特許 6239263 振動子搭載用基板

(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】6239263

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】振動子搭載用基板

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/02 20060101AFI20171120BHJP

   H03H 9/10 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/02 A

   H03H9/10

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-101276(P2013-101276)

(22)【出願日】2013年5月13日

(65)【公開番号】特開2014-222814(P2014-222814A)

(43)【公開日】2014年11月27日

【審査請求日】2016年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004592

【氏名又は名称】日本カーバイド工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100143764

【弁理士】

【氏名又は名称】森村 靖男

(74)【代理人】

【識別番号】100129296

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 博昭

(72)【発明者】

【氏名】河浦 茂裕

(72)【発明者】

【氏名】小路 寛

(72)【発明者】

【氏名】三田 悠史

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３１２１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００８３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１０２８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８６３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１４０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１４９４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ ９／０２

Ｈ０３Ｈ ９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面状の底面を有する基体部と、
前記基体部の前記底面と対向する面における所定領域を囲むように前記基体部上に設けられると共に、前記基体部側と反対側が開口する枠体部と、
前記枠体部の内周面の一部であって、前記基体部側から前記開口側に進むにつれて外側に開くように傾斜し、振動子の一端部が固定される部位となる振動子固定領域と、
前記基体部の前記所定領域上に突出し、前記底面からの高さが前記振動子固定領域の前記底面からの高さよりも低くなるように設けられる突出部と、
を備え、
前記振動子が固定される場合に前記開口側から前記突出部を平面視する場合において、
前記突出部は、前記振動子の前記一端部と対向する他端部よりも前記振動子固定領域側に位置し、
前記突出部は、前記振動子の前記一端部側から前記他端部側に向かう方向と直交する方向に、前記所定領域を横断し、前記枠体部の内周面に接続している
ことを特徴とする振動子搭載用基板。

【請求項2】

前記枠体部の内周面のうち前記振動子固定領域を有する面は、前記枠体部の上部から前記基体部まで面一に傾斜している
ことを特徴とする請求項１に記載の振動子搭載用基板。

【請求項3】

前記基体部及び前記枠体部及び前記突出部は互いに一体成型されたセラミック焼結体から成る
ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動子搭載用基板。

【請求項4】

前記突出部は、前記振動子の前記他端部側から前記一端部側に向かう方向に、前記枠体部の内周面まで延在している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の振動子搭載用基板。

【請求項5】

前記突出部の前記横断する方向に垂直な断面は、台形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の振動子搭載用基板。

【請求項6】

平面状の底面を有する基体部と、
前記基体部の前記底面と対向する面における所定領域を囲むように前記基体部上に設けられると共に、前記基体部側と反対側が開口する枠体部と、
前記枠体部の内周面の一部であって、前記基体部側から前記開口側に進むにつれて外側に開くように傾斜し、振動子の一端部が固定される振動子固定領域と、
前記基体部の前記所定領域上に突出し、前記底面からの高さが前記振動子固定領域の前記底面からの高さよりも低くなるように設けられる突出部と、
前記振動子固定領域に前記一端部が固定され、前記一端部と対向する他端部が、前記一端部よりも前記底面に近くなるように配置される振動子と、
を備え、
前記開口側から前記突出部を平面視する場合において、
前記突出部は、前記振動子の前記他端部よりも前記振動子固定領域側に位置する
ことを特徴とする振動子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、底面の小面積化、低背化を可能としつつ強度を向上させることができる振動子搭載用基板、及び、それを用いた振動子デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

振動子が振動子搭載用基板上に搭載されて、パッケージ化されている振動子デバイスが知られている。この振動子デバイスとして、振動子搭載用基板の振動子が固定される領域が基板底面に対して傾斜して形成された振動子デバイスが知られている。下記特許文献１には、このような振動子デバイスが記載されている。この振動子デバイスでは、矩形状の振動子の端部が、振動子搭載用基板に形成された傾斜面上に固定されている。下記特許文献１によれば、このような構成とすることにより、振動子デバイスを小型・低背化することができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１− ５５０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の振動子搭載用基板では、振動子が固定される部位が傾斜面であるため、振動子を振動子搭載用基板の底面に対して傾斜して配置することができる。このように振動子が傾斜して配置されることにより、振動子搭載用基板の底面の面積を小さくすることができ、回路基板上における振動子搭載用基板が占有する面積を小さくすることができる。しかし、低背化を維持しつつ振動子を傾斜して配置するには、振動子搭載用基板を薄く形成しなければならず、振動子搭載用基板の強度が低下する虞が生じてしまう。

【0005】

そこで、本発明は、底面の小面積化、低背化を可能としつつ強度を向上させることができる振動子搭載用基板、及び、それを用いた振動子デバイスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を達成するため、本発明の振動子搭載用基板は、平面状の底面を有する基体部と、前記基体部の前記底面と対向する面における所定領域を囲むように前記基体部上に設けられると共に、前記基体部側と反対側が開口する枠体部と、前記枠体部の内周面の一部であって、前記基体部側から前記開口側に進むにつれて外側に開くように傾斜し、振動子の一端部が固定される部位となる振動子固定領域と、前記基体部の前記所定領域上に突出し、前記底面からの高さが前記振動子固定領域の前記底面からの高さよりも低くなるように設けられる突出部と、を備え、前記振動子が固定される場合に前記開口側から前記突出部を平面視する場合において、前記突出部は、前記振動子の前記一端部と対向する他端部よりも前記振動子固定領域側に位置することを特徴とするものである。

【0007】

このような振動子搭載用基板によれば、傾斜している枠体部の内周面に沿って振動子を配置することができるため、基体部の底面と平行に振動子を配置する場合と比べて、振動子搭載用基板の底面の面積を小さくすることができる。また、低背化するために基体部を薄くする場合であっても、突出部が基体部の強度を補填するため、振動子搭載用基板の強度を向上させることができる。しかも、この突出部は振動子固定領域より低いので、振動子を傾斜して配置することを阻害しない。そして、振動子を傾斜して配置したことにより生じた空間である振動子の他端部よりも振動子固定領域側の空間に突出部が設けられるため、突出部を設ける領域を新たに設ける必要がない。そのため、振動子搭載用基板の底面の小面積化を阻害しない。このように本発明の振動子搭載用基板によれば、底面の小面積化、低背化を可能としつつ強度を向上させることができる。

【0008】

また、前記基体部及び前記枠体部及び前記突出部は互いに一体成型されたセラミック焼結体から成ることが好ましい。ここでいう一体成型とは、単層のセラミックグリーンシートがプレス成型等されることにより、基体部と枠体部と突出部とが一体成型されたのち焼成されても良く、基体部を形成するセラミックグリーンシートと枠体部を形成するセラミックグリーンシートと突出部を形成するセラミックグリーンシートとを積層したのち焼成することで一体成型しても良い。このような振動子搭載用基板によれば、より強度を向上させることができる。

【0009】

また、前記突出部は、前記振動子の前記一端部側から前記他端部側に向かう方向と直交する方向に、前記所定領域を横断し、前記枠体の内周面に接続していることが好ましい。突出部が所定領域を横断して枠体部に接続することで、基体部に加わる応力が枠体部に分散される。よって、振動子搭載用基板の強度をより向上させることができる。

【0010】

また、前記突出部は、前記振動子の前記他端部側から前記一端部側に向かう方向に、前記枠体部の内周面まで延在していることが好ましい。このような構成とすることで、開口側から突出部を平面視する場合の突出部の面積を大きくすることができる。つまり、基体部と突出部とが接続されている部分の面積をより大きく確保することができる。よって、振動子搭載用基板の強度をより向上させることができる。

【0011】

また、本発明の振動子デバイスは、平面状の底面を有する基体部と、前記基体部の前記底面と対向する面における所定領域を囲むように前記基体部上に設けられると共に、前記基体部側と反対側が開口する枠体部と、前記枠体部の内周面の一部であって、前記基体部側から前記開口側に進むにつれて外側に開くように傾斜し、前記振動子の一端部が固定される振動子固定領域と、前記基体部の前記所定領域上に突出し、前記底面からの高さが前記振動子固定領域の前記底面からの高さよりも低くなるように設けられる突出部と、前記振動子固定領域に前記一端部が固定され、前記一端部と対向する他端部が、前記一端部よりも前記底面に近くなるように配置される振動子と、を備え、前記開口側から前記突出部を平面視する場合において、前記突出部は、前記振動子の前記他端部よりも前記振動子固定領域側に位置することを特徴とするものである。

【0012】

このような振動子デバイスは、上記のように底面の小面積化と低背化を可能としつつ強度を向上させることができる振動子搭載用基板を用いるため、小型化させつつ破損し難くすることができる。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明によれば、底面の小面積化と低背化を可能としつつ強度を向上させることができる振動子搭載用基板、及び、それを用いた振動子デバイスが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態にかかる振動子デバイスを示す図である。

【図2】図１で示す振動子デバイスの断面図である。

【図3】本発明の第２実施形態にかかる振動子デバイスを図２と同様にして示す断面図である。

【図4】本発明の第３実施形態にかかる振動子デバイスを図２と同様にして示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明にかかる振動子搭載用基板、及び、振動子デバイスの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。

【0016】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる振動子デバイスを示す図であり、図２は、図１で示す振動子デバイスの断面図である。なお、図１は、理解の容易のため分解斜視図で振動子デバイスを示している。図１、図２に示すように、本実施形態の振動子デバイス１は、振動子搭載用基板５と、振動子搭載用基板５に搭載される振動子６と、振動子６を振動子搭載用基板５に封止するための蓋体７とを主な構成として備える。

【0017】

振動子搭載用基板５は、基体部１０と、基体部１０上に設けられる枠体部２０と、基体部１０上に設けられる突出部３０とから成る。本実施形態では、振動子搭載用基板５基体部１０及び枠体部２０及び突出部３０は、単層のセラミックグリーンシートがプレス成型等された後に焼成され、互いに一体成型されたセラミック焼結体から成る。

【0018】

基体部１０は、仮に振動子搭載用基板５を基体部１０と枠体部２０と突出部３０とに分解する場合、図２に示すように平板状の形状をした部位であり、セラミック焼結体から成る。この基体部１０の底面１１は平面状の形状をしており、底面１１と対向する面である上面の所定領域１２は、後述する開口５１側から当該上面を平面視する場合に振動子６が配置される領域とされる。この所定領域１２は本実施形態では平面状とされるが、振動子６を配置することができる領域である限りにおいて特に制限はない。

【0019】

なお、基体部１０の大きさは、振動子６の大きさ等により変わるため特に限定されないが、例えば、２．５ｍｍ（縦幅）×３．２ｍｍ（横幅）×０．３ｍｍ（厚さ）とされる。

【0020】

枠体部２０は、基体部１０の所定領域１２を取り囲んで基体部１０上に設けられるセラミック焼結体から成る環状の部位である。上記のように本実施形態では枠体部２０は基体部１０と一体成型されているため、基体部１０と枠体部２０との間に物理的な境界はないが、便宜上図１、図２において基体部１０と枠体部２０との境界が破線にて示されている。枠体部２０の基体部１０側と反対側の面である上面は平坦状とされており、枠体部２０の外周側の側面の形状は基体部１０の側面の形状と同様とされている。また、枠体部２０は、上述のように環状に形成された部位であるため、枠体部２０が基体部１０上に設けられた状態で、振動子搭載用基板５としてみると、基体部１０側と反対側に開口５１が形成されている。本実施形態において開口５１は四角形の形状とされている。

【0021】

また、枠体部２０の内周面２１のうち、一部は基体部１０側から開口５１側に進むにつれて外側に開くように傾斜しており、ここに一対の電極４１、４２が形成されている。この一対の電極４１，４２を含む傾斜面の一部は、後述のように振動子６が固定される振動子固定領域２２とされる。

【0022】

それぞれの電極４１，４２は、振動子固定領域２２から、枠体部２０の上面と枠体部２０及び基体部１０の側面とを介して、基体部１０の底面１１まで延在されており、電極４１，４２の底面１１上の部位が回路基板上に配置される際の振動子デバイス１の電極とされる。

【0023】

なお、枠体部２０のサイズは、特に限定されないが、例えば２．５ｍｍ（縦幅）×３．２ｍｍ（横幅）×０．２ｍｍ（厚さ）とされ、開口のサイズは、例えば１．８ｍｍ（縦幅）×２．５ｍｍ（横幅）とされる。また、本実施形態では、傾斜面である振動子固定領域２２の傾斜角度は、枠体部２０の上面に対して、例えば１０°とされる。

【0024】

突出部３０は、基体部１０の所定領域１２上に設けられ、セラミック焼結体から成る基体部１０から突出した部位である。上記のように、本実施形態では突出部３０は基体部１０と一体成型されているため、基体部１０と突出部３０との間に物理的な境界はないが、便宜上図２において基体部１０と突出部３０との境界が破線にて示されている。また、突出部３０は、開口５１側から突出部３０を平面視する場合に、振動子固定領域２２が傾斜する方向における枠体部２０の対向する内周面２１から離間して設けられる共に、前記傾斜する方向と垂直な方向における枠体部２０の対向するそれぞれの内周面２１と接続されるように所定領域１２を横断して設けられる。また、突出部３０の前記横断する方向に垂直な断面は、台形状に形成されている。つまり、突出部３０は畦状に形成されている。また、突出部３０の基体部底面１１からの高さは、振動子固定領域２２の底面１１からの高さよりも低くされている。つまり、突出部３０の上面３１は、振動子固定領域２２よりも基体部１０側に位置している。

【0025】

振動子６は、平板状の形状をしており、振動子６を平面視する場合に略矩形状の外形とされる。また、振動子６には一端部６１に沿って図示しない一対の電極が並んで形成されており、これらの電極の位置は、振動子固定領域２２に設けられている電極４１，４２と対応している。そして、振動子６は、一端部６１が振動子固定領域２２上に位置されると共に、一端部６１と対向する他端部６２が突出部３０よりも振動子固定領域２２側と反対側に位置して、基体部１０側の主面が突出部３０に接するように配置される。そして、振動子６のそれぞれの電極が振動子固定領域２２の電極４１，４２に導電ペースト６５により固定される。なお、振動子６のそれぞれの電極が振動子固定領域２２に固定された状態において、振動子６は、突出部３０に接していても突出部３０から僅かに浮いていても良い。

【0026】

上記のように突出部３０の上面３１は振動子固定領域２２よりも基体部１０側であるため、一端部６１よりも他端部６２の方が、基体部１０の底面１１に近くなるように配置される。つまり、振動子６は、傾斜した状態で振動子搭載用基板５に固定されている。

【0027】

なお、振動子６が振動子固定領域２２に固定された状態において、開口５１側から突出部３０を平面視すると、突出部３０は、振動子固定領域２２に固定される振動子６の他端部６２よりも振動子固定領域２２側に設けられることになる。さらに、突出部３０が所定領域１２を横断する方向は、振動子固定領域２２に固定される一端部６１側から一端部６１と対向する他端部６２側に向かう方向と直交する方向となる。

【0028】

なお、本実施形態では、突出部３０の振動子６と最も近い位置となる部位は、振動子６の中心Ｃよりも、他端部６２側に位置している。

【0029】

蓋体７は矩形状の平板から成り、振動子６が上記のように固定された状態で、枠体部２０の上面上に接着剤７１で固定されている。こうして振動子６が枠体部２０で囲まれるように封止されている。

【0030】

このような振動子デバイス１は、一対の電極４１，４２に、例えば交番電圧が印加されることにより、振動子６の図示しない電極にこの電圧が印加され、振動子６が振動する。

【0031】

以上のように振動子搭載用基板５によれば、振動子固定領域２２が傾斜しているため、振動子６を基体部１０の底面１１に対して傾斜して配置することができる。従って、基体部１０の底面１１と平行に振動子６を配置する場合と比べて、当該底面１１の面積を小さくすることができる。また、低背化するために基体部１０を薄くする場合であっても、突出部３０が基体部１０の強度を補填するため振動子搭載用基板５の強度を向上させることができる。しかも、この突出部３０は振動子固定領域２２より低いので、振動子６を傾斜して配置することを阻害していない。そして、振動子６を傾斜して配置したことにより生じた空間である、振動子の他端部６２よりも振動子固定領域２２側の空間に、突出部が設けられているため、突出部を設ける領域を新たに設ける必要がない。そのため、振動子搭載用基板５の底面１１の面積を小さくすることを阻害していない。さらに、突出部３０が所定領域１２を横断して枠体部２０と結合していることで、基体部１０に加わる応力は枠体部２０に分散されるので、振動子搭載用基板５の強度がより向上する。このように本発明の振動子搭載用基板５によれば、底面１１を小面積化、低背化しつつ強度を向上させることができる。

【0032】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

【0033】

図３は、本発明の第２実施形態にかかる振動子デバイスを図２と同様にして示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の振動子デバイス１ａは、基体部１０上に設けられる突出部が第１実施形態の突出部３０と異なる形状である点において、第１実施形態の振動子デバイス１と異なる。具体的には、本実施形態の振動子搭載用基板５ａにおける突出部３０ａは、第１実施形態の突出部３０が、振動子６の他端部６２側から一端部６１側に向かう方向に、振動子固定領域２２側の枠体部２０の内周面２１まで延在している形状であり、他の点について突出部３０と同様である。なお、本実施形態では、枠体部２０の一部と突出部３０ａとの間に物理的な境界はないが、便宜上図３において枠体部２０と突出部３０ａとの境界が破線にて示されている。

【0034】

本実施形態の振動子搭載用基板５ａによれば、突出部３０ａの上面３１は振動子６よりも基体部１０側に位置するため、振動子６が傾斜して配置されることを阻害せずに、開口５１側から突出部３０ａを平面視する場合の突出部３０ａの面積を大きくすることができる。別言すれば、基体部１０と突出部３０ａとを合わせた厚みが大きい部分をより大きく確保することができる。従って、振動子搭載用基板５ａは、第１実施形態の振動子搭載用基板５よりも強度を向上させることができる。

【0035】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

【0036】

図４は、本発明の第３実施形態にかかる振動子デバイスを図２と同様にして示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の振動子デバイス１ｂは、枠体部が第１実施形態の枠体部２０と一部異なる形状とされる点において、第１実施形態の振動子デバイス１と異なる。

【0037】

具体的には、本実施形態の振動子搭載用基板５ｂにおいて、枠体部２０ｂの内周面２１のうち振動子固定領域２２を有する面２１ｂは、枠体部２０ｂの上部から基体部１０まで面一に傾斜されている点において、第１実施形態の枠体部２０と異なり、他の点について枠体部２０と同様の構成とされる。

【0038】

本実施形態の振動子搭載用基板５ｂによれば、枠体部２０ｂの内周面２１の一部２１ｂが振動子固定領域２２と面一に形成されることで、振動子６が傾斜して配置されることを阻害せずに、振動子搭載用基板５ｂの強度を向上させることができる。つまり、振動子６が傾斜して配置されることを阻害しない限りにおいて、枠体が形成される範囲を大きくして、枠体によっても振動子搭載用基板５ｂの強度を向上させるのである。

【0039】

以上、本発明について、第１〜第３実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0040】

例えば、上記実施形態では、振動子搭載用基板５，５ａ，５ｂの基体部１０と枠体部２０，２０ｂと突出部３０，３０ａとが単層のセラミックグリーンシートがプレス成型等された後に焼成され、互いに一体成型されたセラミック焼結体から成るものとされた。しかし、基体部１０を形成するセラミックグリーンシートと枠体部２０，２０ｂを形成するセラミックグリーンシートと突出部３０，３０ａを形成するセラミックグリーンシートとを積層したのち焼成することで一体成型しても良い。ただし、上記のように単層のセラミックグリーンシートがプレス成型等された後に焼成されることで、振動子搭載用基板５，５ａ，５ｂの基体部１０と枠体部２０，２０ｂと突出部３０，３０ａが一体とされる場合、物理的な継ぎ目がなく一体であるため、継ぎ目がある場合に比べて、振動子搭載用基板５，５ａ，５ｂの強度をより向上させることができる。或いは、基体部１０と枠体部２０，２０ｂと突出部３０，３０ａとをそれぞれ別体に形成して、基体部１０上に枠体部２０，２０ｂと突出部３０，３０ａとを設置しても良い。

【0041】

また、上記実施形態の突出部３０、３０ａの上面３１は平坦で無くても良い。

【0042】

また、第２実施形態のように形成された突出部３０ａと、第３実施形態のように形成された枠体部２０ｂとがそれぞれ基体部１０上に設けられても良い。

【産業上の利用可能性】

【0043】

以上説明したように、本発明によれば、底面の小面積化、低背化を可能としつつ強度を向上させることができる振動子搭載用基板、及び、それを用いた振動子デバイスが提供され、電子回路に利用することが期待される。

【符号の説明】

【0044】

１，１ａ，１ｂ・・・振動子デバイス
５，５ａ，５ｂ・・・振動子搭載用基板
６・・・振動子
７・・・蓋体
１０・・・基体部
１１・・・底面
１２・・・所定領域
２０，２０ｂ・・・枠体部
２１・・・内周面
２１ｂ・・・内周面の一部
２２・・・振動子固定領域
３０，３０ａ・・・突出部
３１・・・突出部の上面
４１，４２・・・電極
５１・・・開口
６１・・・振動子の一端部
６２・・・振動子の他端部
６５・・・導電ペースト
７１・・・接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】