特許第5778435号(P5778435)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5778435
(24)【登録日】2015年7月17日
(45)【発行日】2015年9月16日
(54)【発明の名称】表面実装用の圧電デバイス
(51)【国際特許分類】
   H03H 9/02 20060101AFI20150827BHJP
   H01L 23/04 20060101ALI20150827BHJP
【FI】
   H03H9/02 A
   H03H9/02 L
   H01L23/04 E
【請求項の数】6
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2011-25685(P2011-25685)
(22)【出願日】2011年2月9日
(65)【公開番号】特開2012-165299(P2012-165299A)
(43)【公開日】2012年8月30日
【審査請求日】2013年12月24日
(73)【特許権者】
【識別番号】000232483
【氏名又は名称】日本電波工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106541
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 信和
(72)【発明者】
【氏名】山本 直幸
【審査官】 ▲高▼橋 徳浩
(56)【参考文献】
【文献】 特開2000−013177(JP,A)
【文献】 特開2008−277927(JP,A)
【文献】 特開2005−108923(JP,A)
【文献】 特開2007−294649(JP,A)
【文献】 特開2010−129564(JP,A)
【文献】 特開2009−100353(JP,A)
【文献】 国際公開第2009/025320(WO,A1)
【文献】 国際公開第2006/001125(WO,A1)
【文献】 特開2004−064701(JP,A)
【文献】 特開2004−072637(JP,A)
【文献】 特開2004−254251(JP,A)
【文献】 特開2005−260600(JP,A)
【文献】 特開2006−032645(JP,A)
【文献】 特開2008−035315(JP,A)
【文献】 特開2009−004835(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H03H3/007−H03H3/10
H03H9/00−H03H9/76
H01L 23/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プリント基板にハンダで実装される圧電デバイスであって、
両主面に一対の励振電極を有する圧電振動片と、
長辺及び短辺からなる底面と、前記底面の前記長辺方向の両端部に形成され前記一対の励振電極にそれぞれ導通するとともに前記プリント基板に実装される一対の実装端子と、を有するベース部と、を備え、
前記一対の実装端子は2つのみの実装端子により構成され、各前記実装端子は前記短辺に接し、各前記実装端子は前記短辺の中間点を通り前記長辺に平行な直線に対して線対称であり、各前記実装端子間が前記長辺方向に所定距離に離れて形成され、前記実装端子の前記短辺方向の最大幅は前記短辺の半分以下に形成され、
前記長辺の長さが8.0mmであり、前記短辺の長さが4.5mmであり、
前記所定距離は0.5mm〜1.0mmである圧電デバイス。
【請求項2】
前記一対の実装端子は、それぞれ前記長辺方向の端部に形成される前記実装端子の辺である第1辺と、前記第1辺の長さと異なる長さを有し前記第1辺に平行な第2辺と、を有し、
前記一対の実装端子のそれぞれの前記第2辺同士の距離は前記所定距離に形成され、前記第1辺又は前記第2辺が前記短辺方向の最大幅に形成される請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項3】
前記実装端子は台形に形成されている請求項に記載の圧電デバイス。
【請求項4】
前記実装端子の形状は、前記第1辺と前記第1辺に向かい合う第3辺とにより外形の一部が形成される矩形と、前記第2辺と前記第2辺に向かい合う第4辺とにより外形の一部が形成される矩形とを含み、前記第3辺と前記第4辺とが接している請求項に記載の圧電デバイス。
【請求項5】
前記一対の実装端子は、それぞれ前記長辺方向の端部に形成される前記実装端子の辺である第1辺と、前記第1辺に平行な第2辺とを有し、
前記一対の実装端子のそれぞれの前記第2辺同士の距離は前記所定距離に形成され、前記第1辺及び前記第2辺は前記実装端子の前記短辺方向の最大幅よりも短い請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項6】
前記一対の実装端子は、それぞれ外周に、互いに他の前記実装端子に最も近接した第1点と、前記実装端子の前記短辺方向の前記最大幅の両端部の第2点及び第3点と、を有し、
前記実装端子の外周が、前記第1点及び前記第2点と前記第1点及び前記第3点とをそれぞれ結ぶ直線、又は前記第1点を通り前記第2点と前記第3点とを繋ぐ弧状の曲線を含む請求項1に記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、実装端子の面積が小さく形成された圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
電圧の印加により振動する圧電振動片を有する表面実装型の圧電デバイスが知られている。表面実装型の圧電デバイスは底面等に実装端子が形成され、実装端子とプリント基板とがハンダを介して接合されることによりプリント基板に実装される。このハンダには、温度変化が激しい環境で使用された場合にクラックが発生することがある。
【0003】
ハンダに発生するクラックは、圧電デバイスの実装端子の大きさを大きくすることにより防げることが知られている。例えば特許文献1には、実装端子の面積を水晶振動子の底面の面積の半分以上に形成することでハンダの接合強度を高め、クラックの発生を防止することができる旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−64701号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1では、実装端子の面積が広く形成されるため、実装端子の電極形成に使用される材料を多量に必要とする。圧電デバイスでは電極に金等の高価な材料が使用されることもあり、製造費用が高くなっていた。
【0006】
そこで本発明は、実装端子の面積を小さくして製造コストを抑えるとともにハンダのクラック発生を抑えることができる圧電デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1観点の圧電デバイスは、プリント基板にハンダで実装される圧電デバイスであって、両主面に一対の励振電極を有する圧電振動片と、長辺及び短辺からなる底面と、底面の長辺方向の両端部に形成され一対の励振電極にそれぞれ導通するとともにプリント基板に実装される一対の実装端子と、を有するベース部と、を備え、一対の実装端子は、圧電デバイスがプリント基板に実装される際にハンダでショートせず且つ長辺方向にできるだけ近接した所定距離で形成され、実装端子の短辺方向の最大幅は短辺の半分以下に形成されている。
【0008】
第2観点の圧電デバイスは、第1観点において、所定距離が0.5mm〜1.0mmである。
【0009】
第3観点の圧電デバイスは、第1観点又は第2観点において、一対の実装端子が、短辺の中間点を通り長辺に平行な直線に対して線対称である。
【0010】
第4観点の圧電デバイスは、第1観点から第3観点において、一対の実装端子が、それぞれ長辺方向の端部に形成される実装端子の辺である第1辺と、第1辺の長さと異なり第1辺に平行な第2辺とを有し、一対の実装端子のそれぞれの第2辺同士の距離は所定距離に形成され、第1辺又は第2辺が短辺方向の最大幅に形成される。
【0011】
第5観点の圧電デバイスは、第4観点において、実装端子が台形に形成されている。
【0012】
第6観点の圧電デバイスは、第4観点において、実装端子の形状が、第1辺と第1辺に向かい合う第3辺とにより外形の一部が形成される矩形と、第2辺と第2辺に向かい合う第4辺とにより外形の一部が形成される矩形とを含み、第3辺と第4辺とが接している。
【0013】
第7観点の圧電デバイスは、第1観点から第3観点において、一対の実装端子が、それぞれ長辺方向の端部に形成される実装端子の辺である第1辺と、第1辺に平行な第2辺とを有し、一対の実装端子のそれぞれの第2辺同士の距離は所定距離に形成され、第1辺及び第2辺は実装端子の短辺方向の最大幅よりも短い。
【0014】
第8観点の圧電デバイスは、第1観点から第3観点において、一対の実装端子が、それぞれ外周に、互いに他の実装端子に最も近接した第1点と、実装端子の短辺方向の最大幅の両端部の第2点及び第3点と、を有し、実装端子の外周は、第1点及び第2点と第1点及び第3点とをそれぞれ結ぶ直線、又は第2点と第3点とが第1点を通る弧状の曲線を含む。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、実装端子の面積を小さくして製造コストを抑えるとともにハンダのクラック発生を抑えることができる圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】圧電デバイス100の分解斜視図である。
図2】(a)は、プリント基板160に接合された圧電デバイス100の断面図である。 (b)は、ベース部120の底面図である。
図3】(a)は、圧電デバイス100aのベース部120aの−X軸側半分の底面図である。 (b)は、圧電デバイス100bのベース部120bの−X軸側半分の底面図である。 (c)は、圧電デバイス100cのベース部120cの−X軸側半分の底面図である。 (d)は、圧電デバイスの熱衝撃サイクル試験の結果を示したグラフである。
図4】(a)は、ベース部220aの底面図である。 (b)は、ベース部220bの底面図である。 (c)は、ベース部220cの底面図である。
図5】(a)は、ベース部320aの底面図である。 (b)は、ベース部320bの底面図である。 (c)は、ベース部320cの底面図である。
図6】(a)は、ベース部420aの底面図である。 (b)は、ベース部420bの底面図である。
図7】(a)は、ベース部520aの底面図である。 (b)は、ベース部520bの底面図である。
図8】(a)は、ベース部620aの底面図である。 (b)は、ベース部620bの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【0018】
(第1実施形態)
<圧電デバイス100の構成>
図1は、圧電デバイス100の分解斜視図である。圧電デバイス100は、圧電振動片130と、リッド部110と、ベース部120とにより形成されている。圧電振動片130には例えばATカットの水晶振動片が用いられる。ATカットの水晶振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。以下の説明では、ATカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス100においては圧電デバイス100の長辺方向をX軸方向、圧電デバイス100の高さ方向をY’軸方向、X及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。
【0019】
圧電デバイス100は、ベース部120の+Y’軸側の面上に圧電振動片130が載置される。さらに圧電振動片130を密封するようにリッド部110がベース部120に接合されることにより圧電デバイス100が形成されている。
【0020】
圧電振動片130は、+Y’軸側及び−Y’軸側の主面に励振電極131が形成されている。また、各励振電極131からは−X軸方向に引出電極132が引き出されて形成されている。−Y’軸側に形成されている励振電極131に接続されている引出電極132は、−Y’軸側の面の−X軸側の−Z’軸側の端まで引き出されている。また、+Y’軸側に形成されている励振電極131に接続されている引出電極132は、−Y’軸側の面の−X軸側の+Z’軸側の端まで引き出されている。圧電振動片130に形成される励振電極131及び引出電極132等の電極は、例えば圧電振動片130にクロム(Cr)層が形成され、クロム層の上に金(Au)層が形成されることにより形成されている。
【0021】
リッド部110は、−Y’軸側の面に凹部111が形成されている。また、凹部111の周囲には接合面112が形成されている。リッド部110は、接合面112においてベース部120と接合される。
【0022】
ベース部120は、+Y’軸側の面に凹部121が形成されている。また、凹部121の周囲には接合面122が形成されている。凹部121には、圧電振動片130の引出電極132と電気的に接続される一対の接続電極123が形成されている。また、一対の実装端子124がベース部120の主に−Y’軸側の面に形成されている。一対の接続電極123と一対の実装端子124とはベース部120を貫通する貫通電極125(図2(a)参照)を介して互いに電気的に接続されている。ベース部120は、例えばセラミックスにより形成されている。また、ベース部120に形成される接続電極123、実装端子124及び貫通電極125は、例えばタングステンで形成され、その上に下地めっきとしてニッケルが形成され、その上に仕上げメッキとして金が形成される。
【0023】
図2(a)は、プリント基板160に接合された圧電デバイス100の断面図である。図2(a)に示された圧電デバイス100の断面は、図1のA−A断面図になっている。圧電振動片130は導電性接着剤141によりベース部120に固定されている。また、圧電振動片130の引出電極132は導電性接着剤141を介してベース部120に形成されている接続電極123と電気的に接続されている。リッド部110とベース部120とは、接合面112と接合面122との間に形成される封止材142を介して互いに接合されている。一方、プリント基板160にはプリント基板電極161が形成されている。圧電デバイス100は、実装端子124とプリント基板電極161とがハンダ143により接合されることによりプリント基板160に実装される。圧電デバイス100の実装端子124は、ベース部120の−Y’軸側の面(以下、底面とする)に形成されている底面端子126と+X軸側及び−X軸側の側面に形成されている側面端子129とにより形成されている。ハンダ143はベース部120の側面に形成されている側面端子129を覆うように形成されるため、側面端子129が形成されることによりハンダ143の形成状態を確認することが容易になっている。
【0024】
図2(b)は、ベース部120の底面図である。ベース部120は、X軸方向を長辺、Z’軸方向を短辺として形成されている。すなわち、ベース部120の長辺の幅をX1、短辺の幅をZ1とすると長辺の幅X1は短辺の幅Z1よりも大きく、例えば長辺の幅X1は8.0mm、短辺の幅Z1は4.5mmとして形成される。また、ベース部120に形成されている一対の実装端子124はX軸方向に並んで形成されている。ベース部120の底面に形成されている実装端子124である底面端子126は、X軸方向に長辺、Z’軸方向に短辺を有する矩形状に形成されている。底面端子126の短辺方向の最大幅をZ2、長辺方向の最大幅をX2とし、各底面端子126の間の長辺方向(X軸方向)の距離をX3とすると、ベース部120の底面端子126は、例えば底面端子126の長辺方向の最大幅X2が3.575mm、底面端子126の短辺方向の最大幅Z2が2.25mm、一対の底面端子126間の長辺方向の距離X3が0.6mmとなるように形成されている。また、各底面端子126におけるベース部120の長辺方向の端部の辺を第1辺127とし、各底面端子126の第1辺127に平行な辺を第2辺128とする。このとき、各底面端子126の第2辺128は、互いに距離X3の間隔で離れていることになる。また、側面端子129におけるZ’軸方向への幅は、第1辺127の幅と同じ幅に形成されている。さらに、一対の実装端子124は、短辺の中間点を通り長辺に平行な直線AX1に対して線対称になるように形成されている。実装端子124が直線AX1に対して線対称になるように形成されることにより、圧電デバイス100がプリント基板160に実装される時にZ’軸方向に傾きにくくなるため好ましい。
【0025】
<熱衝撃サイクル試験>
圧電デバイス100とプリント基板160とを接合するハンダ143には、周囲の急激な温度変化等の熱衝撃によりハンダ143にクラック(欠け、ひび等)が入る。このクラックは、ハンダ143の+X軸側及び−X軸側の端(図2(a)の点線150)に発生する。このクラックがハンダ143をX軸方向に貫通すると、圧電デバイス100の実装端子124とプリント基板160のプリント基板電極161とが機械的に接続されていない状態になる。ハンダ143のX軸方向の全長に対するハンダ143に発生するクラックのX軸方向の長さの割合をハンダクラック率という。以下に、プリント基板に実装された圧電デバイスに急激な温度変化等の熱衝撃を繰り返し与えてハンダクラック率を調べる熱衝撃サイクル試験を行い、圧電デバイスの熱衝撃への耐性を調べた結果を示す。
【0026】
熱衝撃サイクル試験は、プリント基板に実装された圧電デバイスを−40度の温度に5分間保持し125度の温度に5分間保持して与えるサイクルを、複数回行ってハンダクラック率を調べることにより行われた。また、熱衝撃サイクル試験は、実装端子124の短辺方向の最大幅Z2が異なる3種類の圧電デバイスに関して行われた。熱衝撃サイクル試験に用いられたプリント基板はガラスエポキシ基板であり、ハンダには鉛フリーハンダが用いられている。また、圧電デバイスがプリント基板に実装された場合のハンダの厚みは150μmである。
【0027】
図3(a)から図3(c)には、熱衝撃サイクル試験に用いられたベース部の底面の−X軸側の半分がそれぞれ示されている。熱衝撃サイクル試験に用いられた各圧電デバイスは、圧電デバイス100とは実装端子124の短辺方向の最大幅Z2のみが異なっておりその他の構成は同じである。図3(a)は、圧電デバイス100aのベース部120aの−X軸側半分の底面図である。ベース部120aの底面に形成されている実装端子124aの短辺方向の最大幅Z2aは4.3mmである。図3(b)は、圧電デバイス100bのベース部120bの−X軸側半分の底面図である。ベース部120bの底面に形成されている実装端子124bの短辺方向の最大幅Z2bは2.0mmである。図3(c)は、圧電デバイス100cのベース部120cの−X軸側半分の底面図である。ベース部120cの底面に形成されている実装端子124cの短辺方向の最大幅Z2cは1.4mmである。
【0028】
図3(d)は、圧電デバイスの熱衝撃サイクル試験の結果を示したグラフである。縦軸にはハンダクラック率、横軸には熱衝撃サイクル数が示されている。ハンダクラック率は、100%の時にクラックがハンダ143をX軸方向に貫通していることを示す。また、使用上許容されるハンダクラック率は85%以下であることが目安とされている。グラフには、各圧電デバイスの熱衝撃サイクル数が500回、1000回、1500回のハンダクラック率とその誤差範囲が示されている。また各結果を見やすくするために、圧電デバイス100bの熱衝撃サイクル数の500回、1000回、1500回は、それぞれ450回、950回、1450回として示し、圧電デバイス100cの熱衝撃サイクル数はそれぞれ550回、1050回、1550回として示している。また、図中のマークは各熱衝撃サイクル数におけるハンダクラック率の平均値を示している。
【0029】
圧電デバイス100aのハンダクラック率の平均値は、500回の時に0.8%、1000回の時に2.1%、1500回の時に10.3%である。圧電デバイス100bのハンダクラック率の平均値は、500回の時に0.6%、1000回の時に3.3%、1500回の時に20.1%である。圧電デバイス100cのハンダクラック率の平均値は、500回の時に0.3%、1000回の時に2.8%、1500回の時に21.9%である。また、各実装端子間の距離X3が長い場合(例えば距離X3が5mm)の圧電デバイスでは、熱衝撃サイクル回数が1000回の時に、ハンダクラック率は100%に近い値になる。また、製品として許容されるハンダクラック率は85%に設定される。
【0030】
圧電デバイス100aは、ベース部120aの底面に形成されている実装端子124aの面積が広く形成されており、ハンダクラック率は低い値を示している。圧電デバイス100bの実装端子124bは、熱衝撃サイクル数が1000回付近までは圧電デバイス100aのハンダクラック率とほぼ同じであり低いハンダクラック率を示している。熱衝撃サイクル数が1500回になると圧電デバイス100aよりはややハンダクラック率が増えるものの、製品として許容されるハンダクラック率である85%よりは十分に低い値を示している。圧電デバイス100cも圧電デバイス100bと同様に熱衝撃サイクル数が1000回付近までは圧電デバイス100aのハンダクラック率とほぼ同じ低い値を示しており、熱衝撃サイクル数が1500回の場合でも圧電デバイス100bと同様の低いハンダクラック率を示している。
【0031】
図3(d)に示された結果より、実装端子の形状は各実装端子間の距離X3が十分に狭く取られていれば、実装端子の短辺方向の幅を狭く形成してもハンダクラック率は大きく増加しないことが分かる。また、電極材料の使用量を減らす観点から考えた場合、実装端子の短辺方向の最大幅Z2は、ベース部の短辺方向の幅Z1の半分以下であることが好ましい。このとき、実装端子の短辺方向の最大幅Z2をベース部の短辺方向の幅Z1と同じ大きさに形成する場合よりも電極材料の使用量が半分以下になる。また、各実装端子間の距離X3は0.6mmとしているが、距離X3は0.5mmから1.0mmの間であることが好ましい。距離X3が0.5mmより短くなると一対の実装端子に接合されたハンダ同士が互いに接合(ショート)してしまう可能性が高くなり、距離X3が1.0mmより長くなるとハンダクラック率が高くなるためである。
【0032】
(第2実施形態)
第1実施形態の熱衝撃サイクル試験の結果より、実装端子の短辺方向の最大幅Z2は狭く形成してもハンダクラック率は大きく増加しないことが分かった。そのため、実装端子の短辺方向の最大幅Z2をベース部の短辺方向の幅Z1よりも大幅に狭く形成して電極材料の使用量を少なくすることができる。一方、実装端子の短辺方向の最大幅Z2を狭くしすぎると圧電デバイスとプリント基板との接着強度が弱くなることが予想される。そのため、実装端子の短辺方向の最大幅Z2をある程度の大きさに保ち、圧電デバイスが安定した状態で実装させたい要望もある。第2実施例以降の実施例では、圧電デバイスとプリント基板との接着強度を保ちつつ、電極材料の使用量を減らすことができる実装端子の形状について説明する。また以降では、ベース部の長辺の幅X1、ベース部の短辺の幅Z1、底面端子の長辺方向の最大幅X2、底面端子の短辺方向の最大幅Z2、及び底面端子間の長辺方向の距離X3は圧電デバイス100と同じとする。
【0033】
図4(a)は、ベース部220aの底面図である。ベース部220aには底面端子226aと側面端子229aとにより構成されている一対の実装端子224aが形成されている。底面端子226aは、第1辺227aの幅が第2辺228aの幅よりも狭い台形に形成されている。また、底面端子226aの第2辺228aの幅は、底面端子226aの短辺方向の最大幅Z2として形成されている。さらに、側面電極229aのZ’軸方向の幅は、第1辺227aの幅と同じに形成されている。ベース部220aでは、実装端子224aの面積が小さく形成されているため電極材料の使用量を減らすことができる。また、底面端子226aの短辺方向の最大幅Z2を確保することによりハンダが接着される面積を確保している。
【0034】
図4(b)は、ベース部220bの底面図である。ベース部220bには底面端子226bと側面端子229bとにより構成されている一対の実装端子224bが形成されている。底面端子226bは、第1辺227bの幅が第2辺228bの幅よりも広い台形に形成されている。底面端子226bの第2辺228bの幅は、底面端子226bの短辺方向の最大幅Z2として形成されている。また、側面電極229bのZ’軸方向の幅は、第1辺227bの幅と同じに形成されている。ベース部220bでは、実装端子224bの面積が小さく形成されて電極材料の使用量を減らすことができるとともに底面端子226bの短辺方向の最大幅Z2を確保することによりハンダ143が接合される面積を確保している。さらに側面電極229bのZ’軸方向の幅が広く形成されていることによりハンダ143の形成状態を確認することが容易になっている。
【0035】
図4(c)は、ベース部220cの底面図である。ベース部220cには底面端子226cと側面端子229cとにより構成されている一対の実装端子224cが形成されている。また一対の実装端子224cは、−X軸側に形成されている底面端子226cと+X軸側に形成されている底面端子226cとが同形状になるように形成されている。そのため、−X軸側の底面端子226cの第1辺227cと+X軸側の底面端子226cの第2辺228cとの長さが短辺方向の最大幅Z2に等しくなるように形成されている。つまりベース部220cでは、各底面端子226cの短辺方向の最大幅Z2がそれぞれ−X軸側の端に形成されているため、ベース部220cは全体的に−X軸側が強く接合される。圧電振動片130(図2(a)参照)はベース部220cの−X軸側で接続端子123に接続されるため、圧電デバイスの重心は中心よりやや−X軸側に寄る。また、圧電振動片130で発生する振動は、導電性接着剤141を介してベース部220cの−X軸側に伝わる。そのため、ベース部220cの−X軸側を特にプリント基板160に強力に接合したい場合がある。ベース部220cは、このような場合に有効に用いることができる。
【0036】
(第3実施形態)
第3実施形態として、互いに短辺方向の幅が異なる第1矩形と第2矩形とが組み合わされて形成された形状を有する実装端子を備えるベース部について説明する。
【0037】
図5(a)は、ベース部320aの底面図である。ベース部320aには底面端子326aと側面端子329aとにより構成されている一対の実装端子324aが形成されている。ベース部320aの底面端子326aは、2つの矩形が組み合わされて形成されている。この2つの矩形をそれぞれ第1矩形351a及び第2矩形352aとする。ベース部320aに形成されている各底面端子326aは、第1矩形351aを形成する辺の一つに第1辺327aが含まれており、第2矩形352aを形成する辺の一つに第2辺328aが含まれている。また、第1辺327aに向かい合う第1矩形351aの辺を第3辺357aとし、第2辺328aに向かい合う第2矩形352aの辺を第4辺358aとすると、実装端子324aの底面端子326aでは第3辺357aと第4辺358aとが重なって形成されている。ベース部320aでは、第2辺328aが短辺方向の最大幅Z2として形成されている。第1矩形351aの短辺方向の幅が第2矩形の短辺方向の幅よりも狭く形成されることにより電極材料の使用量を減らすことができるとともに、第2矩形352aの短辺方向の幅を最大幅Z2とすることによりハンダ143が接着されるための面積が確保されている。
【0038】
図5(b)は、ベース部320bの底面図である。ベース部320bには底面端子326bと側面端子329bとにより構成されている一対の実装端子324bが形成されている。ベース部320bの底面に形成される各実装端子324bの底面端子326bは、第1矩形351b及び第2矩形352bが組み合わされて形成されている。各底面端子326bの第1矩形351bは形成する辺の一つであり側面端子329bに接する第1辺327bと第1辺327bに向かい合う第3辺357bとを有し、第2矩形352bは形成する辺の一つに第2辺328bと第2辺328bに向かい合う第4辺358bとを有している。また、各底面端子326bは、第3辺357bと第4辺358bとが重なって形成されている。ベース部320aでは、第2矩形351bの短辺方向の幅が狭く形成されることにより電極材料の使用量を減らすことができるとともに、第1矩形351bの短辺方向の幅を最大幅Z2とすることによりハンダ143が接着されるための面積が確保されている。また、第1辺327bが短辺方向の最大幅Z2として形成され、側面電極329bのZ’軸方向の幅もZ2として広く形成することによりハンダ143の形成状態を確認することが容易になっている。
【0039】
図5(c)は、ベース部320cの底面図である。ベース部320cには底面端子326cと側面端子329cとにより構成されている一対の実装端子324cが形成されている。ベース部320cの底面に形成される各実装端子324cの底面端子326cは、第1矩形351c及び第2矩形352cが組み合わされて形成されている。−X軸側に形成される底面端子326cは、第1矩形351cが形成する辺の一つであり−X軸側の側面端子329cに接する第1辺327cと第1辺327cに向かい合う第3辺357cとを有し、第2矩形352cが形成する辺の一つである第2辺328cと第2辺328cに向かい合う第4辺358cとを有している。また、+X軸側に形成される底面端子326cは、第2矩形352cが形成する辺の一つであり+X軸側の側面端子329cに接する第1辺327cと第1辺327cに向かい合う第3辺357cとを有し、第1矩形351cが形成する辺の一つである第2辺328cと第2辺328cに向かい合う第4辺358cとを有している。各底面端子326cは、第3辺357cと第4辺358cとが重なって形成されている。すなわち、−X軸側に形成されている底面端子326cと+X軸側に形成されている底面端子326cとは同形状に形成されており、−X軸側に形成されている底面端子326cの第1辺327cと+X軸側に形成されている底面端子326cの第2辺328cとは同じ長さであり、−X軸側に形成されている底面端子326cの第2辺328cと+X軸側に形成されている底面端子326cの第1辺327cとは同じ長さである。ベース部320cでは各底面端子326cの短辺方向の最大幅Z2が−X軸側に形成されていることにより、ベース部320cは全体的に−X軸側が強く接合される。そのため、ベース部320cの−X軸側を特にプリント基板160に強力に接合したい場合に、ベース部320cは有効である。

【0040】
(第4実施形態)
第4実施形態として、第1辺又は第2辺以外の場所に短辺方向の最大幅Z2が形成された実装端子を有するベース部について説明する。
【0041】
図6(a)は、ベース部420aの底面図である。ベース部420aには底面端子426aと側面端子429aとにより構成されている一対の実装端子424aが形成されている。ベース部420aの底面に形成されている各実装端子424aの底面端子426aは第1辺427aと第2辺428aとを有している。また、底面端子426aの短辺方向の最大幅Z2は、第1辺427a又は第2辺428a以外の場所に形成されている。ベース部420aでは、実装端子424aの面積が小さく形成されているため電極材料の使用量を減らすことができるとともに底面端子426aの短辺方向の最大幅Z2を確保することによりハンダが接着されるための面積が確保されている。また、短辺方向の最大幅Z2が形成される場所を−X軸方向又は+X軸方向に移動させることによりベース部420aのプリント基板160と強力に接合したい場所を調節することができる。
【0042】
図6(b)は、ベース部420bの底面図である。ベース部420bには底面端子426bと側面端子429bとにより構成されている一対の実装端子424bが形成されている。ベース部420bの底面に形成されている各実装端子424bの底面端子426bは第1辺427bと第2辺428bとを有している。また、底面端子426bには第1辺427b又は第2辺428b以外の場所に短辺方向の最大幅Z2を有する矩形領域450が形成されている。ベース部420bでは、実装端子424bの面積が小さく形成されているため電極材料の使用量を減らすことができる。また、底面端子426bの短辺方向の最大幅Z2を有する矩形領域450が確保されることによりハンダ143が接着されるための面積が確保されている。また、矩形領域450が形成される場所を−X軸方向又は+X軸方向に移動させることによりベース部420bのプリント基板160と強力に接合したい場所を調節することができる。
【0043】
図6(a)に示されたベース部420a及び図6(b)に示されたベース部420bでは、第1辺及び第2辺の長さを同じとしているが、第1辺と第2辺との長さは互いに異なっていてもよい。また、−X軸側に形成されている実装端子と+X軸側に形成されている実装端子とは互いにベース部の長辺の中間点を通り短辺に平行な直線AX2に対して線対称に形成されているが、例えば図4(c)のように線対称に形成されていなくてもよい。
【0044】
(第5実施形態)
第5実施形態として、それぞれ外周に、互いに他の実装端子に最も近接した第1点と、実装端子の短辺方向の最大幅の両端部の第2点及び第3点と、を有し、実装端子の外周は、第1点及び第2点と第1点及び第3点とをそれぞれ結ぶ直線、又は第1点を通り第2点と第3点とを繋ぐ弧状の曲線を含んでいるベース部について説明する。
【0045】
図7(a)は、ベース部520aの底面図である。ベース部520aには底面端子526aと側面端子529aとにより構成されている一対の実装端子524aが形成されている。ベース部520aの底面に形成されている各実装端子524aの底面端子526aは、互いに他の底面端子526aに最も近接した第1点551aと、底面端子526aの短辺方向の最大幅Z2の両端部の第2点552a及び第3点553aとを有している。つまり、各底面端子526aの第1点551a同士の距離はX3だけ離れている。また、底面端子526aの外形は、第1点551aと第2点552aとが互いに結ばれた直線、及び第1点551aと第3点553aとが互いに結ばれた直線を含んでいる。ベース部520aは、各底面端子526a間の距離がX3に保たれ短辺方向の最大幅Z2を有した状態で底面端子526aの面積が小さくされて電極材料の使用量が減らされている。
【0046】
図7(b)は、ベース部520bの底面図である。ベース部520bには底面端子526bと側面端子529bとにより構成されている一対の実装端子524bが形成されている。ベース部520bの底面に形成されている各実装端子524bの底面端子526bは、互いに他の底面端子526bに最も近接した第1点551bと、底面端子526bの短辺方向の最大幅Z2の両端部の第2点552b及び第3点553bとを有している。つまり、各底面端子526bの第1点551b同士の距離はX3だけ離れている。また、底面端子526bの外形は、第2点552bと第3点553bとが第1点551bを通る弧状の曲線を含んでいる。ベース部520bは、各底面端子526b間の距離がX3に保たれ短辺方向の最大幅Z2を有した状態で底面端子526bの面積が小さくされて電極材料の使用量が減らされている。
【0047】
(第6実施形態)
第6実施形態として、第1辺及び第2辺が短辺方向の最大幅Z2に形成され、その他の領域の短辺方向の幅の少なくとも一部が短辺方向の最大幅Z2よりも小さく形成されている実装端子を有するベース部について説明する。
【0048】
図8(a)は、ベース部620aの底面図である。ベース部620aには底面端子626aと側面端子629aとにより構成されている一対の実装端子624aが形成されている。各底面端子626aは第1辺627aと第2辺628aとを有しており、これら各辺の幅は短辺方向の最大幅Z2である。また、第1辺627aと第2辺628aとの間には短辺方向の幅がZ2よりも短い矩形状の領域650aが形成されている。ベース部620aは、底面端子626aの面積が小さくされており電極材料の使用量が減らされている。また、クラックが発生する第1辺627a及び第2辺628aの幅を広く取ることにより、第1辺627a及び第2辺628a付近におけるハンダ143との接合強度が高められ、クラックの発生に対する耐性が高められている。
【0049】
図8(b)は、ベース部620bの底面図である。ベース部620bには底面端子626bと側面端子629bとにより構成されている一対の実装端子624bが形成されている。各底面端子626bは第1辺627bと第2辺628bとを有しており、これら各辺の幅は短辺方向の最大幅Z2である。また、第1辺627bと第2辺628bとの間には短辺方向の幅がZ2よりも短い領域650bが形成されている。ベース部620bは、底面端子626bの面積が小さくされており電極材料の使用量が減らされている。また、ベース部620aと同様に、クラックが発生する第1辺627b及び第2辺628bの幅を広く取ることにより、第1辺627b及び第2辺628b付近におけるハンダ143との接合強度が高められ、クラックの発生に対する耐性が高められている。
【0050】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【0051】
例えば、圧電振動片はATカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するBTカットなどであっても同様に適用できる。また、音叉型水晶振動片についても適用できる。さらに圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。
【0052】
また、本実施形態ではベース部とリッド部とが直接接合された2枚重ねの圧電デバイスについて説明したが、圧電振動片が励振電極を有する励振部と励振部を囲む枠部とを有し、ベース部及びリッド部が圧電振動片の枠部の表裏面にそれぞれ接合される3枚重ねの圧電デバイスであっても良い。
【符号の説明】
【0053】
100、100a、100b、100c … 圧電デバイス
110 … リッド部
111、121 … 凹部
112、122 … 接合面
120、120a、120b、120c、220a、220b、220c、320a、320b、320c、420a、420b、520a、520b、620a、620b … ベース部
123 … 接続電極
124、124a、124b、124c、224a、224b、224c、324a、324b、324c、424a、424b、524a、524b、624a、624b … 実装端子
125 … 貫通電極
126 … 底面端子
127、227a、227b、227c、327a、327b、327c、427a、427b、527a、527b、627a、627b … 第1辺
128、228a、228b、228c、328a、328b、328c、428a、428b、528a、528b、628a、628b … 第2辺
129、229a、229b、229c、329a、329b、329c、429a、429b、529a、529b、629a、629b … 側面端子
130 … 圧電振動片
131 … 励振電極
132 … 引出電極
141 … 導電性接着剤
142 … 封止材
143 … ハンダ
160 … プリント基板
161 … プリント基板電極
351a、351b、351c … 第1矩形
352a、352b、352c … 第2矩形
AX1 … ベース部の短辺の中間点を通り長辺に平行な直線
AX2 … ベース部の長辺の中間点を通り短辺に平行な直線
X1 … 長辺の幅
X2 … 底面端子の長辺方向の最大幅
X3 … 一対の底面端子間の長辺方向の距離
Z1 … 短辺の幅
Z2 … 底面端子の短辺方向の最大幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8