JP2008252467A - 表面実装用の圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】容器本体の高さに拘らず、実質的な低背化を促進して実装密度を高めた表面実装用の圧電デバイスを提供する。
【解決手段】外部端子５を底壁層１ａに有する容器本体１内に少なくとも水晶片２を収容し、カバー３を被せて密閉してなる表面実装用の圧電デバイスにおいて、前記外部端子５の形成された底壁層１ａは前記底壁層１ａの上位層の平面外形から突出した突出部１１を有し、前記上位層側となる前記突出部１１の一主面に前記外部端子５を設けた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表面実装用の圧電デバイスを技術分野とし、特に低背化を促して高密度実装に適した圧電デバイスに関する。

（発明の背景）
表面実装用の圧電デバイス例えば水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）は小型・軽量であることから、例えば携帯電話に代表されるように携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として内蔵される。近年では、小型化が進行し、例えば高さ寸法の小さい低背化及び高密度実装に適したものが求められる。

（従来技術の一例）
第５図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の装着断面図、同図（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。

表面実装振動子は容器本体１内に水晶片２を収容してカバー３を被せ、水晶片２を密閉封入してなる。容器本体１は底壁層１ａと枠壁層１ｂとを有する凹状の積層セラミックからなる。容器本体１の内底面の一端側には一対の水晶端子４を有し、外底面の例えば一組の対角部の外部端子５（ａｂ）に電気的に接続する。

水晶片２は両主面に励振電極６を有し、一端部両側に引出電極７を延出する。そして、引出電極７の延出した一端部両側が導電性接着剤８によって水晶端子４に固着される。カバー３は容器本体１の開口端面に設けられた図示しない厚膜を含む金属リングに例えばシーム溶接によって接合される。そして、枠壁に設けた図示しないスルーホールを経て、容器本体１の他組の対角部のアース用としての外部端子５（ｃｄ）に電気的に接続する。

このようなものでは、セット基板９の回路端子１０に例えば半田リフローによって表面実装振動子の外部端子５が固着され、表面実装振動子がセット基板９上に搭載される。
特願２００５−２７０５４５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、所謂表面実装とするものの、セット基板９上に搭載されるので、カバー３を加えた容器本体１の高さ分が概ね最小の高さ寸法、例えば１．０ｍｍとなる。したがって、この種の表面実装振動子では、これ以上の低背化には限界があった。

（発明の目的）
本発明は、容器本体の高さに拘らず、実質的な低背化を促進して実装密度を高めた表面実装用の圧電デバイス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、外部端子を底壁層に有する容器本体内に少なくとも水晶片を収容し、カバーを被せて密閉してなる表面実装用の圧電デバイスにおいて、前記外部端子の形成された底壁層は前記底壁層の上位層の平面外形から突出した突出部を有し、前記上位層側となる前記突出部の一主面に前記外部端子を設けた構成とする。

このような構成であれば、例えばセット基板に設けられた有底あるいは無底の開口部に、表面実装振動子の底壁層よりもカバー側となる上位層を挿入し、底壁層の突出部をセット基板上に係止する。そして、セット基板上の回路端子と突出部の外部端子とを半田等によって電気的に接続できる。したがって、セット基板上での高さは基本的に底壁層の厚み分となるので、実質的な低背化及び高さ方向での高密度実装が可能となる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、前記底壁層の外表面には導電路が形成されて、前記外部端子の一対の間を導通する。このようにすれば、前記底壁層をセット基板に形成する配線路の一部として利用でき、配線パターンの形成を有利にする。

同請求項３では、請求項２において、前記導電路の間にはチップ素子が接続する。これにより、表面実装振動子の外底面をチップ素子を搭載するセット基板の一部として利用できる。これにより、高密度実装が可能となる。なお、チップ素子は容器本体の底壁層を除く高さ以下のものとすれば、チップ素子を含めた高さ寸法も従来例より小さくできる。

（第１実施形態）
第１図は本発明の第１実施形態を説明する圧電デバイスとしての表面実装振動子の図で、同図（ａ）は装着断面図、同図（ｂ）はカバー側から見た平面図である。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。

表面実装振動子は前述したように底壁層１ａと枠壁層１ｂを有する積層セラミックからなる容器本体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。そして、この実施形態では、底壁層１ａは上位層である枠壁層１ｂ及びカバー３の平面外形よりも大きくする。これにより、底壁層１ａの外周部は全周において、上位層の外周から突出した突出部１１を有する。但し、外部端子５の形成された長辺又は幅方向の両端側のみが突出してもよい。

そして、水晶端子４から、底壁層１ａと枠壁層１ｂとの積層面を経て、上位層側（枠壁層１ｂ及びカバー３側）となる突出部１１の一主面に外部端子５を設ける。この例では、さらに、一主面から側面（端面）に延出する。ここでも、一組の対角部の外部端子５（ａｂ）は水晶端子４と接続し、他組の対角部の外部端子５（ｃｄ）はアース用としてカバー３と接続する。

このようなものでは、各種の電子素子が搭載されるセット基板９に有底あるいは無底の開口部１２を設ける。そして、表面実装振動子のカバー３側を開口部１２に挿入し、底壁層１ａの外周部（突出部１１）をセット基板９上に係止する。この場合、底壁層１ａの一主面の外部端子５は、セット基板９の回路端子１０に対応する。そして、表面実装振動子は高熱炉を搬送され、所謂半田リフローによってセット基板９に固着（搭載）される。

これらのことから、表面実装振動子は底壁層１ａよりも上位層がセット基板９の開口部１２に挿入され、底壁層１ａのみがセット基板９から突出して配設される。したがって、表面実装振動子の実質的に高さが小さくなって低背化を実現し、特に高さ方向での高密度実装となる。

（第２実施形態）
第２図は本発明の第２実施形態を説明する表面実装振動子の図で、同図（ａ）はカバー側から見た平面図、同図（ｂ）は表面実装振動子の底面から見た実装平面図である。なお、前実施形態と同一部分の説明は省略又は簡略する。

第２実施形態では、第１実施形態での表面実装振動子(底壁層１ａ)の４角部の外部端子５（ａｂｃｄ）以外に、導通用の外部端子５（ｅｆ）を底壁層１ａの一主面に設ける。例えば長辺の対向する中央部に導通用の外部端子５を設ける。そして、側面（端面）を経て外底面に導電路１３を形成し、導通用の外部端子５を接続する。

このようにすれば、セット基板９に設けられた配線パターン１４の間に導通用の外部端子５（ｅｆ）を接続することによって、配線パターン１４を電気的に接続できる。したがって、表面実装振動子の底壁層１ａをセット基板９の一部として利用できるので、高密度実装にとって有効となる。

この場合、例えば第３図に示したように底壁層１ａの外表面に例えば抵抗やコンデンサ等のチップ素子１５を配設することもできる。通常では、チップ抵抗やコンデンサは表面実装振動子の容器本体１の高さ寸法（１．０ｍｍ）よりも小さいので、この場合でも、低背化を維持できる。勿論、容器本体１の高さよりも大きかったとしても、高密度実装となる。

（他の事項）
上記実施形態では圧電デバイスを表面実装振動子として説明したが、例えば水晶片２以外にＩＣチップをも収容して表面実装発振器を形成することもできる。この場合、外部端子５はＩＣチップに接続した電源、出力、アース等となる。そして、底壁層１ａの外表面上にはＩＣチップには集積化が困難な容量値の大きいチップコンデンサ等を配設できて、有用となる。例えば第４図に示したように、アースと電源の外部端子５（ｂｇ）間に導電路１３を設けてバイパスコンデンサ１５を設けることができる。

また、表面実装振動子や表面実装発振器に限らず、例えば水晶やニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等からなる弾性表面素子を収容する場合でも同様に適用できる。要は、圧電材を容器本体１に密閉封入してなる電子部品に適用できる。

そして、容器本体１は底壁層１ａと枠壁層１ｂとを有する凹状としたが、容器本体１は外部端子５を有する図示しない平板状として、カバー３を凹状とした場合でも同様に適用できる。さらに、表面実装振動子の場合は、外部端子５は水晶端子４と接続する一対のみであってもよいことは勿論である。

第１実施形態を説明する圧電デバイスとしての表面実装振動子の図で、同図（ａ）は装着断面図、同図（ｂ）はカバー側から見た平面図である。 本発明の第２実施形態を説明する表面実装振動子の図で、同図（ａ）はカバー側から見た平面図、本発明の第２実施形態を説明する表面実装振動子の図で、同図（ａ）はカバー側から見た平面図、同図（ｂ）は表面実装振動子の底面から見た実装平面図である。 本発明の第２実施形態の他の適用例を説明する表面実装振動子の底面から見た実装平面図である。 本発明の他の実施形態を説明する表面実装発振器の底面から見た実装平面図である。 一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の装着断面図、同図（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。

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、９ セット基板、１０ 回路端子、１１ 突出部、１２ 開口部、１３ 導電路、１４ 配線パターン、１５ チップ素子。

Claims (3)

1. 外部端子を底壁層に有する容器本体内に少なくとも水晶片を収容し、カバーを被せて密閉してなる表面実装用の圧電デバイスにおいて、前記外部端子の形成された底壁層は前記底壁層の上位層の平面外形から突出した突出部を有し、前記上位層側となる前記突出部の一主面に前記外部端子を設けたことを特徴とする表面実装用の圧電デバイス。
2. 請求項１において、前記底壁層の外表面には導電路が形成されて、前記外部端子の一対の間を導通した表面実装用の圧電デバイス。
3. 請求項２において、前記導電路の間にはチップ素子が接続した表面実装用の圧電デバイス。