JP2006197477A - 圧電デバイス用パッケージ、及びこれを利用した圧電デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁46,47、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁48,49により囲まれたキャビティSと、このキャビティS内の底面に設けられた2つのマウント電極31,32とを備えた圧電デバイス用のパッケージであって、2つのマウント電極31,32の各々は、少なくとも短い内壁48,49に隣接しないようにして、2つの長い内壁46,47のそれぞれに沿って配置されている。
【選択図】 図1
Description
この図において、圧電デバイス1は圧電振動子の例を示しており、パッケージ2内に圧電振動片3が収容されている。
パッケージ2は、圧電振動片3を収容するキャビティ8を有している。キャビティ8は、隣接する内壁が略直角となるように形成された内壁2a,2b,2c,2dに囲まれており、キャビティ8内の底面には、圧電振動片3と接合されるマウント電極4a,4bが設けられている。
マウント電極4aは、短手方向に沿った内壁2dと長手方向に沿った内壁2aとの双方に隣接するようにして、角部に配置されている。また、マウント電極4bも短手方向に沿った内壁2dと長手方向に沿った内壁2cとの双方に隣接するようにして、角部に配置されている。そして、マウント電極4a,4bは、互いに接触しないように所定の間隔Wを空けて、異極とされている。
したがって、この極小化されたマウント電極4a,4bを、従来のように、パッケージ2の角部に正確に形成することは困難となってきている。しかも、この隅にある極小化されたマウント電極4a,4bに接着剤5,5を正確に塗布して、精度よく圧電振動片3をマウントすることは、さらに困難になってきている。
また、2つのマウント電極の各々は、2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されているので、短い内壁に沿って配置するよりも大きく形成できる。さらに、この2つの長い内壁は互いに平行となっているため、マウント電極同士の短絡を気にすることなく、マウント電極を長手方向に沿って大きく形成できる。したがって、マウント電極の形成が容易となり、また、マウント電極に接着剤を塗布し易くなる。
さらに、マウント電極を長手方向に沿って大きく形成すれば、長手方向について接着剤が圧電振動片を支持する部分が増えて、圧電振動片をマウントする際、長手方向の端部が厚み方向に傾いて接合されることも有効に防止できる。
かくして、圧電振動片を容易かつ精度よくマウントできる圧電デバイス用パッケージを提供することができる。
第2の発明の構成によれば、マウント電極は、その長手方向の略中心が長い内壁の長手方向の中央付近に配置されているため、キャビティ内の角部に近づくことを第1の発明よりも回避でき、第1の発明に比べて、圧電振動片の容易かつ精度のよいマウントを可能にする。
第3の発明の構成によれば、マウント電極は、キャビティ内の底面に対して高台となっているので、このマウント電極に接合固定される圧電振動片は、キャビティ内の底面から相当の高さを有することになる。したがって、圧電振動片がキャビティ内の底面側に振れたとしても、圧電振動片がキャビティ内の底面に接触することを有効に防止できる。
第4の発明の構成によれば、キャビティ内の底面には、長手方向の一端付近に凹部が形成されているので、パッケージに接合する圧電振動片の長手方向の一端が厚み方向に振れたとしても、キャビティ内の底面に接触することを防止できる。
第5の発明の構成によれば、キャビティ内の底面には、長手方向の両端付近に凹部が形成されているので、パッケージに接合する圧電振動片の長手方向の両端が厚み方向に振れたとしても、キャビティ内の底面に接触することを防止できる。
第6の発明の構成によれば、キャビティ内の底面には、キャビティ内と外部とを連通する貫通孔が形成されている。このため、圧電振動片を接着剤でパッケージに接合し、蓋体を接着剤でパッケージに接合した後であっても、この貫通孔を通じて、接着剤からでたガスを排出することができる。
ところで、第1の発明で説明したように、パッケージは、長手方向に沿いながら大きくマウント電極を形成した分、キャビティ内の容積は減少することになる。したがって、貫通孔からキャビティ内のガスを排出し易くなる。
また、圧電振動片は、マウント電極と接合される固定部が、基部と接合している構成とされているので、この固定部とマウント電極との位置を合わせて、圧電振動片をマウントすることになる。この際、マウント電極は、上述のように、キャビティ内の角部に配置されておらず、また、長手方向に沿いながら大きく形成されているので、圧電振動片の固定部とマウント電極との位置を正確に合わ易く、圧電振動片を精度よくマウントできる。
尚、圧電デバイスとは、圧電振動子や圧電発振器等の名称にかかわらず、パッケージ内に圧電振動片を収容した全ての製品を意味する。
また、図1および図2の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために示したものであり、断面等を表すものではない。
この圧電デバイス用のパッケージ36は、本実施形態では、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される第1の基板30aおよび第2の基板30bを積層した後、焼結して形成されている。
具体的には、第1の基板30aに設けられた孔は、水平断面が略矩形状になっており、このため、キャビティS内の隣接する内壁は互いに略直角となっている。すなわち、キャビティSは、互いに平行であって長手方向に沿った長い内壁46,47と、この長い内壁46,47に対して略直角となるように接して短手方向に沿った2つの短い内壁48,49とにより囲まれるようにして形成されている。
このマウント電極31,32の各々は、図2に示されるように、第2の基板30bのビアホール内の導電部35を介して、実装端子部38,38に接続されており、これにより互いに異極となって、圧電振動片に駆動電圧を供給する電極となる。
具体的には、本実施形態のマウント電極31,32は、互いに平行に形成された長い内壁46,47に隣接して配置されている。そして、マウント電極31,32は、その長手方向の略中心P3が、長い内壁46,47の長手方向の中央付近に配置されており、中心P3から両端に向かって均等に伸びるように形成されている。
なお、図1および図2では、接着剤43に導電性接着剤を用いているが、本発明はこれに限られず、例えば、電気的な接続はワイヤボンディングで行い、接着剤には機械的にのみ接合される接着剤を用いるようにしてもよい。
本実施形態の場合、圧電振動片20は、小型に形成して必要な性能を得るために、基部26から図1において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕24,25を備えている。
そして、振動腕24,25の水平面の振れを避けるように(図1の点線に示す振動した振動腕24,25に接触しないように)、振動腕24,25よりも所定の長さL1だけ短く形成されるとともに、振動腕24,25のそれぞれの外側の側面から所定の幅W1だけ離れて形成されている。より好ましくは、幅方向(短手方向)について、振動腕24,25が振動した場合の振動腕24,25の先端の位置P1と、固定部27,28の位置P2とが略同じようにされている。
そして、励振電極34aは、基部26に引き出された引出し電極34cを介して、固定部27の少なくともマウント電極31側の表面に形成された電極部34bと接続され、また、励振電極33aは、基部26に引き出された引出し電極33cを介して、固定部28の少なくともマウント電極32側の表面に形成された電極部33bと接続されている。
このように、長溝を設け、長溝内の電極とこれに対向する側面の電極とを異極となるよう配置して、各腕内の電界効率を高めて、振動腕24,25の小型化を可能としている。
また、マウント電極31,32の各々は、2つの長い内壁46,47のそれぞれに沿って配置され、そして、長い内壁46,47は互いに平行となっている。このため、互いに異極となるマウント電極31,32同士の短絡を気にすることなく、マウント電極31,32を長手方向に沿って大きく形成できる。
したがって、マウント電極31,32の形成が容易となり、また、マウント電極31,32に接着剤43,43を塗布し易くなる。
さらに、マウント電極31,32を長手方向に沿って大きく形成すれば、圧電振動片20をマウントする際に、図2の点線で示すように圧電振動片20の長手方向の端部20a,20bが厚み方向に傾いて接合されてしまうようなことを有効に防止できる。
なお、図3では、理解の便宜のために、圧電振動片を省略して作図している。また、図3および図4の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために示したものであり、断面等を表すものではない。
これらの図において、図1および図2の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
具体的に、本第2の実施形態においては、マウント電極31,32は、パッケージ36内に設けられた導電パターン52を介して、実装端子部38,38と接続されている。そして、図4の一点鎖線で示した図に示されるように、第2の基板30bのキャビティSに露出した導電パターン52は、タングステン52aをメタライズした上に、ニッケル52bおよび金52cをメッキして形成されている。
なお、図5では、理解の便宜のために、圧電振動片に設けられた長溝や励振電極等を省略している。また、図7の平行斜線で示す部分は断面ではなく、各電極を示している。
これらの図において、図1および図2の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
圧電デバイス60が図1および図2の圧電デバイス30と異なるは、パッケージの内側底面に凹部と貫通孔が設けられている点である。
具体的には、貫通孔62は、マウント電極31とマウント電極32との間に挟まれるように配置されている。そして、キャビティS側の基板36cに設けられた貫通孔62bと、主面が外部に露出した最下層の基板36dに設けられ、貫通孔62bよりも大きな貫通孔62aとから形成され、基板36cを基板36dに積層した場合に段部66が形成されるようになっている。段部66は、溶融前の封止材64を貫通孔62に載置した場合に、溶融前の封止材64が貫通孔62を通り抜けてしまうことを防止するための手段である。
さらに、パッケージ36のキャビティS内の底面には、キャビティS内と外部とを連通する貫通孔62が形成されている。このため、圧電振動片20をマウントする際の接着剤43が従来に比べて多く用いられ、この接着剤43からガスが多く発生したとしても、貫通孔62からガスを排出して、発振周波数に及ぼす悪影響を防止することができる。
Claims (7)
- 互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁により囲まれたキャビティと、このキャビティ内の底面に設けられた2つのマウント電極とを備えた圧電デバイス用のパッケージであって、
前記2つのマウント電極の各々は、少なくとも前記短い内壁に隣接しないようにして、前記2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されている
ことを特徴とする圧電デバイス用のパッケージ。 - 前記マウント電極は、その長手方向の略中心が前記長い内壁の長手方向の中央付近に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイス用のパッケージ。
- 前記マウント電極は、前記キャビティ内の底面に対して高台となっていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。
- 前記キャビティ内の底面には、長手方向の一端付近に凹部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。
- 前記キャビティ内の底面には、長手方向の両端付近に凹部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。
- 前記キャビティ内の底面には、前記キャビティ内と外部とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。
- 基部から平行に延びる複数の振動腕を有する圧電振動片と、
互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁により囲まれたキャビティを有し、このキャビティ内の底面に設けられた2つのマウント電極を有するパッケージと
を備えた圧電デバイスであって、
前記2つのマウント電極の各々は、少なくとも前記短い内壁に隣接しないようにして、前記2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されており、
前記圧電振動片は、前記マウント電極と接合される固定部が、前記基部と接合している構成とされている
ことを特徴とする圧電デバイス。
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