专利摘要:

公开号:WO1991012663A1
申请号:PCT/JP1990/001527
申请日:1990-11-22
公开日:1991-08-22
发明作者:Takao Morita;Osamu Ishii;Takebumi Kurosaki
申请人:Toyo Communication Equipment Co., Ltd.;
IPC主号:H03H9-00
专利说明:
[0001] 曰月 糸田 β
[0002] 超薄板圧電共振子のパッケージ内支持構造
[0003] 技術分野
[0004] 本発明は数十乃至数 1 0 0 Μ Η ζに及ぶ高い共振周波数を得るこ とので きる超薄板圧電共振子を、 その特性を変動させることなく パッケージ内に 支持することを可能とした構造に関する。
[0005] 従来の技術
[0006] 近年、 各種電子機器、 通信機器においては、 高周波化と高い周波数安定 度の要求が厳しくなつているが、 従来よ り圧'電デバイス (振動子、 フィル タ) として多用されてきた一般の Τ力ッ ト水晶振動子は温度一周波数特 性は極めて優れているもののその共振周波数は板厚に反比例するため、 製 造技術及び機械的強度の観点より実現可能な共振子は基本波共振周波数で 4 Ο Μ Η ζ程度が限界であった。
[0007] このため、 A Tカツ ト水晶振動子の高調波成分を抽出して基本波共振周 波数の奇数倍の周波数を得る所謂オーバー卜ーン発振手段も広く用いられ ているが、 発振回路に L C同調回路等コイルを必要とするため発振回路を 半導体集積回路化する上で不都合がある上、 容量比が大きく、 且つイ ンピ 一ダンスレベルが高いため発振困難な場合が生ずるといつた欠陥があつ た。 '
[0008] —方、 インタディ ジタル · トランスジユーザ電極の電極指ピッチによつ て発振周波数が決定される弾性表面波共振子は、 フ ォ ト リ ゾグラフィ技術 の進歩によって 1 G H z程度の出力まで可能となってはきたが、 これに使 用し得る圧電基板の温度一周波数特性が A T力 、ソ 卜水晶に比して著しく劣 るという問題があった。
[0009] 上述の如き問題を解決するため、 第 1 0図 ( a ) , ( b ) に示すごとき 圧電共振子が提案されている。
[0010] 即ち、 この圧電共振子は第 1 0図 ( a ) ( b ) に示す如く A Tカッ ト水 晶ブロック 1の片面の中央部に機械加工又はェ、ソチングによって凹陥部 5 を形成するとともに、 凹陥部 5の底面に位置する振動部 2の厚さを、 例え ば 1 0 0 M H zの基本波共振周波数を得んとするならば約 1 6 iu mとす る。
[0011] 凹陥部 5を形成した結果、 凹陥部 5側のブロック面には、 超薄板状の振 動部 2の周緣部を包囲する厚肉の環状囲繞部 (リブ) 3がー体的に形成さ れ、 この環状囲繞部 3によって超薄板振動部 2は所要の形状を保ち得るも のである。 斯くの如き形状を有する圧電体に励振電極を形成する際には凹 陥部 5が存在する側は全面電極とし、 他面の平坦面に部分電極 1 4及びこ れからプロック端面に延びる電極リード部 1 4 aを設けるのが好都合であ る。
[0012] 以上説明した如き構成を有する超薄板圧電共振子はその形状の特性を生 かして第 1 1図 ( a ) , ( b ) に示す如く、 中央に凹状の取納空所 1 0を 有するセラミ ック等のパッケージ 1 1内に前記凹陥部 5をパッケージ底面 に向けて収納し、 環状囲繞部 3の凹陥側の一周緣平面 3 aを該面に線状に 塗布した導電性接着剤 1 5によって収納空所 1 0の底面に露出しパッケー ジの壁を気密貫通するとともにパッケージ外に突出或は露出する外部リ一 ド 1 7と接続した導電性膜 1 6と機械的に固定すると共に電気的に接着す るのが常識的且つ有利であろう。
[0013] 斯かる構成を有する圧電デバイスにおいては、 そもそもこのような共振 子が極めて小型である上、 共振子 1の璟状囲繞部の凹陥側一周緣平面 3 a を容器の底部に接着する際に使用する導電性接着剤の塗布量のコン 卜ロー ルも困難であるため、 余剰の接着剤が溢出して凹陥部内に流入し、 振動部 2の板厚が増大し共振周波数が変動するという欠点があることが判明し た。
[0014] 本発明の第 1 の目的は上述した従来の超薄板圧電共振子の欠点を除去す ベく なされたものであって、 水晶等の圧電共振子のブロックの表面に凹陥 部を形成し、 凹陥部底面を超薄板振動部とする形態の圧電共振子におい て、 該共振子の環状囲繞部凹陥側 S緣平面をパッケージ底部に固定する際 に生じ易い余剰接着剤の凹陥部内流入に起因する共振周波数変動を防止す ることができる超薄板圧電共振子のパッケージ内支持構造を提供すること に存する。
[0015] 尚、 斯る形状の圧電素板を用いて共振子を構成する為の電極構造と して 本願発明者は特願平 1 - 5 2 5 2 9号公報に於いて圧電素板の前記凹陥側 を全面電極とし、 その対向面の平坦面に部分電極及びこれから圧電素板端 縁に延びる電極リー ドを形成すべき旨提案した。 斯くすれば電極形成に特 殊な手法を用いる必要がなく、 しかもこの共振子をフラッ 卜型パッケージ に収納固定する際前記全面電極側をパッケージ内底面に設けた導体膜と導 電性接着剤にて固定すれば、 共振子のパッケージへの固定と一方の電極の 外部リードへの接続が容易となるであろうことを示唆した。
[0016] しかしながら、 斯かる構成を有する共振子は、 今日まで実験室での研究 に止ま り量産されたことがなかったこともあって、 この共振子の諸特性を 損なうことなく所定のパッケージ内に固定するにはいかなる方法をとるべ きかについて実質的になんらの検討もなされていなかった為、 上述した如 き超薄板圧電共振子を現実に試作してみると、 この共振子は元来素板平面 サイズで 3 m rn X 3 m m程度の超小型共振子を実現し各種電子機器の超小 型化への厳しい要求に対応せんとするものであることから、 共振子の一縁 を導電性接着剤でフラッ 卜型パッケージ内底面に接着固定する際、 接着面 積の極限が困難なこともさることながら接着剤硬化時の歪が直接共振子に 加わりパッケージング前後の共振周波数の変動、 バッケージング後に於け る温度一周波数特性のバラツキの増大が避け難いという欠陥の生すること が明らかとなった。
[0017] そこで本発明の第 2の目的は、 上述した如きタイプの超薄板 A Tカツ 卜 水晶共振子を所定のパッケージ内に接着固定する際、 その接着部位の選定 如何によつて当該デバイスの諸特性にかなりの優劣が生ずる事実を発見し たことに鑑みて、 当該デバイスの諸特性、 殊にその量産時における温度一 周波数特性のバラツキを減少せしめる超薄板水晶共振子のパッケージ内支 持構造を提供することに存する。
[0018] 一方、 このような超薄板圧電共振子を前述した第 1 1 図(a) に示す如き 手法でパッケージに収納固定する際、 上記パッ ド 1 4 bを夫々パッケージ 1 1 内部に露出した外部リ一ド接続用パッ ド 2 7とボンディ ングワイヤ 2 8で接続せんとすると同図 ( a ) からも明らかな如く、 ボンディ ングワイ ャ 2 8を付ける部分の圧電素板端緣が僅かながらパッケージ底面から浮い ているためボンダ一によりパッ ドを加圧する際に該遊端部がパッケージ内 底面側に弾性変形して加圧力が減殺される。 その結果、 電極リード部とヮ ィャとの接合が不確実になり、 量産テス 卜、 サンプルの振動、 衝撃試験に おいてワイャが外れる等の事故が発生することが少なく なかつた。
[0019] そこで本発明の第 3の目的は、 上述した如き超薄板圧電共振子の電極リ — ドの接続部の構造上及び製造上予想される問題点に鑑みてなされたもの であって、 パッケージに組込んだ圧電共振子をヮィャボンディ ングにて電 気的に接続した際におげる接続強度を向上し得る電極リ一ド構造を提供す るこどに存する。
[0020] ところで、 圧電共振子に対し極めて厳しい温度一周波数特性が要求され る場合があるが、 上述した手法を組み合わせても斯る厳しい要求を満足し 得ない場合が予想される。
[0021] そこで、 本発明の第 4の目的は超薄板圧電共振子に於ける上述した如き パッケージングに伴う欠陥を除去すべく なされたものであって、 共振子と パッケージとを接着剤で直接接着することなく 固定すると共にパッケージ 外部リー ドとの電気的接続を可能とするパッケージング構造を提供せんと するものである。
[0022] 発明の開示
[0023] 上記第 1の目的を達成するため本発明に係る超薄板圧電共振子は、 前記 圧電共振子の前記環状囲繞部の凹陥側周縁平面の導電性接着剤塗布部と前 記凹陥内壁面との間に、 溢出した余剰の導電性接着剤を流入せしめるため の余剰接着剤流入溝を形成したものである。
[0024] 第 2の目的を達成するため本発明は、 共振子を構成する水晶プロックを その環状囲繞部端縁の z軸に沿った'部位にて所定のパッケージに接着する ものである。
[0025] 第 3の目的を達成するため本発明は、 圧電基板の一面上の一縁部に位置 するパッ ドの対向面たる環状囲繞部の一緣をパ、ソケージ内底面に接着せし めたことを特徴とするものである。
[0026] 第 4の目的を達成するため本発明は、 バッケージ内壁あるいは内底面よ り突出した弾性爪にて共振子をパツケージに押圧固定すると共に、 パッケ ージ内底面と対面する共振子の電極については、 これを共振子適所を貫通 するスルーホール内面或は共振子側端面の凹陥に付着せしめた導体膜を介 して共振子の他面に設けた導体パ ドに導きパッケージの外部リ一ド端子 との接続を行うように構成したものである。
[0027] 図面の簡単な説明 第 1 図 ( a ) ( b ) 及び ( c ) は本発明の第 1実施例としての水晶振動 子の構成を示す斜視図、 平面図、 A - A断面図、 第 2図 ( a ) 及び ( b ) は夫々第 1図の実施例の変形例の平面図、 第 2図 ( c ) は他の変形例の部 分平面図、 第 3図 ( a ) 及び ( b ) は夫々本発明の第 2実施例を適用すベ き超薄水晶共振子の異なった実施例を示す平面図、 第 4図 ( a ) 及び ( b ) は夫々本発明の第 2実施例の効果を確認した比較実験のデータを示す図 、 第 5図 ( a ) は本発明の第 3実施例に係る超薄板圧電共振子のバッケ一 ジング構造の基本的実施例を示す平面図、 同図 ( b ) , ( c ) 及び ( d ) は夫々同図 ( a ) の B— B, C— C及び D— D断面図、 第 6図 ( a ) は本 発明の第 3実施例の変形例を示す部分断面図、 同図 ( b ) は共振子を押圧 する爪の構成手段を示す展開図、 第 7図 ( a ) 及び ( b ) は夫々本発明の 第 3実施例の他の変形例を示す平面図及び E— E断面図、 第 8図 ( a ) 乃 至 ( c ) は本発明の第 3実施例の更に他の変形例を示す斜視図及び部分断 面図、 第 9図は本発明の第 4実施例の説明図であり、 第 4実施例に係る電 極リード接続構造を適用した超薄圧電素板のパッケージ内収納例を示す縦 断面図、 第 1 0図 ( a ) 及び ( b ) は従来の超薄板圧電共振子の構成を示 す斜視図及び X - X断面図及びパッケージへの収納状態を示す断面図, 第 1 1図 ( a ) 及び ( b ) は従来の超薄板圧電共振子をパッケージへ収納す る状態を示す断面図及び平面図である。
[0028] 発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、 添付図面に示した好適な実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
[0030] O
[0031] 第 1図 ( a ) , ( b ) 及び ( c ) は夫々本発明における第 1の発明の実 施例としての超薄板水晶共振子の構成を示す斜視図、 平面図及び図 ( b ) の A— A断面図であり、 この水晶共振子は、 直方体の A Tカツ 卜水晶プロ ック 1 の表面ほぼ中央部にエツチング、 研磨等の方法によって凹陥部 5を 形成することによって凹陥部底面に超薄肉の振動部 2及び該振動部 2の周 緣部に一体的に厚肉の環状囲繞部 (リブ) 3を形成し、 凹陥側周緣平面の 一部の導電性接着剤塗布部 (水晶共振子固定部) 3 aと凹陥部 5内周縁と の間に余剰接着剤流入溝 4 0を形成してこの共振子をパッケージに接着す る際溢出した接着剤 1 5を前記溝 4 0内に吸収し接着剤が凹陥部 5内に流 入することを阻止するよう構成する。
[0032] 余剰接着剤流入溝 4 0は凹陥部 5を形成する際に同時にエッチングによ つて形成することができるので、 格別の工程を要しない。
[0033] また、 溝 4 0は、 線状の導電性接着剤塗布領域 3 aとほぼ平行に形成し 、 溢出した接着剤 1 5の凹陥部 5内への流入を阻止し得るようその幅、 長 さ、 深さ及び形状を設定すべきである。 このような観点から溝 4 0は環状 囲繞部 3を貫通するスリ 、ソ 卜であってもよい。
[0034] また、 溝 4 0の平面形状は図示した如き直線状のものに限定する必要は なく、 例えば第 2図 ( a ) に示すごとく溝 4 0の両端に大容積の接着剤溜 り 4 1 を設けてもよく 、 又同図 ( b ) に示す如く溝 4 0を水晶プロ ク 1 の接着剤塗布部 3 a側の側端に開口せしめ、 該開ロ4 2から余剰の接着剤 をパッケージ底面に流出させる等の手段を用いることによ り水晶ブロック
[0035] 1のパッケージ底部への接着面積の極限を図ってもよい。
[0036] 尚、 以上の実施例においては環状通繞部の一周緣平面上において片持ち 的に共振子を固定する場合を説明した。 共振子のこのような固定法は共振 子に要求される量産時の周波数のバラツキの減少、 温度 周波数特性の向 上等、 諸特性の向上に有効なものではあるが、 、 振動、 衝撃による共振子 のフラッ ビングに起因する破損の虞れが少なくなく、 このため上述した如 き諸特性の劣化を忍んで、 例えば前記接着剤塗布部 3 aの対向辺 3 bの一 隅部 3 b ' をもパッケージ底面に接着する場合がある。 このような場合に も該部 3 b ' の接着領域を極限するため、 第 2図 ( c ) に示す如き溝 4 5 を設ければ良い。
[0037] 第 1 の発明として第 1図及び第 2図に示した実施例の趣旨は上記のよう に線状に接着剤を塗布した環状囲繞部の周縁平面上適所の接着部と凹陥部 内周緣との間に余剰接着剤流入溝を形成することによって、 接着剤の凹陥 部内への流入を阻止するようにした構成に存するから、 同様の効果を奏す る構造であれば、 いずれも本発明の範囲内に属するものである。
[0038] 以上、 圧電共振子の凹陥部をパッケージ底面に向けて収納する場合のみ を例示したが、 本発明は共振子の平坦面をパッケージ底面に向けて収納す る場合にも適用可能であることは云うまでもない。
[0039] 尚、 上記実施例では圧電共振子として水晶振動子を例示したが、 これは 一例に過ぎず、 本発明は水晶以外の圧電体を使用するデバイスに対しても 適用可能である。 更に、 上記実施例においては、 直方体状の圧電材料プロ ックを示したが、 これは本発明を適用すべき形状の圧電共振子をバッチ玍 産する量産性を高める必要からの便宜的な形態に過ぎず、 本発明の範囲が この例に限定される趣旨ではない。 従って、 ブロックの平面形状は円形、 多角形等、 異形のものであっても差し支えない。
[0040] このように第 1図 ( a ) 乃至 ( c ) 、 第 2図 ( a ) 乃至 ( c ) に示した 本発明の第 1の実施例は、 前述した第 1の目的を解決するものであり、 超 薄板圧電共振子をパ、ソケージ底面に接着する際、 余剰接着剤が共振子の振 動部に流入し、 共振周波数を変動させる如き事故を事実上完全に防止し得 るので製造の歩留りを向上するのみならず、 高精度の接着剤ディスペンザ を要しないので、 格別の設備投資の必要もなく、 余剰接着剤流入溝も前記 凹陥部を形成する際同時に形成可能であることから超薄板圧電共振子を安 価に製造する上で著しい効果がある。
[0041] 次に、 前記第 2の目的を解決するための本発明における第 2の発明につ き図面に示した実施例と実験データとに基づいて詳細に説明する。
[0042] 第 1 0図 ( a ) ( b ) に示した如き圧電デバイスの量産試験を行ってい る過程で、 本願発明者がパッケージに収納固定すべき共振子のパッケージ 底面への接着固定部位が異なると当該デバイスの温度 -周波数特性のバラ ッキにかなりの差異の生ずるこど発見したこと前述の通りである。
[0043] この問題を更に詳細に追及するため、 本願発明者は第 3図 ( a ) に示す 如く 当該共振子 9の接着部位を A T力ッ 卜水晶プロック 1 の z軸に沿った 前記環状囲繞部 3の凹陥部 2側一縁表面とした試料及び前記 z軸を Xとし たものを夫々 1 0個製作しこれらの温度一周波数特性のバラツキの程度を 調べたところ第 4図 ( a ) 、 ( b ) に示す如き結果を得た。
[0044] この実験結果からも明らかな如く、 斯かるタイプの共振子の温度一周波 数特性のバラツキの程度は A T力ツ 卜水晶プロック 1の z軸に沿った一縁 にてパッケージに固定する方が X軸のー緣を固定するより優れていること が判明した。
[0045] 尚、 データは省略するが、 温度 -周波数特性以外の特性については上記 両者の間に有意な差異は認められなかった。
[0046] このよ.うな結果がなぜに発生するかについては目下のところ判然と しな いが、 いずれにせよ少なく とも A Tカツ 卜水晶を基板とするこのような夕 イブの共振子に関する限り、 z軸に沿った一縁にてパッケージ 1 1 (第 1 1図 ( a ) ) に接着固定すべきであることが明ちかとなつた。
[0047] 以上、 直方体の水晶プロックを基板とし前記凹陥部側の一周緣表面にお いてパッケージに接着固定する場合についてのみ説明したが、 本発明はこ れのみに限定さるべき必然性はな 、 例えば、 第 3図 ( b ) に示す如く水 晶ブロック 1が円盤状であればその z軸に沿った周縁に接着剤 1 5を塗布 すればよく、 又、 水晶ブロック 1の凹陥部 2側と対向する平坦面上の z軸 に沿った一緣にて共振子をパッケージに接着固定してもその効果は同等で ある。 更に、 本発明を適用すべき共振子としては、 前記凹陥部側表面に部 分電極を、 その対向面たる平坦面に全面電極を付したものあってもよく、 デバイスの種類としては振動子、 フィルタ素子 (分割電極を有する所謂多 重モードフィルタ素子を含む) のいずれでもよい。
[0048] 尚、 更に、 共振子のパッケージに対する接着固定部位を明示するため、 接着剤を塗布すベき部位の両側に適当な、 例えば塗料によるマークのよう な表示を付しておけばパッケージへの取付を行う際、 接着部位を誤ること がなく便利であろう。
[0049] 本発明の第 2実施例は以上説明した如き方法をとるものであるから、 格 別の工程を付加することなしに超薄板圧電共振子の量産時における温度一 周波数特性のバラツキを減少し、 品質の揃ったデバイスを顧客に提供する 上で著しい効果を奏する。
[0050] 次に、 本発明の第 3の目的を達成する為の第 3の発明について添付図面 に基づいて説明する。
[0051] 第 9図は第 3の発明に係る超薄板圧電素板を用いた振動子をパッケージ 内に接着した構成を示す断面図であり、 例えば直方体の A T力ッ ト水晶ブ ロック 2 0 0の一主面ほぼ中央に機械研磨或はエッチングにより凹陥 2 1 5を形成し該凹陥 2 1 5の底部の超薄部分を振動部 2 1 6 としこれをその 周辺の厚肉な環状囲繞部 2 1 7によ り機械的に支持するものである。
[0052] 水晶プロック 2 0 0の前記凹陥側全面には導体膜を付して全面電極 2 1 8となし、 その対向側平坦面には部分電極 2 0 6及び部分電極 2 0 6から 延びる電極リード 2 3 1 を形成し、 更にリード 2 3 1の端部を外部リ一ド 2 3 2 とワイヤ 2 3 3でボン ドする為のパ、ソ ド 2 3 4 としている。 ノ ヅ ド 2 3 4と相対面するパッケージ内段差上には外部リード 2 3 2 と接続する 導体パッ ド 2 3 5を配置する。
[0053] そして、 パッ ド 2 3 4の対向面たる璟状囲繞部の一縁をパッケージ内底 面に接着せしめた上で、 パッ ド 2 3 4、 2 3 5間をワイヤ 2 3 3で接続す る。
[0054] このように超薄板圧電素板の同一緣部の一方の面をパッケージ内底面と の接着部とするとともに、 他方の面にパツ ド 2 3 4を形成し、 このパッ ド
[0055] .
[0056] 2 3 4を該緣部と対面するパッケージ内壁の段差上に設けたパッ ド 2 3 5 とワイヤボンディ ングするので、 ボンダ一へッ ドによ りパッ ド 2 3 4を加 圧する際に前記接着部が接続強度を高める上で有効に作用する。
[0057] 本発明における第 3の発明は以上説明した如く構成するものであるから 圧電素板とこれを収納するパッケージとの間の電気的接続に際して、 ヮィ ャボンダ一による加圧力を最大限に発揮せしめることができ、 電極リー ド 端とパッケージ側の外部リー ドとの接続強度を高めて信頼性を向上する上 で著しい効果がある。
[0058] 次に、 上記第 4の目的を達成するための第 4の本発明を図面に基づいて 詳細に説明する。
[0059] 第 1 0図 ( a ) ( b ) に示した如き構造を有する超薄板圧電共振子は内 蔵する共振子素板が超小型であることに起因しその環状囲繞部の一縁を導 電性接着剤でパッケージ内底面に接着固定すると接着剤硬化に伴う歪が直 接素板に加わり共振子の共振周波数の変動、 温度一周波数特性のバラツキ 増大を招来すること前述の通りである。 この問題を解決する為本発明に係る超薄板圧電共振子は基本的に第 5図 ( a ) 乃至 ( d ) に示す如きパッケージング構造をとる。 即ち、 超薄板圧電共振子 1 0 0を導電性接着剤にて直接パッケージ 1 0 8内底面に固定する従来の手法を放棄し、 その四隅をパッケージ 1 0 8内 壁よ り突出したフォーク状弾性爪 1 1 6 、 1 1 6、 · · · にて押圧するこ とにより固定せんとするものである。
[0060] 上述した如き爪 1 1 6 、 1 1 6、 · · · を備えたパッケージは本図に示 す如く燐青銅薄板等の弾性材料の板をエツチング等の手法によってリード フレーム 1 1 7から突出する如き形状に型抜きし、 これに所要の成形を加 えた上でリードフレーム 1 1 7をパッケージ 1 0 8の燒結成形時その内壁 に埋込むようにすれば容易に製造可能であろう。
[0061] 又、 本図からも明らかな如く上述した爪 1 1 6 、 1 1 6、 · · , を有す るパッケージ 1 0 8に共振子 1 0 0を挿入する際には爪 1 1 6 、 1' 1 6 、 • · · の先端を共振子 1 0 0周緣にて押し下げる如くすれば、 共振子 1 〇 0がパッケージ 1 0 8内底面に接触すると同時に爪 1 1 6 、 1 1 6 、 · · • はその弾性で元の状態に復し共振子 1 0 0の四隅を押えることになるこ とが理解されよう。
[0062] ところで上述の如きパッケージ 1 0 8に対する共振子 1 0 0の収納固定 手法を用いた場合、 共振子 1 0 0の凹陥 2側の全面電極 1 0 5 とパッケ一 ジ 1 0 8の内底面導体膜 1 0 9 との電気的接続は単なる接触となり安定し た導通は望むベく もない。
[0063] この問題を解決する為には第 5図 ( b ) に示す如く共振子 1 0 0の環状 囲繞部 1 0 4適所にスルーホール 1 1 8を形成し、 該スルーホール】 1 8 内面の導体膜を介して前記共振子の全面電極 1 0 5 とその対向面上の導体 パッ ド 1 1 9 とを導通せしめ、 当該パッ ド 1 1 9 とパッケージ内壁段差上 に設けた他の導体パッ ド 1 2 0とをボンディ ング · ワイヤ 1 2 1で接続す ると共に前記パッ ド 1 2 0を例えば前記パッケージ内底面導体膜 1 0 9を 介して外部リー ド 1 1 1 に接続するようにすればよい。
[0064] 以上、 本発明に係る共振子パッケ一ジング構造の基本的実施例を説明し たが、 本発明はこれにのみ限定され.るものではなく 、 例えば第 6図 ( a ) 、 ( b ) に示す如く弾性爪 1 1 6、 .1 1 6、 · · · をパッケージ内底面よ り起立せしめてもよい。
[0065] この場合には爪 1 1 6、 1 1 6、 · · · をパッケージ内底面に設ける導 体膜 1 0 9 と一体構造とすればこのパッケージは圧電振動子を収納する場 合のみならずフィルタ素子を収納する際にも用いることができ好都合であ ろう。
[0066] 因みにフィルタ素子を収納するセラミ ックパッケージはバッケージァ一 スを充分にとる必要がある故、 上述の如き大面積導体膜を要すること殊に 説明するまでもあるまい。
[0067] ところで上述した如く爪によつて共振子の四隅を押圧することは共振子 素板、 爪共超小型であることから、 爪の加工、 共振子のパッケージへの揷 入時の位置合わせ等にかなりの困難がある。 この問題を解決する為本発明 は第 7図 ( a ) 、 ( b ) に示す如く変形してもよい。
[0068] 即ち、 先端を単に鋭角に屈曲したのみの単純な形状の爪 1 2 2 、 1 2 2 、 · · · をパッケージ内底面の導体膜 1 0 9よ り起立せしめ共振子 1 0 0 の四辺を押圧するようにし、 その内の少なぐとも 1個の爪にて前述した共 振子のスルーホール 1 1 8のラ ン ドを形成する導体パッ ド 1 1 9を押圧せ しめると共に該爪 1 2 2先端と前記パッ ド 1 1 9 とを導電性接着剤】 2 3 にて接着する。
[0069] 斯くすることによつて共振子の全面電極 1 0 5とパッケージ 1 0 8の外 部リー 'ド 1 1 1 との電気的接続を確保すると共に爪先端の加工、 共振子と 爪との係合位置を合わせる困難を瞎去し、 しかも共振子のパ、ソケージ内で の位置固定を確実ならしむることができる。
[0070] 尚、 共振子凹陥側全面電極 1 0 5をその対向面上の導体パッ ドと接続す る手法はスルーホールに限定する必要はなく、 例えば第 8図 ( a ) 乃至 ί c ) に示す如く共振子側端面に形成した凹陥 1 2 4を利用してもよい。 即ち、 本発明を適用せんとする超薄板圧電共振子は第 8図 ( a ) に示す 如く大面積の圧電ウェハ一上に一挙に多数の素子パターンを整列形成した 後互いの境界 1 2 5に於いて切断し、 個々の共振子を得るものであるから 、 前記境界 1 2 5をまたいでスルーホールを形成すると共にその内壁に導 体膜を付着し、 然る後に切断を行えば所望の形状、 構造を有する共振子側 端面凹陥 1 2 4を得ることができる。 従ってこのような凹陥 1 2 4を介し て共振子の凹陥側全面電極 1 0 5とその対向面の導体パッ ド 1 2 6とを導 通せしめ、 該パッ ド 1 2 6を爪 1 1 6或は爪 1 2 2にて押圧すると共に導 電性接着剤 1 2 3で固定すれば共振子のパッケージに対向する固定と全面 電極のパッケージ外部リード 1 1 1 との電気的接続を確実に行うことがで きる。
[0071] 尚、 第 8図 ( b ) は収納する圧電素子が振動子である場合には必ずしも パッケージ内底面導体膜 1 0 9は必要ではないという理由から、 振動子 1 0 0の全面電極 1 0 5を爪 1 2 2を介してパッケージ外部リード 1 1 1 と 接続した実施例を示すものであり、 又、 第 8図 ( c ) は収納する圧電素子 が例えば 2重モード · フィルタ素子である場合、 その全面電極 1 0 5はァ ース電極となるのでこれを充分接地する為、 前記全面電極 1 0 5を爪 1 1 6を介してアース端子 1 1 1 に接続するのみならず、 端子 1 1 1 と接続す るパッケージ内底面導体膜 1 0 9と前記全面電極 1 0 5とを接触せしめた ものである。
[0072] 斯くすることによって超薄板圧電共振子にはその共振周波数を変動せし める如き、 或は温度 周波数特性に影響を与える如きス 卜 レスが殆んど加 わることがなく、 しかも共振子各電極と外部端子との間の導通を充分に確 保することができる。
[0073] 第 4の本発明は以上説明した如ぐ構成するものであるから超薄板圧電共 振子のパッケージ前後に於ける共振周波数の変動、 パッケージ終了後に於 ける温度 周波数特性のバラツキを極限し製品の歩留り、 信頼性を向上す る上で著しい効果がある。 又、 これらの効果はパッケージが少しく複雑化 することによるコス 卜上昇を補って余りあるものである。
权利要求:
Claims言青求 の範囲
( 1 ) 超薄肉の振動部と、 該振動部周縁を包囲する厚肉の矩形環状囲繞部と 一体的に構成した圧電共振子において、
前記圧電共振子の前記環状囲繞部の凹陥側周縁平面適所の接着剤塗布部 とこれに対面する前記凹陥内周縁との間に、 該接着剤の該凹陥内への流入 を阻止するための余剰接着剤流入溝又はスリ 、ソ 卜を形成したことを特徴と する超薄板圧電共振子のパッケージ内支持構造。
( 2 ) 超薄肉の振動部と、 該振動部周縁を支持する厚肉の環状囲繞部とを一 体的に構成した A Tカ ツ ト水晶共振子を接着剤によって容器の収納部に 接着固定する際、 前記接着剤を、 水晶共振子の z軸方向に延びる緣部に 沿って塗布することを特徴とする超薄板圧電共振子のパ ケージ内支持構 造。
( 3 ) 超薄肉の振動部と該振動部周縁を支持する厚肉の環状囲繞部とを一体 的に構成した圧電素板を用いた超薄板圧電共振子の前記環状囲繞部によつ て形成される素板凹陥側の面をフラッ 卜型パッケージの内底面に対面する よう配置すると共に前記パッケージの内側壁或は内底面より突出した弾性 爪にて圧電素板の他の面を押圧することによって前記共振子をパッケージ に固定するようにしたことを特徴とする超薄板圧電共振子のパッケージ内 支持構造。
( 4 ) 前記共振子のパッケージ内底面と対面する側の電極リ一ドを前記環状 囲繞部を貫通するスルーホール或は共振子側端面に設けた凹陥を介して E 電素板の他の面に設ける導電パッ ドと電気的に接続し、 前記バッ ドを介し てパッケージ外壁に露出するリ一ド端子と接続するようにしたことを特徴 とする請求項(3 ) 記載の超薄板圧電共振子のパッケージ内支持構造。
( 5 J 前記パッケージ内壁或は内底面から突出する弾性爪を導体にて構成す ると共にこれをパ、ソケージ外壁に露出するリ一ド端子と接続し、 前記圧電 素板の他の面に設けた導体パッ ドを前記弾性爪にて押圧すると共にこれら 両者を導電性接着剤にて固定するようにしたことを特徴とする請求項 ) 及び(3 ) 記載の超薄板圧電共振子のパッケージ内支持構造。
( 6 ) 超薄肉の振動部と該振動部周縁を支持する厚肉の環状囲繞部とを一体 的に構成した圧電素板の前記振動部から該環状囲繞部に瓦る一面に部分電 極、 該部分電極から外縁へ延びる電極リード部及び電極リー ド端パッ ドを 形成し、 該電極リー ド端パッ ドの対向面たる環状囲繞部の一縁をパッケ一 ジ内底面に接着せしめたことを特徵とする超薄板圧電共振子のパッケージ 内支持構造。
类似技术:
公开号 | 公开日 | 专利标题
US9030078B2|2015-05-12|Vibrating element, vibrator, oscillator, and electronic device
CN102035499B|2014-01-22|振动片、振子、振荡器以及电子设备
US5250870A|1993-10-05|Ultra-thin surface mount crystal package
KR100645617B1|2006-11-13|압전 발진기
JP4281348B2|2009-06-17|圧電振動片と圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
US7459829B2|2008-12-02|Surface acoustic wave device and method of manufacturing the same, IC card, and mobile electronic apparatus
JP4221756B2|2009-02-12|圧電発振器およびその製造方法
US6111480A|2000-08-29|Piezoelectric resonator and method of adjusting resonant frequency thereof
EP1429459B1|2008-03-12|Piezoelectric oscillator, manufacturing method thereof, and electronic device
US5373269A|1994-12-13|Piezoelectric resonator device of tuning fork type including a spacer member
KR100839248B1|2008-06-17|압전 발진기 및 그 제조 방법
JP3222220B2|2001-10-22|チップ型圧電共振子の製造方法
KR100652979B1|2006-12-01|음차형 압전 진동편
TWI303923B|2008-12-01|
TW201251157A|2012-12-16|Piezoelectric vibration element, manufacturing method for piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, electronic device, and electronic apparatus
US7902729B2|2011-03-08|Piezoelectric vibrating pieces and piezoelectric devices
EP2109219A2|2009-10-14|Piezoelectric vibrating devices and methods for manufacturing same
JP4204873B2|2009-01-07|圧電発振器の製造方法
JP2009065270A|2009-03-26|メサ型振動片およびメサ型振動デバイス
JP3840698B2|2006-11-01|圧電振動子
JP5061496B2|2012-10-31|圧電基板、圧電振動素子、圧電振動子及び圧電発振器
US4418299A|1983-11-29|Face-shear mode quartz crystal vibrators and method of manufacture
US5925968A|1999-07-20|Piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator device having the same and circuit device having the piezoelectric vibrator device
US20030193271A1|2003-10-16|Surface mount quartz crystal resonators and methods for making same
JP3221253B2|2001-10-22|複合電子部品の製造方法
同族专利:
公开号 | 公开日
EP0644653A2|1995-03-22|
US5185550A|1993-02-09|
EP0641073A2|1995-03-01|
EP0641073A3|1995-04-26|
EP0468052A4|1992-05-06|
DE69029086D1|1996-12-12|
DE69032666D1|1998-10-22|
EP0641073B1|1998-09-16|
EP0468052A1|1992-01-29|
EP0468052B1|1996-11-06|
DE69032666T2|1999-03-11|
DE69029086T2|1997-03-06|
EP0644653A3|1995-04-12|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
JPS58219810A|1982-06-01|1983-12-21|Cepe|High frequency piezoelectric resonator and method of producing same|US5307034A|1990-05-25|1994-04-26|Toyo Communication Equipment Co., Ltd.|Ultrathin multimode quartz crystal filter element|US3694677A|1971-03-03|1972-09-26|Us Army|Vhf-uhf piezoelectric resonators|
JPS5240092A|1975-09-26|1977-03-28|Seiko Instr & Electronics Ltd|Structure of container for quarts crystal oscillator|
SU580621A1|1976-06-25|1977-11-15|Предприятие П/Я Х-5332|Герметичный пьезоэлектрический резонатор|
JPS5312292A|1976-07-21|1978-02-03|Seiko Instr & Electronics Ltd|Thickness slide crystal vibrator|
JPS54107293A|1978-02-10|1979-08-22|Nec Corp|Crystal oscillator|
SU705642A1|1978-07-06|1979-12-25|Предприятие П/Я Х-5332|Кварцевый резонатор|
CH629358A|1979-05-17|1982-04-30||Piezoelectric resonator|
JPS57176820A|1981-04-24|1982-10-30|Koutou Denki Kk|Flat type piezoelectric device|
US4430596A|1982-08-16|1984-02-07|Motorola, Inc.|Temperature insensitive piezoelectric crystal mounting arrangement|
GB2146839B|1983-07-27|1987-04-01|Nihon Dempa Kogyo Co|Piezoelectric resonator|
JPS60105309A|1983-11-11|1985-06-10|Murata Mfg Co Ltd|Piezoelectric vibrating component|
JPS60145715A|1984-01-09|1985-08-01|Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>|Production of substrate for forming piezoelecric resonator|
FR2562352B1|1984-03-30|1989-10-20|Cepe|Resonateur piezo-electrique|
US4845397A|1984-12-19|1989-07-04|Tektronix, Inc.|Constraining mount system for surface acoustic wave devices|
JPS62108607A|1985-11-06|1987-05-19|Murata Mfg Co Ltd|Piezoelectric parts|JP2562661Y2|1992-10-13|1998-02-16|株式会社村田製作所|圧電素子の実装構造|
US5506463A|1993-08-23|1996-04-09|Rohm Co., Ltd.|Packaged piezoelectric oscillator and method of making the same|
JPH09246904A|1996-03-14|1997-09-19|Citizen Watch Co Ltd|表面実装型水晶振動子|
EP0907965A1|1996-06-28|1999-04-14|Siemens Aktiengesellschaft|Bauelementgehäuse für eine oberflächenmontage eines halbleiter-bauelementes|
IT1286162B1|1996-07-11|1998-07-07|Fiat Ricerche|Attuatore-trasduttore piezoelettrico per sistemi di fonoriproduzione.|
JP3505997B2|1998-03-20|2004-03-15|アイシン・エィ・ダブリュ株式会社|電子制御ユニット|
JP2933608B1|1998-05-14|1999-08-16|新潟日本電気株式会社|インクジェットヘッド及びその製造方法|
US6249049B1|1998-06-12|2001-06-19|Nec Corporation|Ceramic package type electronic part which is high in connection strength to electrode|
JP4136221B2|1999-09-09|2008-08-20|本田技研工業株式会社|スピーカ内蔵ヘルメットおよびヘルメット用スピーカ|
US6426565B1|2000-03-22|2002-07-30|International Business Machines Corporation|Electronic package and method of making same|
US6395998B1|2000-09-13|2002-05-28|International Business Machines Corporation|Electronic package having an adhesive retaining cavity|
US7568377B2|2005-07-28|2009-08-04|University Of South Florida|High frequency thickness shear mode acoustic wave sensor for gas and organic vapor detection|
US8853915B2|2008-09-18|2014-10-07|Fujifilm Dimatix, Inc.|Bonding on silicon substrate having a groove|
JP4737726B2|2009-05-01|2011-08-03|セイコーエプソン株式会社|振動子、振動子アレイ、及び電子機器|
CN102074647B|2009-11-19|2013-09-18|金威贸易有限公司|压电组件封装装置|
TW201251157A|2011-06-03|2012-12-16|Seiko Epson Corp|Piezoelectric vibration element, manufacturing method for piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, electronic device, and electronic apparatus|
CN102957394B|2011-08-18|2016-12-21|精工爱普生株式会社|振动元件、振子、电子装置、电子设备、移动体及振动元件的制造方法|
US8970316B2|2011-08-19|2015-03-03|Seiko Epson Corporation|Resonating element, resonator, electronic device, electronic apparatus, and mobile object|
US9881861B2|2014-05-28|2018-01-30|Ngk Spark Plug Co., Ltd.|Wiring substrate|
KR20180016890A|2016-08-08|2018-02-20|삼성전자주식회사|인쇄회로기판 및 이를 가지는 반도체 패키지|
法律状态:
1991-08-22| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
1991-08-22| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
1991-10-14| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990917344 Country of ref document: EP |
1991-11-28| CFP| Corrected version of a pamphlet front page|Free format text: UNDER INID NUMBER (30) "PRIORITY DATA", REPLACE "25 FEBRUARY 1990 (250290)" BY "25 MAY 1990 (250590)" |
1992-01-29| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990917344 Country of ref document: EP |
1996-11-06| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1990917344 Country of ref document: EP |
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
JP02993690A|JP3221609B2|1990-02-09|1990-02-09|超薄板圧電共振子の固定部構造|
JP2/29936||1990-02-09||
JP2040827A|JPH03243008A|1990-02-21|1990-02-21|Method for fixing superthin plate crystal resonator|
JP2/40827||1990-02-21||
JP2/136136||1990-05-25||
JP2136136A|JPH0435106A|1990-05-25|1990-05-25|Electrode lead connection structure of ultra thin piezoelectric resonator|
JP2232655A|JPH04117014A|1990-09-03|1990-09-03|Packing structure for ultra thin piezoelectric resonator|
JP2/232655||1990-09-03||KR91700194A| KR940009394B1|1990-02-09|1990-11-22|초박판 압전공진자의 패키지내 지지구조|
DE69029086T| DE69029086T2|1990-02-09|1990-11-22|Struktur zur Festhaltung in einem Modül eines flachen ultradünnen piezoelektrischen Resonators|
EP90917344A| EP0468052B1|1990-02-09|1990-11-22|Structure for holding ultrathin plate piezoelectric resonator in package|
[返回顶部]