつ、その側面と平行な
中心軸が前記基板の対角線上に配置されていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、基板は水平方向の外形が略四角形であるため、対角線が最
も長い直線を有する部分である。そこで、この最も長い直線を有する対角線上に、水平方
向の外形が略四角形である圧電振動片の側面と平行な中心軸を配置すれば、基板上で圧電
振動片を大きく形成することができる。したがって、この圧電振動片を大きくできる分だ
け、基板を大きくしなくても上面に空き領域を形成することができ、検査端子部を設けて
も圧電デバイスを小型化できる。
【００１２】
第４の発明は、第２の発明の構成において、前記基板は水平方向の外形が略四角形であ
り、前記圧電振動片は水平方向の外形が略円形であることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、圧電振動片は水平方向の形状が略円形であるため、水平方
向の外形が略四角形である基板上において、効率よく、基板の四隅に空き領域を形成しな
がら、圧電振動片を大きく形成することができる。したがって、圧電振動片を効率よく大
きく形成できる分だけ、基板を大きくしなくても上面に空き領域を形成することができ、
検査端子部を設けても圧電デバイスを小型化できる。
【００１３】
第５の発明は、第２ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記振動子パッケー
ジは、複数の前記検査端子部を互いに空間的に仕切るように配置されていることを特徴と
する。
第５の発明の構成によれば、振動子パッケージは、複数の検査端子部を互いに空間的に
仕切るように配置されている。したがって、圧電デバイスの動作特性などを検査するため
に、複数のプローブピンを複数の検査端子部に当接させる際、複数の検査端子部は互いに
空間的に仕切られているので、複数のプローブピンが互いに接触してしまうことを防止で
きる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１ないし図３は、本発明の圧電デバイスの例として圧電発振器１０の実施形態を示し
ており、図１は圧電発振器１０の概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ線概略断面図、図３は
図１のＢ−Ｂ線概略断面図である。尚、図１では、理解の便宜のため蓋体３４を透明にし
て内部の構成を示している。
圧電発振器１０は、基板１２と、この基板１２の上面１２ａに配置された振動子パッケ
ージ２８と、基板１２の下面１２ｂに配置された電子部品の例として発振回路素子３０と
を備えている。
【００１５】
基板１２は、圧電発振器１０の厚み方向の中央付近に配置されて、振動子パッケージ２
８側と発振回路素子３０側とを区分けするための基板となり、さらに、振動子パッケージ
２８の底部を構成する基板となる。
この基板１２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
シートを形成して、後述する振動子パッケージ２８用の基板３２および発振回路素子３０
を収容するための基板である枠状部材３９を積層した後、焼結して形成される。本実施形
態の基板１２は一枚から形成されている。また、基板１２は、発振回路素子３０の外形に
対応して形成されており、発振回路素子３０の外形は後述するように矩形状の半導体素子
であるため、水平方向の外形が略四角形となっている。
【００１６】
振動子パッケージ２８は、基板１２を底部にするようにして圧電振動片２０を収容する
ためのキャビティＳ１が形成され、基板１２の上面１２ａに配置されている。
すなわち、貫通孔３２ａを有する振動子パッケージ用の基板３２が、基板１２に積層さ
れて上向きの開口部を有するキャビティＳ１が形成されるようになっており、このキャビ
ティＳ１内に圧電振動片２０が収容されている。
【００１７】
そして、この基板３２の開口部側の端面に蓋体３４が接合され、キャビティＳ１が気密
に封止されるようになっている。本実施形態では、水平方向の外形が略四角形の板状の蓋
体３４を、基板３２の開口端にロウ材３７で固定するようにしている。
この蓋体３４は、好ましくは、導体金属、例えば金属系のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏの合金等を
用いて、基板１２内を引き回した導電体（図示せず）を介して、後述する発振回路素子３
０を通じてアース接地することで、シールド効果を持たせることができる。なお、このよ
うに金属系の蓋体３４を用いる場合は、ロウ材３７にはコバール等でなるシームリングを
使用できる。
【００１８】
圧電振動片２０は、基板１２の上面１２ａのキャビティＳ１に露出した領域に接続され
ている。すなわち、キャビティＳ１に露出した上面１２ａに、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マウント電極２６，２６が設けられて
おり、このマウント電極２６，２６の上に、シリコーン系あるいはエポキシ系等の導電性
接着剤３６，３６を用いて、圧電振動片２０が接続されている。
【００１９】
具体的には、圧電振動片２０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２０は、水平方向の形状が略四角形であって、全体が略矩形状に形成された
所謂ＡＴカット振動片が利用されている。このため、振動子パッケージ２８およびキャビ
ティＳ１もこの圧電振動片２０の形状に対応させて、水平方向の形状が略四角形であり、
全体が略矩形状に形成されている。
【００２０】
そして、この圧電振動片２０の上下面の略中央部に、互いに異極となる励振電極２４が
形成され（下面の励振電極は図示せず）、この上下面の励振電極２４が幅方向の両端部に
引き出されて、互いに異極となる引出し電極２２，２２が形成され、この引出し電極２２
，２２の部分が、上述したマウント電極２６，２６と導電性接着剤３６，３６により接合
されている。なお、励振電極２４および引出し電極２２は、例えばクロムメッキによる下
地層（図示せず）の上に、金メッキをして形成されている。
【００２１】
発振回路素子３０は、圧電振動片２０と電気的に接続されており、本実施形態の場合、
内部に図示しない集積回路を構成し、少なくとも圧電振動片２０を発振させる回路を収容
した略矩形状の半導体素子である。
この発振回路素子３０は、基板１２の下面１２ｂに配置された枠状部材３９の内側に収
容されている。すなわち、基板１２の下面１２ｂの周縁に、発振回路素子３０よりも若干
大きな貫通孔４１を有する枠状の基板からなる枠状部材３９を積層することで下向きの凹
状の空間が形成され、この空間に発振回路素子３０を収容して、樹脂３３で封止するよう
になっている。
【００２２】
発振回路素子３０は、図２に示すように、基板１２側の面に設けられた図示しない入出
力端子が、上述の圧電振動片２０が接続されたマウント電極２６と、ビアホール４０やバ
ンプ等を利用して電気的に接続されている。
また、発振回路素子３０の基板１２側の面には、電源電圧端子、グランド端子等（図示
せず）も設けられており、図３に示すように、これらの端子は基板１２の下面１２ｂや枠
状部材３９の内側の側面３９ａ等を利用して、それぞれ、枠状部材３９の下端部（実装面
）３９ｂに設けられた複数の実装端子部４２，４２と電気的に接続されている。実装端子
部４２，４２は、図示されていないが、枠状部材３９の下端部（実装面）３９ｂの四隅に
設けられている。なお、発振回路素子３０の端子の数や実装端子部４２の数は発振回路素
子３０の種類によりこれよりも多い場合も少ない場合もあるのは勿論である。
【００２３】
ここで、圧電発振器１０については、図３に示すように、実装端子部４２，４２は枠状
部材３９の外側の側面部３９ｃ，３９ｃに回り込んでいる。
具体的には、実装端子部４２は、上述したように、枠状部材３９の下端部３９ｂの四隅
に設けられており、この下端部３９ｂの四隅から、互いに接触しないように振動子パッケ
ージ２８側（図３の上側）に向かって這い上がって、外側に露出するようになっている。
なお、この実装端子部４２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
金メッキして形成されている。
【００２４】
さらに、実装端子部４２は、枠状部材３９の外側の側面部３９ｃ，３９ｃから、さらに
基板１２の上面１２ａにまで引き回されている。すなわち、振動子パッケージ２８は、図
１に示すように、基板１２の上面１２ａに空き領域１６を形成するように配置されている
。これにより、基板１２の上面１２ａに、例えばタングステンメタライズ上にニッケルメ
ッキ及び金メッキしたパッドを形成でき、このパッドを、図３に示すように、枠状部材３
９の外側の側面部３９ｃ，３９ｃに回りこんだ実装端子部４２，４２と電気的に接続する
ことで、圧電発振器１０の動作特性等を検査するための検査端子部１８，１８としている
。
【００２５】
これにより、図３に示すように、検査用のプローブピンＰ，Ｐを検査端子部１８、１８
に当接させて、実装端子部４２，４２を介して圧電発振器１０の動作特性などを検査でき
る。そして、この検査端子部１８，１８は、基板１２の上面１２ａの空き領域１６，１６
に形成されているため、プローブピンＰ，Ｐを実装面側（下端部３９ｂ側）と反対の上面
１２ａに当接させることができる。したがって、実装基板Ｋ上に複数の圧電発振器１０，
１０・・・を実装した後であっても、どの圧電発振器１０が動作特性基準を満たしていな
いかを判断することができる。
【００２６】
さらに、本実施形態の場合、上述のように基板１２は水平方向の外形が略四角形であり
、圧電振動片２０も水平方向の外形が略四角形であるため、図１に示すように、圧電振動
片２０の水平方向の中心Ｏ１を通り、側面２０ａと平行な中心軸を基板１２の対角線Ｌ１
上に配置して、基板１２の四隅部に複数の空き領域１６，１６，１６，１６を形成するよ
うにしている。具体的には、水平方向について、圧電振動片２０の中心部Ｏ１と基板１２
の中心部Ｏ２とを合わせて、圧電振動片２０の側面２０ａが対角線Ｌ１に沿うように傾け
て配置している。
【００２７】
このように、圧電振動片２０の中心部Ｏ１と基板１２の中心部Ｏ２とを合わせて、基板
１２の最も長い直線を有する対角線Ｌ１に沿うように圧電振動片２０を傾かせることで、
圧電振動片２０を基板１２上からはみ出させることなく大きく形成している。したがって
、この圧電振動片２０を大きくできる分だけ、基板１２を大きくしなくても空き領域１６
を形成でき、検査端子部１８を設けても圧電発振器１０の水平方向の小型化が図れる。
なお、本実施形態では、図１に示す下側の２箇所の検査端子部１８，１８を利用して圧
電発振器１０の動作特性等を検査するようにしており、上側の２箇所の部分１８ａ，１８
ａの形状を、下側の検査端子部１８，１８と異ならせることで、圧電発振器１０の方向付
けを行なうようにしてもよい。
【００２８】
また、本実施形態の場合、振動子パッケージ２８は、図１に示されるように、複数の検
査端子部１８，１８を互いに空間的に仕切るように配置されている。すなわち、複数の検
査端子部１８，１８が接触してショートしないように、一方の検査端子部１８と他方の検
査端子部１８との間に、振動子パッケージ２８を配置して空間的に仕切っている。
【００２９】
本発明の実施形態は以上のように構成されており、発振回路素子３０は、図３に示すよ
うに、基板１２の下面１２ｂに配置された枠状部材３９の内側に収容されて、この枠状部
材３９の下端部３９ｂに設けられた実装端子部４２と電気的に接続されており、実装端子
部４２は枠状部材３９の外側の側面部３９ｃに回り込んでいる。このため、図３に示すよ
うに、発振回路素子３０を囲む枠状部材３９の幅Ｗ２を小さくして、この枠状部材３９の
下向きの端部３９ｂに設けられた実装端子部４２だけで実装強度が確保できなくても、実
装端子部４２の枠状部材３９の外側の側面部３９ｃに回り込んだ部分を半田Ｈ等で実装基
板Ｋに接合することができる。したがって、本実施形態の圧電発振器１０では、小型化を
しても、実装強度を確保することができる。
【００３０】
図４ないし図６は、本発明の実施形態の変形例であって、図４は圧電発振器５０の概略
平面図、図５は図４のＣ−Ｃ線切断断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線切断断面図である。な
お、図４の平行斜線の部分は理解の便宜のために各電極部分を示したものであり、断面を
表すものではない。
これらの図において、図１ないし図３の実施形態で用いた符号と同一の符号を付した箇
所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この圧電発振器５０が、図１ないし図３の圧電発振器１０と異なるのは、圧電振動片５６
および振動子パッケージ５１の形状についてのみである。
【００３１】
すなわち、本変形例の圧電振動片５６は、図４に示すように、水平方向の外形が略円形
となっている。具体的には、圧電振動片５６は、外形が略円形であり、その中央付近に一
回り小さな略円形の励振電極５８が上下面に形成されている（下面の励振電極は図示せず
）。また、上面の励振電極５８は図４の左端部に形成された引出し電極５９と接続され、
下面の励振電極（図示せず）は図４の右端部に形成された引出し電極５９と接続され、左
右両端の引出し電極５９，５９は互いに異極となっている。
そして、この圧電振動片５６は、水平方向について、その中心部Ｏ３と基板１２の中心
部Ｏ２とを略一致させて、基板１２からはみ出さないように配置されている。
【００３２】
また、振動子パッケージ５１およびそのキャビティＳ１は、この略円形の圧電振動片５
６に対応して略円形となっており、振動子パッケージ５１およびキャビティＳ１と圧電振
動片５６は同心円となっている。すなわち、振動子パッケージ５１を構成する基板５２お
よび蓋体５４なども略円形であり、圧電振動片５６と同心円となっている。なお、振動子
パッケージ５１は、その形状のみが図１ないし図３で示した振動子パッケージ２８と異な
り、その他の点は振動子パッケージ２８と同様である。
【００３３】
本発明の実施形態の変形例は以上のように構成され、圧電振動片５６の水平方向の外形
を略円形にすることによって、水平方向の外形が略四角形である基板１２上において、効
率よく、基板１２の四隅に空き領域１６を形成しながら、圧電振動片５６を大きく形成す
ることができる。したがって、圧電振動片５６を効率よく大きく形成できる分だけ、基板
１２を大きくしなくても上面１２ａに空き領域１６，１６，１６，１６を形成することが
でき、検査端子部１８，１８を設けても圧電発振器５０を小型化できる。
【００３４】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電発振器の概略平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線概略断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線概略断面図。
【図４】本発明の実施形態の変形例であって、圧電発振器の概略平面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ線切断断面図。
【図６】図４のＤ−Ｄ線切断断面図。
【図７】従来の圧電発振器の概略縦断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１０，５０・・・圧電発振器（圧電デバイス）、１２・・・基板、１６・・・空き領域、
１８・・・検査端子部、２０，５６・・・圧電振動片、２６・・・マウント電極、２８，
５１・・・振動子パッケージ、３０・・・発振回路素子（電子部品）、３９・・・枠状部
材、３９ｃ・・・外側の側面部、４２・・・実装端子部、Ｓ１・・・キャビティ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向の中央付近に配置された基板と、
前記基板の上面に配置され、前記基板を底部にするようにして前記圧電振動片を収容する
ためのキャビティが形成された振動子パッケージと、
前記基板の下面に配置された電子部品と
を備えた圧電デバイスであって、
前記電子部品は、前記基板の下面に配置された枠状部材の内側に収容されて、この枠状
部材の下端部に設けられた実装端子部と電気的に接続されており、
前記実装端子部は前記枠状部材の外側の側面部に回り込んでいる
ことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記振動子パッケージは、前記基板の上面に空き領域を形成するように配置され、
この空き領域に、前記枠状部材の外側の側面部に回りこんだ実装端子部と電気的に接続
された検査端子部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記基板は、水平方向の外形が略四角形であり、
前記圧電振動片は、水平方向の外形が略四角形であって、かつ、その側面と平行な中心
軸が前記基板の対角線上に配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記基板は水平方向の外形が略四角形であり、前記圧電振動片は水平方向の外形が略円
形である
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記振動子パッケージは、複数の前記検査端子部を互いに空間的に仕切るように配置さ
れている
ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。

【図１】