JP2012114810A - 表面実装水晶振動子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化を実現しつつ品質を高め、生産性を向上させると共に、精度の高い周波数調整及び電気検査ができる表面実装水晶振動子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 矩形のベース基板の水晶保持端子４と実装端子３とを接続する２つのスルーホール２ｃの内、第１のスルーホールが、当該矩形領域の対向する２辺の内の一辺上に設けられ、第２のスルーホールが、他方の辺上で矩形領域の中心に対して第１のスルーホールの位置とは略点対象となる位置に設けられ、空き端子となる実装端子３に接続する第３のスルーホールが、第１のスルーホールと同じ辺上で、当該辺の中点に対して第１のスルーホールとは反対側に等距離の位置に設けられ、空き端子となる実装端子３に接続する第４のスルーホールが、第２のスルーホールと同じ辺上で、当該辺の中点に対して第２のスルーホールとは反対側で等距離に設けられた表面実装水晶振動子としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面実装用の水晶振動子に係り、特に、小型化を実現しつつ、品質を高め、生産性を向上させると共に、精度の高い周波数調整及び電気検査を行うことができる表面実装水晶振動子及びその製造方法に関する。

［従来の技術］
表面実装水晶振動子は小型・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内蔵される。
従来の表面実装水晶振動子は、セラミック基板上に水晶片を搭載し、凹状のカバーを逆さまにして被せて密閉封入したものがある。近年では、周波数偏差Δｆ／ｆが比較的緩く、例えば±１５０〜±２５０ｐｐｍの安価な民生用がある。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００７−１５８４１９号公報「表面実装水晶発振器」（日本電波工業株式会社）［特許文献１］、特開２００３−１７９４５６号公報「水晶製品用表面実装容器及びこれを用いた水晶製品」（日本電波工業株式会社）［特許文献２］がある。

特許文献１には、表面実装水晶発振器において、ＩＣチップ２上に水晶片３が搭載され、実装基板４上にＩＣチップ２等が形成され、金属カバー５が設けられた構成が示されている。
また、特許文献２には、水晶製品用表面実装容器において、単層基板１Ａ上に水晶端子６を介して水晶片３が設けられ、カバー２で密閉封入した構成が示されている。

また、別の関連技術として、特開２００６−１８６５６６号公報「水晶振動子パッケージの製造方法」（京セラキンキ株式会社）［特許文献３］、特開２００４−１４０４３０号公報「超小型水晶発振器」（日本電波工業株式会社）［特許文献４］、特開平７−３３６１４３号公報「水晶発振器」（株式会社精工舎）［特許文献５］、特開平１０−２２９２７４号公報「水晶発振子のランド形式」（矢崎総業株式会社）［特許文献６］がある。

特許文献３には、枠部の四隅が開口部の内側に突出するよう形成し、断裁領域の所定箇所にスルーホールを形成することが記載されている。
また、特許文献４には、スペーサの外縁部に水晶振動子とベース基板とを電気的に接続する半スルーホールを備えることが記載されている。
特許文献５には、回路基板の側端面に半円弧状の溝を形成し、引出電極が溝に向かって延伸し、溝が接続端子となることが記載されている。
特許文献６には、水晶発振し本体の週側面に複数のスルーホールを設け、ハンダ付け部を介して溶着されることが記載されている。

特開２００７−１５８４１９号公報 特開２００３−１７９４５６号公報 特開２００６−１８６５６６号公報 特開２００４−１４０４３０号公報 特開平７−３３６１４３号公報 特開平１０−２２９２７４号公報

しかしながら、上記従来の表面実装水晶振動子では、近年益々小型化した水晶片を基板上に搭載し、更にカバーで密閉封入した構成とした場合に、不良の割合を減らして生産性を向上させ、品質を高くすることが難しいという問題点があった。

具体的には、水晶片とカバーを小型化した場合、水晶片に導電性接着剤で接続すると共に水晶振動子を保持する水晶保持端子と、その水晶保持端子から電極まで引き出される引出端子とが、電気的に短絡（ショート）しないよう工夫が必要であり、従来の構成では、十分に小型化に対応できていないものであった。

そこで、小型化を実現しつつ、品質を高め、生産性を向上させる表面実装水晶振動子が提案されている。
提案されている表面実装水晶振動子について簡単に説明する。
提案されている表面実装水晶振動子は、矩形の基板の角部に形成された貫通孔の壁面にスルー端子が形成され、基板の表面に水晶片を保持する水晶保持端子の引出端子が、互いに対角線上にあるスルー端子にそれぞれ接続し、基板の裏面ではスルー端子に接続する実装端子が形成されているものである。

このように、基板の角部に引出端子を引き出して、角部でスルー端子に接続する構成としたことにより、基板の短辺方向又は長辺方向に引出端子を引き出す場合に比べてスルー端子までの距離を長くとることができ、そのため、金属カバーの位置がずれたとしても水晶保持端子とスルー端子とが金属カバーを介してショートするのを防ぐことができるものである。

そして、提案されている表面実装水晶振動子の製造工程においては、複数の領域に分割するブレイクラインが形成されたシート状のベース（ベース基板）に、ブレイクラインで区切られた各領域の表面及び裏面に金属端子のパターン（端子パターン）が形成され、その後表面に水晶片が導電性接着剤により固定されて搭載され、金属カバーが被せられて密閉封入されるようになっている。

提案されている表面実装水晶振動子のシート状ベース基板に形成される端子パターンについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は、提案されている表面実装水晶振動子におけるシート状ベース基板の表面の端子パターンを示す説明図であり、図５は、提案されている表面実装水晶振動子におけるシート状ベース基板の裏面の端子パターンを示す説明図である。
図４に示すように、提案されている表面実装水晶振動子のシート状ベース基板１１は、ブレイクライン１０によって複数の領域に分割されており、各領域に２つの水晶保持端子１４が形成されている。

領域毎の水晶保持端子１４は、ブレイクラインが交差する各領域の角部に設けられたスルーホールに向かって引き出され、スルーホールの内壁に形成されたスルー端子１２に接続されている。スルー端子１２は、更に裏面に設けられた実装端子に接続されている。
各領域においては、対角線上にあるスルー端子１２に各水晶保持端子１４が接続されている。

つまり、提案されている表面実装水晶振動子のシート状ベース基板１１の表面においては、角で接する２つの領域における水晶保持端子１４が、図４の破線上で互いにスルー端子１２を共有する構成となっている。

そして、図５に示すように、シート状ベース基板１１の裏面には、各領域に４つの実装端子１３のパターンが形成されており、その内、一方の対角線上に位置する２つの実装端子１３ａがスルー端子１２に向かって引き出されて、スルー端子１２及び表面の水晶保持端子１４と接続するホット端子となっている。そして、ホット端子である実装端子１３ａは、図５の破線上でスルー端子１２を共有している。
尚、他方の対角線上に位置する実装端子１３ｂは、スルー端子１２に接続されず空き端子となっている。

［周波数調整・電気検査の例：図６］
次に、シート状ベース基板に形成された表面実装水晶振動子の周波数調整及び電気検査について図６を用いて説明する。図６は、シート状ベース基板に形成された表面実装水晶振動子の周波数調整・電気検査の結果の一例を示す説明図である。
図４及び図５に示したような端子パターンが形成されると、水晶片の励振電極から引き出された電極を、導電性接着剤によって水晶保持端子１４に固着して、水晶片を搭載する。
その後、周波数調整や電気検査が行われる。

周波数調整及び電気検査では、水晶片に電気的に接続した実装端子１３ａに測定器からの測定端子（プローブ）を接触させて周波数等の測定を行う。
その際、図６に示すように、図４，５に示したようなシート状ベース基板に形成された表面実装水晶振動子では、調整（検査）しようとする水晶片からの主共振の他に、当該水晶片とスルー端子１２を共有している隣接水晶片の影響による不要共振が発生する。

そのため、シート状ベース基板上に表面実装水晶振動子を形成した場合に、より正確で精度の高い周波数調整や電気検査を行うことが望まれている。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたもので、小型化を実現しつつ、品質を高め、生産性を向上させると共に、精度の高い周波数調整及び電気検査を行うことができる表面実装水晶振動子及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、矩形の基板上に水晶片が搭載され、水晶片が基板の表面で第１及び第２の水晶保持端子で保持され、基板の裏面に第１乃至第４の実装端子が形成された表面実装水晶振動子であって、矩形の基板の対向する二辺の上に２つずつスルーホールを備え、第１のスルーホールが、対向する二辺のいずれか一辺上において当該辺の中点及び両端以外の位置に設けられ、第１の水晶保持端子と第１の実装端子とを接続し、第２のスルーホールが、対向する二辺の他方の辺上で矩形の中心に対して第１のスルーホールとは略点対称となる位置に設けられ、第２の水晶保持端子と第２の実装端子とを接続し、第３のスルーホールが、前記一辺上で、当該一辺の中点から第１のスルーホールとは反対側に第１のスルーホールと略等距離の位置に設けられ、第３の実装端子を水晶保持端子と接続させず、第４のスルーホールが、前記他方の辺上で、当該他方の辺の中点から第２のスルーホールとは反対側に第２のスルーホールと略等距離の位置に設けられ、第４の実装端子を水晶保持端子に接続させない構成としたことを特徴としている。

また、本発明は、上記表面実装水晶振動子において、対向する二辺を短辺としたことを特徴としている。

また、本発明は、上記表面実装水晶振動子において、対向する二辺を長辺としたことを特徴としている。

また、本発明は、上記表面実装水晶振動子において、第１及び第２の水晶保持端子がそれぞれ引出電極を介してスルーホールに接続し、一方の水晶保持端子の引出端子に接続する端部と反対側の端部が、他方の水晶保持端子の引出端子に接続する端部を矩形の基板の長手方向に延長した線よりも内側に入った位置に形成したことを特徴としている。

また、本発明は、矩形の基板上に水晶片が搭載され、水晶片が基板の表面で水晶保持端子で保持され、基板の裏面に実装端子が形成された表面実装水晶振動子の製造方法であって、シート状のベース基板にブレイクラインを形成して複数の矩形領域を形成し、隣接する矩形領域を区切る短辺となるブレイクライン上に２つのスルーホールを形成し、スルーホール内部にスルー端子を形成し、同一短辺に形成された一方のスルーホール内のスルー端子が、当該短辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続せず、当該同一短辺に形成された他方のスルーホール内のスルー端子が、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続しないよう、ベース基板の表面に水晶保持端子を形成し、ベース基板の裏面に実装端子を形成することを特徴としている。

また、本発明は、矩形の基板上に水晶片が搭載され、水晶片が基板の表面で水晶保持端子で保持され、基板の裏面に実装端子が形成された表面実装水晶振動子の製造方法であって、シート状のベース基板にブレイクラインを形成して複数の矩形領域を形成し、隣接する矩形領域を区切る長辺となるブレイクライン上に２つのスルーホールを形成し、スルーホール内部にスルー端子を形成し、同一長辺に形成された一方のスルーホール内のスルー端子が、当該長辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続せず、当該同一長辺に形成された他方のスルーホール内のスルー端子が、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続しないよう、ベース基板の表面に水晶保持端子を形成し、ベース基板の裏面に実装端子を形成することを特徴としている。

また、本発明は、複数の表面実装水晶振動子を形成するシート状のベース基板であって、ブレイクラインによってマトリクス状に複数の矩形領域に区分され、当該矩形領域の短辺又は長辺上に２つのスルーホールが形成されると共に、当該スルーホール内に表面と裏面とを接続する電極が形成され、表面に矩形領域毎に水晶保持端子が形成され、裏面にスルーホールを中心として隣接する矩形領域にまたがって実装端子が形成され、同一短辺又は長辺に形成された一方のスルーホール内の電極が、当該辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子に接続するものの、他方の矩形領域の水晶保持端子に接続しておらず、同一短辺又は長辺に形成された他方のスルーホール内の電極が、他方の矩形領域の水晶保持端子に接続するものの、一方の矩形領域の水晶保持端子に接続していないことを特徴としている。

本発明によれば、矩形の基板上に水晶片が搭載され、水晶片が基板の表面で第１及び第２の水晶保持端子で保持され、基板の裏面に第１乃至第４の実装端子が形成された表面実装水晶振動子であって、矩形の基板の対向する二辺の上に２つずつスルーホールを備え、第１のスルーホールが、対向する二辺のいずれか一辺上において当該辺の中点及び両端以外の位置に設けられ、第１の水晶保持端子と第１の実装端子とを接続し、第２のスルーホールが、対向する二辺の他方の辺上で矩形の中心に対して第１のスルーホールとは略点対称となる位置に設けられ、第２の水晶保持端子と第２の実装端子とを接続し、第３のスルーホールが、前記一辺上で、当該一辺の中点から第１のスルーホールとは反対側に第１のスルーホールと略等距離の位置に設けられ、第３の実装端子を水晶保持端子と接続させず、第４のスルーホールが、前記他方の辺上で、当該他方の辺の中点から第２のスルーホールとは反対側に第２のスルーホールと略等距離の位置に設けられ、第４の実装端子を水晶保持端子に接続させない構成とした表面実装水晶振動子としているので、シート状のベース基板上にマトリクス状に複数集合して形成された場合に、ホット端子である第１及び第２の実装端子が接続する第１及び第２のスルーホールは、隣接する表面実装水晶振動子においては、第３及び第４のスルーホールに相当することになり、水晶保持端子に接続しないので、周波数調整や電気検査を行う際に、第１及び第２の実装端子に測定器のプローブ端子を接触しても、隣接する表面実装水晶振動子の水晶保持端子に電気的に接続することがなく、隣接振動子に起因する不要共振の発生を防ぎ、周波数調整や電気検査の精度を向上させ、正確な調整及び検査を行うことができる効果がある。

また、本発明によれば、第１及び第２の水晶保持端子がそれぞれ引出電極を介してスルーホールに接続し、一方の水晶保持端子の引出端子に接続する端部と反対側の端部が、他方の水晶保持端子の引出端子に接続する端部を矩形の基板の長手方向に延長した線よりも内側に入った位置に形成した上記表面実装水晶振動子としているので、金属カバーの配置ずれがあったとしても、水晶保持端子同士が金属カバーを介してショートしてしまうのを防ぐことができる効果がある。

また、本発明によれば、矩形の基板上に水晶片が搭載され、水晶片が基板の表面で水晶保持端子で保持され、基板の裏面に実装端子が形成された表面実装水晶振動子の製造方法であって、シート状のベース基板にブレイクラインを形成して複数の矩形領域を形成し、隣接する矩形領域を区切る短辺となるブレイクライン上に２つのスルーホールを形成し、スルーホール内部にスルー端子を形成し、同一短辺に形成された一方のスルーホールが、当該短辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続せず、当該同一短辺に形成された他方のスルーホールが、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続しないよう、ベース基板の表面に水晶保持端子を形成し、ベース基板の裏面に実装端子を形成する製造方法としているので、表面実装水晶振動子がシート状のベース基板に集合的に形成された状態で周波数調整や電気検査を行う場合に、隣接する一方の表面実装水晶振動子の実装端子に測定器のプローブ端子を接触しても、隣接する他方の表面実装水晶振動子の水晶保持端子に電気的に接続することがなく、隣接振動子に起因する不要共振の発生を防ぎ、周波数調整や電気検査の精度を向上させ、正確な調整及び検査を行うことができる効果がある。

また、本発明によれば、複数の表面実装水晶振動子を形成するシート状のベース基板であって、ブレイクラインによってマトリクス状に複数の矩形領域に区分され、当該矩形領域の短辺又は長辺上に２つのスルーホールが形成されると共に、当該スルーホール内に表面と裏面とを接続する電極が形成され、表面に矩形領域毎に水晶保持端子が形成され、裏面にスルーホールを中心として隣接する矩形領域にまたがって実装端子が形成され、同一短辺又は長辺に形成された一方のスルーホール内の電極が、当該辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子に接続するものの、他方の矩形領域の水晶保持端子に接続しておらず、同一短辺又は長辺に形成された他方のスルーホール内の電極が、他方の矩形領域の水晶保持端子に接続するものの、一方の矩形領域の水晶保持端子に接続していないベース基板としているので、隣接する表面実装水晶振動子同士のホット端子が同一のスルーホール内の電極を共有しない構成として、周波数調整や電気検査の際に隣接する振動子の影響を無くして不要共振の発生を防ぎ、精度を向上させ、正確な測定を行うことができる効果がある。

本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子における第１の端子パターンの説明図であり、（ａ）は裏面パターン、（ｂ）は表面パターンを示している。 本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子における第２の端子パターンの説明図であり、（ａ）は裏面パターン、（ｂ）は表面パターンを示している。 本表面実装水晶振動子における水晶保持端子の長さを示す平面概略図であり、（ａ）は第１の端子パターン、（ｂ）は第２の端子パターンを示している。 提案されている表面実装水晶振動子におけるシート状ベース基板の表面の端子パターンを示す説明図である。 提案されている表面実装水晶振動子におけるシート状ベース基板の裏面の端子パターンを示す説明図である。 シート状ベース基板に形成された表面実装水晶振動子の周波数調整・電気検査の結果の一例を示す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子は、矩形基板の表面に水晶片と接続する水晶保持端子が形成され、裏面に実装端子が形成され、水晶保持端子と実装端子とを接続する２つのスルーホールの内、第１のスルーホールが、当該矩形基板の一方の短辺上の中点及び両端以外の位置に設けられ、第２のスルーホールが、他方の短辺上で当該矩形基板の中心に対して第１のスルーホールの位置とは略点対象となる位置に設けられているものであり、ブレイクラインによって複数の矩形領域に区切られたシート状ベース基板上に形成された場合に、隣接する表面実装水晶振動子同士であってもホット端子がスルー端子を共有しない構成として、不要共振の発生を防ぎ、周波数調整や電気検査の精度を向上させ、正確な測定を行うことができるものである。

また、本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子は、第１のスルーホールが、当該矩形領域の一方の長辺上の中点以外の位置に設けられ、第２のスルーホールが、他方の長辺上で当該矩形領域の中心に対して第１のスルーホールの位置とは略点対象となる位置に設けられているものであり、ブレイクラインによって複数の矩形領域に分割されたシート状ベース基板上に形成された場合に、隣接する表面実装水晶振動子同士であってもホット端子がスルー端子を共有しない構成として、不要共振の発生を防ぎ、周波数調整や電気検査の精度を向上させ、正確な測定を行うことができるものである。

また、本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子が製造されるシート状ベース基板は、ブレイクラインによってマトリクス状の複数の矩形領域に分割され、表面に水晶保持端子が形成され、裏面に実装端子が形成され、隣接する領域を分離する短辺上に２つのスルーホールが設けられ、一方のスルーホールが、当該短辺を介して隣接する一方の領域の水晶保持端子と実装端子とを接続し、他方のスルーホールが当該短辺を介して隣接する他方の領域の水晶保持端子と実装端子とを接続するよう形成されたものであり、各領域に水晶片を搭載して表面実装水晶振動子を形成した場合に、シート基板上で隣接する振動子のホット端子がスルー端子を共有しない構成とすることができ、周波数調整や電気検査の際の不要共振の発生を防ぎ、精度を向上させ、正確な測定を行うことができるものである。

［本実施の形態に係るベース基板の端子パターン（１）］
本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子におけるベース基板の第１の端子パターンについて図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子における第１の端子パターンの説明図であり、（ａ）は裏面パターン、（ｂ）は表面パターンを示している。
図１（ａ）（ｂ）では、シート状ベース基板上の、ブレイクラインで分割された複数の領域の内、領域の短辺で互いに隣接する２つの領域を示している。

そして、本表面実装水晶振動子の第１の端子パターンでは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、水晶保持端子４と実装端子３とを接続するスルーホール２ｂが短辺上に２個形成されている。
短辺上の２つのスルーホール２ｂは、短辺の中央からほぼ等距離の位置に形成されている。また、シート状ベース基板で形成する場合、短辺上に設けられたスルーホール２ｂは、全て当該短辺の中央からほぼ等距離の位置に形成されている。尚、従来と同様に、スルーホール２ｂの内部にはスルー端子が形成されている。

そして、図１（ａ）に示すように、本表面実装水晶振動子の裏面には、スルーホール２ｂに接続して実装端子３が形成されている。シート状のベース基板から分離された個々の基板において、実装端子３ａはスルーホール２ｂを介して水晶保持端子４に接続するホット端子であり、実装端子３ｂはスルーホール２ｂには接続するものの水晶保持端子４には接続しない空き端子となっている。

つまり、同一のスルーホール２ｂを共有する隣接領域において、当該スルーホール２ｂを共有する２つの実装端子３は、一方はホット端子であり、他方は空き端子となっており、ホット端子同士が同一のスルーホール２ｂを共有することはない。

また、一つの領域について注目すると、同一領域内の水晶保持端子４と実装端子３を接続するスルーホール２ｂは、互いに、当該領域の中心に対してほぼ点対称となる位置に設けられていることになる。

そして、図１（ｂ）に示すように、本表面実装水晶振動子の表面には、短辺上に設けられたスルーホール２ｂに接続して、その周囲にスルーホール周辺端子４１が形成されている。また、スルーホール周辺端子４１ａには、水晶片に接続する水晶保持端子４から引き出された引出端子４２が接続されている。

つまり、シート状のベース基板から分離された個々の基板において、水晶保持端子４、引出端子４２、スルーホール周辺端子４１ａは、スルーホール２ｂを介して裏面の実装端子３ａに接続するホット端子となっている。
スルーホール周辺端子４１ｂは水晶片に接続しない空き端子である。

そして、（ａ）の左端に示すように、端子パターンが形成された後、絶縁層７が形成され、その上に水晶片が搭載されて金属カバー５が被せられて封入されるようになっている。

このように、本表面実装水晶振動子の第１の端子パターンでは、ブレイクラインで分割された領域の角部ではなく短辺上に２つのスルーホール２ｂを設け、一方のスルーホール２ｂが当該短辺を介して隣接する一方の領域のホット端子に接続し、他方のスルーホール２ｂが他方の領域のホット端子に接続する構成としたことにより、周波数調整や電気検査を行う際、各領域のホット端子である２つの実装端子３ａをプローブした場合に、隣接する表面実装水晶振動子の実装端子３ａとは電気的に接続する部分を持たないので、隣接する振動子の影響を受けず、不要な共振が発生するのを防ぐことができるものである。

尚、（ａ）（ｂ）に示すように、各ブレイクラインの交点で各領域の角部に相当する位置には、従来と同様にスルーホール２ａが設けられている。スルーホール２ａによって、最後にシート状ベース基板をブレイクラインに沿って切断する際に切断しやすくなるが、スルーホール２ａは必ずしも形成しなくてもよい。

［本実施の形態に係るベース基板の端子パターン（２）：図２］
次に、本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子におけるベース基板の第２の端子パターンについて図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子における第２の端子パターンの説明図であり、（ａ）は裏面パターン、（ｂ）は表面パターンを示している。
図２（ａ）（ｂ）では、シート状ベース基板上の、ブレイクラインで分割された複数の領域の内、領域の長辺で互いに隣接する２つの領域を示している。

第２の端子パターンでは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、水晶保持端子４と実装端子３とを接続するスルーホール２ｃが長辺上に２個形成されている。
そして、同一長辺上のスルーホール２ｃは、長辺の中央からほぼ等距離の位置に形成され、シート状ベース基板で形成する場合、長辺上のスルーホール２ｃは、全て当該長辺の中央からほぼ等距離の位置に形成されている。

図２（ａ）に示すように、表面実装水晶振動子の裏面には、スルーホール２ｃに接続して実装端子３が形成されており、シート状のベース基板から分離された個々の基板において、実装端子３ａはホット端子であり、実装端子３ｂは空き端子となっている。つまり、長辺で隣接する領域において、同一のスルーホール２ｃには、ホット端子の実装端子３ａと空き端子の実装端子３ｂが接続されており、ホット端子同士が同一のスルーホール２ｃを共有することはない。

また、短辺上に設ける場合と同様に、一つの領域について注目すると、同一領域内の水晶保持端子４と実装端子３を接続するスルーホール２ｃは、当該領域の中心に対してほぼ点対象となる位置に設けられている。

そして、図２（ｂ）に示すように、第２の表面実装水晶振動子の表面には、長辺上に設けられたスルーホール２ｃに接続して、その周囲にスルーホール周辺端子４１が形成されている。また、スルーホール周辺端子４１ａには、引出端子４２、水晶保持端子４が接続されており、シート状のベース基板から分離された個々の基板において、スルーホール周辺端子４１ａ、引出端子４２、水晶保持端子４はホット端子となっている。
スルーホール周辺端子４１ｂは、空き端子である。

第２の端子パターンで形成された表面実装水晶振動子においても、周波数調整や電気検査を行う際に、各領域のホット端子である２つの実装端子３ａをプローブした場合に、隣接する表面実装水晶振動子の実装端子３ａとは電気的に接続する部分を持たないので、隣接する振動子の影響を受けず、不要な共振が発生するのを防ぐことができるものである。

［水晶保持端子の長さ：図３］
次に、本表面実装水晶振動子における水晶保持端子の長さについて図３を用いて説明する。図３は、本表面実装水晶振動子における水晶保持端子の長さを示す平面概略図であり、（ａ）は第１の端子パターン、（ｂ）は第２の端子パターンを示している。
図３（ａ）に示すように、本表面実装水晶振動子において、第１の端子パターンの表面では、水晶保持端子４は、スルーホール２ｂに接続するスルーホール周辺端子４１ａ及び引出端子４２に長手方向の一辺の端部が接するように形成されている。
そして、スルーホール２ｂ、スルーホール周辺端子４１ａ、引出端子４２、水晶保持端子４から成る回路が、当該表面実装水晶振動子の中心に対してほぼ点対称に配置されている。

そして、一方の水晶保持端子４の引出端子４２に接続する端部とは反対側の端部は、他方の水晶保持端子４の引出端子４２に接続する端部（端面）を、水晶保持端子４の長さ方向と直交する方向（矩形領域の長手方向）に延長した直線よりも長さＬ1 だけ内側に入った位置に形成されている。
従来、水晶保持端子４は、他方の水晶保持端子４の引出端子４２に接続する端部から延ばした直線と接する長さに形成されていたので、本表面実装水晶振動子の水晶保持端子４は、従来よりも長さＬ1だけ短く形成されているものである。

また、図３（ｂ）に示すように、第２の端子パターンの表面では、スルーホール２ｃ、スルーホール周辺端子４１ａ、引出端子４２ａ、水晶保持端子４がほぼ一直線にベースシートにおける領域の短辺に平行に形成されている。
そして、第１の端子パターンと同様に、一方の水晶保持端子４の引出端子４２に接続する端部とは反対側の端部は、他方の水晶保持端子４の引出端子４２に接続する端部から延ばした直線よりも長さＬ2 だけ内側に入った位置に形成されており、従来よりも長さＬ2だけ短く形成されている。

図３（ａ）、（ｂ）に示したように水晶保持端子４を短く形成することにより、金属カバーの配置ずれがあった場合に、金属カバーが一方の水晶保持端子４に接触したとしても、他方の水晶保持端子４の先端は内側にＬ1又はＬ2だけ入った位置にあるので、金属カバーとは接触しない。そのため、金属カバーを介して一方の水晶保持端子４と他方の水晶保持端子とがショートするのを防ぐことができるものである。

［本表面実装水晶振動子の製造方法：図１、図２］
次に、本表面実装水晶振動子の製造方法について簡単に説明する。ここでは、シート状ベース基板をセラミックで形成する場合を例として説明する。
まず、セラミックから成るシート状ベース基板に、隣接する領域同士を区切るブレイクラインを形成する。その際に、本表面実装水晶振動子の特徴部分である短辺上のスルーホール２ｂ、若しくは長辺上のスルーホール２ｃも同時に形成する。また、必要であれば、ブレイクラインが交差する各領域の角部にもスルーホール２ａを形成する。そして、その後焼成して、シート状ベース基板を得る。

次に、図１又は図２に示した端子パターンを形成する。
具体的には、ベース基板上の領域毎に、ＡｇＰｄ（銀−パラジウム）合金の金属ペーストを、端子パターンに対応したマスクを用いた印刷によって形成する。
端子パターンは、一主面（表面）では、水晶保持端子４のパターンが形成され、他主面（裏面）では、実装端子３ａ，３ｂのパターンが形成され、更に、スルーホール２ｂ又は２ｃの壁面にはスルー端子が形成される。

図１に示した第１の端子パターンでは、４つのスルーホール２ｂが各領域の短辺上に形成され、当該領域の中心に対して２組の点対称な配置となるよう形成される。
また、図２に示した第２の端子パターンでは、４つのスルーホール２ｃが、各領域の長辺上に当該領域の中心に対して２組の点対称な配置となるよう形成される。

そして、１組の点対称に配置されたスルーホール２ｂ又は２ｃに、スルーホール周辺端子４１ａ、引出端子４２、水晶保持端子４が接続するよう形成される。これらは、水晶片に接続するホット端子となる。
他方の１組のスルーホール２ｂ又は２ｃには、スルーホール周辺電極４１ｂのみが形成され、スルーホール周辺電極４１ｂは水晶片に接続しない空き端子となる。
そして、ＡｇＰｄ合金ペーストを焼成して、端子パターンの形成されたシート状ベース基板を得る。

ここで、セラミックの焼成温度は約１５００〜１６００℃、ＡｇＰｄ合金は約８５０℃であることから、セラミックを焼成した後にＡｇＰｄ合金ペーストを塗布して、セラミックと共にＡｇＰｄ合金ペーストを焼成する。
これは、セラミック生地にＡｇＰｄ合金ペーストを塗布してセラミックの焼成温度で焼成すると、ＡｇＰｄ合金には高温すぎて塊粒になってしまい、端子パターンを形成できないことに起因する。

次に、シート状ベース基板の各領域に水晶片を搭載する。
具体的には、励振電極から延出した引出電極を備えた水晶片の外周部を、導電性接着剤によって各領域の水晶保持端子４に固着して搭載し、電気的・機械的に接続する。
ここでは、引出電極の延出した水晶片における一組の対角部が固着される。

次に、シート状ベース基板に搭載（固着）された表面実装水晶振動子としての各水晶片の振動周波数を質量負荷効果によって調整する。
具体的には、シート状ベース基板の裏面において、各水晶片と電気的に接続した実装端子３ａに測定器からの測定端子（プローブ）を接触させる。そして、板面が露出した水晶片の表面側の励振電極にガスイオンを照射して表面を削り取り、励振電極の質量を減じて振動周波数を低い方から高い方に調整する。
但し、例えば、蒸着やスパッタによって励振電極上に金属膜を付加して、振動周波数を高い方から低い方に調整することもできる。

次に、水晶片が搭載されたシート状ベース基板の各領域に、凹状とした金属カバーの開口端面を、封止材を介して接合する。
ここでは、金属カバーの開口端面に予め塗布された樹脂を封止材とし、加熱溶融して接合する。例えば、金属カバーの開口端面をＬ字状として所謂シールパスを長くする。これにより、個々の水晶片を密閉封入して集合化されたシート状の表面実装水晶振動子を形成する。

最後に、水晶振動子が集合化されたシート状ベース基板をブレイクラインに従って縦横に分割して、個々の表面実装水晶振動子を得る。

本実施の形態の製造方法では、シート状ベース基板の端子パターン（スルーホール周辺端子４１、引出端子４２、水晶保持端子４、実装端子３、スルー端子）はＡｇＰｄ合金として、スルーホール２を設けたシート状セラミック生地の焼成後にＡｇＰｄ合金ペーストを塗布し、焼成によって形成する。

従って、従来例でのシート状セラミック生地にＷ（タングステン）ペーストを塗布して焼成後に電解メッキによってＮi（ニッケル）及びＡu（金）を形成する場合に比較し、２回にわたる電解メッキ工程を不要とするので、製造工程数を少なくできる。
また、電解メッキ工程を不要にするので、例えば、隣接する領域間の端子パターンを電気的に接続する電解メッキ用の配線路をも不要とするので、回路パターンをシンプルにして安価にできる効果がある。

また、シート状ベース基板の状態で、水晶片の搭載、周波数調整及び金属カバーの接合を連続的に行うので、生産性を向上させることができる効果がある。

［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子によれば、矩形に形成されたベース基板の表面に設けられた水晶保持端子４と裏面に設けられた実装端子３とを接続する２つのスルーホール２ｂの内、第１のスルーホールが、当該矩形領域の一方の短辺上の中点及び両端以外の位置に設けられ、第２のスルーホールが、他方の短辺上で当該矩形領域の中心に対して第１のスルーホールの位置とは略点対称となる位置に設けられると共に、空き端子に接続する第３のスルーホールと第４のスルーホールを設け、第３のスルーホールが、第１のスルーホールが設けられている短辺上で、当該短辺の中点から第１のスルーホールとは反対側で第１のスルーホールと等距離に設けられ、第４のスルーホールが、第２のスルーホールが設けられている短辺上で、当該短辺の中点から第２のスルーホールとは反対側で第２のスルーホールと等距離に設けられた表面実装水晶振動子としているので、ブレイクライン１０によって複数の矩形領域に分割されたシート状ベース基板上にマトリクス状に集合的に形成された場合に、隣接する表面実装水晶振動子同士のホット端子が同一のスルーホール２ｂ内のスルー端子を共有しない構成として、周波数調整や電気検査の際に隣接する振動子の影響を無くして不要共振の発生を防ぎ、精度を向上させ、正確な測定を行うことができる効果がある。

また、本表面実装水晶振動子によれば、矩形に形成されたベース基板の表面に設けられた水晶保持端子４と裏面に設けられた実装端子３とを接続する２つのスルーホール２ｃの内、第１のスルーホールが、当該矩形領域の一方の長辺上の中点及び両端以外の位置に設けられ、第２のスルーホールが、他方の長辺上で当該矩形領域の中心に対して第１のスルーホールの位置とは略点対象となる位置に設けられると共に、空き端子に接続する第３のスルーホールと第４のスルーホールを設け、第３のスルーホールが、第１のスルーホールが設けられている短辺上で、当該短辺の中点から第１のスルーホールとは反対側で第１のスルーホールと等距離に設けられ、第４のスルーホールが、第２のスルーホールが設けられている短辺上で、当該短辺の中点から第２のスルーホールとは反対側で第２のスルーホールと等距離に設けられた表面実装水晶振動子としているので、ブレイクライン１０によって複数の矩形領域に分割されたシート状ベース基板上にマトリクス状に集合的に形成された場合に、隣接する表面実装水晶振動子同士のホット端子が同一のスルー端子を共有しない構成として、周波数調整や電気検査の際に隣接する振動子の影響を無くして不要共振の発生を防ぎ、精度を向上させ、正確な測定を行うことができる効果がある。

また、本表面実装水晶振動子によれば、一方の水晶保持端子４の、引出端子４２に接続する端部とは反対側の端部を、他方の水晶保持端子４の引出端子４２に接続する端部から延ばした直線よりも長さＬ1 だけ内側に入った位置に形成し、水晶保持端子の長さを短くしているので、金属カバーの配置ずれがあった場合でも、金属カバーを介して一方の水晶保持端子４と他方の水晶保持端子とがショートするのを防ぐことができる効果がある。

また、本発明の実施の形態に係る表面実装水晶振動子の製造方法によれば、シート状ベース基板１１を、ブレイクライン１０によって複数の矩形領域に分割すると共に、隣接する領域を分離する短辺上に２つのスルーホールを設け、同一短辺に形成された一方のスルーホールが、当該短辺を介して隣接する一方の領域の水晶保持端子と実装端子のみを接続し、他方のスルーホールが当該短辺を介して隣接する他方の領域の水晶保持端子と実装端子のみを接続するよう、各領域の表面に水晶保持端子を形成し、裏面に実装端子を形成し、各領域に水晶片を搭載して表面実装水晶振動子を形成するものであり、シート基板上で隣接する振動子のホット端子がスルー端子を共有しない構成とすることができ、周波数調整や電気検査の際に隣接振動子の影響を無くして不要共振の発生を防ぎ、精度を向上させ、正確な測定を行うことができるものである。

本発明は、小型化を実現しつつ、品質を高め、生産性を向上させると共に、精度の高い周波数調整及び電気検査を行うことができる表面実装水晶振動子及びその製造方法に適している。

１...ベース基板、 ２ａ，２ｂ，２ｃ...スルーホール（貫通孔）、 ３ａ，３ｂ...実装端子、 ４...水晶保持端子、 ４１ａ，４１ｂ...スルーホール周辺端子、 ４２...引出端子、 ５...金属カバー、 ７...絶縁層 １０...ブレイクライン、 １２...スルー端子、 １３...実装端子、 １４...水晶保持端子

Claims (7)

1. 矩形の基板上に水晶片が搭載され、前記水晶片が前記基板の表面で第１及び第２の水晶保持端子で保持され、前記基板の裏面に第１乃至第４の実装端子が形成された表面実装水晶振動子であって、
   前記矩形の基板の対向する二辺の上に２つずつスルーホールを備え、
   第１のスルーホールが、前記対向する二辺のいずれか一辺上において当該辺の中点及び両端以外の位置に設けられ、前記第１の水晶保持端子と前記第１の実装端子とを接続し、
   第２のスルーホールが、前記対向する二辺の他方の辺上で前記矩形の中心に対して前記第１のスルーホールとは略点対称となる位置に設けられ、前記第２の水晶保持端子と前記第２の実装端子とを接続し、
   第３のスルーホールが、前記一辺上で、前記一辺の中点から前記第１のスルーホールとは反対側に前記第１のスルーホールと略等距離の位置に設けられ、前記第３の実装端子を前記水晶保持端子と接続させず、
   第４のスルーホールが、前記他方の辺上で、前記他方の辺の中点から前記第２のスルーホールとは反対側に前記第２のスルーホールと略等距離の位置に設けられ、前記第４の実装端子を前記水晶保持端子に接続させない構成としたことを特徴とする表面実装水晶振動子。
2. 対向する二辺を短辺としたことを特徴とする請求項１記載の表面実装水晶振動子。
3. 対向する二辺を長辺としたことを特徴とする請求項１記載の表面実装水晶振動子。
4. 第１及び第２の水晶保持端子がそれぞれ引出電極を介してスルーホールに接続し、
   前記一方の水晶保持端子の前記引出端子に接続する端部と反対側の端部が、他方の水晶保持端子の引出端子に接続する端部を矩形の基板の長手方向に延長した線よりも内側に入った位置に形成したことを特徴とする請求項１乃至３記載の表面実装水晶振動子。
5. 矩形の基板上に水晶片が搭載され、前記水晶片が前記基板の表面で水晶保持端子で保持され、前記基板の裏面に実装端子が形成された表面実装水晶振動子の製造方法であって、
   シート状のベース基板にブレイクラインを形成して複数の矩形領域を形成し、
   隣接する矩形領域を区切る短辺となるブレイクライン上に２つのスルーホールを形成し、
   前記スルーホール内部にスルー端子を形成し、
   同一短辺に形成された一方のスルーホール内のスルー端子が、当該短辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続せず、前記同一短辺に形成された他方のスルーホール内のスルー端子が、前記他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、前記一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続しないよう、前記ベース基板の表面に前記水晶保持端子を形成し、前記ベース基板の裏面に前記実装端子を形成することを特徴とする表面実装水晶振動子の製造方法。
6. 矩形の基板上に水晶片が搭載され、前記水晶片が前記基板の表面で水晶保持端子で保持され、前記基板の裏面に実装端子が形成された表面実装水晶振動子の製造方法であって、
   シート状のベース基板にブレイクラインを形成して複数の矩形領域を形成し、
   隣接する矩形領域を区切る長辺となるブレイクライン上に２つのスルーホールを形成し、
   前記スルーホール内部にスルー端子を形成し、
   同一長辺に形成された一方のスルーホール内のスルー端子が、当該長辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続せず、前記同一長辺に形成された他方のスルーホール内のスルー端子が、前記他方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続すると共に、前記一方の矩形領域の水晶保持端子と実装端子とを接続しないよう、前記ベース基板の表面に前記水晶保持端子を形成し、前記ベース基板の裏面に前記実装端子を形成することを特徴とする表面実装水晶振動子の製造方法。
7. 複数の表面実装水晶振動子を形成するシート状のベース基板であって、
   ブレイクラインによってマトリクス状に複数の矩形領域に区分され、
   当該矩形領域の短辺又は長辺上に２つのスルーホールが形成されると共に、当該スルーホール内に表面と裏面とを接続する電極が形成され、
   前記表面に前記矩形領域毎に水晶保持端子が形成され、
   前記裏面に前記スルーホールを中心として隣接する矩形領域にまたがって実装端子が形成され、
   同一短辺又は長辺に形成された一方のスルーホール内の電極が、当該辺を介して隣接する一方の矩形領域の水晶保持端子に接続するものの、他方の矩形領域の水晶保持端子に接続しておらず、前記同一短辺又は長辺に形成された他方のスルーホール内の電極が、前記他方の矩形領域の水晶保持端子に接続するものの、前記一方の矩形領域の水晶保持端子に接続していないことを特徴とするベース基板。

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