圧電発振器
【課題】集積回路素子の回路形成面に設けられた電子回路を構成する電子素子の誤動作に起因する不具合や、電子回路の破壊を生じない圧電発振器を提供することを目的とする。
【解決手段】第１の凹部を有する第１の容器体と圧電振動素子とから構成される圧電振動子部と、容器体接続用電極パッドに第１のバンプを備える集積回路素子と、第２の凹部を有し、この第２の凹部内には第１のバンプの形成位置に対応した複数の窪み部が設けており、この窪み部の内部には集積回路素子接続用電極端子が設けられている第２の容器体とから成り、この集積回路素子を第２の凹部内に配置し、第１のバンプを窪み部内に挿入して、第１のバンプと集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した構成の集積回路素子部とから成り、この集積回路素子部に圧電振動子部を重ねて配置接合された圧電発振器であって、集積回路素子の実装側主面部分に突起部が設けられている圧電発振器。
【解決手段】第１の凹部を有する第１の容器体と圧電振動素子とから構成される圧電振動子部と、容器体接続用電極パッドに第１のバンプを備える集積回路素子と、第２の凹部を有し、この第２の凹部内には第１のバンプの形成位置に対応した複数の窪み部が設けており、この窪み部の内部には集積回路素子接続用電極端子が設けられている第２の容器体とから成り、この集積回路素子を第２の凹部内に配置し、第１のバンプを窪み部内に挿入して、第１のバンプと集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した構成の集積回路素子部とから成り、この集積回路素子部に圧電振動子部を重ねて配置接合された圧電発振器であって、集積回路素子の実装側主面部分に突起部が設けられている圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯用通信機器等の電子機器には、内部に搭載する電子部品の一つとして圧電発振器が使用されている。この圧電発振器は、搭載された電子機器のクロック信号発生源や基準信号発生源として用いられている。
【０００３】
図５は従来の圧電発振器の一形態を示した断面図である。この圧電発振器５００は、大略的に容器体５０１と圧電振動素子５０２と集積回路素子５０３と蓋体５０４により構成されている。容器体５０１は、セラミック等の絶縁性素材により形成されている平面視矩形状の基板５０１ａと、この基板５０１ａの両主面それぞれの外周辺縁部に設けた、基板５０１ａと同じ素材の平面視環状の第１の枠体５０１ｂと第２の枠体５０１ｃとにより構成されている。この基板５０１ａと第１の枠体５０１ｂ及び第２の枠体５０１ｃにより、基板３０１ａの両主面上にそれぞれ第１の凹部５０５及び第２の凹部５０６が形成されている。
【０００４】
この第１の凹部５０５内の基板５０１ａの一方の主面には、圧電素板の表裏主面に励振用電極及び容器体接続用電極などを形成した圧電振動素子５０２が配置実装されている。この圧電振動素子５０２が搭載された第１の凹部５０５の開口部は、金属製の蓋体５０４を被せることで覆われており、この蓋体５０４と、第１の凹部５０５を囲繞する第１の枠体５０１ｂの第１の凹部５０５開口側頂部とを接合することにより、第１の凹部５０５内が気密に封止されている。
【０００５】
又、第２の凹部５０６内の基板５０１ａの他方の主面には、集積回路素子５０３が配置実装されている。この集積回路素子５０３における基板５０１ａの他方の主面に対向する実装側の主面には、複数の容器体接続用電極パッド５０７が設けられており、更に各容器体接続用電極パッド５０７には金属製のバンプ５０８が設けられている。尚、図３に示した容器体接続用電極パッド５０７は、説明を明りょうにするため厚みを著しく誇張している。実際の容器体接続用電極パッド５０７の厚みは非常に薄く、容器体接続用電極パッド５０７の主面と集積回路素子５０３の実装側主面とは、ほぼ同一平面となっている。
【０００６】
更に、第２の凹部５０６内の基板５０１ａの他方の主面における集積回路素子５０３に設けられた複数のバンプ５０８の位置に対応した所定の位置には、それぞれ窪み部５０９が設けられている。この窪み部５０９の開口部径寸法はバンプ５０８の径寸法より大きく形成されており、窪み部５０９の深さ寸法はバンプ５０８の高さ寸法より深く形成されている。又、この窪み部５０９内部の底面には集積回路素子接続用電極端子５１０が設けられており、この集積回路素子接続用電極端子５１０を含む窪み部５０９内には、半田ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材５１１が充填されている。
【０００７】
集積回路素子５０３は、容器体接続用電極パッド５０７に設けられたバンプ５０８を窪み部５０９内に挿入し、集積回路素子５０３の実装側主面が基板５０１ａの他方の主面に直接接触した状態で、バンプ５０８と集積回路素子接続用電極端子５１０とを導電性接合材５１１を介して導通固着することで第２の凹部５０６内に搭載されている。この集積回路素子接続用電極端子５１０のうちの所定の端子は、容器体５０１内或いはその表面に形成した導配線やビアホールにより圧電振動素子５０２、及び第２の枠体５０１ｃの第２の凹部５０６開口側頂部の４つの角部に設けた外部接続用電極端子５１２と電気的に接続されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００８】
前記のような圧電発振器５００は、外部接続用電極端子５１２により、電子機器のマザーボード等の外部の配線基板へ電気的且つ機械的に接続して使用されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１７７０５５号公報（第３頁、図３）
【００１０】
尚、前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記した従来の圧電発振器５００では、集積回路素子５０３が、第２の凹部５０６内の基板５０１ａの他方の主面と集積回路素子５０３の実装側主面とを直接接触した状態で搭載されている。そのため、例えば、容器体５０１に生じた傷や外部からの熱の影響で容器体５０１が変形した場合に、その変形により生じた応力が、容器体５０１の基板５０１ａと集積回路素子５０３との接触面から集積回路素子５０３へ伝わり、集積回路素子５０３の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路を破壊してしまう虞がある。
【００１２】
また、実際の基板５０１ａの表面には微小且つ先鋭な凹凸があり、この凹凸の凸部が直接接触している集積回路素子５０３の実装側主面の、回路形成面を保護する膜厚が３μｍ程度の絶縁保護膜を傷つける虞がある。この傷が外部からの振動等により拡大し、絶縁保護膜で保護された回路形成面まで達した場合、回路形成面に形成された電子回路を構成する電子素子の誤動作や、配線の短絡や断線等が起こり、集積回路素子５０３が正常に動作しなくなる虞がある。
【００１３】
そこで本発明では、上記した問題を解決し、容器体の変形により生じた応力が集積回路素子に伝わることが少なく、又、容器体表面の凹凸により集積回路素子が傷つくことがなく、集積回路素子の回路形成面に設けられた電子回路を構成する電子素子の誤動作に起因する不具合や、電子回路自体の破壊が生じない圧電発振器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】
【００１４】
本発明における圧電発振器は、第１の基板と、この第１の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有する第１の容器体と、この第１の凹部内に搭載される圧電振動素子と、第１の凹部を気密に封止する蓋体とから構成される圧電振動子部と、実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを備える集積回路素子と、第２の基板と、前記第２の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有し、この第２の凹部内の第２の基板の一方の主面には、第１のバンプの形成位置に対応した複数の窪み部が設けており、この窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられている第２の容器体とから成り、この集積回路素子を第２の凹部内に配置し、第１のバンプを窪み部内に挿入して、第１のバンプと集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した構成の集積回路素子部とから成り、この集積回路素子部に圧電振動子部を重ねて配置接合された圧電発振器であって、集積回路素子の容器体接続用電極パッド及び第１のバンプが設けられていない実装側主面部分に、凹部内の前記基板の一方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器である。
【００１５】
又、基板と、この基板の一方の主面の辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有し、前記基板の他方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有する容器体と、実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを有し、第２の凹部内の基板の他方の主面上に搭載される集積回路素子と、第１の凹部内に搭載され、前記集積回路素子に電気的に接続した圧電振動素子と、第１の凹部を気密に封止する蓋体とにより構成され、第２の凹部内の基板の他方の主面には、第１のバンプの形成位置に対応した複数の窪み部が設けており、この窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられており、第１のバンプを窪み部内に挿入して、第１のバンプと集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した圧電発振器であって、集積回路素子の容器体接続用電極パッド及び第１のバンプが設けられていない実装側主面部分に、第２の凹部内の基板の他方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器である。
【００１６】
更に、前記した突起部が第２のバンプにより成ることを特徴とする段落番号００１２又は段落番号００１３に記載の圧電発振器でもある。
【００１７】
更に又、前記した第２のバンプの材質は、金、銅、又はこれらのうちの少なくとも一つを含有する合金のうちの一つであり、且つこの第２のバンプの高さ寸法が１０〜２０μｍであることを特徴とする前段落記載の圧電発振器でもある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧電発振器によれば、容器体の集積回路素子が搭載される凹部内の基板主面と、集積回路素子の実装側主面との間には、集積回路素子の容器体接続用電極パッド及び第１のバンプが設けられていない実装側主面部分に設けられた突起部によって隙間が形成される。そのため、傷や熱による容器体の変形によって生じた応力が、容器体の基板主面から集積回路素子の実装側主面に直接伝わることがなく、その応力により集積回路素子の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路が破壊されることを防止できる。
【００１９】
また、突起部により、容器体の基板の主面にある凹凸が、集積回路素子の実装側主面の回路形成面を保護する絶縁膜と接触することがなく、絶縁膜を傷つけることがない。それにより、この傷が要因となる、回路形成面に形成された電子素子の誤動作や、配線の短絡や断線等は発生せず、集積回路素子は正常に動作する。
【００２０】
更に、突起部を第２のバンプで形成することにより、第１のバンプを形成する同一の工程内で突起部としての第２のバンプを形成でき、突起部の形成が簡易となる。
【００２１】
以上のような作用により、本発明は、容器体の変形により生じた応力が集積回路素子に伝わることが著しく少なく、容器体表面の凹凸により集積回路素子が傷つくことがなく、この傷に起因する不具合が生じない圧電発振器を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明における圧電発振器の実施形態を、図面を参照しながら説明する。尚、各図では、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。特に各構成要素の厚み寸法は誇張して図示している。
【００２３】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を示した分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａにおける断面図である。図３は図２のＢ部分を拡大した拡大断面図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器１００は、大略的に圧電振動子部１０１と集積回路素子部２０１とから構成される。圧電発振器１００は、圧電振動子部１０１を構成する第１の容器体１０２に形成した第２の容器体接続用電極端子１０８と、集積回路素子部２０１を構成する第２の容器体２０２に形成した第１の容器体接続用電極端子２１２とを、所定の電極端子同士の表面が対向するように、集積回路素子部２０１の上に圧電振動子部１０１を重ねて配置し、対向した所定の各電極端子間は、導電性接着材や半田などの導電性接合材（不図示）により機械的及び電気的に接続固着することにより構成されている。
【００２５】
圧電振動子部１０１について以下に説明する。図１に示すように、圧電振動子部１０１は、大略的に第１の容器体１０２と圧電振動素子１０３と蓋体１０４により構成されている。第１の容器体１０２は、外形形状が平面視矩形状の平板形状である第１の基板１０２ａと、第１の基板１０２ａの一方の主面に設けられた第１の枠体１０２ｂにより構成されている。この第１の基板１０２ａと第１の枠体１０２ｂとで、基板１０２ａの一方の主面と第１の枠体１０２ｂの内側面により囲繞された第１の凹部１０５が形成されている。この第１の容器体１０２を構成する第１の基板１０２ａ及び第１の枠体１０２ｂ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を焼成して構成されている。
【００２６】
この第１の凹部１０５内の第１の基板１０２ａの一方の主面の一短辺近傍には、その短辺に沿って一対の圧電振動素子接続用電極パッド１０６が設けられている。この圧電振動素子接続用電極パッド１０６上には、圧電振動素子１０３が配置されており、圧電振動素子１０３の表面に設けられた電極膜（不図示）と圧電振動素子接続用電極パッド１０６とを導電性接着剤１０７にて導通固着されている。これにより、第１の凹部１０５内に圧電振動素子１０５が搭載される。又、圧電振動素子接続用電極パッド１０６は、第１の基板１０２ａの他方の主面の四隅に形成した第２の容器体接続用電極端子１０８のうちの所定の端子と電気的に接続している。
【００２７】
第１の凹部１０５内に搭載される圧電振動素子１０３には、例えば、圧電素材として水晶が用いられる。圧電振動素子１０３は、人工水晶体から所定のカットアングルで切り出され、外形を平面視矩形状で平板に加工された水晶素板に、その両主面中央にそれぞれに振動用電極膜と、この振動用電極膜から引き出し電極膜を介して電気的に接続した容器体接続用電極膜を被着形成することにより構成される。このような圧電振動素子１０３の場合、外部からの変動電圧が両主面の振動用電極を介して水晶素板に印加されると、水晶素板が所定の振動モードの周波数で振動を起こす。
【００２８】
更に、圧電振動素子１０３が内部に載置された第１の凹部１０５は、第１の凹部１０３を囲繞する枠体１０２ｂの第１の凹部１０５開口側の頂面上に、第１の凹部１０５開口部を覆う形態で配置固着した蓋体１０４により気密封止されている。尚、蓋体１０４は、４２アロイ，コバール又はリン青銅等の金属で構成されている。このように前記した各構成要素により圧電振動子部１０１は構成されている。
【００２９】
集積回路素子部２０１について以下に説明する。図１に示すように、集積回路素子部２０１は、大略的に第２の容器体２０２と集積回路素子２０３とにより構成されている。第２の容器体１０２は、外形形状が平面視矩形状の平板形状である第２の基板２０２ａと、第２の基板１０２ａの一方の主面に設けられた第２の枠体２０２ｂにより構成されている。この第２の基板２０２ａと第２の枠体２０２ｂとで、基板２０２ａの一方の主面と第２の枠体１０２ｂの内側面により囲繞された第２の凹部２０４が形成されている。この第１の容器体２０２を構成する第２の基板２０２ａ及び第２の枠体２０２ｂ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を焼成して構成されており、又第２の基板２０２ａの主面形状は第１の基板１０２ａと同じとなっている。
【００３０】
この第２の凹部２０４内の第２の基板２０２ａの一方の主面には集積回路素子２０３が配置実装されている。この集積回路素子２０３の回路形成面には、発振回路や温度補償回路等の所望する電子回路が形成されている。集積回路素子２０３における基板２０２ａの一方の主面に対向する実装側の主面には、集積回路素子２０３内の電子回路と電気的に接続した複数の容器体接続用電極パッド２０５が設けられており、更に各容器体接続用電極パッド２０５には、金製の第１のバンプ２０６が設けられている。又、集積回路素子２０３の実装側主面における容器体接続用電極パッド２０５が設けられた内側には、電気的に無接続な金属パッド２０７ａが設けられている。更に、この金属パッド２０７ａには、集積回路素子２０３の実装側主面から第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面に向かって凸状の突起部２０８として、金製の第２のバンプ２０８ａが設けられている。
【００３１】
ここで第２のバンプ２０８ａの高さ寸法は１０〜２０μｍ程度である。第２のバンプ２０８ａの高さを１０μｍ以上とすることで、第２の基板２０２ａの表面に有する微小且つ先鋭な凸部に集積回路素子２０３の実装側主面が接触することを確実に防止でき、更に、第２のバンプ２０８ａの高さを２０μｍ以下とすることで、第１のバンプ２０６が後述する窪み部２０９内の集積回路素子接続用電極端子２１０と確実に導通固着できる。
【００３２】
尚、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子２１０のうちの所定の端子を介して、枠体２０２ｂの第２の凹部２０４開口側頂面の四隅角部に形成された第１の容器体接続電極端子２１２と電気的に接続されている。更に、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子２１０のうちの所定の端子を介して、基板２０２ａの他方の主面の四隅に形成した外部接続用電極端子２１３とも電気的に接続されている。尚、外部接続用電極端子２１３はそれぞれ電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子、発振制御端子となっており、圧電発振器１００をマザーボード等の実装回路基板に接続するための端子として機能するものであり、圧電発振器１００を実装回路基板上に搭載する際、実装回路基板の回路配線と半田等の導電性接合材を介して電気的に接続される。
【００３３】
この集積回路素子２０３を搭載する第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた複数の第１のバンプ２０６の形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ窪み部２０９が設けられている。この窪み部２０９の開口部径寸法は、第１のバンプ２０６の径寸法より大きく形成されている。又、窪み部２０９の深さ寸法は第１のバンプ２０６の高さ寸法より深く形成されている。更に、この窪み部２０９内部の底面には集積回路素子接続用電極端子２１０が設けられており、この集積回路素子接続用電極端子２１０を含む窪み部２０９内には、半田ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材２１１が充填されている。又、第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた第２のバンプ２０８ａの形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ電気的に無接続の金属パッド２０７ｂが設けられている。
【００３４】
集積回路素子２０３は、容器体接続用電極パッド２０５に設けた第１のバンプ２０６を窪み部２０９内に挿入しつつ、第２のバンプ２０８ａの先端が金属パッド２０７ｂに接触した状態で、第１のバンプ２０６と集積回路素子接続用電極端子２１０とを導電性接合材２１１を介して導通固着することで第２の凹部２０４内に搭載されている。このような構造とすることで、第２のバンプ２０８ａにより、第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面と集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間が形成される。そのため、傷や熱による圧電発振器１００の変形によって生じた応力が、第２の容器体２０２の第２の基板２０２ａの一方の主面から集積回路素子２０３の実装側主面に直接伝わることがなく、その応力により集積回路素子２０３の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路が破壊されることがなくなる。
【００３５】
（第二の実施形態）
図４は本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を示した概略断面図である。本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器は、圧電振動素子や集積回路素子を搭載実装する容器体の構造が、第一の実施形態とは異なる。
【００３６】
本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器４００の容器体４０１は、セラミック等の絶縁性素材により形成されている平面視矩形状の基板４０１ａと、この基板４０１ａの両主面それぞれの外周辺縁部に設けた基板４０１ａと同じ素材の平面視環状の第１の枠体４０１ｂと第２の枠体４０１ｃとにより構成されている。この基板４０１ａの一方の主面と第１の枠体４０１ｂにより第１の凹部４０２が、基板４０１ａの他方の主面と第２の枠体４０１ｃにより第２の凹部４０３がそれぞれ形成されている。
【００３７】
この第１の凹部４０２内の基板４０１ａの一方の主面には、前記第一の実施形態に示したものと同じ圧電振動素子１０３が配置実装されている。この圧電振動素子１０３が搭載された第１の凹部４０２の開口部は金属製の蓋体４０４を被せることで覆われており、この蓋体４０４と、第１の凹部４０２を囲繞する第１の枠体４０１ｂの第１の凹部４０２開口側頂部とを接合することにより、第１の凹部４０２内は気密に封止されている。
【００３８】
又、第２の凹部４０３内の基板４０１ａの他方の主面には、前記第一の実施形態に示したものと同じ構造の集積回路素子２０３が実装されている。即ち、第二の実施形態における集積回路素子２０３の基板４０１ａの他方の主面に対向する実装側の主面にも、集積回路素子２０３内の電子回路と電気的に接続した複数の容器体接続用電極パッド２０５が設けられており、更に各容器体接続用電極パッド２０５には、金製の第１のバンプ２０６が設けられている。又、集積回路素子２０３の実装側主面における容器体接続用電極パッド２０５が設けられた内側には、電気的に無接続な金属パッド２０７ａが設けられている。更に、この金属パッド２０７ａには金製の第２のバンプ２０８ａが設けられており、この第２のバンプ２０８ａは、集積回路素子２０３の実装側主面から第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面に向かって凸状の突起部となっている。尚、第２のバンプ２０８ａの高さ寸法は第一の実施形態と同じ理由により、１０〜２０μｍ程度である。
【００３９】
この集積回路素子２０３を搭載する第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた複数の第１のバンプ２０６の形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ窪み部４０５が設けられている。この窪み部４０５の開口部径寸法は、第１のバンプ２０６の径寸法より大きく形成されている。又、窪み部４０５の深さ寸法は第１のバンプ２０６の高さ寸法より深く形成されている。更に、この窪み部４０５内部の底面には集積回路素子接続用電極端子４０６が設けられており、この集積回路素子接続用電極端子４０６を含む窪み部４０５内には、半田ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材４０７が充填されている。又、第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた第２のバンプ２０８ａの形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ電気的に無接続の金属パッド４０８が設けられている。
【００４０】
集積回路素子２０３は、容器体接続用電極パッド２０５に設けた第１のバンプ２０６を窪み部４０５内に挿入しつつ、第２のバンプ２０８ａの先端が金属パッド４０８に接触した状態で、第１のバンプ２０６と集積回路素子接続用電極端子４０６とを導電性接合材４０７を介して導通固着することで第２の凹部４０３内に搭載されている。
【００４１】
尚、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子４０６のうちの所定の端子を介して、第１の凹部４０２内に搭載された圧電振動素子１０３と電気的に接続されている。更に、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子４０６のうちの所定の端子を介して、第２の枠体４０１ｃの第２の凹部４０３開口側頂部の４つの角部に設けた外部接続用電極端子４０９と電気的に接続され、前記した各構成要素により圧電発振器４００が構成されている。
【００４２】
このような本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器４００によれば、第一の実施形態と同様に、第２のバンプ２０８ａにより、第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面と集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間が形成される。そのため、傷や熱による容器体４０１の変形によって生じた応力が、容器体４０１の基板４０１ａの他方の主面から集積回路素子２０３の実装側主面に直接伝わることがなく、その応力により集積回路素子２０３の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路が破壊されることがなくなる。又第２のバンプ２０８ａにより、基板４０１ａの他方の主面に有する微小且つ先鋭な凸部が、集積回路素子の実装側主面の回路形成面を保護する絶縁膜と接触することがなく、絶縁膜を傷つけることがない。それにより、この傷が要因となる、回路形成面に形成された電子素子の誤動作や、配線の短絡や断線等は発生せず、集積回路素子は正常に動作することができる。
【００４３】
尚、上述したもの以外にも、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、前記各実施形態では、集積回路素子が搭載される凹部内に露出した主面と、集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間を形成する手段としてバンプを用いた形態を開示したが、本発明は隙間を形成する手段としてバンプのみに限定するものではなく、他に金属、樹脂又はセラミック等の材質の突起部を集積回路素子２０３の実装側主面に設け、その突起部を、集積回路素子が搭載される凹部内に露出した主面と、集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間を形成する手段として用いても構わない。
【００４４】
又、前記各実施形態では、第１のバンプの材質として金を用いた場合を示したが、他に銅や金又は銅が含有した合金を材質としても構わない。更に、第１のバンプの材質として半田を用いても構わないが、その場合は、窪み部内に導電性接合材を充填する必要はなく、又窪み部の深さ寸法は第１のバンプの高さ寸法より浅く形成することが望ましい。更に又、第１のバンプの材質として、金、銅、又はこれらのうちの少なくとも一つを含有する合金を用いた場合でも、窪み部内に前もって充填しておく導電性接合材を省略し、第１のバンプに重ねて半田バンプを設け、その半田バンプで窪み部内の集積回路素子接続用電極端子と第１のバンプと間の導通固着を行っても良い。
【００４５】
又、前記各実施形態では、圧電振動素子の圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、水晶以外にも、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム又は圧電セラミックス等の圧電素材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を示した分解斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａにおける断面図。
【図３】図２のＢ部分を拡大した拡大断面図。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を示した断面図。
【図５】従来の圧電発振器を示した断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１００，４００・・・圧電発振器
１０１・・・圧電振動子部
１０２・・・第１の容器体
１０２ａ・・・第１の基板
１０２ｂ，４０１ｂ・・・第１の枠体
１０３・・・圧電振動素子
１０４，４０４・・・蓋体
１０５，４０２・・・第１の凹部
１０６・・・圧電振動素子接続用電極パッド
１０７・・・導電性接着剤
１０８・・・第２の容器体接続用電極端子
２０１・・・集積回路素子部
２０２・・・第２の容器体
２０２ａ・・・第２の基板
２０２ｂ，４０１ｃ・・・第２の枠体
２０３・・・集積回路素子
２０４，４０３・・・第２の凹部
２０５・・・容器体接続用電極パッド
２０６・・・第１のバンプ
２０７ａ，２０７ｂ，４０８・・・金属パッド
２０８・・・突起部
２０８ａ・・・第２のバンプ
２０９，４０５・・・窪み部
２１０，４０６・・・集積回路素子接続用電極端子
２１１，４０７・・・導電性接合材
２１２・・・第１の容器体接続用電極端子
２１３，４０９・・・外部接続用電極端子
４０１・・・容器体
４０１ａ・・・基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯用通信機器等の電子機器には、内部に搭載する電子部品の一つとして圧電発振器が使用されている。この圧電発振器は、搭載された電子機器のクロック信号発生源や基準信号発生源として用いられている。
【０００３】
図５は従来の圧電発振器の一形態を示した断面図である。この圧電発振器５００は、大略的に容器体５０１と圧電振動素子５０２と集積回路素子５０３と蓋体５０４により構成されている。容器体５０１は、セラミック等の絶縁性素材により形成されている平面視矩形状の基板５０１ａと、この基板５０１ａの両主面それぞれの外周辺縁部に設けた、基板５０１ａと同じ素材の平面視環状の第１の枠体５０１ｂと第２の枠体５０１ｃとにより構成されている。この基板５０１ａと第１の枠体５０１ｂ及び第２の枠体５０１ｃにより、基板３０１ａの両主面上にそれぞれ第１の凹部５０５及び第２の凹部５０６が形成されている。
【０００４】
この第１の凹部５０５内の基板５０１ａの一方の主面には、圧電素板の表裏主面に励振用電極及び容器体接続用電極などを形成した圧電振動素子５０２が配置実装されている。この圧電振動素子５０２が搭載された第１の凹部５０５の開口部は、金属製の蓋体５０４を被せることで覆われており、この蓋体５０４と、第１の凹部５０５を囲繞する第１の枠体５０１ｂの第１の凹部５０５開口側頂部とを接合することにより、第１の凹部５０５内が気密に封止されている。
【０００５】
又、第２の凹部５０６内の基板５０１ａの他方の主面には、集積回路素子５０３が配置実装されている。この集積回路素子５０３における基板５０１ａの他方の主面に対向する実装側の主面には、複数の容器体接続用電極パッド５０７が設けられており、更に各容器体接続用電極パッド５０７には金属製のバンプ５０８が設けられている。尚、図３に示した容器体接続用電極パッド５０７は、説明を明りょうにするため厚みを著しく誇張している。実際の容器体接続用電極パッド５０７の厚みは非常に薄く、容器体接続用電極パッド５０７の主面と集積回路素子５０３の実装側主面とは、ほぼ同一平面となっている。
【０００６】
更に、第２の凹部５０６内の基板５０１ａの他方の主面における集積回路素子５０３に設けられた複数のバンプ５０８の位置に対応した所定の位置には、それぞれ窪み部５０９が設けられている。この窪み部５０９の開口部径寸法はバンプ５０８の径寸法より大きく形成されており、窪み部５０９の深さ寸法はバンプ５０８の高さ寸法より深く形成されている。又、この窪み部５０９内部の底面には集積回路素子接続用電極端子５１０が設けられており、この集積回路素子接続用電極端子５１０を含む窪み部５０９内には、半田ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材５１１が充填されている。
【０００７】
集積回路素子５０３は、容器体接続用電極パッド５０７に設けられたバンプ５０８を窪み部５０９内に挿入し、集積回路素子５０３の実装側主面が基板５０１ａの他方の主面に直接接触した状態で、バンプ５０８と集積回路素子接続用電極端子５１０とを導電性接合材５１１を介して導通固着することで第２の凹部５０６内に搭載されている。この集積回路素子接続用電極端子５１０のうちの所定の端子は、容器体５０１内或いはその表面に形成した導配線やビアホールにより圧電振動素子５０２、及び第２の枠体５０１ｃの第２の凹部５０６開口側頂部の４つの角部に設けた外部接続用電極端子５１２と電気的に接続されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００８】
前記のような圧電発振器５００は、外部接続用電極端子５１２により、電子機器のマザーボード等の外部の配線基板へ電気的且つ機械的に接続して使用されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１７７０５５号公報（第３頁、図３）
【００１０】
尚、前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記した従来の圧電発振器５００では、集積回路素子５０３が、第２の凹部５０６内の基板５０１ａの他方の主面と集積回路素子５０３の実装側主面とを直接接触した状態で搭載されている。そのため、例えば、容器体５０１に生じた傷や外部からの熱の影響で容器体５０１が変形した場合に、その変形により生じた応力が、容器体５０１の基板５０１ａと集積回路素子５０３との接触面から集積回路素子５０３へ伝わり、集積回路素子５０３の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路を破壊してしまう虞がある。
【００１２】
また、実際の基板５０１ａの表面には微小且つ先鋭な凹凸があり、この凹凸の凸部が直接接触している集積回路素子５０３の実装側主面の、回路形成面を保護する膜厚が３μｍ程度の絶縁保護膜を傷つける虞がある。この傷が外部からの振動等により拡大し、絶縁保護膜で保護された回路形成面まで達した場合、回路形成面に形成された電子回路を構成する電子素子の誤動作や、配線の短絡や断線等が起こり、集積回路素子５０３が正常に動作しなくなる虞がある。
【００１３】
そこで本発明では、上記した問題を解決し、容器体の変形により生じた応力が集積回路素子に伝わることが少なく、又、容器体表面の凹凸により集積回路素子が傷つくことがなく、集積回路素子の回路形成面に設けられた電子回路を構成する電子素子の誤動作に起因する不具合や、電子回路自体の破壊が生じない圧電発振器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】
【００１４】
本発明における圧電発振器は、第１の基板と、この第１の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有する第１の容器体と、この第１の凹部内に搭載される圧電振動素子と、第１の凹部を気密に封止する蓋体とから構成される圧電振動子部と、実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを備える集積回路素子と、第２の基板と、前記第２の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有し、この第２の凹部内の第２の基板の一方の主面には、第１のバンプの形成位置に対応した複数の窪み部が設けており、この窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられている第２の容器体とから成り、この集積回路素子を第２の凹部内に配置し、第１のバンプを窪み部内に挿入して、第１のバンプと集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した構成の集積回路素子部とから成り、この集積回路素子部に圧電振動子部を重ねて配置接合された圧電発振器であって、集積回路素子の容器体接続用電極パッド及び第１のバンプが設けられていない実装側主面部分に、凹部内の前記基板の一方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器である。
【００１５】
又、基板と、この基板の一方の主面の辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有し、前記基板の他方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有する容器体と、実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを有し、第２の凹部内の基板の他方の主面上に搭載される集積回路素子と、第１の凹部内に搭載され、前記集積回路素子に電気的に接続した圧電振動素子と、第１の凹部を気密に封止する蓋体とにより構成され、第２の凹部内の基板の他方の主面には、第１のバンプの形成位置に対応した複数の窪み部が設けており、この窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられており、第１のバンプを窪み部内に挿入して、第１のバンプと集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した圧電発振器であって、集積回路素子の容器体接続用電極パッド及び第１のバンプが設けられていない実装側主面部分に、第２の凹部内の基板の他方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器である。
【００１６】
更に、前記した突起部が第２のバンプにより成ることを特徴とする段落番号００１２又は段落番号００１３に記載の圧電発振器でもある。
【００１７】
更に又、前記した第２のバンプの材質は、金、銅、又はこれらのうちの少なくとも一つを含有する合金のうちの一つであり、且つこの第２のバンプの高さ寸法が１０〜２０μｍであることを特徴とする前段落記載の圧電発振器でもある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧電発振器によれば、容器体の集積回路素子が搭載される凹部内の基板主面と、集積回路素子の実装側主面との間には、集積回路素子の容器体接続用電極パッド及び第１のバンプが設けられていない実装側主面部分に設けられた突起部によって隙間が形成される。そのため、傷や熱による容器体の変形によって生じた応力が、容器体の基板主面から集積回路素子の実装側主面に直接伝わることがなく、その応力により集積回路素子の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路が破壊されることを防止できる。
【００１９】
また、突起部により、容器体の基板の主面にある凹凸が、集積回路素子の実装側主面の回路形成面を保護する絶縁膜と接触することがなく、絶縁膜を傷つけることがない。それにより、この傷が要因となる、回路形成面に形成された電子素子の誤動作や、配線の短絡や断線等は発生せず、集積回路素子は正常に動作する。
【００２０】
更に、突起部を第２のバンプで形成することにより、第１のバンプを形成する同一の工程内で突起部としての第２のバンプを形成でき、突起部の形成が簡易となる。
【００２１】
以上のような作用により、本発明は、容器体の変形により生じた応力が集積回路素子に伝わることが著しく少なく、容器体表面の凹凸により集積回路素子が傷つくことがなく、この傷に起因する不具合が生じない圧電発振器を提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明における圧電発振器の実施形態を、図面を参照しながら説明する。尚、各図では、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。特に各構成要素の厚み寸法は誇張して図示している。
【００２３】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を示した分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａにおける断面図である。図３は図２のＢ部分を拡大した拡大断面図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器１００は、大略的に圧電振動子部１０１と集積回路素子部２０１とから構成される。圧電発振器１００は、圧電振動子部１０１を構成する第１の容器体１０２に形成した第２の容器体接続用電極端子１０８と、集積回路素子部２０１を構成する第２の容器体２０２に形成した第１の容器体接続用電極端子２１２とを、所定の電極端子同士の表面が対向するように、集積回路素子部２０１の上に圧電振動子部１０１を重ねて配置し、対向した所定の各電極端子間は、導電性接着材や半田などの導電性接合材（不図示）により機械的及び電気的に接続固着することにより構成されている。
【００２５】
圧電振動子部１０１について以下に説明する。図１に示すように、圧電振動子部１０１は、大略的に第１の容器体１０２と圧電振動素子１０３と蓋体１０４により構成されている。第１の容器体１０２は、外形形状が平面視矩形状の平板形状である第１の基板１０２ａと、第１の基板１０２ａの一方の主面に設けられた第１の枠体１０２ｂにより構成されている。この第１の基板１０２ａと第１の枠体１０２ｂとで、基板１０２ａの一方の主面と第１の枠体１０２ｂの内側面により囲繞された第１の凹部１０５が形成されている。この第１の容器体１０２を構成する第１の基板１０２ａ及び第１の枠体１０２ｂ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を焼成して構成されている。
【００２６】
この第１の凹部１０５内の第１の基板１０２ａの一方の主面の一短辺近傍には、その短辺に沿って一対の圧電振動素子接続用電極パッド１０６が設けられている。この圧電振動素子接続用電極パッド１０６上には、圧電振動素子１０３が配置されており、圧電振動素子１０３の表面に設けられた電極膜（不図示）と圧電振動素子接続用電極パッド１０６とを導電性接着剤１０７にて導通固着されている。これにより、第１の凹部１０５内に圧電振動素子１０５が搭載される。又、圧電振動素子接続用電極パッド１０６は、第１の基板１０２ａの他方の主面の四隅に形成した第２の容器体接続用電極端子１０８のうちの所定の端子と電気的に接続している。
【００２７】
第１の凹部１０５内に搭載される圧電振動素子１０３には、例えば、圧電素材として水晶が用いられる。圧電振動素子１０３は、人工水晶体から所定のカットアングルで切り出され、外形を平面視矩形状で平板に加工された水晶素板に、その両主面中央にそれぞれに振動用電極膜と、この振動用電極膜から引き出し電極膜を介して電気的に接続した容器体接続用電極膜を被着形成することにより構成される。このような圧電振動素子１０３の場合、外部からの変動電圧が両主面の振動用電極を介して水晶素板に印加されると、水晶素板が所定の振動モードの周波数で振動を起こす。
【００２８】
更に、圧電振動素子１０３が内部に載置された第１の凹部１０５は、第１の凹部１０３を囲繞する枠体１０２ｂの第１の凹部１０５開口側の頂面上に、第１の凹部１０５開口部を覆う形態で配置固着した蓋体１０４により気密封止されている。尚、蓋体１０４は、４２アロイ，コバール又はリン青銅等の金属で構成されている。このように前記した各構成要素により圧電振動子部１０１は構成されている。
【００２９】
集積回路素子部２０１について以下に説明する。図１に示すように、集積回路素子部２０１は、大略的に第２の容器体２０２と集積回路素子２０３とにより構成されている。第２の容器体１０２は、外形形状が平面視矩形状の平板形状である第２の基板２０２ａと、第２の基板１０２ａの一方の主面に設けられた第２の枠体２０２ｂにより構成されている。この第２の基板２０２ａと第２の枠体２０２ｂとで、基板２０２ａの一方の主面と第２の枠体１０２ｂの内側面により囲繞された第２の凹部２０４が形成されている。この第１の容器体２０２を構成する第２の基板２０２ａ及び第２の枠体２０２ｂ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を焼成して構成されており、又第２の基板２０２ａの主面形状は第１の基板１０２ａと同じとなっている。
【００３０】
この第２の凹部２０４内の第２の基板２０２ａの一方の主面には集積回路素子２０３が配置実装されている。この集積回路素子２０３の回路形成面には、発振回路や温度補償回路等の所望する電子回路が形成されている。集積回路素子２０３における基板２０２ａの一方の主面に対向する実装側の主面には、集積回路素子２０３内の電子回路と電気的に接続した複数の容器体接続用電極パッド２０５が設けられており、更に各容器体接続用電極パッド２０５には、金製の第１のバンプ２０６が設けられている。又、集積回路素子２０３の実装側主面における容器体接続用電極パッド２０５が設けられた内側には、電気的に無接続な金属パッド２０７ａが設けられている。更に、この金属パッド２０７ａには、集積回路素子２０３の実装側主面から第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面に向かって凸状の突起部２０８として、金製の第２のバンプ２０８ａが設けられている。
【００３１】
ここで第２のバンプ２０８ａの高さ寸法は１０〜２０μｍ程度である。第２のバンプ２０８ａの高さを１０μｍ以上とすることで、第２の基板２０２ａの表面に有する微小且つ先鋭な凸部に集積回路素子２０３の実装側主面が接触することを確実に防止でき、更に、第２のバンプ２０８ａの高さを２０μｍ以下とすることで、第１のバンプ２０６が後述する窪み部２０９内の集積回路素子接続用電極端子２１０と確実に導通固着できる。
【００３２】
尚、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子２１０のうちの所定の端子を介して、枠体２０２ｂの第２の凹部２０４開口側頂面の四隅角部に形成された第１の容器体接続電極端子２１２と電気的に接続されている。更に、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子２１０のうちの所定の端子を介して、基板２０２ａの他方の主面の四隅に形成した外部接続用電極端子２１３とも電気的に接続されている。尚、外部接続用電極端子２１３はそれぞれ電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子、発振制御端子となっており、圧電発振器１００をマザーボード等の実装回路基板に接続するための端子として機能するものであり、圧電発振器１００を実装回路基板上に搭載する際、実装回路基板の回路配線と半田等の導電性接合材を介して電気的に接続される。
【００３３】
この集積回路素子２０３を搭載する第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた複数の第１のバンプ２０６の形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ窪み部２０９が設けられている。この窪み部２０９の開口部径寸法は、第１のバンプ２０６の径寸法より大きく形成されている。又、窪み部２０９の深さ寸法は第１のバンプ２０６の高さ寸法より深く形成されている。更に、この窪み部２０９内部の底面には集積回路素子接続用電極端子２１０が設けられており、この集積回路素子接続用電極端子２１０を含む窪み部２０９内には、半田ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材２１１が充填されている。又、第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた第２のバンプ２０８ａの形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ電気的に無接続の金属パッド２０７ｂが設けられている。
【００３４】
集積回路素子２０３は、容器体接続用電極パッド２０５に設けた第１のバンプ２０６を窪み部２０９内に挿入しつつ、第２のバンプ２０８ａの先端が金属パッド２０７ｂに接触した状態で、第１のバンプ２０６と集積回路素子接続用電極端子２１０とを導電性接合材２１１を介して導通固着することで第２の凹部２０４内に搭載されている。このような構造とすることで、第２のバンプ２０８ａにより、第２の凹部２０４内における第２の基板２０２ａの一方の主面と集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間が形成される。そのため、傷や熱による圧電発振器１００の変形によって生じた応力が、第２の容器体２０２の第２の基板２０２ａの一方の主面から集積回路素子２０３の実装側主面に直接伝わることがなく、その応力により集積回路素子２０３の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路が破壊されることがなくなる。
【００３５】
（第二の実施形態）
図４は本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を示した概略断面図である。本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器は、圧電振動素子や集積回路素子を搭載実装する容器体の構造が、第一の実施形態とは異なる。
【００３６】
本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器４００の容器体４０１は、セラミック等の絶縁性素材により形成されている平面視矩形状の基板４０１ａと、この基板４０１ａの両主面それぞれの外周辺縁部に設けた基板４０１ａと同じ素材の平面視環状の第１の枠体４０１ｂと第２の枠体４０１ｃとにより構成されている。この基板４０１ａの一方の主面と第１の枠体４０１ｂにより第１の凹部４０２が、基板４０１ａの他方の主面と第２の枠体４０１ｃにより第２の凹部４０３がそれぞれ形成されている。
【００３７】
この第１の凹部４０２内の基板４０１ａの一方の主面には、前記第一の実施形態に示したものと同じ圧電振動素子１０３が配置実装されている。この圧電振動素子１０３が搭載された第１の凹部４０２の開口部は金属製の蓋体４０４を被せることで覆われており、この蓋体４０４と、第１の凹部４０２を囲繞する第１の枠体４０１ｂの第１の凹部４０２開口側頂部とを接合することにより、第１の凹部４０２内は気密に封止されている。
【００３８】
又、第２の凹部４０３内の基板４０１ａの他方の主面には、前記第一の実施形態に示したものと同じ構造の集積回路素子２０３が実装されている。即ち、第二の実施形態における集積回路素子２０３の基板４０１ａの他方の主面に対向する実装側の主面にも、集積回路素子２０３内の電子回路と電気的に接続した複数の容器体接続用電極パッド２０５が設けられており、更に各容器体接続用電極パッド２０５には、金製の第１のバンプ２０６が設けられている。又、集積回路素子２０３の実装側主面における容器体接続用電極パッド２０５が設けられた内側には、電気的に無接続な金属パッド２０７ａが設けられている。更に、この金属パッド２０７ａには金製の第２のバンプ２０８ａが設けられており、この第２のバンプ２０８ａは、集積回路素子２０３の実装側主面から第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面に向かって凸状の突起部となっている。尚、第２のバンプ２０８ａの高さ寸法は第一の実施形態と同じ理由により、１０〜２０μｍ程度である。
【００３９】
この集積回路素子２０３を搭載する第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた複数の第１のバンプ２０６の形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ窪み部４０５が設けられている。この窪み部４０５の開口部径寸法は、第１のバンプ２０６の径寸法より大きく形成されている。又、窪み部４０５の深さ寸法は第１のバンプ２０６の高さ寸法より深く形成されている。更に、この窪み部４０５内部の底面には集積回路素子接続用電極端子４０６が設けられており、この集積回路素子接続用電極端子４０６を含む窪み部４０５内には、半田ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材４０７が充填されている。又、第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面には、集積回路素子２０３に設けられた第２のバンプ２０８ａの形成位置に対応した所定の位置に、それぞれ電気的に無接続の金属パッド４０８が設けられている。
【００４０】
集積回路素子２０３は、容器体接続用電極パッド２０５に設けた第１のバンプ２０６を窪み部４０５内に挿入しつつ、第２のバンプ２０８ａの先端が金属パッド４０８に接触した状態で、第１のバンプ２０６と集積回路素子接続用電極端子４０６とを導電性接合材４０７を介して導通固着することで第２の凹部４０３内に搭載されている。
【００４１】
尚、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子４０６のうちの所定の端子を介して、第１の凹部４０２内に搭載された圧電振動素子１０３と電気的に接続されている。更に、この集積回路素子２０３は、集積回路素子接続用電極端子４０６のうちの所定の端子を介して、第２の枠体４０１ｃの第２の凹部４０３開口側頂部の４つの角部に設けた外部接続用電極端子４０９と電気的に接続され、前記した各構成要素により圧電発振器４００が構成されている。
【００４２】
このような本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器４００によれば、第一の実施形態と同様に、第２のバンプ２０８ａにより、第２の凹部４０３内における基板４０１ａの他方の主面と集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間が形成される。そのため、傷や熱による容器体４０１の変形によって生じた応力が、容器体４０１の基板４０１ａの他方の主面から集積回路素子２０３の実装側主面に直接伝わることがなく、その応力により集積回路素子２０３の実装側主面近傍の回路形成面に設けられた発振回路や温度補償回路等の電子回路が破壊されることがなくなる。又第２のバンプ２０８ａにより、基板４０１ａの他方の主面に有する微小且つ先鋭な凸部が、集積回路素子の実装側主面の回路形成面を保護する絶縁膜と接触することがなく、絶縁膜を傷つけることがない。それにより、この傷が要因となる、回路形成面に形成された電子素子の誤動作や、配線の短絡や断線等は発生せず、集積回路素子は正常に動作することができる。
【００４３】
尚、上述したもの以外にも、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、前記各実施形態では、集積回路素子が搭載される凹部内に露出した主面と、集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間を形成する手段としてバンプを用いた形態を開示したが、本発明は隙間を形成する手段としてバンプのみに限定するものではなく、他に金属、樹脂又はセラミック等の材質の突起部を集積回路素子２０３の実装側主面に設け、その突起部を、集積回路素子が搭載される凹部内に露出した主面と、集積回路素子２０３の実装側主面との間に隙間を形成する手段として用いても構わない。
【００４４】
又、前記各実施形態では、第１のバンプの材質として金を用いた場合を示したが、他に銅や金又は銅が含有した合金を材質としても構わない。更に、第１のバンプの材質として半田を用いても構わないが、その場合は、窪み部内に導電性接合材を充填する必要はなく、又窪み部の深さ寸法は第１のバンプの高さ寸法より浅く形成することが望ましい。更に又、第１のバンプの材質として、金、銅、又はこれらのうちの少なくとも一つを含有する合金を用いた場合でも、窪み部内に前もって充填しておく導電性接合材を省略し、第１のバンプに重ねて半田バンプを設け、その半田バンプで窪み部内の集積回路素子接続用電極端子と第１のバンプと間の導通固着を行っても良い。
【００４５】
又、前記各実施形態では、圧電振動素子の圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、水晶以外にも、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム又は圧電セラミックス等の圧電素材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る圧電発振器を示した分解斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａにおける断面図。
【図３】図２のＢ部分を拡大した拡大断面図。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器を示した断面図。
【図５】従来の圧電発振器を示した断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１００，４００・・・圧電発振器
１０１・・・圧電振動子部
１０２・・・第１の容器体
１０２ａ・・・第１の基板
１０２ｂ，４０１ｂ・・・第１の枠体
１０３・・・圧電振動素子
１０４，４０４・・・蓋体
１０５，４０２・・・第１の凹部
１０６・・・圧電振動素子接続用電極パッド
１０７・・・導電性接着剤
１０８・・・第２の容器体接続用電極端子
２０１・・・集積回路素子部
２０２・・・第２の容器体
２０２ａ・・・第２の基板
２０２ｂ，４０１ｃ・・・第２の枠体
２０３・・・集積回路素子
２０４，４０３・・・第２の凹部
２０５・・・容器体接続用電極パッド
２０６・・・第１のバンプ
２０７ａ，２０７ｂ，４０８・・・金属パッド
２０８・・・突起部
２０８ａ・・・第２のバンプ
２０９，４０５・・・窪み部
２１０，４０６・・・集積回路素子接続用電極端子
２１１，４０７・・・導電性接合材
２１２・・・第１の容器体接続用電極端子
２１３，４０９・・・外部接続用電極端子
４０１・・・容器体
４０１ａ・・・基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有する第１の容器体と、
前記第１の凹部内に搭載される圧電振動素子と、
前記第１の凹部を気密に封止する蓋体とから構成される圧電振動子部と、
実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを有し、前記凹部内の前記基板の一方の主面上に搭載される集積回路素子と、
第２の基板と、前記第２の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有し、前記第２の凹部内の前記第２の基板の一方の主面には、前記第１のバンプの形成位置に対応した、複数の窪み部が設けており、前記窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられている第２の容器体とから成り、
前記集積回路素子を前記第２の凹部内に配置し、前記第１のバンプを前記窪み部内に挿入して、前記第１のバンプと前記集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した構成の集積回路素子部とから成り、
前記集積回路素子部に前記圧電振動子部を重ねて配置接合された圧電発振器であって、
前記集積回路素子の前記容器体接続用電極パッド及び前記第１のバンプが設けられていない前記実装側主面部分に、前記凹部内の前記基板の一方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
基板と、
前記基板の一方の主面辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有し、前記基板の他方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有する容器体と、
実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを有し、前記第２の凹部内の前記基板の他方の主面上に搭載される集積回路素子と、
前記第１の凹部内に搭載され、前記集積回路素子に電気的に接続した圧電振動素子と、
前記第１の凹部を気密に封止する蓋体とにより構成され、
前記第２の凹部内の前記基板の他方の主面には、前記第１のバンプの形成位置に対応した、複数の窪み部が設けており、
前記窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられており、
前記第１のバンプを前記窪み部内に挿入して、前記第１のバンプと前記集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した圧電発振器であって、
前記集積回路素子の前記容器体接続用電極パッド及び前記第１のバンプが設けられていない前記実装側主面部分に、前記第２の凹部内の前記基板の他方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項３】
前記突起部が第２のバンプにより成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記第２のバンプの材質は、金、銅、又はこれらのうちの少なくとも一つを含有する合金であり、且つ前記第２のバンプの高さ寸法が１０〜２０μｍであることを特徴とする請求項３記載の圧電発振器。
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有する第１の容器体と、
前記第１の凹部内に搭載される圧電振動素子と、
前記第１の凹部を気密に封止する蓋体とから構成される圧電振動子部と、
実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを有し、前記凹部内の前記基板の一方の主面上に搭載される集積回路素子と、
第２の基板と、前記第２の基板の一方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有し、前記第２の凹部内の前記第２の基板の一方の主面には、前記第１のバンプの形成位置に対応した、複数の窪み部が設けており、前記窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられている第２の容器体とから成り、
前記集積回路素子を前記第２の凹部内に配置し、前記第１のバンプを前記窪み部内に挿入して、前記第１のバンプと前記集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した構成の集積回路素子部とから成り、
前記集積回路素子部に前記圧電振動子部を重ねて配置接合された圧電発振器であって、
前記集積回路素子の前記容器体接続用電極パッド及び前記第１のバンプが設けられていない前記実装側主面部分に、前記凹部内の前記基板の一方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
基板と、
前記基板の一方の主面辺縁部に設けられた第１の枠体とから構成される第１の凹部を有し、前記基板の他方の主面辺縁部に設けられた第２の枠体とから構成される第２の凹部を有する容器体と、
実装側主面に設けられた複数の容器体接続用電極パッドにそれぞれ第１のバンプを有し、前記第２の凹部内の前記基板の他方の主面上に搭載される集積回路素子と、
前記第１の凹部内に搭載され、前記集積回路素子に電気的に接続した圧電振動素子と、
前記第１の凹部を気密に封止する蓋体とにより構成され、
前記第２の凹部内の前記基板の他方の主面には、前記第１のバンプの形成位置に対応した、複数の窪み部が設けており、
前記窪み部の内部底面には集積回路素子接続用電極端子が設けられており、
前記第１のバンプを前記窪み部内に挿入して、前記第１のバンプと前記集積回路素子接続用電極端子とを導通固着した圧電発振器であって、
前記集積回路素子の前記容器体接続用電極パッド及び前記第１のバンプが設けられていない前記実装側主面部分に、前記第２の凹部内の前記基板の他方の主面に向かって凸状の突起部が設けられていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項３】
前記突起部が第２のバンプにより成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記第２のバンプの材質は、金、銅、又はこれらのうちの少なくとも一つを含有する合金であり、且つ前記第２のバンプの高さ寸法が１０〜２０μｍであることを特徴とする請求項３記載の圧電発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−３８５３２（Ｐ２００９−３８５３２Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９９９５５（Ｐ２００７−１９９９５５）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
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