JPH07176971A - 圧電共振子の構造 - Google Patents

圧電共振子の構造

Info

Publication number
JPH07176971A
JPH07176971A JP20035092A JP20035092A JPH07176971A JP H07176971 A JPH07176971 A JP H07176971A JP 20035092 A JP20035092 A JP 20035092A JP 20035092 A JP20035092 A JP 20035092A JP H07176971 A JPH07176971 A JP H07176971A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
package
electrode
element plate
piezoelectric element
piezoelectric resonator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP20035092A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3277501B2 (ja
Inventor
Osamu Ishii
修 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority to JP20035092A priority Critical patent/JP3277501B2/ja
Publication of JPH07176971A publication Critical patent/JPH07176971A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3277501B2 publication Critical patent/JP3277501B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワイヤによるボンディングをなくし圧電素板の
形状に見合ったパッケージの小型化が可能な圧電共振子
の構造を提供することを目的とする。 【構成】一の主表面に励振電極に接続した電極パッドを
具備した圧電素板を、前記主表面がパッケージの内底面
と対面するようパッケージ内に水平に保持した圧電共振
子の構造であって、パッケージにはその内底面の前記電
極パッドと対応する位置に露出しパッケージ壁面を気密
貫通した外部リードと接続した導電パッドを有し、該導
電パッド或いは前記電極パッドのいずれか一方に金属の
ボールバンプを具備させると共に双方のパッドを導電性
接着材にて導通固定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は圧電共振子をフラット型
パッケージに配置した圧電共振子(振動子、フィルタ
等)の構造、殊に超薄板の振動部を有する圧電素板を用
いた超薄板圧電共振子の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より水晶のATカット素板の厚みす
べり振動を利用した水晶共振子は、高い周波数安定性を
有するものとして、通信機等の電子機器の分野に於いて
広く用いられてきた。一般に厚みすべり振動を利用した
圧電共振子を構成する圧電素板は平板であって、周知の
とおりその共振周波数は板厚と反比例するから、これを
高周波化しようとすると製造技術及び機械的強度の観点
から例えば水晶共振子の基本波振動に於いては50MH
z程度が限界であった。
【0003】そこで図5(a)、(b)に示す如くAT
カット水晶素板1の主表面を機械加工又はエッチングに
よって凹陥せしめ、その底面を薄板状の振動部2とする
と共に前記振動部2の周囲を支持する厚肉の環状囲繞部
3を振動部2と一体的に形成して振動部2の機械的強度
を保持した超薄板水晶共振子が提案され研究されてい
る。例えば素板1平坦側の振動部2適所に部分電極4
を、凹陥側に全面電極5を設けることによって、基本波
振動で数10乃至数100MHzの共振周波数を有する
超薄板水晶振動子6を構成することができる。
【0004】上述した如き構成の超薄板水晶振動子6は
その形状から、図6(a)、(b)に示す如く表面実装
可能なフラット型パッケージ7に収納していた。前記フ
ラット型パッケージ7はその中央に凹所を有するセラミ
ック等の函体であって、該凹所内底面と水晶素板1の凹
陥側とが対面するよう振動子6を配置し、パッケージ7
内底面に露出しパッケージ壁面を気密貫通すると共にパ
ッケージ外へ露出する外部リード8と接続した導通パッ
ド9と前記全面電極5とを導電性接着材10にて導通固
定する。
【0005】更にパッケージ7凹所内に振動子6の平坦
面とほぼ同じ高さの棚部11を設け、該棚部11上面に
露出しパッケージ壁面を気密貫通した外部リード12と
接続した導通パッド13と前記圧電素板1の平坦面側に
設けた部分電極4から延びるリード電極先端の電極パッ
ド14とを金属ワイヤ15にて接続すればよい。又、こ
のようにパッケージ7内に振動子6を収納した後、パッ
ケージ7凹所の開口側を金属製のフタ16にて封止する
と、該フタ16はパッケージ7の外部リードのアース端
子と導通してシールド効果をもたらす。
【0006】しかしながら、上述の如き構成に於いて
は、振動子6及びパッケージ7双方のパッド間をワイヤ
ボンディングにより接続していたため、金属ワイヤ15
とフタ16との短絡を防止すべく、振動子6上面とフタ
16との間に所定の間隔の空所を設けることが必要とな
ること、及びワイヤボンディングするために上面に所定
の広さの導電パッド13を具備した棚部11を設けるこ
とが必要となるため、厚み方向及び幅方向ともに、素子
自体が小型であるのに比してパッケージを充分に小型化
できないと云う欠点があった。更に、フタ16にてパッ
ケージを封止した後、仕上げとして超音波洗浄器によっ
て洗浄する際、該超音波清浄器の超音波と共振しやすい
金属ワイヤ15が断線し導通不能となるという不良が頻
繁に発生すると云う欠点もあった。
【0007】
【発明の目的】本発明は上述した如き従来の圧電共振子
の欠点を除去するためになされたものであって、ワイヤ
によるボンディングをなくし素子の形状に見合ったパッ
ケージの小型化が可能な圧電共振子の構造を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【発明の概要】上述の目的を達成するため本発明に係る
圧電共振子の構造は、一の主表面に励振電極と電気的に
接続された電極パッドを形成した圧電素板を、前記主表
面がパッケージの内底面と対面するようパッケージ内に
水平に収納した圧電共振子であって、パッケージはその
内底面の前記電極パッドと対応する位置にパッケージ壁
面を気密貫通した外部リードと接続した導電パッドを設
け、該導電パッド或いは前記電極パッドのいずれか一方
に金属のボールバンプを具備させると共に双方のパッド
を導電性接着材にて導通固定したものである。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明をATカット水晶素板を
用いた超薄板水晶振動子に適用した一実施例の構成を示
す断面図、(b)は部分断面図であって、水晶素板1の
一の主表面を凹陥した超薄板水晶振動子61を、その平
坦面側がセラミックのフラット型パッケージ71の凹所
内にその底面と対面するよう収納し、フタ16にて封止
したものである。振動子61は平坦面側の主表面上に設
けられた部分電極(図示しない)から延びる電極リード
先端の電極パッド14と、凹陥側の全面電極5と水晶素
板1の側端面の側面電極17を介して電気的に接続され
た電極パッド18とを形成すると共に、この電極パッド
14、18表面に夫々金のボールバンプ19、19を設
けたものである。
【0010】一方、パッケージ71の凹所内底面には、
前記振動子61の電極パッド14、18と夫々対面する
位置に露出しパッケージ71壁面を気密貫通した外部リ
ード20、21と夫々接続した導電パッド22、23が
形成されており、対応するパッド同士14と22及び1
8と23を夫々導電性接着材10により導通固定するこ
とによって振動子61をパッケージ71内に配置すれば
よい。
【0011】図2は前記側面電極17をバッチ処理にて
形成するための構造及び手法を説明する図であって、一
の水晶素板1に複数個の振動子を同時に形成すべくフォ
トエッチング技術によって図中裏面に凹陥部を形成し、
各振動子の端縁部に相当する位置に孔24を穿孔する。
更に、平坦面側にフォトエッチング技術によって、部分
電極4とこれから延びる電極リードとその先端の電極パ
ッド14、及び電極パッド18とこれから前記孔24周
縁に延びる電極リードを形成する一方、凹陥部側に蒸着
によって全面電極5を形成すると共に水晶素板1を傾け
斜め方向から蒸着することにより前記孔24の内側面に
側面電極17を形成する。
【0012】このようにして電極、電極パッド及びその
配線を行った後、ボールバンプ19、19を夫々電極パ
ッド14及び18の表面に形成する。図3はボールバン
プを形成する工程を示す図であって、(a)の如くトー
チ25にて細い金線26の先端部をその表面張力によっ
てほぼ球形を保つ程度まで加熱溶融し、(b)の如くク
リップ27にて金線26を挟持すると共にこれを電極パ
ッド14或いは18の表面適所に押しつけ、所定時間経
過した後(c)の如くこれを引き上げることによって半
球状のボールバンプ19を形成することができる。
【0013】これを図中一点鎖線に沿ってカットすれ
ば、前述の孔24は水晶素板1の側端面に形成された切
欠部となり、該切欠部表面に付着した側面電極17を介
して凹陥部側の全面電極5と電極パッド18とを電気的
に接続できる。以上説明したように一方の主表面のみに
電極パッドを有する構造の振動子をバッチ処理によって
一貫製造することができる。
【0014】更に、上述の如く構成した振動子61を図
1に示した如くパッケージ内にマウントする際、導電パ
ッド或いは電極パッドの少なくとも一方に導電性接着材
を塗布しなければならないが、その量を容易に制御する
ことが実際の製造上難しく、多すぎれば余剰の接着材が
パッケージ内底面に広範囲に流出して、他方の電極パッ
ドと導通する、少なすぎれば必要とする機械的強度が得
られないと云った不具合を生ずるため、図4の如くポー
ルバンプ19、19を利用して接着材の塗布を行えばよ
い。即ち、同図(a)の如く振動子61をボールバンプ
側が下面となるよう真空ノズル28にて保持し、ボール
バンプの高さより浅く導電性接着材を張ったバット29
に、(b)の如くボールバンプ19、19がバット29
の底に当接するまで浸漬した後、これを引き上げること
によりボールバンプに適量の接着材が塗布し、(c)の
如く前記真空ノズルをパッケージ71の上に移動せし
め、振動子61を所定の位置に据置き接着材を硬化して
両者を導通固定するものであって、自動化も可能であり
容易に量産化できる。
【0015】従って、金属ワイヤによる接続を省略する
ことが可能となるから、振動子とフタとの間の間隔を大
幅に縮小でき、超音波洗浄によりワイヤが断線する虞れ
もない。又、パッケージ内底面に導電パッドを形成した
ことにより従来の棚部が不要となり幅方向の大きさも極
限できるから、水晶素板の形状に見合った充分に小型の
パッケージによって振動子を構成することが可能とな
る。
【0016】尚、以上本発明をATカット水晶素板を用
いた超薄板水晶振動子に適用したものを例として説明し
たが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、部
分電極を2分割した構成の2重モードフィルタの如き振
動子以外の共振子であってもよいこと明白であり、また
超薄肉の振動部を持たない両主表面が平坦な水晶素板、
カットアングルがATカット以外の水晶或いは水晶以外
の圧電素板を用いた共振子であってもよい。更に、実施
例に於いては圧電振動子側のみ即ち電極パッドにボール
バンプを設けたものを例として説明したが、パッケージ
内底面側の導電パッド表面にボールバンプを形成しても
よく適宜いずれかを選択すればよい。
【0017】
【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、金属ワイヤによる接続を省略できるか
ら、圧電共振子とフタとの間の間隔が大幅に縮小可能で
あり、超音波洗浄によるワイヤの断線も心配ない。又、
圧電共振子の一方の主表面のみに電極パッドを形成した
ことにより、パッケージ内底面のみに導電パッドが形成
すればよく幅方向の大きさも極限できるから、殊に超薄
板水晶共振子のように小型な水晶素板に見合った充分に
小型のパッケージで圧電共振子を構成する上で著しい効
果を奏する。
【0018】
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は夫々本発明をATカット水晶
素板を用いた超薄板水晶振動子に適用した一実施例の構
成を示す断面図及び部分断面図。
【図2】図1の超薄板水晶振動子をバッチ処理にて形成
するための構造及び手法を説明する図。
【図3】ボールバンプを形成する工程を示す図。
【図4】ポールバンプへの接着材塗布工程と接着工程を
示す図。
【図5】(a)、(b)は夫々従来のATカット水晶素
板を用いた超薄板水晶振動子の構成を示す平面図及び断
面図。
【図6】従来の超薄板水晶振動子をパッケージに収納し
た構成を示す斜視図及び断面図。
【符号の説明】
1・・・水晶素板 2・・・振動部 3・・・環状囲繞部 6、61・・・超薄板水晶振動子 7、71・・・フラット型パッケージ 9、13、22、23・・・導電パッド 10・・・導電性接着材 14、18・・・電極パッド 17・・・側面電極 19・・・ボールバンプ 24・・・孔(切欠部)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電素板をパッケージ内に水平に保持した
    圧電共振子に於いて、圧電素板の一の主表面に形成した
    電極パッド或いは、パッケージ内底面の前記電極パッド
    と対応する位置に形成した導電パッドのいずれか一方に
    金属のボールバンプを設けると共に双方のパッドを導電
    性接着材にて導通固定したことにより、圧電素板の前記
    主表面がパッケージの内底面と対面するよう構成したこ
    とを特徴とする圧電共振子の構造。
  2. 【請求項2】前記主表面側のみに前記電極パッドを形成
    し、該電極パッドすべてに前記ボールバンプを形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の圧電共振子の構造。
  3. 【請求項3】超薄肉の振動部と前記振動部の周囲を支持
    する厚肉の環状囲繞部とを圧電素板で一体的に構成した
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の圧電共振
    子の構造。
  4. 【請求項4】圧電素板のパッケージ開口側の面に形成し
    た電極を、圧電素板の側端面に設けた切欠部を介して他
    方の面の前記電極パッドと電気的に接続したことを特徴
    とする請求項1乃至請求項3記載の圧電共振子の構造。
JP20035092A 1992-07-03 1992-07-03 圧電共振子の構造及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3277501B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20035092A JP3277501B2 (ja) 1992-07-03 1992-07-03 圧電共振子の構造及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20035092A JP3277501B2 (ja) 1992-07-03 1992-07-03 圧電共振子の構造及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07176971A true JPH07176971A (ja) 1995-07-14
JP3277501B2 JP3277501B2 (ja) 2002-04-22

Family

ID=16422841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20035092A Expired - Fee Related JP3277501B2 (ja) 1992-07-03 1992-07-03 圧電共振子の構造及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3277501B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004037181A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Hitachi Maxell Ltd 振動センサー
US7091651B2 (en) * 2003-06-19 2006-08-15 Seiko Epson Corporation Piezoelectric device and method of manufacture of a piezoelectric device
JP2009124587A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Daishinku Corp 圧電振動片、圧電振動デバイス、および圧電振動片の製造方法
EP2219291A2 (en) 2009-02-13 2010-08-18 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and oscillator
JP2013141313A (ja) * 2013-03-29 2013-07-18 Seiko Epson Corp 振動子
US9344056B2 (en) 2013-11-05 2016-05-17 Seiko Epson Corporation Resonator, oscillator, electronic apparatus, and moving object

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004037181A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Hitachi Maxell Ltd 振動センサー
US7091651B2 (en) * 2003-06-19 2006-08-15 Seiko Epson Corporation Piezoelectric device and method of manufacture of a piezoelectric device
US7849572B2 (en) 2003-06-19 2010-12-14 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing a piezoelectric device
JP2009124587A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Daishinku Corp 圧電振動片、圧電振動デバイス、および圧電振動片の製造方法
EP2219291A2 (en) 2009-02-13 2010-08-18 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and oscillator
EP2219291A3 (en) * 2009-02-13 2011-08-17 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and oscillator
US8269568B2 (en) 2009-02-13 2012-09-18 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, and oscillator
JP2013141313A (ja) * 2013-03-29 2013-07-18 Seiko Epson Corp 振動子
US9344056B2 (en) 2013-11-05 2016-05-17 Seiko Epson Corporation Resonator, oscillator, electronic apparatus, and moving object

Also Published As

Publication number Publication date
JP3277501B2 (ja) 2002-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5235240A (en) Electrodes and their lead structures of an ultrathin piezoelectric resonator
US5185550A (en) Structure for supporting a resonator using an ultrathin piezoelectric plate in a package
US5436523A (en) High frequency crystal resonator
JPH07112142B2 (ja) 圧電共振子の封止構造
EP0483358A1 (en) Ultra thin quartz crystal filter element of multiple mode
JP3102869B2 (ja) 超薄板圧電共振子の構造
JP3277501B2 (ja) 圧電共振子の構造及びその製造方法
JP3498568B2 (ja) 圧電振動子ユニットおよび圧電発振器
JPH11186850A (ja) 圧電発振器
JP3876474B2 (ja) 表面実装型圧電デバイスのパッケージ
JPH10341131A (ja) 圧電デバイスの構造
JPH11274889A (ja) 水晶片の保持機構
JPS59128813A (ja) 圧電振動子
JPH0435107A (ja) 超薄圧電素板を用いた多重モードフィルタ素子の電極リード構造
JPH11251863A (ja) 圧電振動子
JPH10117120A (ja) Gtカット水晶振動子
JP2002158557A (ja) 圧電振動デバイスの保持構造
JPH03243008A (ja) 超薄板水晶共振子の固定方法
JPS59107617A (ja) 圧電振動子
JPS6017948Y2 (ja) 音又形水晶振動子用ホルダ−
JPS6019385Y2 (ja) 音叉型圧電振動子
JPS6221067Y2 (ja)
JPH09139645A (ja) Gtカット振動子及びそのマウント方法
JPH0211171B2 (ja)
JP2010226195A (ja) 圧電デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees