【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる表面実装型圧電発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯用通信機器等の電子機器に圧電発振器が用いられている。
【０００３】
かかる従来の圧電発振器としては、例えば図７に示す如く、下面に凹部２５を有し、内部に水晶振動素子等の圧電振動素子２４が収容された容器体２３を、発振制御用のＩＣ素子２６を上面に搭載した実装用基体２１上に、前記ＩＣ素子２６が凹部２５内に収容されるようにして取着・固定した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また上述した圧電発振器を構成する実装用基体２１の上面には、ＩＣ素子２６の搭載領域にＩＣ素子２６の接続パッドに電気的に接続される複数個の電極パッド２７と、容器体２３の取着領域（図７（ａ）に示した点線よりも外側の領域）に容器体下面の接合電極に電気的に接続される複数個の接合電極２８とが設けられ、実装用基体２１の下面には、この圧電発振器をマザーボード等の外部電気回路と電気的に接続させるための端子となる複数個の外部端子２２が被着・形成されている。このような実装用基体２１と容器体２３とは、その当接箇所に介在される半田等の導電性接合材によって電気的・機械的に接続される。
【０００５】
尚、前記容器体２３は、その内部に収容されている圧電振動素子２４を大気と遮断して気密封止するためのものであり、電気絶縁性材料から成る基板の上面にシールリングを、該シールリングの内側に圧電振動素子２４をそれぞれ取着させ、前記シールリングの上面に金属製の蓋体をシーム溶接（抵抗溶接）等で接合することによって圧電振動素子２４が収容される空間を気密封止している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００―２７８０４７号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の表面実装型圧電発振器においては、容器体２３及び実装用基体２１が、両者の当接箇所に部分的に介在されている導電性接合材の接合力のみによって機械的に接続されていることから、必ずしも十分な接続強度を備えているとは云えず、容器体２３及び実装用基体２１間に大きな熱応力等が印加された場合には接合部の破損を招来する恐れがあり、このことが表面実装型圧電発振器の信頼性を低下させる原因の一つとなっていた。
【０００８】
また上述した従来の表面実装型圧電発振器においては、ＩＣ素子２６を収容する容器体２３の凹部２５が容器体下面の中央に設けられており、凹部２５の内壁面がＩＣ素子２６を囲繞するように配置されている。それ故、表面実装型圧電発振器の全体構造がＩＣ素子２６の外寸よりも一回り大きくならざるを得ず、表面実装型圧電発振器の小型化に供することが不可となる欠点も有していた。
【０００９】
更に上述した従来の表面実装型圧電発振器においては、実装用基体２１とＩＣ素子２６との接合部が凹部２５の内壁面等によって取り囲まれており、接合部を直視しにくい構造となっていることから、ＩＣ素子２６と容器体２３とを実装用基体２１に対して同時に接合するような場合、製品の検査等に際してＩＣ素子２６の接合状態を目視等によって確認することが困難で、検査の作業性が悪いという欠点も有していた。
【００１０】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、生産性及び信頼性に優れ、全体構造の小型化にも供することができる表面実装型圧電発振器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の表面実装型圧電発振器は、内部に圧電振動素子が収容された容器体を、前記圧電振動素子の振動に基づいて発振出力を制御するフリップリップ型の矩形状のＩＣ素子が搭載され、下面に外部端子を有した実装用基体上に取着させてなる表面実装型圧電発振器であって、前記実装用基体の上面を一部、前記容器体の下面よりも外側に位置させるとともに、前記容器体の下面に設けられる第１接合電極と前記実装用基体の上面に設けられる第２接合電極とを導電性接合材を介して接続し、該導電性接合材の一部を前記容器体の側面に付着させることにより前記容器体の側面から前記実装用基体の上面にかけて導電性接合材によるフィレットを形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明の表面実装型圧電発振器は、前記容器体がセラミック製の基板上にシールリングを介して金属蓋体を取着させることによって形成されており、該容器体の基板側面と下面との間の角部に、前記導電性接合材の少なくとも一部を収容する切り欠き部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
更に本発明の表面実装型圧電発振器は、前記第１接合電極の一端側を前記切り欠き部の形成領域まで延在させるとともに、前記第２接合電極の一端側を容器体の外側領域まで延在させ、この両延在部に前記導電性接合材を付着させたことを特徴とするものである。
【００１４】
また更に本発明の表面実装型圧電発振器は、前記ＩＣ素子が、前記容器体の下面、前記実装用基体の上面、前記実装用基体の下面のうち、いずれかに形成された凹部内に収容させてあり、該凹部を前記容器体もしくは実装用基体の側面に開口させるとともに、前記ＩＣ素子の４つの側面のうち２個の側面を凹部の内壁面に近接させて対向配置させ、残りの２つの側面を前記容器体もしくは実装用基体の開口部に露出させたことを特徴とするものである。
【００１５】
更にまた本発明の表面実装型圧電発振器は、前記ＩＣ素子の２個の露出側面が前記容器体もしくは前記実装用基体の外周に沿って配されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の表面実装型圧電発振器によれば、実装用基体の上面を一部、容器体の下面よりも外側に位置させるとともに、該容器体の下面に設けられる第１接合電極と前記実装用基体の上面に設けられる第２接合電極とを導電性接合材を介して接続し、該導電性接合材の一部を容器体の側面に付着させることにより容器体の側面から実装用基体の上面にかけて導電性接合材によるフィレットを形成するようにしたことから、実装用基体に対する容器体の取着強度が高められ、表面実装型圧電発振器の機械的強度を高く維持して信頼性を向上させることができるようになる。
【００１７】
またこの場合、容器体と実装用基体との接合状態は、上述したフィレットを目視等によって観察することで容易に確認することができる。
【００１８】
更に本発明の表面実装型圧電発振器によれば、前記容器体をセラミック製の基板上にシールリングを介して金属蓋体を取着させて構成するとともに、該容器体の基板側面と下面との間の角部に、容器体と実装用基体とを接合する導電性接合材を収容するための切り欠き部を設けておくことにより、表面実装型圧電発振器の全体構造を小型に維持しつつ、切り欠き部内に十分な量の導電性接合材を収容させて接合強度を高く保つことができる上に、容器体と実装用基体とを接合する導電性接合材が切り欠き部よりも上方にせり上がってシールリングや金属蓋体に付着するといった不都合は殆どなくなり、導電性接合材の金属蓋体等への付着に起因したショートの発生を有効に防止することができる利点もある。
【００１９】
また更に本発明の表面実装型圧電発振器によれば、発振制御用のＩＣ素子を、容器体の下面、実装用基体の上面、実装用基体の下面のうち、いずれかに形成した凹部内に収容するとともに、該凹部を容器体もしくは実装用基体の側面に開口させ、ＩＣ素子の４つの側面のうち２個の側面を凹部の内壁面に近接させて対向配置させ、残りの２つの側面を容器体もしくは実装用基体の開口部に露出させることにより、表面実装型圧電発振器の全体構造を小型化することができるようになり、しかもこの場合、実装用基体に対するＩＣ素子の接合部が直視できるようになっているため、製品の検査等に際してＩＣ素子の接合状態を目視等によって容易に確認することが可能となり、表面実装型圧電発振器の生産性向上に供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の表面実装型圧電発振器を表面実装型水晶発振器に適用した実施形態を示す斜視図、図２は図１の表面実装型水晶発振器の断面図、図３は図２の要部拡大図、図４は図１の表面実装型水晶発振器を下方より見た平面図であり、これらの図に示す表面実装型圧電発振器は、内部に圧電振動素子としての水晶振動素子５が収容された容器体１を、発振制御用のＩＣ素子７が搭載されている実装用基体６上に取着・固定した構造を有している。
【００２２】
前記容器体１は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る基板２と、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属から成るシールリング３と、該シールリング３と同様の金属から成る蓋体４とから成り、前記基板２の上面にシールリング３を取着させ、その上面に蓋体４を載置・固定させることによって容器体１が構成され、シールリング３の内側に位置する基板２の上面に水晶振動素子５が実装される。
【００２３】
前記容器体１は、その内部、具体的には、基板２の上面とシールリング３の内面と蓋体４の下面とで囲まれる空間内に水晶振動素子５を収容して気密封止するためのものであり、基板２の上面には水晶振動素子５の振動電極に接続される一対の搭載パッド８ａ等が、また基板２の下面には容器体１の側面に開放された概略直方体状の凹部１ｃと、該凹部１ｃの両側に配され、実装用基体６の接合電極９ｂに後述する導電性接合材１１を介して電気的に接続される複数個の接合電極８ｂ（以下、第１接合電極という。）を下面に有した一対の脚部１ａ，１ｂが設けられている。
【００２４】
前記容器体１の内部に収容される水晶振動素子５は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の振動電極を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の振動電極を介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっている。
【００２５】
この水晶振動素子５は、一対の振動電極を導電性接着材１０を介して基板上面の対応する搭載パッド８ａに電気的に接続させることによって基板２の上面に搭載され、これによって水晶振動素子５と容器体１との電気的接続及び機械的接続が同時になされる。
【００２６】
また前記容器体１の下面に設けられている凹部１ｃは、その内部に後述するＩＣ素子７を収容するためのものであり、また前記脚部１ａ，１ｂは容器体１と同質の材料によって一体的に取着・形成され、容器体１の凹部底面と実装用基体６の上面との間にＩＣ素子７を配置させるための空間を確保するスペーサとして機能するものである。
【００２７】
このような凹部１ｃは、容器体１の下面に、その中央域を略一定の幅で縦断するように矩形状に形成され、その両側に配される一対の脚部１ａ，１ｂも各々が概略矩形状をなすように形成される。
【００２８】
尚、上述した容器体１の基板２は、ガラス−セラミック等のセラミック材料から成る場合、例えば、セラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面等に配線導体８となる導体ペーストを所定パターンに印刷・塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することによって製作される。このような基板２の製造工程において、セラミックグリーンシートの積層前に、積層シートの下方に配されるセラミックグリーンシートの所定箇所に貫通穴を設けておくことにより凹部１ｃが形成される。
【００２９】
また前記容器体１のシールリング３及び蓋体４は従来周知の金属加工法を採用し、４２アロイ等の金属を所定形状に成形することによって製作され、得られたシールリング３を基板２の上面に予め被着させておいた導体層にロウ付けし、続いて水晶振動素子５を導電性接着剤１０を用いて基板２の上面に実装・固定した後、上述の蓋体４を従来周知の抵抗溶接等によってシールリング３の上面に接合することによって容器体１が組み立てられる。このようにシールリング３と蓋体４とを抵抗溶接によって接合する場合、シールリング３や蓋体４の表面には予めＮｉメッキ層やＡｕメッキ層等が被着される。
【００３０】
ここで容器体１の金属製蓋体４を容器体１の配線導体８や実装用基体６の配線導体９を介して後述するグランド端子用の外部端子９ｃに接続させておけば、その使用時、蓋体４がアースされることによりシールド機能が付与されることとなるため、水晶振動素子５や後述するＩＣ素子７を外部からの不要な電気的作用より良好に保護することができる。従って、容器体１の金属製蓋体４は容器体１の配線導体８や実装用基体６の配線導体９を介してグランド端子用の外部端子９ｃに接続させておくことが好ましい。
【００３１】
尚、上述した容器体１の第１接合電極８ｂや搭載パッド８ａは、基板表面の配線パターンや基板内部に埋設されているビアホール導体等の配線導体８を介して、対応するもの同士、相互に電気的に接続される。
【００３２】
そして、上述した容器体１やＩＣ素子７等が取着・搭載される実装用基体６の上面には、ＩＣ素子７の搭載領域にＩＣ素子下面の接続パッド７ａに電気的に接続される複数個の電極パッド９ａが、容器体１の取着領域に脚部下面の第１接合電極８ｂに電気的に接続される複数個の接合電極（以下、第２接合電極という。）９ｂが設けられ、また実装用基体６の下面には、４つの外部端子９ｃ（電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子、発振制御端子）が設けられている。
【００３３】
前記実装用基体６は、ガラス布基材エポキシ樹脂やポリカーボネイト，エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料やガラス−セラミック，アルミナセラミックス等のセラミック材料等によって平板状をなすように形成されており、その表面に設けられる電極パッド９ａ、第２接合電極９ｂ、外部端子９ｃ等は実装用基体６に埋設されたビアホール導体等の配線導体９を介して相互に電気的に接続される。
【００３４】
また上述した４個の外部端子９ｃは、表面実装型水晶発振器をマザーボード等の外部電気回路に搭載する際、外部電気回路の回路配線と半田等の導電性接着剤を介して電気的に接続されるようになっており、これら４個の外部端子９ｃのうち、グランド端子と発振出力端子を近接配置させておくようにすれば、発振出力端子より出力される発振信号にノイズが干渉するのを有効に防止することができる。従って、グランド端子と発振出力端子とを近接配置させておくことが好ましい。
【００３５】
尚、前記実装用基体６は、ガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、ガラス糸を編み込んで形成したガラス布基材にエポキシ樹脂の液状前駆体を含浸させるとともに、該前駆体を高温で加熱・重合させることによってベースが形成され、その表面に貼着される銅箔等の金属箔を従来周知のフォトエッチング等を採用し、所定パターンに加工することによって配線導体が形成される。
【００３６】
また一方、前記実装用基体６上に搭載されるＩＣ素子７としては、その下面に実装用基体６の対応する電極パッド９ａに電気的に接続される複数個の接続パッド７ａを有した矩形状のフリップチップ型ＩＣが用いられ、その内部には、周囲の温度状態を検知する感温素子（サーミスタ）、水晶振動素子５の温度特性を補償する温度補償データを有し、該温度補償データに基づいて前記水晶振動素子５の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、該温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等が設けられている。このようなＩＣ素子７の発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えば、クロック信号等の基準信号として利用されることとなる。
【００３７】
このようなＩＣ素子７は、その下面に設けられている複数の接続パッド７ａを、実装用基体上面の対応する電極パッド９ａに後述する導電性接着剤１１を介して電気的に接続させることによって実装用基体６の上面に取着され、これによってＩＣ素子７内の電子回路が容器体１の配線導体８や実装用基体６の配線導体９等を介して水晶振動素子５や外部端子９ｃ等と電気的に接続される。
【００３８】
尚、前記ＩＣ素子７の温度補償回路に温度補償データを書き込むための書込制御端子（図示せず）は実装用基体６の側面や下面等に設けられ、これらの書込制御端子にデータ書込装置のプローブ針を当て、ＩＣ素子７の温度補償回路内に設けられているメモリに水晶振動素子５の温度特性に応じた温度補償データを書き込むことによって温度補償回路内に温度補償データが格納される。また、このような書込制御端子は、表面実装型水晶発振器の製造プロセス中、実装用基体６等と一体的に設けられる外部の捨代部に配置させておき、温度補償データの書き込みが終了した後でこの捨代部を実装用基体６等から切り離すようにしても良く、そのようにして表面実装型水晶発振器を製造することにより、全体構造を小型化して、構成を簡素化することができる。
【００３９】
また更に上述したＩＣ素子７は、４個の側面のうち平行に配置されている２個の側面が、その全面にわたり、上述した一対の脚部１ａ，１ｂの側面、即ち、凹部１ｃの内壁面に対向して近接配置されるようになっており、この２個の側面と直交する残りの２個の側面を容器体１の側面、具体的には、一対の脚部１ａ，１ｂの端面間の領域より露出させている。ここで、前記ＩＣ素子７の側面と前記凹部１ｃの内壁面との間にできる間隙の幅は、例えば１０μｍ〜５００μｍに設定され、またＩＣ素子７の２個の露出側面は、容器体１の外周部よりも若干内側、例えば、容器体１の外周より１μｍ〜５００μｍだけ内側に、容器体１の外周部に沿って配されている。
【００４０】
このような表面実装型水晶発振器は、ＩＣ素子７の露出側面と直交する方向に係る容器体１や実装用基体６の幅寸法がＩＣ素子７の一辺の長さと略等しくなるように設計され、またＩＣ素子７の露出側面と平行な方向に係る容器体１の幅寸法がＩＣ素子７の一辺の長さと脚部１ａ，１ｂの幅との和と略等しくなるように設計されているため、表面実装型水晶発振器の全体構造を縦・横いずれの方向にも小型に構成することができるようになる。
【００４１】
またこの場合、ＩＣ素子７の２個の露出側面は容器体１に遮られることなく露出させてあり、実装用基体６に対するＩＣ素子７の接合部が直視できるようになっているため、製品の検査等に際してＩＣ素子７の接合状態を目視等によって容易に確認することができ、これによって表面実装型水晶発振器の生産性を向上させることも可能となる。
【００４２】
更に本実施形態においては、平行に配されているＩＣ素子７の２個の側面を容器体側面に形成した凹部１ｃの開口部より露出させるようにしたことで、ＩＣ素子７の搭載領域がその両端部で外部に開放された形となっている。このため、ＩＣ素子７を実装用基体６に半田接合した後のフラックス洗浄工程や、完成した表面実装型水晶発振器をマザーボード等の外部電気回路に搭載した後の洗浄工程等においてＩＣ素子７の表面や容器体１の凹部内面等に対して洗浄液を接触させる場合であっても、凹部１ｃ内への洗浄液の流入、及び流出は上述した搭載領域両側の開放端を介して極めてスムーズ、かつ良好になされるようになり、ＩＣ素子７の搭載領域に洗浄液が残留してしまうのを有効に防止して、上述の洗浄工程を効率良く行うことができる利点もある。
【００４３】
そして、上述した実装用基体６に対する容器体１及びＩＣ素子７の取着には、半田等の導電性接合材１１が用いられ、特に容器体１と実装用基体６との接合部では、実装用基体６の上面が一部、容器体１の下面よりも外側に位置させてあり、容器体１の側面から実装用基体６の上面にかけて、容器体１の第１接合電極８ｂと実装用基体６の第２接合電極９ｂとを接合する導電性接合材１１によるフィレットＦが形成されている。
【００４４】
本実施形態においては、一対の脚部１ａ，１ｂの外側面と下面との間の角部に、導電性接合材１１の少なくとも一部を収容する切り欠き部１ｄが各接合部に対応して個別に設けられており、該切り欠き部１ｄの形成領域には容器体１の下面が存在しないことから、この領域において実装用基体６の上面が容器体１の下面よりも外側に位置することとなる。そして前記第１接合電極８ｂを前記切り欠き部１ｄの形成領域まで延在するとともに、前記第２接合電極９ｂを前記切り欠き部１ｄの直下領域まで延在させ、第１接合電極８ｃ及び第２接合電極９ａの両延在部に導電性接合材１１を付着させることによって所定のフィレットＦを形成している。
【００４５】
ここで、フィレットＦとは、導電性接合材１１のうち、接合部の隙間よりはみ出して表面に露出した部分のことを指し、上述したように、切り欠き部１ｄの形成領域まで延在した第１接合電極８ｂと切り欠き部１ｄの直下領域まで延在した第２接合電極９ｂとを導電性接合材１１で接合し、容器体１の側面（一対の脚部１ａ，１ｂの外側面）から実装用基体６の上面にかけて導電性接合材１１によるフィレットＦを形成することにより、実装用基体６に対する容器体１の取着強度が有効に高められて、表面実装型水晶発振器の機械的強度が高く維持されるようになる。これにより表面実装型圧電発振器の信頼性が向上される。
【００４６】
またこの場合、容器体１と実装用基体６との接合状態を上述したフィレットＦを目視等によって観察することで容易に確認することもでき、検査の作業性が良好となる利点もある。
【００４７】
更に前記容器体下面の第１接合電極８ｂは上述した切り欠き部１ｄの形成領域まで、また前記実装用基体上面の第２接合電極９ｂは切り欠き部１ｄの直下領域までそれぞれ延在させてあり、この両延在部に前記導電性接合材１１をそれぞれ付着させてフィレットＦを形成するようにしたことから、表面実装型水晶発振器の全体構造を小型に維持しつつ、切り欠き部１ｄ内に十分な量の導電性接合材１１を収容させることができ、この結果、実装用基体６に対する容器体１の接合強度を高く保つことが可能となる。
【００４８】
しかも、前記切り欠き部１ｄは容器体１を構成する基板２の側面に基板上面まで到達しないように形成されているため、容器体１を実装用基体６に取着させる際、容器体１と実装用基体６とを接合する導電性接合材１１が切り欠き部１ｄよりも上方にせり上がってシールリング３や金属製の蓋体４に付着してしまうことは殆どなく、導電性接合材１１が金属性蓋体４等に付着することに起因したショートの発生も有効に防止される。
【００４９】
更にこの場合、前記切り欠き部１ｄは各接合部に対応して個別に形成されていることから、各切り欠き部１ｄ内に収容される導電性接合材１１は切り欠き部１ｄの形成領域内に露出する容器体１の表面に対し良好に被着されるようになっており、これによっても容器体１を実装用基体６に対して強固に取着されるようになる。
【００５０】
尚、上述した実装用基体６は、ガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、ガラス糸を編み込んで形成したガラス布基材にエポキシ樹脂の液状前駆体を含浸させるとともに、該前駆体を高温で重合させることによってベースが形成され、その表面に貼着される銅箔等の金属箔を従来周知のフォトエッチング等を採用し、所定パターンに加工することによって配線導体が形成される。
【００５１】
そして、得られた実装用基体６の第２接合電極９ｂを半田等の導電性接合材１１を介して容器体下面の第１接合電極８ｂに当接させ、しかる後、前記導電性接合材１１を熱の印加によって溶融させ、第１，第２接合電極間にフィレットＦを形成するようにして両者を電気的・機械的に接続することにより容器体１が実装用基体６の上面に取着される。
【００５２】
また、前記容器体１の外側面と下面との間の角部に設けられる切り欠き部１ｄは、容器体１の基板２を従来周知のセラミックグリーンシート積層法等によって形成する際、積層体の最下層を構成するセラミックグリーンシートの外周部で接合部と対応する箇所に所定の穴部を設けておくことによって形成される。
【００５３】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００５４】
例えば、上述した実施形態においては、圧電振動素子として水晶振動素子を用いた表面実装型水晶発振器を例にとって説明したが、これに代えて、圧電振動素子としてＳＡＷフィルタ等の他の圧電振動素子を用いる場合にも本発明は適用可能である。
【００５５】
また上述した実施形態においては、導電性接合材１１の少なくとも一部を収容する切り欠き部１ｄを各接合部に対応して個別に形成するようにしたが、これに代えて、図５に示す如く、導電性接合材１１の少なくとも一部を収容する切り欠き部１ｄ´を脚部１ａ，１ｂが設けられている容器体下面の二辺に沿って接合部の配列方向に連続的に形成するようにしても構わない。
【００５６】
更に上述した実施形態において、ＩＣ素子７と実装用基体６との間隙に、両者を接合している導電性接合材１１を被覆するようにしてエポキシ樹脂等から成る樹脂材を充填するとともに、該充填した樹脂材の外周部を容器体１の取着領域まで延在させ、この延在部でもって容器体１と実装用基体６とを接合している導電性接合材１１を被覆するようにしても良い。この場合、前記樹脂材はＩＣ素子７の下面、一対の脚部１ａ，１ｂの各下面、及び実装用基体６の上面の各面に対して良好に被着されることとなるため、実装用基体６に対する容器体１の取着強度、ならびにＩＣ素子７の取着強度を前記樹脂材によって補強することができるとともに、ＩＣ素子７の回路形成面（下面）を樹脂材によって良好に保護することができる利点がある。
【００５７】
また更に本発明の表面実装型圧電発振器においては、ＩＣチップ７を平板状をなす実装用基体６の上面に搭載し、このＩＣチップ７を容器体下面の凹部１ｃ内に収容させるようにしたが、これに代えて、ＩＣ素子を、実装用基体の上面に設けた凹部内に収容させたり、或いは、実装用基体の下面に設けた凹部内に収容させるようにしても良い。例えば、図６（ａ）はＩＣ素子７を実装用基体上面の凹部６ａ内に収容させた他の実施形態を示す斜視図、図６（ｂ）はＩＣ素子７を実装用基体上面の凹部６ｂ内に収容させた他の実施形態を示す斜視図であり、これらの実施形態においても、容器体１の側面から実装用基体６の上面にかけて導電性接合材１１によるフィレットＦを形成することによって、実装用基体６に対する容器体１の取着強度を高めて表面実装型圧電発振器の信頼性を向上させることができるという効果を奏し、また凹部６ａ，６ｂを実装用基体６の側面に開口させた上、該開口部よりＩＣ素子７の側面を露出させる等することによって、表面実装型圧電発振器の全体構造を小型化することができるとともに、製品の検査等に際してＩＣ素子７の接合状態を目視等によって容易に確認することが可能になるという効果を奏する。
【００５８】
更にまた上述した実施形態においては、容器体１の蓋体４をシールリング３を介して基板２に接合させるようにしたが、これに代えて、基板２の上面に接合用のメタライズパターンを形成しておき、このメタライズパターンに対して蓋体４をダイレクトに溶接するようにしても構わない。
【００５９】
また更に上述した実施形態においては、容器体１の基板上面に直接シールリング３を取着させるようにしたが、これに代えて、基板２の上面に基板２と同材質のセラミック材料等から成る枠体を一体的に取着させた上、該枠体の上面にシールリング３を取着させるようにしても構わない。
【００６０】
更にまた上述した実施形態において、実装用基体６の上面で、ＩＣチップ７や一対の脚部１ａ，１ｂの非取着領域にチップ状コンデンサ等の小さな電子部品素子を配置させるようにしても構わない。
【００６１】
また更に上述した実施形態において、ＩＣ素子７の側面と凹部１ｃの内壁面との間にできる間隙に補強や封止等を目的として樹脂材等を充填するようにしても良いことは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の表面実装型圧電発振器によれば、実装用基体の上面を一部、容器体の下面よりも外側に位置させるとともに、該容器体の下面に設けられる第１接合電極と前記実装用基体の上面に設けられる第２接合電極とを導電性接合材を介して接続し、該導電性接合材の一部を容器体の側面に付着させることにより容器体の側面から実装用基体の上面にかけて導電性接合材によるフィレットを形成するようにしたことから、実装用基体に対する容器体の取着強度が高められ、表面実装型圧電発振器の機械的強度を高く維持して信頼性を向上させることができるようになる。
【００６３】
またこの場合、容器体と実装用基体との接合状態は、上述したフィレットを目視等によって観察することで容易に確認することができる。
【００６４】
更に本発明の表面実装型圧電発振器によれば、前記容器体をセラミック製の基板上にシールリングを介して金属蓋体を取着させて構成するとともに、該容器体の基板側面と下面との間の角部に、容器体と実装用基体とを接合する導電性接合材を収容するための切り欠き部を設けておくことにより、表面実装型圧電発振器の全体構造を小型に維持しつつ、切り欠き部内に十分な量の導電性接合材を収容させて接合強度を高く保つことができる上に、容器体と実装用基体とを接合する導電性接合材が切り欠き部よりも上方にせり上がってシールリングや金属蓋体に付着するといった不都合は殆どなくなり、導電性接合材の金属蓋体等への付着に起因したショートの発生を有効に防止することができる利点もある。
【００６５】
また更に本発明の表面実装型圧電発振器によれば、発振制御用のＩＣ素子を、容器体の下面、実装用基体の上面、実装用基体の下面のうち、いずれかに形成した凹部内に収容するとともに、該凹部を容器体もしくは実装用基体の側面に開口させ、ＩＣ素子の４つの側面のうち２個の側面を凹部の内壁面に近接させて対向配置させ、残りの２つの側面を容器体もしくは実装用基体の開口部に露出させることにより、表面実装型圧電発振器の全体構造を小型化することができるようになり、しかもこの場合、実装用基体に対するＩＣ素子の接合部が直視できるようになっているため、製品の検査等に際してＩＣ素子の接合状態を目視等によって容易に確認することが可能となり、表面実装型圧電発振器の生産性向上に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を表面実装型圧電発振器を表面実装型水晶発振器に適用した実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の表面実装型水晶発振器の断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図１の表面実装型水晶発振器を下方より見た平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る表面実装型圧電発振器の斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る表面実装型圧電発振器の斜視図である。
【図７】（ａ）は従来の表面実装型圧電発振器の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の表面実装型圧電発振器の断面図である。
【符号の説明】
１・・・容器体
１ａ，１ｂ・・・一対の脚部
１ｃ・・・凹部
１ｄ，１ｄ´・・・切り欠き部
２・・・基板
３・・・シールリング
４・・・蓋体
５・・・圧電振動素子（水晶振動素子）
６・・・実装用基体
６ａ，６ｂ・・・凹部
７・・・ＩＣ素子
７ａ・・・接続パッド
８・・・容器体の配線導体
８ａ・・・搭載パッド
８ｂ・・・第１接合電極
９・・・脚部の配線導体
９ａ・・・電極パッド
９ｂ・・・第２接合電極
９ｃ・・・外部端子
１０、１１・・・導電性接合材
Ｆ・・・フィレット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface-mount type piezoelectric oscillator used for an electronic device such as a portable communication device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, piezoelectric oscillators have been used in electronic devices such as portable communication devices.
[0003]
As such a conventional piezoelectric oscillator, for example, as shown in FIG. 7, a container body 23 having a concave portion 25 on the lower surface and containing a piezoelectric vibrating element 24 such as a quartz vibrating element is housed in an IC element 26 for oscillation control. There is known a structure in which the IC element 26 is attached and fixed to a mounting base 21 on which the IC element 26 is accommodated in a recess 25 (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
Also, on the upper surface of the mounting base 21 constituting the above-described piezoelectric oscillator, a plurality of electrode pads 27 electrically connected to the connection pads of the IC element 26 in the mounting area of the IC element A plurality of bonding electrodes 28 that are electrically connected to the bonding electrodes on the lower surface of the container body are provided in the mounting region (the region outside the dotted line shown in FIG. 7A). A plurality of external terminals 22 serving as terminals for electrically connecting the piezoelectric oscillator to an external electric circuit such as a motherboard are attached and formed. The mounting base 21 and the container body 23 are electrically and mechanically connected to each other by a conductive bonding material such as solder interposed between the contact portions.
[0005]
The container body 23 is for hermetically sealing the piezoelectric vibrating element 24 housed therein by shutting off the piezoelectric vibrating element 24 from the atmosphere.A seal ring is provided on the upper surface of a substrate made of an electrically insulating material. The piezoelectric vibrating element 24 is attached to the inside of the seal ring, and a metal lid is joined to the upper surface of the seal ring by seam welding (resistance welding) or the like, so that the space in which the piezoelectric vibrating element 24 is housed is airtight. It is tightly sealed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-278047 A (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional surface-mount type piezoelectric oscillator, the container body 23 and the mounting base 21 are mechanically connected only by the bonding force of the conductive bonding material partially interposed at the contact point between the two. Therefore, it does not necessarily have sufficient connection strength, and when a large thermal stress or the like is applied between the container body 23 and the mounting base 21, there is a possibility that the joint may be damaged. This has been one of the causes of reducing the reliability of the surface mount type piezoelectric oscillator.
[0008]
Further, in the above-described conventional surface mount type piezoelectric oscillator, the concave portion 25 of the container body 23 for housing the IC element 26 is provided at the center of the lower surface of the container body, and the inner wall surface of the concave portion 25 surrounds the IC element 26. Are located in Therefore, the entire structure of the surface-mount type piezoelectric oscillator has to be one size larger than the outer size of the IC element 26, and there is a disadvantage that it is impossible to provide the surface-mount type piezoelectric oscillator for downsizing. .
[0009]
Further, in the above-described conventional surface mount type piezoelectric oscillator, the joint between the mounting base 21 and the IC element 26 is surrounded by the inner wall surface of the concave portion 25, and the structure is such that it is difficult to directly see the joint. Therefore, when the IC element 26 and the container 23 are simultaneously bonded to the mounting base 21, it is difficult to visually check the bonding state of the IC element 26 when inspecting a product or the like. It also had the disadvantage of poor properties.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a surface-mount type piezoelectric oscillator which is excellent in productivity and reliability and can be used for miniaturization of the entire structure.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention has a container in which a piezoelectric vibrating element is accommodated, and a flip-lip rectangular IC element for controlling an oscillation output based on the vibration of the piezoelectric vibrating element, A surface-mount type piezoelectric oscillator attached to a mounting substrate having external terminals on a lower surface, wherein a part of the upper surface of the mounting substrate is located outside the lower surface of the container body, and A first bonding electrode provided on the lower surface of the container body and a second bonding electrode provided on the upper surface of the mounting base are connected via a conductive bonding material, and a part of the conductive bonding material is connected to the container body. A fillet made of a conductive bonding material is formed from the side surface of the container body to the upper surface of the mounting base by attaching to the side surface.
[0012]
Further, in the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the container is formed by attaching a metal lid to a ceramic substrate via a seal ring, and the side surface and the lower surface of the substrate of the container are formed. A cut-out portion for accommodating at least a part of the conductive bonding material is provided at a corner between the cut portions.
[0013]
Further, in the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, one end of the first bonding electrode extends to a region where the cutout portion is formed, and one end of the second bonding electrode extends to an outer region of the container. And the conductive bonding material is attached to the two extending portions.
[0014]
Still further, in the surface-mount type piezoelectric oscillator according to the present invention, the IC element may be housed in a recess formed in any one of a lower surface of the container body, an upper surface of the mounting substrate, and a lower surface of the mounting substrate. The recess is opened in the side surface of the container body or the mounting base, and two side surfaces of the four side surfaces of the IC element are arranged so as to be close to the inner wall surface of the recess and opposed to each other. A side surface is exposed to the opening of the container or the mounting base.
[0015]
Still further, in the surface-mount type piezoelectric oscillator according to the present invention, two exposed side surfaces of the IC element are arranged along an outer periphery of the container or the mounting base.
[0016]
According to the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the upper surface of the mounting substrate is partially located outside the lower surface of the container, and the first bonding electrode provided on the lower surface of the container and the mounting substrate Is connected to the second bonding electrode provided on the upper surface of the container via a conductive bonding material, and a part of the conductive bonding material is attached to the side surface of the container body to cover the side surface of the container body to the upper surface of the mounting base. By forming the fillet with the conductive bonding material, the strength of attachment of the container body to the mounting base is increased, and the mechanical strength of the surface mount type piezoelectric oscillator can be maintained high to improve reliability. become able to.
[0017]
In this case, the joint state between the container body and the mounting base can be easily confirmed by visually observing the above-described fillet.
[0018]
Further, according to the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the container is configured by attaching a metal lid to a ceramic substrate via a seal ring, and the container is formed between a side surface and a lower surface of the substrate. By providing a cutout for accommodating a conductive bonding material for bonding the container body and the mounting base to the corners between them, while maintaining the overall structure of the surface-mount type piezoelectric oscillator in a small size, A sufficient amount of conductive bonding material can be accommodated in the notch to maintain a high bonding strength, and the conductive bonding material for bonding the container body and the mounting base is raised above the notch. There is almost no inconvenience such as rising and sticking to the seal ring or the metal lid, and there is also an advantage that it is possible to effectively prevent the occurrence of a short circuit due to the adhesion of the conductive bonding material to the metal lid or the like.
[0019]
Further, according to the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the oscillation-controlling IC element is housed in the recess formed in any one of the lower surface of the container, the upper surface of the mounting substrate, and the lower surface of the mounting substrate. The recess is opened in the side surface of the container body or the mounting base, and two of the four side surfaces of the IC element are arranged to be opposed to the inner wall surface of the recess so as to be opposed to each other. The entire structure of the surface mount type piezoelectric oscillator can be reduced by exposing it to the body or the opening of the mounting base, and in this case, the bonding portion of the IC element to the mounting base can be directly viewed. Therefore, the bonding state of the IC element can be easily checked visually or the like at the time of product inspection or the like, and the productivity of the surface mount type piezoelectric oscillator can be improved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment in which the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention is applied to a surface-mount type crystal oscillator, FIG. 2 is a cross-sectional view of the surface-mount type crystal oscillator of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an enlarged view, and FIG. 4 is a plan view of the surface mount type crystal oscillator of FIG. 1 as viewed from below. The surface mount type piezoelectric oscillator shown in these figures has a crystal vibration element 5 as a piezoelectric vibration element housed therein. The container body 1 is attached and fixed on a mounting base 6 on which an IC element 7 for oscillation control is mounted.
[0022]
The container 1 is made of, for example, a substrate 2 made of a ceramic material such as glass-ceramic or alumina ceramic, a seal ring 3 made of a metal such as 42 alloy, Kovar, phosphor bronze, and a metal similar to the seal ring 3. The container 1 is constituted by attaching a seal ring 3 to the upper surface of the substrate 2 and mounting and fixing the lid 4 on the upper surface of the substrate 2. The crystal vibrating element 5 is mounted on the upper surface of the substrate 2 to be formed.
[0023]
The container 1 accommodates the quartz vibrating element 5 in a space surrounded by the inside thereof, specifically, the upper surface of the substrate 2, the inner surface of the seal ring 3, and the lower surface of the lid 4, and hermetically seals it. A pair of mounting pads 8a and the like connected to the vibrating electrode of the crystal vibrating element 5 are provided on the upper surface of the substrate 2, and a substantially rectangular parallelepiped shape opened on the side surface of the container 1 is provided on the lower surface of the substrate 2. A plurality of bonding electrodes 8b (hereinafter, referred to as first bonding members) disposed on both sides of the concave portions 1c and connected to the bonding electrodes 9b of the mounting base 6 via a conductive bonding material 11 described later. A pair of legs 1a and 1b each having an electrode on its lower surface is provided.
[0024]
The crystal vibrating element 5 housed inside the container 1 is formed by attaching and forming a pair of vibrating electrodes on both main surfaces of a crystal blank cut along a predetermined crystal axis, and a pair of externally varying voltages is applied. When applied to the crystal piece through the vibrating electrode, thickness shear vibration is generated at a predetermined frequency.
[0025]
The crystal vibrating element 5 is mounted on the upper surface of the substrate 2 by electrically connecting a pair of vibrating electrodes to the corresponding mounting pads 8a on the upper surface of the substrate via the conductive adhesive 10. The electrical connection and the mechanical connection with the container body 1 are made simultaneously.
[0026]
A concave portion 1c provided on the lower surface of the container body 1 is for accommodating an IC element 7 described later therein, and the legs 1a and 1b are integrally formed of the same material as the container body 1. It functions as a spacer for securing a space for disposing the IC element 7 between the bottom surface of the concave portion of the container body 1 and the upper surface of the mounting base 6.
[0027]
Such a concave portion 1c is formed in a rectangular shape on the lower surface of the container body 1 so as to vertically cross a central area thereof with a substantially constant width, and a pair of leg portions 1a and 1b disposed on both sides thereof are also roughly each. It is formed to have a rectangular shape.
[0028]
When the substrate 2 of the container 1 is made of a ceramic material such as glass-ceramic, for example, wiring is formed on the surface of a ceramic green sheet obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to ceramic material powder. It is manufactured by printing and applying a conductor paste to be the conductor 8 in a predetermined pattern, laminating a plurality of these, press-molding, and firing at a high temperature. In such a manufacturing process of the substrate 2, a concave portion 1 c is formed by providing a through hole at a predetermined position of the ceramic green sheet disposed below the laminated sheet before laminating the ceramic green sheet.
[0029]
The seal ring 3 and the lid 4 of the container body 1 are manufactured by molding a metal such as a 42 alloy into a predetermined shape by employing a conventionally known metal working method. After brazing to a conductor layer previously adhered to the upper surface, and then mounting and fixing the crystal resonator element 5 to the upper surface of the substrate 2 using a conductive adhesive 10, the above-described lid 4 is conventionally known. The container body 1 is assembled by joining the upper surface of the seal ring 3 by resistance welding or the like. When the seal ring 3 and the lid 4 are joined by resistance welding in this manner, a Ni plating layer, an Au plating layer, or the like is previously applied to the surfaces of the seal ring 3 and the lid 4.
[0030]
If the metal lid 4 of the container 1 is connected to an external terminal 9c for a ground terminal, which will be described later, via the wiring conductor 8 of the container 1 and the wiring conductor 9 of the mounting base 6, the metal lid 4 can be used at the time of use. Since the cover 4 is grounded to provide a shielding function, the quartz vibrating element 5 and an IC element 7 described later can be better protected from unnecessary external electrical action. Therefore, it is preferable that the metal lid 4 of the container 1 is connected to the external terminal 9c for the ground terminal via the wiring conductor 8 of the container 1 and the wiring conductor 9 of the mounting substrate 6.
[0031]
The first bonding electrode 8b and the mounting pad 8a of the above-mentioned container 1 are mutually connected to each other via a wiring pattern 8 on the substrate surface or a wiring conductor 8 such as a via-hole conductor embedded inside the substrate. It is electrically connected.
[0032]
Then, on the upper surface of the mounting base 6 on which the above-described container body 1 and the IC element 7 are attached and mounted, a plurality of areas electrically connected to the connection pads 7a on the lower surface of the IC element in the mounting area of the IC element 7 A plurality of bonding electrodes (hereinafter, referred to as a second bonding electrode) 9b are provided in the attachment region of the container body 1 so that each of the electrode pads 9a is electrically connected to the first bonding electrode 8b on the lower surface of the leg. On the lower surface of the mounting base 6, four external terminals 9c (power supply voltage terminal, ground terminal, oscillation output terminal, oscillation control terminal) are provided.
[0033]
The mounting base 6 is formed of a glass cloth base material such as an epoxy resin, a polycarbonate, an epoxy resin, a polyimide resin, or another resin material, or a ceramic material such as glass-ceramic or alumina ceramic. The electrode pads 9a, the second bonding electrodes 9b, the external terminals 9c, and the like provided on the surface are electrically connected to each other via a wiring conductor 9 such as a via-hole conductor embedded in the mounting base 6.
[0034]
The four external terminals 9c described above are electrically connected to circuit wiring of the external electric circuit via a conductive adhesive such as solder when the surface-mounted crystal oscillator is mounted on an external electric circuit such as a motherboard. If the ground terminal and the oscillation output terminal among these four external terminals 9c are arranged close to each other, noise does not interfere with the oscillation signal output from the oscillation output terminal. It can be effectively prevented. Therefore, it is preferable to arrange the ground terminal and the oscillation output terminal close to each other.
[0035]
When the mounting substrate 6 is made of a glass cloth base epoxy resin, a glass cloth base formed by weaving glass threads is impregnated with a liquid epoxy resin precursor, and the precursor is heated at a high temperature. A base is formed by polymerizing, and a wiring conductor is formed by processing a metal foil such as a copper foil adhered on the surface into a predetermined pattern by using a conventionally known photoetching or the like.
[0036]
On the other hand, the IC element 7 mounted on the mounting base 6 has a rectangular shape having a plurality of connection pads 7a on its lower surface electrically connected to the corresponding electrode pads 9a of the mounting base 6. And a temperature-sensitive element (thermistor) for detecting an ambient temperature state and temperature compensation data for compensating for temperature characteristics of the crystal resonator element 5. A temperature compensating circuit for correcting the vibration characteristics of the crystal vibrating element 5 based on a temperature change based on the temperature change, an oscillation circuit connected to the temperature compensating circuit and generating a predetermined oscillation output are provided. The oscillation output generated by the oscillation circuit of the IC element 7 is output to the outside and then used as a reference signal such as a clock signal.
[0037]
In such an IC element 7, a plurality of connection pads 7a provided on the lower surface thereof are electrically connected to corresponding electrode pads 9a on the upper surface of the mounting base via a conductive adhesive 11 described later. The electronic circuit in the IC element 7 is attached to the upper surface of the mounting base 6, whereby the electronic circuit in the IC element 7 is connected via the wiring conductor 8 of the container 1 or the wiring conductor 9 of the mounting base 6 to the crystal vibrating element 5 and the external terminals 9 c. Is electrically connected to
[0038]
Note that a write control terminal (not shown) for writing temperature compensation data to the temperature compensation circuit of the IC element 7 is provided on a side surface or a lower surface of the mounting base 6. The temperature compensation data is stored in the temperature compensation circuit by writing the temperature compensation data corresponding to the temperature characteristic of the crystal vibrating element 5 into the memory provided in the temperature compensation circuit of the IC element 7 by applying a probe needle of the mounting device. Is done. In addition, such a write control terminal is disposed in an external cut-off portion provided integrally with the mounting base 6 and the like during the manufacturing process of the surface mount type crystal oscillator, and the writing of the temperature compensation data is completed. After that, the cut-off portion may be separated from the mounting base 6 or the like. By manufacturing the surface-mounted crystal oscillator in this manner, the overall structure can be reduced in size and the configuration can be simplified. it can.
[0039]
Further, in the above-described IC element 7, two of the four side surfaces arranged in parallel are formed over the entire surface, and the side surfaces of the pair of legs 1a and 1b, that is, the inner wall surfaces of the concave portion 1c. And the other two side surfaces orthogonal to the two side surfaces are connected to the side surfaces of the container body 1, specifically, between the end surfaces of the pair of leg portions 1a and 1b. Is exposed from the region of. Here, the width of the gap formed between the side surface of the IC element 7 and the inner wall surface of the concave portion 1c is set to, for example, 10 μm to 500 μm, and the two exposed side surfaces of the IC element 7 It is arranged along the outer periphery of the container 1 slightly inside the outer periphery, for example, 1 μm to 500 μm inside the outer periphery of the container 1.
[0040]
Such a surface mount type crystal oscillator is designed such that the width dimension of the container 1 and the mounting base 6 in the direction orthogonal to the exposed side surface of the IC element 7 is substantially equal to the length of one side of the IC element 7. Further, since the width dimension of the container body 1 in the direction parallel to the exposed side surface of the IC element 7 is designed to be substantially equal to the sum of the length of one side of the IC element 7 and the widths of the legs 1a and 1b, The entire structure of the surface mount type crystal oscillator can be made compact in both vertical and horizontal directions.
[0041]
Further, in this case, the two exposed side surfaces of the IC element 7 are exposed without being blocked by the container body 1, so that the bonding portion of the IC element 7 to the mounting base 6 can be directly seen, so that the product At the time of inspection or the like, the bonding state of the IC element 7 can be easily confirmed visually or the like, thereby improving the productivity of the surface mount type crystal oscillator.
[0042]
Further, in the present embodiment, the two side surfaces of the IC element 7 arranged in parallel are exposed from the opening of the concave portion 1c formed on the side surface of the container body, so that the mounting area of the IC element 7 is reduced. It is open to the outside at both ends. For this reason, the surface of the IC element 7 is cleaned in a flux cleaning step after the IC element 7 is soldered to the mounting base 6 or in a cleaning step after the completed surface-mount type crystal oscillator is mounted on an external electric circuit such as a motherboard. Even when the cleaning liquid is brought into contact with the inner surface of the concave portion of the container body 1 or the like, the inflow and outflow of the cleaning liquid into the concave portion 1c is extremely smooth and excellent via the open ends on both sides of the mounting area described above. As a result, there is an advantage that the cleaning liquid can be effectively prevented from remaining in the mounting region of the IC element 7 and the above-described cleaning step can be performed efficiently.
[0043]
A conductive bonding material 11 such as solder is used to attach the container 1 and the IC element 7 to the mounting substrate 6 described above. The upper surface of the mounting base 6 is partially located outside the lower surface of the container body 1, and from the side surface of the container body 1 to the upper surface of the mounting base 6, the first bonding electrode 8 b of the container body 1 and the mounting base A fillet F is formed by the conductive bonding material 11 for bonding the second bonding electrode 9b to the sixth bonding electrode 9b.
[0044]
In the present embodiment, a notch 1d for accommodating at least a part of the conductive bonding material 11 is provided at a corner between the outer surface and the lower surface of the pair of legs 1a, 1b corresponding to each bonding portion. Since the lower surface of the container body 1 does not exist in the region where the cutout portion 1d is formed, the upper surface of the mounting base 6 is located outside the lower surface of the container body 1 in this region. It becomes. The first bonding electrode 8b extends to a region where the notch 1d is formed, and the second bonding electrode 9b extends to a region immediately below the notch 1d. A predetermined fillet F is formed by attaching the conductive bonding material 11 to both extending portions of the bonding electrode 9a.
[0045]
Here, the fillet F refers to a portion of the conductive bonding material 11 that protrudes from the gap of the bonding portion and is exposed to the surface, and as described above, extends to the formation region of the notch 1d. The first bonding electrode 8b and the second bonding electrode 9b extending to a region directly below the notch 1d are bonded by the conductive bonding material 11, and are connected from the side surface of the container body 1 (the outer surface of the pair of leg portions 1a and 1b). By forming the fillet F with the conductive bonding material 11 over the upper surface of the mounting substrate 6, the attachment strength of the container body 1 to the mounting substrate 6 is effectively increased, and the mechanical strength of the surface-mounted crystal oscillator is improved. It will be kept high. Thereby, the reliability of the surface mount type piezoelectric oscillator is improved.
[0046]
In this case, the joint state between the container body 1 and the mounting substrate 6 can be easily confirmed by visually observing the fillet F described above, and there is an advantage that the workability of the inspection is improved.
[0047]
Further, the first bonding electrode 8b on the lower surface of the container body extends to a region where the above-described notch portion 1d is formed, and the second bonding electrode 9b on the upper surface of the mounting substrate extends to a region immediately below the notch portion 1d. Since the conductive bonding material 11 is attached to both of the extending portions to form the fillet F, the entire structure of the surface-mount type crystal oscillator can be maintained in a small size while being formed in the cutout portion 1d. A sufficient amount of the conductive bonding material 11 can be accommodated, and as a result, the bonding strength of the container body 1 to the mounting base 6 can be kept high.
[0048]
Moreover, since the notch portion 1d is formed on the side surface of the substrate 2 constituting the container body 1 so as not to reach the upper surface of the substrate, when the container body 1 is attached to the mounting base 6, the notch 1d The conductive bonding material 11 that bonds to the mounting base 6 hardly rises above the notch 1 d and adheres to the seal ring 3 or the metal lid 4. Is also effectively prevented from being short-circuited due to the adhesion of the metal to the metal lid 4 and the like.
[0049]
Further, in this case, since the notch portions 1d are individually formed corresponding to the respective joint portions, the conductive bonding material 11 accommodated in each of the notch portions 1d is in the region where the notch portion 1d is formed. The container body 1 is satisfactorily adhered to the surface of the container body 1 that is exposed to the outside, so that the container body 1 can be firmly attached to the mounting base 6.
[0050]
When the mounting substrate 6 is made of a glass cloth base epoxy resin, the glass cloth base formed by weaving glass threads is impregnated with a liquid epoxy resin precursor and the precursor is polymerized at a high temperature. By doing so, a base is formed, and a wiring conductor is formed by processing a metal foil such as a copper foil adhered on the surface into a predetermined pattern by using a conventionally known photoetching or the like.
[0051]
Then, the second bonding electrode 9b of the obtained mounting base 6 is brought into contact with the first bonding electrode 8b on the lower surface of the container via the conductive bonding material 11 such as solder, and then the conductive bonding material 11 Is melted by the application of heat, and the container body 1 is attached to the upper surface of the mounting base 6 by electrically and mechanically connecting the first and second bonding electrodes so as to form a fillet F therebetween. Is done.
[0052]
When the substrate 2 of the container body 1 is formed by a conventionally known ceramic green sheet laminating method or the like, the notch portion 1d provided at a corner between the outer surface and the lower surface of the container body 1 is formed. It is formed by providing a predetermined hole at a position corresponding to the joint on the outer peripheral portion of the ceramic green sheet constituting the lowermost layer.
[0053]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made without departing from the gist of the present invention.
[0054]
For example, in the above-described embodiment, a surface-mounted crystal oscillator using a crystal vibration element as the piezoelectric vibration element has been described as an example. Alternatively, another piezoelectric vibration element such as a SAW filter may be used as the piezoelectric vibration element. The present invention is also applicable when used.
[0055]
Further, in the above-described embodiment, the cutout portions 1d for accommodating at least a part of the conductive bonding material 11 are individually formed corresponding to the respective bonding portions, but instead shown in FIG. As described above, the cutout portion 1d 'for accommodating at least a part of the conductive bonding material 11 is continuously formed in the arrangement direction of the bonding portions along two sides of the lower surface of the container body provided with the legs 1a and 1b. It does not matter.
[0056]
Further, in the above-described embodiment, the gap between the IC element 7 and the mounting base 6 is filled with a resin material such as an epoxy resin so as to cover the conductive bonding material 11 for bonding the two. An outer peripheral portion of the filled resin material is extended to an attachment region of the container body 1, and the extended portion covers the conductive bonding material 11 joining the container body 1 and the mounting base 6. May be. In this case, since the resin material is satisfactorily adhered to the lower surface of the IC element 7, the lower surfaces of the pair of legs 1a and 1b, and the upper surface of the mounting base 6, The attachment strength of the container body 1 to the base 6 and the attachment strength of the IC element 7 can be reinforced by the resin material, and the circuit forming surface (lower surface) of the IC element 7 is well protected by the resin material. There is an advantage that can be.
[0057]
Further, in the surface mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the IC chip 7 is mounted on the upper surface of the mounting base 6 having a flat plate shape, and the IC chip 7 is accommodated in the recess 1c on the lower surface of the container body. Alternatively, the IC element may be housed in a recess provided on the upper surface of the mounting base, or may be housed in a recess provided on the lower surface of the mounting base. For example, FIG. 6A is a perspective view showing another embodiment in which the IC element 7 is accommodated in a recess 6a on the upper surface of the mounting base, and FIG. 6B is a perspective view showing the recess 6b on the upper surface of the mounting base. FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment housed in the inside, and also in these embodiments, by forming a fillet F with a conductive bonding material 11 from the side surface of the container body 1 to the upper surface of the mounting base 6, This has the effect of increasing the strength of attachment of the container body 1 to the mounting substrate 6 and improving the reliability of the surface-mount type piezoelectric oscillator. The concave portions 6a and 6b are opened on the side surfaces of the mounting substrate 6. By exposing the side surface of the IC element 7 through the opening, the overall structure of the surface-mount type piezoelectric oscillator can be reduced, and the bonding state of the IC element 7 can be visually inspected during product inspection. By It is readily ascertained Te an effect that is possible.
[0058]
Furthermore, in the above-described embodiment, the lid 4 of the container 1 is joined to the substrate 2 via the seal ring 3, but instead, a metallized pattern for joining is formed on the upper surface of the substrate 2. In addition, the lid 4 may be directly welded to this metallized pattern.
[0059]
Furthermore, in the above-described embodiment, the seal ring 3 is directly attached to the upper surface of the substrate of the container body 1. However, instead of this, the upper surface of the substrate 2 is made of the same material as the substrate 2 made of a ceramic material or the like. The frame may be integrally attached, and the seal ring 3 may be attached to the upper surface of the frame.
[0060]
Furthermore, in the above-described embodiment, a small electronic component element such as a chip-shaped capacitor may be arranged on the upper surface of the mounting base 6 in the non-attached area of the IC chip 7 and the pair of legs 1a and 1b. Absent.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, it goes without saying that the gap between the side surface of the IC element 7 and the inner wall surface of the concave portion 1c may be filled with a resin material or the like for the purpose of reinforcement or sealing.
[0062]
【The invention's effect】
According to the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the upper surface of the mounting substrate is partially located outside the lower surface of the container, and the first bonding electrode provided on the lower surface of the container and the mounting substrate Is connected to the second bonding electrode provided on the upper surface of the container via a conductive bonding material, and a part of the conductive bonding material is attached to the side surface of the container body to cover the side surface of the container body to the upper surface of the mounting base. By forming the fillet with the conductive bonding material, the strength of attachment of the container body to the mounting base is increased, and the mechanical strength of the surface mount type piezoelectric oscillator can be maintained high to improve reliability. become able to.
[0063]
In this case, the joint state between the container body and the mounting base can be easily confirmed by visually observing the above-described fillet.
[0064]
Further, according to the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the container is configured by attaching a metal lid to a ceramic substrate via a seal ring, and the container is formed between a side surface and a lower surface of the substrate. By providing a cutout for accommodating a conductive bonding material for bonding the container body and the mounting base to the corners between them, while maintaining the overall structure of the surface-mount type piezoelectric oscillator in a small size, A sufficient amount of conductive bonding material can be accommodated in the notch to maintain a high bonding strength, and the conductive bonding material for bonding the container body and the mounting base is raised above the notch. There is almost no inconvenience such as rising and sticking to the seal ring or the metal lid, and there is also an advantage that it is possible to effectively prevent the occurrence of a short circuit due to the adhesion of the conductive bonding material to the metal lid or the like.
[0065]
Further, according to the surface-mount type piezoelectric oscillator of the present invention, the oscillation-controlling IC element is housed in the recess formed in any one of the lower surface of the container, the upper surface of the mounting substrate, and the lower surface of the mounting substrate. The recess is opened in the side surface of the container body or the mounting base, and two of the four side surfaces of the IC element are arranged to be opposed to the inner wall surface of the recess so as to be opposed to each other. The entire structure of the surface mount type piezoelectric oscillator can be reduced by exposing it to the body or the opening of the mounting base, and in this case, the bonding portion of the IC element to the mounting base can be directly viewed. Therefore, the bonding state of the IC element can be easily checked visually or the like at the time of product inspection or the like, and the productivity of the surface mount type piezoelectric oscillator can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment in which the present invention is applied to a surface-mount type crystal oscillator using a surface-mount type piezoelectric oscillator.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the surface-mounted crystal oscillator of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view of the surface mounted crystal oscillator of FIG. 1 as viewed from below.
FIG. 5 is a perspective view of a surface mount type piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention.
6 (a) and 6 (b) are perspective views of a surface mount type piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention.
7A is an exploded perspective view of a conventional surface-mount type piezoelectric oscillator, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the surface-mount type piezoelectric oscillator of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container body 1a, 1b ... A pair of leg parts 1c ... Depressed parts 1d, 1d '... Notch part 2 ... Substrate 3 ... Seal ring 4 ... Lid 5 ... ..Piezoelectric vibrating elements (crystal vibrating elements)
6 mounting bases 6a, 6b recess 7 IC element 7a connection pad 8 wiring conductor 8a of container body mounting pad 8b first bonding electrode 9 ... Leg conductors 9a ... Electrode pads 9b ... Second bonding electrodes 9c ... External terminals 10 and 11 ... Conductive bonding material F ... Fillet
