JP2008109538A - 水晶振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】水晶片の実装基板（容器本体）に対する接合強度を高めた特に表面実装用の水晶振動子を提供する。
【解決手段】両主面の励振電極６から引出電極７の延出した外周部を導電性接着剤８によって実装基板の水晶端子４上に固着してなる水晶振動子において、前記引出電極７の延出した水晶片２の外周部に平面方向の凹凸を設けた構成とし、前記導電性接着剤は前記水晶片の外周内に、前記引出電極の延出した水晶片の外周部の中央部を中心として円状に、前記水晶端子と前記引出電極の延出した水晶片の外周部との面内に塗布される。
【選択図】図１

Description

本発明は例えば表面実装用とした水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）を技術分野とし、特に小型化に対応して保持強度を高めた水晶片の電極構造に関する。

（発明の背景）
表面実装振動子は小型・軽量であることから、特に携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として採用される。近年では、小型化が浸透し、これに伴い、水晶片自体を小さくすることが求められている。例えばディファクトスタンダード（既成規格）での周波数帯が２６ＭＨｚの２０２５サイズ（外形寸法が2×2.5ｍｍ）では水晶片は概ね0.8×0.6ｍｍとなる。

（従来技術の一例）
第４図は一従来例を説明する表面実装動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバー３を除く平面図である。

表面実装動子は平面外形を矩形状として、実装基板としての容器本体１に水晶片２を収容し、カバー３を被せて密閉封入してなる。容器本体１は凹状とした積層セラミックからなり、内底面の例えば一端部両側に水晶端子４を有する。容器本体１の外底面には外部端子５を有し、積層面及び側面を経て水晶端子４と電気的に接続する。水晶端子４は矩形状として0.1×0.08ｍｍとする。

水晶片２は例えばＡＴカットとして矩形状とし、両主面に励振電極６を有する。励振電極６からは外周部となる一端部両側に引出電極７を延出する。引出電極７は励振電極６から延出した第１引出部７ａと、これに接続した一端部両側の保持部としての第２引出部７ｂとからなる。第２引出部７ｂは端面を経て水晶片２の反対面に折り返して形成される第３引出部（折返部）７ｃを有する。第２及び第３引出部７（ｂｃ）は同一形状とする。励振電極６及び引出電極７は例えばＣrを下地電極としてＡuを主電極とする。

そして、水晶端子４と同程度の大きさとした水晶片１の一主面における一端部両側の第２及び第３引出部７（ｂｃ）が導電性接着剤８によって固着される。導電性接着剤８は第２引出部７ｂから、容器本体１の例えば長さ方向の内底面にまたがって塗布される。これにより、円状に塗布される導電性接着剤の中心は容器本体の内壁よりになる。換言すると第２及び第３引出部７（ｂｃ）の中央部よりも内壁よりになる。

カバー３は金属として、例えばシーム溶接によって外周が開口端面上に接合する。なお、水晶端子４とした接続する外部端子５は一組の対角部に、金属カバー３は他組の対角部のアース用の外部端子５に接続する。また、容器本体１の開口端面上には溶接用の厚膜を含む図示しない金属リングを有する。
特許第３６８５６８３号明細書

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装振動子では、さらなる小型化に際し、容器本体１の内積も小さくなる。このことから、例えば導電性接着剤８は水晶片２の外側にははみ出さず、水晶端子４と容器本体１の内底面間のみとし、小型化を計る。逆に言えば、水晶片１を大きくすることが考えられた。しかし、この場合には、導電性接着剤８の量が少なくなって接合強度が低下する問題があった。

（発明の目的）
本発明は水晶片の実装基板（容器本体）に対する接合強度を高めた水晶振動子を提供することを目的とする。

本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、両主面の励振電極から引出電極の延出した外周部を導電性接着剤によって実装基板の水晶端子上に固着してなる水晶振動子において、前記引出電極の延出した水晶片の外周部に平面方向の凹凸を設けた構成とする。

このような構成であれば、引出電極の延出した水晶片の外周部に凹凸を設けたので、実質的な表面積を大きくする。したがって、導電性接着剤による接着強度を高められる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記導電性接着剤は前記水晶片の外周内に塗布される。これにより、実装基板の底面面積を有効活用して、小型化を促進する。

同請求項３では、請求項１において、前記導電性接着剤は前記引出電極の延出した水晶片の外周部の中央部を中心として円状に塗布される。これにより、円状に塗布される導電性接着剤の水晶片の外周からのはみ出しを少なくして、請求項２の構成を実現する。

同請求項４では、請求項１おいて、前記導電性接着剤は前記引出電極の延出した水晶片の外周部内に塗布される。これにより、水晶片の幅方向での電気的短絡を防止するとともに、中央領域（振動領域）への影響も少なく振動特性を良好に維持する。

同請求項５では、請求項１において、前記引出電極の延出した水晶片の外周部と前記水晶端子とは同一形状として平面視で同一位置として、前記導電性接着剤は前記水晶片の外周部と前記水晶端子との面内に塗布される。これにより、請求項１〜５の構成がさらに具体的になる。

同請求項６では、請求項１において、前記引出電極は前記励振電極から延出した第１引出部と、前記第１引出部に接続して前記水晶片の外周部に設けられた折返部を有する第２引出部とからなる。これにより、請求項１での引出電極の構成がさらに明確になる。

第１図は本発明の一実施形態を説明する表面実装動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く平面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

表面実装動子は、前述したように、励振電極６から引出電極７の延出した水晶片２の一端部両側を、凹状とした容器本体１の内底面に設けられた水晶端子４に導電性接着剤８によって固着する。そして、容器本体１の開口端面に例えばシーム溶接によって金属カバー３を接合してなる。

水晶片２の引出電極７はここでも励振電極６から延出した第１引出部７ａと一端部両側に設けられた折返し部７ｃを有する第２引出部７ｂからなる。そして、第２図に示したように、第２引出部７ｂが延出した一端部両側の一主面には平面方向例えば二次元方向（縦横）に凹凸を設ける。なお、第２図（ａ）は一部拡大平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。第２図（ａ）中の着色部が凸部９ａで、無着色部が凹部９ｂである。

これらは、例えば図示しない水晶ウェハの状態でフォトリソ技術を用いたエッチングによって、先ず、水晶片２の一端部両側となる一主面に凹凸形成する。次に、励振電極６及び引出電極７を形成する。この場合、第２引出部７ｂの折返部７ｃはスルーホールによって反対面に形成される。あるいは、水晶ウェハに凹凸を形成した後、個々の水晶片２に切断分割して、蒸着やスパッタによって励振電極６及び引出電極７を形成する。

そして、先ず、容器本体１の内底面に設けられた水晶端子４上に熱硬化型の導電性接着剤８を塗布する。ここでの水晶端子４は第２引出部７ｂ(折返部７ｃ）と同一形状とする。導電性接着剤８は水晶端子４の中央部を中心として円状とし、さらに水晶端子４の面内に塗布される。

次に、水晶片２の一端部両側となる第２引出部及び折返部７（ｂｃ）を各水晶端子４に位置決めする。この場合、第２引出部及び折返部７（ｂｃ）は各水晶端子４に平面視で同一位置とする。これにより、導電性接着剤８は第２引出部及び折返部７（ｂｃ）の中央部を中心として円状に塗布される。さらに、導電性接着剤８は水晶片２の外周からはみ出すことなく、第２引出部及び折返部７（ｂｃ）の面内に塗布される。そして、導電性接着剤８を加熱して溶融し、水晶片２の一端部両側となる外周部を固着する。

このような構成であれば、引出電極７の延出した水晶片２の外周部である一端部両側は縦横の凹凸を有するので、実質的な表面積が大きくなる。したがって、水晶端子４に対する接着強度を高められる。また、導電性接着剤８は水晶片２の一端部両側の面内とするので、導電性接着剤８のはみ出しを排除して小型化を促進できる。そして、水晶片２の幅方向での導電性接着剤同士による電気的短絡を防止する。また、励振電極６の形成された振動領域とも離間するので、振動特性を良好に維持する。

(他の事項）
上記実施形態では水晶片２は平板状としたが、例えば第３図（断面図）に示したように、厚みの小さい振動部とこれより厚みの大きい外周部とからなる逆メサ構造にも適用できる。この場合、厚みの大きい脚部の先端面が第２引出部７ｂとなって凹凸面となる。そして、逆メサ構造の場合は、引出電極７の延出する外周部の厚みが大きいので、凹凸の深さも大きくできる。したがって、外周部の脚幅も狭くして接着強度を維持できる。

また、凸部９ａと凹部９ｂとの凹凸は縦横に配置したが、例えば第２引出電極が円状の場合等は放射状としてもよく、これらは任意に配置できる。また、実装基板としての容器本体１は凹状としたが、実装端子を有する平板状としてもよい。この場合は、凹状カバーを例えばガラス封止等によって接合される。

本発明の一実施形態を説明する表面実装動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く平面図である。 本発明の一実施形態での水晶片の図で、同図（ａ）は一部平面図、同図（ｂ）は一部断面図である。 本発明の他の適用例を説明する水晶片の断面図である。 従来例を説明する表面実装動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く平面図である。

符号の説明

１ 容器本体、２ 水晶片、３ カバー、４ 水晶端子、５ 外部端子、６ 励振電極、７ 引出電極、８ 導電性接着剤、９ａ 凸部、９ｂ 凹部。

Claims (6)

1. 両主面の励振電極から引出電極の延出した外周部を導電性接着剤によって実装基板の水晶端子上に固着してなる水晶振動子において、前記引出電極の延出した水晶片の外周部に平面方向の凹凸を設けたことを特徴とする水晶振動子
2. 請求項１において、前記導電性接着剤は前記水晶片の外周内に塗布された水晶振動子。
3. 請求項１において、前記導電性接着剤は前記引出電極の延出した水晶片の外周部の中央部を中心として円状に塗布された水晶振動子。
4. 請求項１おいて、前記導電性接着剤は前記引出電極の延出した水晶片の外周部内に塗布された水晶振動子。
5. 請求項１において、前記導電性接着剤は前記水晶端子と前記引出電極の延出した水晶片の外周部との面内に塗布された水晶振動子。
6. 請求項１において、前記引出電極は前記励振電極から延出した第１引出部と、前記第１引出部に接続して前記水晶片の外周部に設けられた折返部を有する第２引出部とからなる水晶振動子。