JP4559211B2 - 圧電振動子 - Google Patents

Description

本発明は、小型表面実装型の圧電振動子に関する。

近年、圧電振動子はその内部において、圧電素板を例えば図５のように片持ち支持の状態で、支持構造を構成して気密封止したものが一般的となっている。これは、圧電素板を圧電振動子の絶縁基板上に形成される導電性パッドの上に両持ち支持の状態で支持すると、圧電素板の両端が固定されて、その周波数特性などの特性に悪影響を与えるおそれが考えられたからである。

一方、最近の傾向では通信分野の伝送系装置等を中核として、その搭載部品について非常に急激な市場からの小型化や低背化、更に加えて軽量化や低価格化などの要求があるのが現状であるが、そのために先の圧電素板を圧電振動子の容器内部で片持ち支持の状態で支持構造を構成し、蓋をして気密封止した表面実装型の圧電振動子を製造することが一般的と成っている。
特開２００４−０６４７０１号公報

なお、出願人は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は至らなかった。

前述のように圧電振動子の外形が小型化し、それにつれて圧電振動子の内容積も小さく成るといった傾向のなか、表面実装型の圧電振動子容器の実装基板側の面（容器裏面）に在る外部端子の大きさも小型化し、当然ながら前述の表面実装型圧電振動子の実装基板へのはんだ付けなどによる実装において、その実装状態の信頼性確保の要求は益々高まるといった傾向がある。

しかしながら、前述のように圧電振動子の外形が、例えば３．２ｍｍ（Ｌ）×２．５ｍｍ（Ｗ）×１．０ｍｍ（Ｄ）といったように小型化し、それにつれて、圧電振動子裏面の外部端子（金属パッド）も小さくなり、それぞれの外部端子の面積が狭く成ると、一般の圧電振動子に比べてより高い信頼性を要求されるような、例えば車載用の表面実装型の圧電振動子の場合では、圧電振動子が搭載される実装基板と外部端子とのはんだ接合強度が十分に得られなく成るおそれがあるといった問題があった。

本発明は以上のような技術的背景のもとで成されたものであり、従がってその目的は、小型表面実装型の圧電振動子を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は圧電素板に電極を形成して成る圧電振動子を、凹状の開口部を有する容器内に載置し、該容器の開口部上縁部において蓋体により気密封止され、該容器裏面には平坦な積層メタライズ層から形成された複数の外部端子を有する圧電振動子において、該裏面上に、アルミナコートから形成され、該外部端子よりも厚い凸部を有し、該凸部の位置がそれぞれの該外部端子の該裏面外辺に沿った該裏面上の略中間位置であり、かつ、その形状が平坦な矩形状であることを特徴とする。

また、凸部の厚みが２８μｍ以上、かつ３４μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の圧電振動子によれば、圧電振動子のそれぞれの外部端子（金属パッド）の、裏面外辺に沿った裏面上のほぼ中間位置に、アルミナコートから形成された外部端子よりも厚く平坦な矩形状の凸部が設けられている為に、圧電振動子が搭載される実装基板と外部端子とのあいだに確実な間隔の隙間が得られ、その隙間の空間に、接合時、十分な量と厚みを持ったはんだが入るため、圧電振動子が搭載される実装基板と外部端子とのはんだ接合強度が十分な、高い信頼性を有する圧電振動子を得ることが出来る。

また、本発明の圧電振動子によれば、例えば車載用といった厳しい周辺の環境下において圧電振動子が実装基板に搭載されて使用される場合、加えられる可能性のある、振動や衝撃が加わった際の実装基板の反りなどにも耐える信頼性の高い実装基板とのはんだ接合強度を確保することが出来る。

以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。
なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。

図１は本発明の圧電振動子３の概略の裏面図と側面図である。それぞれの外部端子９（金属パッド）の、容器の裏面外辺１０に沿った裏面上の中間位置に、アルミナコートから形成された外部端子９よりも厚く平坦な矩形状の凸部１１を有する圧電振動子３の構造と成っている。アルミナコートは印刷技術を用いて形成される。なお、凸部１１の形状は、矩形状に限らず円形や楕円、多角形であっても構わず、これらの場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。なお、本実施例では、アルミナコートから形成された外部端子９よりも厚く平坦な矩形状の凸部１１が設けられている為に、圧電振動子３が搭載される実装基板と外部端子９とのあいだに一定で、確実な間隔の隙間が得られ、はんだを用いた接合時、十分な量と厚みを持ったはんだがその隙間の空間に入るため、圧電振動子３が搭載される実装基板と外部端子９とのはんだ接合強度が十分な、高い信頼性を有する圧電振動子３を得ることが出来る。

図２は本発明の圧電振動子３の容器側面方向から圧電振動子３の裏面８のひとつの外部端子９と矩形状の凸部１１をみた概略の模式図である。凸部１１の厚みは２８μｍ以上、かつ３４μｍ以下とすると、先述のように、接合時に実装基板と金属パッドとの間に出来る隙間の空間に、十分な量と厚みをもったはんだが入るため、圧電振動子３が搭載される実装基板と外部端子９とのはんだ接合強度が十分な、高い信頼性を有する圧電振動子３を得ることが出来、また、例えば車載用といった厳しい周辺の環境下で圧電振動子３が実装基板に搭載され使用される場合においても、圧電振動子３に加えられる可能性のある、振動や衝撃が加わった際の実装基板の反りなどにも耐える信頼性の高い実装基板とのはんだ接合強度を確保することが出来るといった効果を奏するものである。なお、凸部１１の位置は実装基板上に搭載される圧電振動子が不安定と成らない位置であれば良く、圧電振動子の裏面の中央付近にまとまって設けられていても構わない。また、以上の実施例では、外部端子と外部端子のあいだに凸部１１が形成された例を示したが、外部端子が裏面の４辺の中央にあるような圧電振動子の場合、裏面の４隅の近辺に凸部１１が形成されていても構わず、また、電極を跨るように凸部１１が形成されていても構わない。

図３は本発明の表面実装型の圧電振動子３を斜め上方方向からみた概略の模式図である。なお、この本図３の圧電振動子３においては、実装基板との接合強度を高めるのに効果的な、はんだの這い上がり部（キャスタレーション）を容器５の長辺側の側面に有している。

図４は従来の圧電振動子３の概略の裏面図と側面図である。一般の圧電振動子３に比べてより高い信頼性を要求される例えば、使用される周囲の環境の厳しい車載用の表面実装型の圧電振動子３の場合では、圧電振動子３が搭載される実装基板と外部端子９とのはんだ接合強度が十分に得られなく成るおそれがあるといった問題があった。

図５は従来の一般的な表面実装型の圧電振動子３の蓋体７を外し、斜め上方方向からみた概略の模式図である。本５図に示されるように、内部構造としては、電極２が形成された圧電素板１を圧電振動子３の容器５内部で片持ち支持の状態で支持構造を構成し、さらに凹状容器の開口部４の上縁部６において蓋をして気密封止した表面実装型の圧電振動子３が一般的と成っている。

本発明の圧電振動子の概略の裏面図と側面図である。それぞれの外部端子（金属パッド）の、裏面外辺に沿った裏面上の中間位置に、アルミナコートから形成された外部端子よりも厚く平坦な矩形状の凸部を有する圧電振動子の構造と成っている。 本発明の圧電振動子の容器側面方向から圧電振動子の裏面のひとつの外部端子と矩形状の凸部をみた概略の模式図である。 本発明の表面実装型の圧電振動子を斜め上方方向からみた概略の模式図である。 従来の圧電振動子の概略の裏面図と側面図である。 従来の一般的な表面実装型の圧電振動子の蓋体を外し、斜め上方方向からみた概略の模式図である。

符号の説明

１ 圧電素板
２ 電極
３ 圧電振動子
４ 凹状容器の開口部
５ 容器
６ 開口部上縁部
７ 蓋体
８ 容器裏面
９ 外部端子
１０ 裏面外辺
１１ 矩形状の凸部

Claims (2)

1. 圧電素板に電極を形成して成る圧電振動子を、凹状の開口部を有する容器内に載置し、該容器の開口部上縁部において蓋体により気密封止され、該容器裏面には平坦な積層メタライズ層から形成された複数の外部端子を有する圧電振動子において、
   該裏面上に、アルミナコートから形成され、該外部端子よりも厚い凸部を有し、該凸部の位置がそれぞれの該外部端子の該裏面外辺に沿った該裏面上の略中間位置であり、かつ、その形状が平坦な矩形状である
   ことを特徴とする圧電振動子。
2. 該凸部の厚みが２８μｍ以上、かつ３４μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。

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