JPH0435106A - 超薄板圧電共振子の電極リード接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超薄板を利用した圧電共振子における電極リー
ドの構造に関する。

（従来の技術） 圧電デバイス、殊に厚みすべり振動を利用する圧電デバ
イスは従来からその主面を略垂直な姿勢に支持した圧電
基板の両面に蒸着した電極から延ひるリード部を、圧電
基板の端縁近傍においてベスを気密貫通した一対の外部
リード部材先端の導体クリップにて挟持すると共に、該
挟持部を導電性接着剤で接着し圧電基板の機械的固定と
前記電極リード部と導体クリップとの電気的接続を同時
に図るか、或は圧電基板をフラット型バッケジ内にその
主面を水平に配置し、該圧電基板両面の電極リードを前
記パッケージの壁を気密貫通しその内部適所に露出した
リード端子に導電性接着剤にて接着固定するのが一般的
であった。

上記従来の圧電共振子においては、電極リード部同士の
オーバーラツプを避けるために圧電基板の表裏に夫々電
極リード部を配置している。これは、圧電共振子をバラ
ンスよく外部リード部材及びリード端子に支持するため
と、表裏の電極り一ド端部に夫々外部リード部材等を電
気的に接続し易くするためである。

ところで、近年各種電子機器２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っているが
、従来より圧電デバイス（振動Ｙ−、フィルタ）として
多用されてきた一般のＡＴカット水晶振動子は温度−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４０Ｍ　Ｉｆ　ｚ程度が限界であった。

この問題を解決する一手法としてＡＴカット水晶振動子
の高調波成分を抽出して基本波共振周波数の奇数イ８の
周波数を得る所謂オーバートーン発振手段も広く用いら
れているか、発振回路にコイルを含むＩ、０同調回路を
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−Ｈ、容甲比が大きく、１つインピーダンス
レベルが高くなる為発振困難な場合が生ずるといつ欠陥
があった。

一方、インクディジタル・トランスジューサ電極の電極
指ピッチによって発振周波数が決定される弾性表面波共
振子は、フォトリソグラフィ技術の進歩によって］　Ｇ
　ｌ−１ｚ程度の共振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周波数特性がＡＴカット水
晶に比して著しく劣るという問題があった。

上述の如き問題を解決するため、第２図（ａｌ（ｂ）に
示す如き圧電共振子が提案されている。

即ち、この圧電共振子は同図に示す如くＡ′Ｆカット水
晶ブロックＩ４の＝−顔中央部を機械加工又はエツチン
グによって凹陥せしめて該凹陥部１５とするとともに、
凹陥部１５の底面に位置する振動部１６の厚さを、例え
ばＩ　ＯＯＭ　ｌ−１７，の基本波共振周波数を得んと
するならば約１７μｍとする。

凹陥部１５を形成した結果、凹陥部１５側のブロック面
（表面）には、超薄板状の振動部１６の周縁部を支持す
る厚肉の矩形環状囲繞部（リブ）Ｉ７が前記振動部１６
と一体的に形成されるので超薄肉の振動部を機械的に保
持することができる。そこで凹陥部１５底面（振動部１
６の表面）を含むブロック１４の凹陥側表面全体に導電
性膜１８をその裏面には電極（本図では分割電極）９、
Ｉ９を形成すれば前記超薄肉振動部の共振周波数にほぼ
等しい周波数を共振周波数とする或は中心周波数とする
振動子又はフィルタ素子が得られる。

上述した如き圧電共振子はその構造から直ちに想像され
るとおり例えば第３図（ａ）に示す如きフラット型パッ
ケージに封止するに適する。

即ち、皿型のベース（パッケージ）２０の底全面に導体
膜２１を付着し、顔面が共振子１４の全面電極１８を付
着した凹陥側と対面する如き配置を採用したＬでこれら
両者を適所に導電性接着剤２２て固定すれば共振子の全
面電極Ｉ８に対向する電極１つのリード端は前記皿型ベ
ース２０内に露出した導体パット２３とワイヤ２４で接
続すればよい。

前記旧型ベース２０の底に付着した導体膜２１及び導体
バッド２３は夫々ベースの壁を気密貫通してベース外壁
に設けた外部リード２５．２６と接続することは云うま
でもなく、又共振子の一電極１９から延びるリート端と
前記バッド２３とをワイヤボンデングする際も共振子の
形状故ベース底［１］部に格別の構造物を形成する必要
がないからベースを簡単安価に製造し得るという特色を
有する。

上述した如き構造を有する超薄板圧電共振子を多重子−
トフィルタ素子に適用する場合、その電極及びこれから
延びる電極リードパターンは第３図（ｂ）に示す如くな
ろう。

即ち、超薄板圧電素板の、例えば平坦面に分割電極６及
び７を付しこれらから延びる電極リート８．９を夫々素
板両端縁に指向しそれらの端部にワイヤボンディング用
バッド２７及び２８を設けることになろう。

しかしながら上記パット２７．２８を夫々パッケージ２
０内部に露出した外部リード接続用パット２９．３０と
夫々ボンディングワイヤで接続せんとすると図からも明
らかな如く、ボンディングワイヤを付ける部分の圧電素
板端縁が僅かながらパッケージ底面から浮いているため
ボングーによりバ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削減される。その
結果、電極リード部とワイヤとの接合が不確実になり、
最産テスト、サンプルの振動、衝撃試験においてワイヤ
が外れる等の事故が発生することが少なくなかった。

（発明の目的） 本発明は上述した如き超薄板圧電共振子の電極リートの
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
をワイヤボンディングにて電気的に接続した際における
接続強度を向上し得る電極リード構造を提供することを
目的とする。

（発明の概要） 上述の目的を達成する為、本発明に係る超薄板圧電共振
子の電極リード接続構造に於ては、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縁
をパッ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。

（発明の実施例） 以下、本発明を図面に示して実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本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ＡＴカット水晶ブロック１４の一生面はぼ中
央に機械研磨或はエツチングにより凹陥１５を形成し該
凹陥の底部の超薄部分を振動部１６としこれをその周辺
の厚肉な環状囲繞部１７により機械的に支持するもので
ある。

水晶ブロック１４の前記凹陥側全面には導体膜を付して
全面電極１８となし、その対向側平坦面には部分電極６
及び部分電極６から延びる電極リード３１を形成し、更
にリート３１の端部を外部リード３２とワイヤ３３でボ
ンドする為のバット３４としている。パッド３４と相対
面するパッケージ内段差上には外部リード３２と接続す
る導体バッド３５を配置する。

そして、パッド３４の対向面たる環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３４．３５
間をワイヤ３３で接続する。

このように超薄板圧電素板の同一縁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
ット３４を形成し、このパッド３４を該縁部と対面する
パッケージ内壁の段差上に設けたパッド３５とワイヤボ
ンディングするので、ボンダーヘッドによりパッド３４
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。

（発明の効果） 本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、ワイヤボンダー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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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２
図（ａ）及び（ｂ）は本発明を適用すべき超薄板圧電共
振子の構造を示す傾斜図及びＡ−Ａ断面図、第３図（ａ
）及び（ｂ）は夫々超薄板圧電共振子のパッケージへの
一般的封止方法を説明する側面断面図及び従来の多重モ
ートフィルタ素子電極リード構成方法を超薄圧電素板に
適用した場合の欠陥を説明する為の平面図である。 １４・・・超薄圧電素板　１６・・・振動部１７・・・
環状囲繞部　６．７・・・電極　８．９．３１・・・電
極リード部　３４．３５・・・パッド 特許出願人　東洋通信機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   環状囲繞部に亙る一面に部分電極、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
   をパッケージ内底面に接着せしめたことを特徴とする超
   薄板圧電共振子の電極リード接続構造。