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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108371
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】圧電振動デバイス
(51)【国際特許分類】
H03B 5/32 20060101AFI20240805BHJP
【ＦＩ】
H03B5/32 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023012697
(22)【出願日】2023-01-31
(71)【出願人】
【識別番号】000149734
【氏名又は名称】株式会社大真空
(74)【代理人】
【識別番号】100142022
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 一晃
(74)【代理人】
【識別番号】100196623
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 計介
(72)【発明者】
【氏名】古城 琢也
【テーマコード（参考）】
5J079
【Ｆターム（参考）】
5J079AA04
5J079BA43
5J079CB02
5J079FA01
5J079HA03
5J079HA05
5J079HA06
5J079HA25
5J079HA26
5J079HA28
(57)【要約】
【課題】樹脂基板に対する外部接続端子の剥離強度を向上させた圧電振動デバイスを提供する。
【解決手段】少なくとも振動子２と、少なくとも振動子２を保護するモールド部１２と、一方の主面に配線パターンを有する第１実装面１１ａと、一方の主面に平行な他方の主面の前記配線パターンと接続されるとともに外部基板に接続するための複数の外部接続端子１１ｇを有する第２実装面１１ｂとが構成された平面視矩形の基板１１と、を有する圧電振動デバイス１である。複数の外部接続端子１１ｇのうち少なくとも一つは、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、外部接続端子１１ｇと重なる位置において、基板１１の第２実装面１１ｂ側から第１実装面１１ａ側に向かって延びる孔または凹部の壁面に密着している金属部材であるアンカー部１１ｋに接続される。
【選択図】図８
【解決手段】少なくとも振動子２と、少なくとも振動子２を保護するモールド部１２と、一方の主面に配線パターンを有する第１実装面１１ａと、一方の主面に平行な他方の主面の前記配線パターンと接続されるとともに外部基板に接続するための複数の外部接続端子１１ｇを有する第２実装面１１ｂとが構成された平面視矩形の基板１１と、を有する圧電振動デバイス１である。複数の外部接続端子１１ｇのうち少なくとも一つは、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、外部接続端子１１ｇと重なる位置において、基板１１の第２実装面１１ｂ側から第１実装面１１ａ側に向かって延びる孔または凹部の壁面に密着している金属部材であるアンカー部１１ｋに接続される。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも圧電振動子と、
少なくとも前記圧電振動子を保護する樹脂モールド部と、
一方の主面に配線パターンを有する部品搭載面と、前記一方の主面に平行な他方の主面の前記配線パターンと接続されるとともに外部基板に接続するための複数の外部接続端子を有する実装面とが構成された平面視矩形の樹脂基板と、を有し、
少なくとも前記圧電振動子が前記部品搭載面に搭載され、前記部品搭載面の少なくとも一部が少なくとも前記圧電振動子を含むように前記樹脂モールド部によって覆われ、前記外部接続端子が少なくとも平面視矩形の前記実装面の四隅にそれぞれ位置している圧電振動デバイスであって、
前記複数の外部接続端子のうち少なくとも一つは、
前記実装面に垂直な方向に見て、前記外部接続端子と重なる位置において、前記樹脂基板の前記実装面側から前記部品搭載面側に向かって延びる貫通孔または凹部の壁面に密着している金属部材であるアンカー部に接続される、
圧電振動デバイス。
少なくとも前記圧電振動子を保護する樹脂モールド部と、
一方の主面に配線パターンを有する部品搭載面と、前記一方の主面に平行な他方の主面の前記配線パターンと接続されるとともに外部基板に接続するための複数の外部接続端子を有する実装面とが構成された平面視矩形の樹脂基板と、を有し、
少なくとも前記圧電振動子が前記部品搭載面に搭載され、前記部品搭載面の少なくとも一部が少なくとも前記圧電振動子を含むように前記樹脂モールド部によって覆われ、前記外部接続端子が少なくとも平面視矩形の前記実装面の四隅にそれぞれ位置している圧電振動デバイスであって、
前記複数の外部接続端子のうち少なくとも一つは、
前記実装面に垂直な方向に見て、前記外部接続端子と重なる位置において、前記樹脂基板の前記実装面側から前記部品搭載面側に向かって延びる貫通孔または凹部の壁面に密着している金属部材であるアンカー部に接続される、
圧電振動デバイス。
【請求項2】
請求項１に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記実装面の四隅にそれぞれ位置している前記外部接続端子は、
前記実装面に垂直な方向に見て、それぞれの前記外部接続端子と重なる位置の前記アンカー部に接続されている、
圧電振動デバイス。
前記実装面の四隅にそれぞれ位置している前記外部接続端子は、
前記実装面に垂直な方向に見て、それぞれの前記外部接続端子と重なる位置の前記アンカー部に接続されている、
圧電振動デバイス。
【請求項3】
請求項１または２に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記樹脂基板の前記実装面側から前記部品搭載面側に向かって延びる孔または凹部の内部に、金属部材が充填され、前記アンカー部として構成される、
圧電振動デバイス。
前記樹脂基板の前記実装面側から前記部品搭載面側に向かって延びる孔または凹部の内部に、金属部材が充填され、前記アンカー部として構成される、
圧電振動デバイス。
【請求項4】
請求項１または２に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記アンカー部の前記部品搭載面側の端部は、前記配線パターンと電気的に接続されていない、
圧電振動デバイス。
前記アンカー部の前記部品搭載面側の端部は、前記配線パターンと電気的に接続されていない、
圧電振動デバイス。
【請求項5】
請求項１または２に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記樹脂基板は、
ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂のうちいずれか一つから構成される、
圧電振動デバイス。
前記樹脂基板は、
ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂のうちいずれか一つから構成される、
圧電振動デバイス。
【請求項6】
請求項１または２に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記樹脂基板は、
一方の主面に配線パターンを有する複数の層が厚み方向に積層され、前記層が有する孔に充填された導体であるビア導体によって、重なり合う前記層の配線パターン同士を接続している積層基板として構成され、
前記外部接続端子を有する層と重なり合う前記層が有する前記ビア導体のうち前記外部接続端子に接続されているビア導体が前記アンカー部として機能する、
圧電振動デバイス。
前記樹脂基板は、
一方の主面に配線パターンを有する複数の層が厚み方向に積層され、前記層が有する孔に充填された導体であるビア導体によって、重なり合う前記層の配線パターン同士を接続している積層基板として構成され、
前記外部接続端子を有する層と重なり合う前記層が有する前記ビア導体のうち前記外部接続端子に接続されているビア導体が前記アンカー部として機能する、
圧電振動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
圧電振動デバイスは、例えば水晶振動片を用いた水晶振動子が含まれる。前記水晶振動子は、圧電素子である水晶振動片と、前記水晶振動片を保持する保持部材と、前記保持部材を密閉する蓋部材とを有する。前記水晶振動子は、セラミック等の絶縁体から構成される箱状の前記保持部材内に前記水晶振動片が保持されている。前記水晶振動子は、前記水晶振動片の電極と前記保持部材の電極とが接合された状態で前記蓋部材によって前記保持部材内の前記水晶振動片が密閉されている。
【0003】
基板上に前記圧電素子と集積回路素子とを実装した圧電振動デバイスは、各種電子機器の小型化に伴い、パッケージの小型化が求められている。そこで、前記基板上に積層構造の前記圧電振動子と前記集積回路素子を実装した圧電振動デバイスが知られている。例えば、特許文献１に記載の圧電振動子（水晶振動子パッケージ）内蔵の圧電振動デバイス（圧電デバイス）は、下面に外部接続端子（外部端子）が形成された基板と、前記基板の配線パターンが形成された面に配置され、前記配線パターンに電気的に接続される水晶振動子パッケージ及び集積回路素子（回路モジュール）と、前記水晶振動子パッケージ及び前記回路モジュールを含み、前記基板上を覆うモールド樹脂部（樹脂部）と、を備えている。前記圧電振動デバイスは、前記外部接続端子によって外部基板に接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－３６５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の圧電振動デバイスは、ガラスエポキシ樹脂等から構成される樹脂基板上に前記圧電振動子及び前記集積回路素子が搭載されている。このようなガラスエポキシ樹脂等から構成される前記樹脂基板は、従来のセラミックから構成されている基板と比べて経年劣化しやすく、熱による膨張及び収縮等によって強度が低下し易い。よって、長期間使用された前記圧電振動デバイスを検査等のために外部基板から取り外す際、前記外部基板に接合されている前記外部接続端子が前記樹脂基板から剥離してしまう可能性があった。
【0006】
本発明は、樹脂基板に対する外部接続端子の剥離強度を向上させた圧電振動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】
【0007】
本発明者らは、樹脂基板に対する外部接続端子の剥離強度を向上させた圧電振動デバイスについて検討した。鋭意検討の結果、本発明者は、以下のような構成に想到した。
【0008】
圧電振動デバイスは、少なくとも圧電振動子と、少なくとも前記圧電振動子を保護する樹脂モールド部と、一方の主面に配線パターンを有する部品搭載面と、前記一方の主面に平行な他方の主面の前記配線パターンと接続されるとともに外部基板に接続するための複数の外部接続端子を有する実装面とが構成された平面視矩形の樹脂基板と、を有する。また、前記圧電振動デバイスは、少なくとも前記圧電振動子が前記部品搭載面に搭載され、前記部品搭載面の少なくとも一部が少なくとも前記圧電振動子を含むように前記樹脂モールド部によって覆われ、前記外部接続端子が少なくとも前記実装面の四隅にそれぞれ位置している。前記複数の外部接続端子のうち少なくとも一つは、前記実装面に垂直な方向に見て、前記外部接続端子と重なる位置において、前記樹脂基板の前記実装面側から前記部品搭載面側に向かって延びる貫通孔または凹部の壁面に密着している金属部材であるアンカー部に接続される。
【0009】
上述の構成では、圧電振動デバイスは、樹脂基板の実装面に設けられた外部接続端子にアンカー部が接続されている。つまり、前記アンカー部は、前記外部接続端子と一体に構成されている。よって、前記樹脂基板と前記外部接続端子との接触面積は、前記アンカー部と前記孔または前記凹部の壁面との接触面積分が増加している。また、前記樹脂基板と前記外部接続端子との接触面は、前記樹脂基板の実装面に略平行な平面と前記樹脂基板の実装面に垂直な円筒面とによって構成される。これにより、前記樹脂基板と前記外部接続端子との接触面積の増加による密着力の増大、複数の異なる形状及び位置の接触面に生じる密着力による密着、及び前記孔または前記凹部に金属部材が入り込むことによるアンカー効果によって、前記樹脂基板に対する前記外部接続端子の剥離強度を向上させることができる。
【0010】
他の観点によれば、本発明の圧電振動デバイスは、以下の構成を含むことが好ましい。前記実装面の四隅にそれぞれ位置している前記外部接続端子は、前記実装面に垂直な方向に見て、それぞれの前記外部接続端子と重なる位置の前記アンカー部に接続されている。
【0011】
上述の構成では、前記樹脂基板の実装面の四隅にそれぞれ位置している前記外部接続端子には、前記アンカー部が接続されている。前記樹脂基板は、熱要因による膨張及び収縮、振動等の外部からの機械的な力が加わった場合、前記樹脂基板の四隅に位置する外部接続端子に最も力が伝わり、前記樹脂基板から四隅に位置する外部接続端子が剥離し易くなる。よって、前記樹脂基板の四隅に位置する前記外部接続端子に前記アンカー部を接続することで、熱要因、外部からの機械的な力によって前記樹脂基板から剥離する可能性が有る前記外部接続端子の剥離強度を向上させることができる。
【0012】
他の観点によれば、本発明の圧電振動デバイスは、以下の構成を含むことが好ましい。前記圧電振動デバイスは、前記樹脂基板の前記実装面側から前記部品搭載面側に向かって延びる孔または凹部の内部に、金属部材が充填され、前記アンカー部として構成される。
【0013】
上述の構成では、前記アンカー部は、前記樹脂基板が有する孔または凹部の内部に充填された金属部材によって構成されている。よって、前記アンカー部は、前記孔または前記凹部の壁面から剥離し難い。これにより、前記樹脂基板と前記外部接続端子との接触面積の増加、及び前記孔または前記凹部に金属部材が入り込むことによるアンカー効果によって、前記樹脂基板に対する前記外部接続端子の剥離強度を向上させることができる。
【0014】
他の観点によれば、本発明の圧電振動デバイスは、以下の構成を含むことが好ましい。前記アンカー部の前記部品搭載面側の端部は、前記配線パターンと電気的に接続されていない。
【0015】
上述の構成では、前記アンカー部は、前記樹脂基板の実装面に垂直な方向に見て重なっている外部接続端子だけに接続されている。つまり、前記アンカー部は、配線パターンの一部ではなく、前記樹脂基板に対して前記外部接続端子を密着させる部材として構成されている。よって、前記アンカー部は、配線パターンへの接続性、寄生容量等を考慮する必要がないので任意の位置において任意の形状で前記外部端子に接続することができる。これにより、前記樹脂基板と前記外部接続端子との接触面積を増加させ且つアンカー効果によって、前記樹脂基板に対する前記外部接続端子の剥離強度を向上させることができる。
【0016】
他の観点によれば、本発明の圧電振動デバイスは、以下の構成を含むことが好ましい。前記樹脂基板は、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂のうちいずれか一つから構成される。
【0017】
上述の構成では、前記樹脂基板は、加工が容易な絶縁性材料によって構成されている。よって、前記樹脂基板は、前記樹脂基板に対する前記外部接続端子の剥離強度を向上可能なアンカー部を構成するために任意の位置において任意の形状の孔または凹部を形成することができる。これにより、前記樹脂基板と前記外部接続端子との接触面積を増加させ且つアンカー効果によって、前記樹脂基板に対する前記外部接続端子の剥離強度を向上させる前記アンカー部を構成することができる。
【0018】
他の観点によれば、本発明の圧電振動デバイスは、以下の構成を含むことが好ましい。前記樹脂基板は、一方の主面に配線パターンを有する複数の層が厚み方向に積層され、前記層が有する孔に充填された導体であるビア導体によって、重なり合う前記層の配線パターン同士を接続している積層基板として構成される。前記外部接続端子を有する層と重なり合う前記層が有する前記ビア導体のうち前記外部接続端子に接続されているビア導体が前記アンカー部として機能する。
【0019】
上述の構成では、前記樹脂基板は、複数の層が積層された積層基板として構成されている。また、前記外部接続端子には、前記重なり合う層の配線パターン同士を電気的に接続するビア導体がアンカー部として接続されている。つまり、前記アンカー部は、一端部に外部接続端子が接続され、他端部に配線パターンが接続されているので、前記樹脂基板に対する剥離強度が向上する。これにより、前記樹脂基板に対する前記外部接続端子の剥離強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明の一実施形態によれば、樹脂基板に対する外部接続端子の剥離強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下で、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一の符号を付して、その同一部分の説明は繰り返さない。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表していない。なお、以下の実施形態において、「主面」とは、対象部材において最も面積が大きい面、または板状部材において、厚み方向に見た際に見える最も面積が大きい面を意味する。
【0023】
なお、以下の本発明の実施の形態である圧電振動デバイス１の説明において、振動子２、２２及び基板１１、ｈの長手方向を「Ｘ方向」、短手方向を「Ｙ方向」、振動子２２における枠部２４の開口方向であってＸ方向とＹ方向に直交する方向及び基板１１、３１において主面に垂直な方向を「Ｚ方向」とする。また、本実施形態において、Ｘ方向及びＹ方向は、水平面上の方向である。Ｚ方向は、鉛直方向である。ただし、この方向の定義により、圧電振動デバイス１の使用時の向きを限定する意図はない。
【0024】
また、以下の説明において、“固定”、“接続”、“接合”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。
【0025】
［実施形態１］
＜圧電振動デバイス１の構成＞
次に、図１から図５を用いて、本発明の圧電振動デバイスの実施形態１である圧電振動デバイス１について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る圧電振動デバイス１の平面図である。図２は、圧電振動デバイス１における振動子２の側面図である。図３は、図２におけるＢ矢視断面図である。図４は、圧電振動デバイス１における振動子２の底面図である。図５は、圧電振動デバイス１が樹脂モールドされた状態での図１におけるＡ矢視断面図である。
＜圧電振動デバイス１の構成＞
次に、図１から図５を用いて、本発明の圧電振動デバイスの実施形態１である圧電振動デバイス１について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る圧電振動デバイス１の平面図である。図２は、圧電振動デバイス１における振動子２の側面図である。図３は、図２におけるＢ矢視断面図である。図４は、圧電振動デバイス１における振動子２の底面図である。図５は、圧電振動デバイス１が樹脂モールドされた状態での図１におけるＡ矢視断面図である。
【0026】
【0027】
図２から図４に示すように、振動子２は、加えられた力を電圧に変換し、または印加された電圧を力に変換する圧電体を有する圧電振動子である。振動子２は、圧電振動板３と、第１封止部材６と、第２封止部材７とを有する圧電振動子である。振動子２は、圧電振動板３を第１封止部材６と第２封止部材７とによって挟んでいるサンドイッチ構造である。
【0028】
図３に示すように、圧電振動板３は、圧電材料である水晶から構成されている矩形の板状部材である。圧電振動板３の一方の主面及び他方の主面は、一対の励振電極４ａを有している。また、圧電振動板３は、一部を残して一対の励振電極４ａを囲うように一方の主面から他方の主面に向かって貫通する切り欠き部４ｂを有している。これにより、一対の励振電極４ａが位置している部分は、Ｚ方向に振動可能な片持ち構造の振動部４として構成される。圧電振動板３は、両方の主面に、振動部４を囲むように第１封止部材６及び第２封止部材７と接合される接合材５を有している。
【0029】
図２に示すように、第１封止部材６及び第２封止部材７は、圧電振動板３の振動部４を封止する部材である。第１封止部材６及び第２封止部材７は、圧電振動板３と同一の水晶から構成されている矩形の板状部材である。第１封止部材６及び第２封止部材７は、主面を圧電振動板３の主面に対向させた際、圧電振動板３の主面の全面を覆うことができる形状である。第１封止部材６及び第２封止部材７は、一方の主面に、圧電振動板３の接合材５と接合する接合材５を有している。
【0030】
圧電振動板３の一方の主面は、第１封止部材６によって覆われている。圧電振動板３の他方の主面は、第２封止部材７によって覆われている。この際、圧電振動板３の接合材５と第１封止部材６及び第２封止部材７の接合材５とが拡散結合する。これにより、圧電振動板３の振動部４は、第１封止部材６及び第２封止部材７によって気密封止される。
【0031】
図４に示すように、第２封止部材７は、他方の主面に、基板１１の電極と電気的に接続する４つの振動子実装端子７ａを有している。４つの振動子実装端子７ａは、導電性の金属から構成されている板状の端子である。４つの振動子実装端子７ａは、矩形の４隅にそれぞれ位置している。
【0032】
このように構成される振動子２は、圧電振動板３の両方の主面を第１封止部材６と第２封止部材７とによってそれぞれ封止した３層構造のパッケージとして構成される。また、振動子２は、圧電振動板３の両方の主面を第１封止部材６と第２封止部材７とによって覆うことで、圧電振動板３が有する振動部４を内部に含む内部空間が形成される。つまり、振動子２は、このパッケージの内部空間に、一対の励振電極４ａを含む振動部４が気密封止されている。内部空間内には、窒素ガス等の不活性ガスが封入されている。振動子２は、印加された電圧によって所定の周波数で発振する。
【0033】
図１に示すように、集積回路素子１０は、振動子２を制御するＩＣである。集積回路素子１０は、周囲の温度状態を検知する感温素子（サーミスタ）に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等の電子回路等を有している。集積回路素子１０は、発振回路で生成された発振出力をクロック信号等の基準信号として集積回路素子実装端子１０ａを通じて外部に出力する。
【0034】
基板１１は、振動子２と集積回路素子１０とを配線パターンによって電気的に接続し且つ一体に構成する樹脂基板である。基板１１は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂のうちいずれか一つから構成される。基板１１は、単一の層からなる基板である。基板１１における一対の主面のうち一方の主面は、銅等の導体によって形成された４つの接続端子１１ｄ、パッド、ランド等を含む前記配線パターンを有する第１実装面１１ａとして構成されている。４つの接続端子１１ｄは、内部配線１１ｃを介して第１実装面１１ａの複数のパッドを含む前記配線パターンと電気的に接続されている。内部配線１１ｃは、少なくとも一部が絶縁用樹脂で覆われている。このように、単層の基板１１は、第１実装面１１ａと第２実装面１１ｂとしかないため内部配線１１ｃをシンプルに構成することができる。
【0035】
基板１１の第１実装面１１ａは、振動子２及び集積回路素子１０が搭載されている部品搭載面である。振動子２は、第２封止部材７（図２参照）を第１実装面１１ａと対向するようにして基板１１に配置されている。第２封止部材７が有している４つの振動子実装端子７ａ（図４参照）は、導電性のはんだＨによって第１実装面１１ａの４つの接続端子１１ｄにそれぞれ電気的に接続されている。同様に、集積回路素子１０の集積回路素子実装端子１０ａは、ワイヤー１０ｂ及び第１実装面１１ａのワイヤー接続用パッドであるワイヤー接続端子１１ｐを介して第１実装面１１ａの配線パターンにそれぞれ電気的に接続されている。このように、振動子２と集積回路素子１０とは、基板１１の第１実装面１１ａ上に並んで位置している。
【0036】
図５に示すように、基板１１における前記一方の主面に平行な他方の主面は、図示しない外部基板に実装するための外部接続端子１１ｇを有する実装面である第２実装面１１ｂとして構成されている。外部接続端子１１ｇは、導電性の金属から構成されている板状の端子である。外部接続端子１１ｇは、内部配線１１ｃ（図示省略）を介して第１実装面１１ａの複数のパッドを含む前記配線パターンと電気的に接続されている。
【0037】
基板１１は、第１実装面１１ａに実装された振動子２と集積回路素子１０とを第１実装面１１ａ上の図示しない配線パターン、内部配線１１ｃ及び第２実装面１１ｂの外部接続端子１１ｇを介して、図示しない外部基板に電気的に接続可能に構成されている。これにより、振動子２は、外部基板から印加された電圧によって所定の周波数で発振する。
【0038】
図５に示すように、モールド部１２は、基板１１と、基板１１に実装された振動子２及び集積回路素子１０とのうち少なくとも振動子２を保護する。モールド部１２は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である。モールド部１２は、基板１１と、基板１１に実装された振動子２及び集積回路素子１０とのうち少なくとも振動子２の一部を、熱硬化したエポキシ樹脂で覆っている。本実施形態において、モールド部１２は、基板１１の第１実装面１１ａと、基板１１の第１実装面１１ａに実装された振動子２及び集積回路素子１０とを覆っている。一方、基板１１の第２実装面１１ｂは、モールド部１２によってモールドされていない。
【0039】
【0040】
図６に示すように、基板１１の第１実装面１１ａは、振動子２及び集積回路素子１０と電気的に接続される一方の主面である。第１実装面１１ａは、凹部１１ｆを有している。凹部１１ｆは、Ｚ方向に見て、Ｘ方向及びＹ方向に広がる矩形状の窪みである。凹部１１ｆは、振動子２の振動子実装端子７ａ（図２参照）をそれぞれ内部に配置可能な形状である。凹部１１ｆ内には、それぞれ略Ｌ字状の接続端子１１ｄが位置している。つまり、基板１１は、４つの接続端子１１ｄを有している。接続端子１１ｄは、導電性の金属から構成されている板状の端子である。
【0041】
接続端子１１ｄは、それぞれの凹部１１ｆの底面からＺ方向に突出している。４つの接続端子１１ｄ（以下、単に「接続端子１１ｄ」と記す）の主面は、振動子２の４つの振動子実装端子７ａにそれぞれ接合する接合面１１ｅとして構成されている。接合面１１ｅは、第１実装面１１ａよりも第２実装面１１ｂ側に位置している。つまり、接合面１１ｅは、第１実装面１１ａよりも凹んでいる。接合面１１ｅは、基板１１の絶縁性の基材で覆われずに露出している。
【0042】
また、接続端子１１ｄには、内部配線１１ｃが接続されている。内部配線１１ｃは、導電性の金属から構成されている。内部配線１１ｃは、第１実装面１１ａの配線パターンと外部接続端子１１ｇ（図８参照）とを電気的に接続する。内部配線１１ｃは、凹部１１ｆ内においてそれぞれの接続端子１１ｄに接続している。
【0043】
［実施形態１の変形例１］
＜圧電素子をワイヤーで接続＞
図７に圧電振動デバイス１の変形例１における平面図を示す。図７に示すように、圧電振動デバイス１は、振動子２の振動子実装端子７ａと第１実装面１１ａのワイヤー接続端子１１ｐとをワイヤー１０ｂで接続する構成でもよい。振動子２は、基板１１の第１実装面１１ａをＺ方向に見て、振動子実装端子７ａが視認できるように第１実装面１１ａ上に配置される。振動子実装端子７ａは、ワイヤー１０ｂによって及び第１実装面１１ａのワイヤー接続端子１１ｐを介して第１実装面１１ａの配線パターンにそれぞれ電気的に接続されている。このように、振動子２及び集積回路素子１０は、はんだ、接合材、接着材等を用いて基板１１の配線パターンに電気的に接続される構成だけでなく、ワイヤー１０ｂを用いて基板１１の配線パターンに電気的に接続される構成でもよい。また、接合材として金属バンプを用いてもよい。
＜圧電素子をワイヤーで接続＞
図７に圧電振動デバイス１の変形例１における平面図を示す。図７に示すように、圧電振動デバイス１は、振動子２の振動子実装端子７ａと第１実装面１１ａのワイヤー接続端子１１ｐとをワイヤー１０ｂで接続する構成でもよい。振動子２は、基板１１の第１実装面１１ａをＺ方向に見て、振動子実装端子７ａが視認できるように第１実装面１１ａ上に配置される。振動子実装端子７ａは、ワイヤー１０ｂによって及び第１実装面１１ａのワイヤー接続端子１１ｐを介して第１実装面１１ａの配線パターンにそれぞれ電気的に接続されている。このように、振動子２及び集積回路素子１０は、はんだ、接合材、接着材等を用いて基板１１の配線パターンに電気的に接続される構成だけでなく、ワイヤー１０ｂを用いて基板１１の配線パターンに電気的に接続される構成でもよい。また、接合材として金属バンプを用いてもよい。
【0044】
【0045】
図８に示すように、基板１１の第２実装面１１ｂは、図示しない外部基板と電気的に接続される他方の主面である。第２実装面１１ｂは、四隅に４つの外部接続端子１１ｇを有する。また、第２実装面１１ｂは、４つの外部接続端子１１ｇに対応した４つの凹部１１ｊを有している。４つの凹部１１ｊは、任意に定められた範囲が第２実装面１１ｂに垂直な方向に窪んだ段差部である。４つの凹部１１ｊは、Ｚ方向に見て基板１１の長辺と短辺との交点である頂点を含む４隅にそれぞれ位置している。また、４つの凹部１１ｊは、それぞれ頂点から延びる基板１１の外縁である長辺の一部と短辺の一部とを含む範囲が窪んでいる。凹部１１ｊは、外部基板の実装端子をそれぞれ内部に配置可能な形状である。
【0046】
外部接続端子１１ｇは、一方の主面が図示しない外部基板の接続端子に接合する端子として構成されている。４つの外部接続端子１１ｇ（以下、単に「外部接続端子１１ｇ」と記す）は、導電性の金属から構成されている略矩形の板状の端子である。外部接続端子１１ｇは、４つの凹部１１ｊの底面にそれぞれ密着している。外部接続端子１１ｇは、それぞれ略矩形状に形成されている。外部接続端子１１ｇは、主面に外部基板の接続端子に接合する接合面１１ｈを有している。接合面１１ｈは、基板１１の絶縁性の基材で覆われずに露出している。接合面１１ｈは、第２実装面１１ｂよりも第１実装面１１ａ側に位置している。つまり、接合面１１ｈは、第２実装面１１ｂよりも凹んでいる。
【0047】
外部接続端子１１ｇには、内部配線１１ｃが接続されている。内部配線１１ｃは、基板１１の内部を通過して凹部１１ｊ内に位置している。外部接続端子１１ｇは、図示しない外部基板の接続端子にはんだ等で接合される。
【0048】
【0049】
図１、図５、図６、図８に示すように、アンカー部１１ｋは、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させる部材である。圧電振動デバイス１には、基板１１の第２実装面１１ｂに位置する４つの外部接続端子１１ｇに対してそれぞれ１つのアンカー部１１ｋが設けられている。以下の実施形態において、アンカー部１１ｋは、特に記載がない限り４つのアンカー部１１ｋを意味する。
【0050】
基板１１には、アンカー部１１ｋを構成するために、基板１１の第１実装面１１ａ側から第２実装面１１ｂ側に向かって延びる貫通孔を有している。前記貫通孔は、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、外部接続端子１１ｇと重なるように配置されている。前記貫通孔の両端部には、前記貫通孔の内径よりも大きい外径の円環状の導体であるランド１１ｎが位置している。ランド１１ｎは、第１実装面１１ａに密着している。アンカー部１１ｋは、前記貫通孔の壁面を覆っている金属部材によって構成されている。本実施形態において、アンカー部１１ｋは、前記貫通孔に充填されている柱状の金属部材である。よって、アンカー部１１ｋは、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、外部接続端子１１ｇと重なるように配置されている。
【0051】
アンカー部１１ｋの第２実装面１１ｂ側の端部は、外部接続端子１１ｇに接続されている。アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、ランド１１ｎに接続されている。よって、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇ及びランド１１ｎと一体に構成されている。アンカー部１１ｋの側面は、前記貫通孔の壁面に密着している。
【0052】
ランド１１ｎは、基板１１が有する配線パターン等と電気的に接続されていない。つまり、アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、基板１１が有する配線パターン等と電気的に接続されていない。したがって、アンカー部１１ｋは、制御信号等を伝達する配線パターン等の機能を有していない。アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇ及びランド１１ｎと同一種類の金属材料が好ましい。
【0053】
図５に示すように、アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、第１実装面１１ａから突出した状態で位置している。また、アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、ランド１１ｎとともに絶縁用樹脂で覆われている。よって、アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、第１実装面１１ａに実装される振動子２及び集積回路素子１０に対して電気的に絶縁されている。
【0054】
このように構成されるアンカー部１１ｋは、基板１１の前記貫通孔の壁面と密着している。前記貫通孔内に空間を有さないアンカー部１１ｋは、前記貫通孔または前記凹部の壁面から剥離し難い。よって、アンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、基板１１との接触面積にアンカー部１１ｋと前記貫通孔の壁面との接触面積が加わり、基板１１に対する密着力が増大する。また、アンカー部１１ｋは、基板１１の前記貫通孔に入り込むことで基板１１に対してアンカー効果を奏している。よって、アンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、アンカー部１１ｋのアンカー効果によって基板１１に対する密着力が増大する。更に、アンカー部１１ｋは、第１実装面１１ａ側の端部に接続されているランド１１ｎによって、基板１１の第１実装面１１ａに係合している（図５参照）。つまり、ランド１１ｎは、アンカー部１１ｋの一部として機能している、よって、アンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、第１実装面１１ａとの係合によって基板１１に対する密着力が増大する。これにより、アンカー部１１ｋは、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させることができる。
【0055】
ところで、圧電振動デバイス１は、熱要因による基板１１の膨張及び収縮、基板１１に加わる振動等の外部からの機械的な力よって、基板１１の四隅に位置する外部接続端子１１ｇに外部接続端子１１ｇを剥離する力が生じやすい。しかしながら、アンカー部１１ｋによって剥離強度が向上した外部接続端子１１ｇを有する圧電振動デバイス１は、基板１１の熱膨張及び熱収縮が生じたり、外部からの機械的な力が加わったりしても基板１１から外部接続端子１１ｇが剥離し難い。
【0056】
［実施形態１の変形例２］
＜基板が凹部を有する場合＞
次に、図９を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例２について説明する。図９は、本圧電振動デバイス１の変形例２における図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。
＜基板が凹部を有する場合＞
次に、図９を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例２について説明する。図９は、本圧電振動デバイス１の変形例２における図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。
【0057】
図９に示すように、アンカー部１１ｋは、基板１１の第１実装面１１ａ側から第２実装面１１ｂ側に向かって窪んでいる凹部の壁面を覆っている金属部材によって構成されている。本実施形態において、アンカー部１１ｋは、前記凹部に充填されている凸状の金属部材である。アンカー部１１ｋは、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、外部接続端子１１ｇと重なるように配置されている。
【0058】
アンカー部１１ｋの第２実装面１１ｂ側の端部は、外部接続端子１１ｇに接続されている。よって、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇと一体に構成されている。アンカー部１１ｋの側面及び第１実装面１１ａ側の端面は、前記凹部の底面に密着している。
【0059】
アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、基板１１が有する配線パターン等と電気的に接続されていない。また、アンカー部１１ｋの側面は、基板１１が有する配線パターン等と電気的に接続されていない。したがって、アンカー部１１ｋは、制御信号等を伝達する配線パターン等の機能を有しておらず、基板１１によって電気的に絶縁されている。
【0060】
このように構成されるアンカー部１１ｋは、基板１１の前記凹部の壁面と密着している。よって、アンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、基板１１との接触面積の増加に伴い、基板１１に対する密着力が増大する。また、外部接続端子１１ｇは、アンカー部１１ｋに生じるアンカー効果によって基板１１に対する密着力が増大する。これにより、アンカー部１１ｋは、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させることができる。
【0061】
［実施形態１の変形例３］
＜一つの外部接続端子に対してアンカー部が複数ある場合＞
次に、図１０を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例３について説明する。図１０は、本圧電振動デバイス１の変形例３における図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。
＜一つの外部接続端子に対してアンカー部が複数ある場合＞
次に、図１０を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例３について説明する。図１０は、本圧電振動デバイス１の変形例３における図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。
【0062】
図１０に示すように、圧電振動デバイス１には、基板１１の第２実装面１１ｂに位置する４つの外部接続端子１１ｇにおいて、１つの外部接続端子１１ｇに対してそれぞれ複数のアンカー部１１ｋが設けられている。本実施形態において、アンカー部１１ｋは、１つの外部接続端子１１ｇに対して２つ設けられている。アンカー部１１ｋは、基板１１の第１実装面１１ａ側から第２実装面１１ｂ側に向かって延びる２つの貫通孔に充填されている柱状の金属部材である。１つの外部接続端子１１ｇに設けられている２つのアンカー部１１ｋは、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、１つの外部接続端子１１ｇに対して重なるように配置されている。
【0063】
２つのアンカー部１１ｋの第２実装面１１ｂ側の端部は、１つの外部接続端子１１ｇにそれぞれ接続されている。２つのアンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、前記貫通孔の第１実装面１１ａに密着している２つのランド１１ｎにそれぞれ接続されている。よって、２つのアンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇ及びランド１１ｎと一体に構成されている。２つのアンカー部１１ｋの側面は、それぞれの前記貫通孔の壁面に密着している。また、２つのアンカー部１１ｋの側面は、基板１１が有する配線パターン等と電気的に接続されていない。
【0064】
このように構成される２つのアンカー部１１ｋは、基板１１の２つの前記貫通孔の壁面と密着している。よって、２つのアンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、基板１１との接触面積の増加に伴い、アンカー部１１ｋが１つの場合に比べて基板１１に対する密着力が増大する。また、外部接続端子１１ｇは、２つのアンカー部１１ｋに生じるアンカー効果によって、アンカー部１１ｋが１つの場合に比べて基板１１に対する密着力が増大する。これにより、２つのアンカー部１１ｋは、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させることができる。
【0065】
このように実施形態１に含まれるアンカー部１１ｋを有する圧電振動デバイス１において、基板１１と外部接続端子１１ｇとの接触面積は、アンカー部１１ｋと前記孔または前記凹部の壁面との接触面積分だけ増加している。また、基板１１と外部接続端子１１ｇとの接触面は、基板１１の第２実装面１１ｂに略平行な平面と基板１１の第２実装面１１ｂに垂直な前記孔または前記凹部の内壁である円筒面とによって構成される。これにより、基板１１と外部接続端子１１ｇとの接触面積の増加による密着力の増大及び前記孔または前記凹部に金属部材が入り込むことによるアンカー効果によって、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させることができる。
【0066】
また、アンカー部１１ｋは、配線パターンの一部ではなく、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させる部材として構成されている。よって、アンカー部１１ｋは、配線パターンへの接続性、寄生容量等を考慮する必要がないので任意の位置において任意の形状で前記外部端子に接続することができる。さらに、基板１１は、加工が容易な絶縁性材料によって構成されている。よって、基板１１は、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上可能なアンカー部を構成するために任意の位置において任意の形状の孔または凹部を形成することができる。
【0067】
［実施形態１の変形例４］
＜積層基板の場合＞
次に、図１１を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例４について説明する。図１１は、圧電振動デバイス１の変形例４における図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。
＜積層基板の場合＞
次に、図１１を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例４について説明する。図１１は、圧電振動デバイス１の変形例４における図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。
【0068】
図１１に示すように、圧電振動デバイス１の基板１１は、２層の樹脂基板である。基板１１は、第１層１１Ａと、第２層１１Ｂとを有する。第１層１１Ａは、一方の主面に第１実装面１１ａを有し、他方の主面に第１接合面を有している。第２層１１Ｂは、一方の主面に第２実装面１１ｂを有し、他方に主面に第２接合面を有する。第１層１１Ａと第２層１１Ｂとは、厚み方向に重なり合っている。第１層１１Ａの第１接合面は、接合材等によって第２層１１Ｂの第２接合面に接合されている。第１層１１Ａの第１実装面１１ａには、振動子２が接合されている接続端子１１ｄが位置している。第２層１１Ｂの第２実装面１１ｂには、外部接続端子１１ｇが位置している。
【0069】
第２層１１Ｂは、第２実装面１１ｂ側から第２接合面側に向かって延びる貫通孔を有している。アンカー部１１ｋは、前記貫通孔に充填されている柱状の金属部材である。アンカー部１１ｋは、第２実装面１１ｂに垂直な方向に見て、外部接続端子１１ｇと重なるように配置されている。
【0070】
アンカー部１１ｋの第２実装面１１ｂ側の端部は、外部接続端子１１ｇに接続されている。アンカー部１１ｋの第２接合面側の端部は、第２接合面に位置する配線パターン１１ｏの一端部に接続されている。よって、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇ及び配線パターン１１ｏと一体に構成されている。また、アンカー部１１ｋの側面は、前記貫通孔の壁面に密着している。
【0071】
配線パターン１１ｏの他端部は、第１層１１Ａの厚み方向に設けられる導体１１ｓと電気的に接続されている。導体１１ｓは、接続端子１１ｄに電気的に接続されている。つまり、アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、基板１１が有する配線パターン等と電気的に接続されている。したがって、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇと接続端子１１ｄとの間で制御信号等を伝達するビア導体の機能を有している。
【0072】
このように構成されるアンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、基板１１との接触面積にアンカー部１１ｋと前記貫通孔の壁面との接触面積が加わり、基板１１に対する密着力が増大する。また、アンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、アンカー部１１ｋのアンカー効果によって基板１１に対する密着力が増大する。更に、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇと接続端子１１ｄとを電気的に接続する配線パターンの一部である。これにより、アンカー部１１ｋは、配線パターンの自由度を向上させつつ、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させることができる。
【0073】
［実施形態１の変形例５］
＜配線パターンが幅広部を有する場合＞
次に、図１２を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例５について説明する。図１２は、圧電振動デバイス１の変形例５における樹脂基板の実装面である第２実装面１１ｂを第１実装面１ａ側から見た透過平面図である。
＜配線パターンが幅広部を有する場合＞
次に、図１２を用いて実施形態１に係る圧電振動デバイス１の変形例５について説明する。図１２は、圧電振動デバイス１の変形例５における樹脂基板の実装面である第２実装面１１ｂを第１実装面１ａ側から見た透過平面図である。
【0074】
図１２に示すように、アンカー部１１ｋは、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させる部材である。圧電振動デバイス１には、基板１１の第２実装面１１ｂに位置する４つの外部接続端子１１ｇに対してそれぞれ１つのアンカー部１１ｋが設けられている。
【0075】
アンカー部１１ｋの第２実装面１１ｂ側の端部は、外部接続端子１１ｇに接続されている。アンカー部１１ｋの第１実装面１１ａ側の端部は、前記貫通孔の第１実装面１１ａに密着しているランド１１ｎに接続されている。よって、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇ及びランド１１ｎと一体に構成されている。アンカー部１１ｋの側面は、前記貫通孔の壁面に密着している。
【0076】
外部接続端子１１ｇは、内部配線１１ｃによって第１実装面１１ａの複数のパッドを含む前記配線パターンに接続されている。外部接続端子１１ｇに接続される内部配線１１ｃの端部は、幅広部１１ｒを有している。外部接続端子１１ｇには、幅広部１１ｒが接続されている。また、外部接続端子１１ｇは、幅広部１１ｒと一体に構成されている。幅広部１１ｒは、基板１１の凹部１１ｊの底面に密着している。幅広部１１ｒの一部は、絶縁用樹脂によって覆われている。
【0077】
このようにアンカー部１１ｋが接続されている外部接続端子１１ｇは、第１実装面１１ａとの係合によって基板１１に対する密着力が増大する。アンカー部１１ｋは、基板１１の前記貫通孔の壁面と密着している。更に、幅広部１１ｒと一体に構成される外部接続端子１１ｇは、基板１１との接触面積に幅広部１１ｒと凹部１１ｊの底面との接触面積が加わり、基板１１に対する密着力が増大する。これにより、外部接続端子１１ｇは、アンカー部１１ｋと幅広部１１ｒとによって基板１１に対する剥離強度が向上する。
【0078】
＜外部接続端子の面積に対するアンカー部の接続面積の関係＞
次に、図１３を用いて外部接続端子１１ｇの面積に対するアンカー部１１ｋの接続面積の関係について説明する。図１３は、圧電振動デバイス１における基板１１の第２実装面１１ｂを第１実装面１１ａ側から見た透過平面図において外部接続端子１１ｇとアンカー部１１ｋとの接触面積を示す図である。
次に、図１３を用いて外部接続端子１１ｇの面積に対するアンカー部１１ｋの接続面積の関係について説明する。図１３は、圧電振動デバイス１における基板１１の第２実装面１１ｂを第１実装面１１ａ側から見た透過平面図において外部接続端子１１ｇとアンカー部１１ｋとの接触面積を示す図である。
【0079】
圧電振動デバイス１には、基板１１の熱膨張及び熱収縮による力、振動等による外部からの機械的な力等が、基板１１から外部接続端子１１ｇを剥離する力として作用する。よって、基板１１から外部接続端子１１ｇを剥離する力は、圧電振動デバイス１の大きさに影響される。熱膨張及び熱収縮による力は、基板１１が大きくなるほど増大する。振動等の外部からの機械的な力は、圧電振動デバイス１の重量が重くなるほど増大する。また、基板１１と外部接続端子１１ｇの接触面積は、基板１１の大きさに比例する場合が多い。すなわち、基板１１から外部接続端子１１ｇを剥離する力は、基板１１と外部接続端子１１ｇの接触面積に比例するとみなすことができる。
【0080】
図１３に示すように、基板１１と外部接続端子１１ｇとの接触面積である面積Ｓ２（ハッチング部分）に対する外部接続端子１１ｇとアンカー部１１ｋとの接触面積である面積Ｓ１（黒塗り部分）の比率Ｘが比率Ｘの下限値よりも小さい場合、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇの剥離を抑制可能なアンカー効果を奏するために必要な大きさを有していない。また、比率Ｘが比率Ｘの上限値よりも大きい場合、アンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇとの接続位置に、外部接続端子１１ｇと外部基板とを接合するはんだ等に空隙が生じる可能性が高い窪みを生じさせる。なお、アンカー部１１ｋの直径Ｄが外部接続端子１１ｇの短辺Ｂｓの８０％を超える場合、、外部接続端子１１ｇと外部基板とを接合するはんだ等に空隙が生じる可能性が高い窪みが、外部接続端子１１ｇにおけるアンカー部１１ｋの接続位置に生じる可能性が高い。
【0081】
更に、面積Ｓ２に対する面積Ｓ１の比率Ｘを基板１１の４隅に位置する外部接続端子１１ｇ同士の間隔のうち最も大きい間隔Ｌで除した比率Ｙが比率Ｙの下限値よりも小さい場合、アンカー部１１ｋは、基板１１の４隅に位置する外部接続端子１１ｇの最大の間隔が間隔Ｌの圧電振動デバイス１において、外部接続端子１１ｇの剥離を抑制可能なアンカー効果を奏するために必要な大きさを有していない。また、比率Ｙが比率Ｙの上限値よりも大きい場合、アンカー部１１ｋは、基板１１の４隅に位置する外部接続端子１１ｇの最大の間隔が間隔Ｌの圧電振動デバイス１において、外部接続端子１１ｇとの接続位置に、外部接続端子１１ｇと外部基板とを接合するはんだ等に空隙が生じる可能性が高い窪みを生じさせる。
【0082】
以下に、形状が異なるタイプ１及びタイプ２の圧電振動デバイス１において、比率Ｘ＝Ｓ１／Ｓ２、比率Ｙ＝Ｓ１／（Ｓ２×Ｌ）を算出する。
【0083】
圧電振動デバイス１において、面積Ｓ２＝０．６５ｍｍ×０．３５ｍｍ＝０．２２７５ｍｍ２の外部接続端子１１ｇを有するタイプ１に対して、アンカー効果を奏するために必要な面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．０７ｍｍ／２）２×π＝３．８５×１０－３ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｘ＝面積Ｓ１／面積Ｓ２＝０．０１７となる。また、外部接続端子１１ｇの短辺Ｂｓの８０％を直径Ｄとする面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．２８ｍｍ／２）２×π＝６．１５×１０－２ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｘ＝面積Ｓ１／面積Ｓ２＝０．２７１となる。
【0084】
圧電振動デバイス１において、面積Ｓ２＝０．５３ｍｍ×０．６０ｍｍ＝０．３１８ｍｍ２の外部接続端子１１ｇを有するタイプ２に対して、アンカー効果を奏するために必要な面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．０７ｍｍ／２）２×π＝３．８５×１０－３ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｘ＝面積Ｓ１／面積Ｓ２＝０．０１２となる。また、外部接続端子１１ｇの短辺Ｂｓの８０％を直径Ｄとする面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．４２４ｍｍ／２）２×π＝１．４１×１０－１ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｘ＝面積Ｓ１／面積Ｓ２＝０．４４４となる。
【0085】
よって、アンカー部１１ｋが外部接続端子１１ｇの剥離を抑制可能なアンカー効果を奏するために必要な大きさの比率Ｘの下限値を０．０１２とする。また、アンカー部１１ｋが外部接続端子１１ｇとの接続位置に、外部接続端子１１ｇと外部基板とを接合するはんだ等に空隙が生じる可能性が高い窪みを生じさせない比率Ｘの上限値を０．４４４とする。つまり、外部接続端子１１ｇに接続されるアンカー部１１ｋは、０．０１２≦比率Ｘ≦０．４４４を満たす必要がある。
【0086】
圧電振動デバイス１において、面積Ｓ２＝０．６５ｍｍ×０．３５ｍｍ＝０．２２７５ｍｍ２の外部接続端子１１ｇが間隔Ｌ＝２．４ｍｍで配置されているタイプ１に対してアンカー効果を奏するために必要な面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．０７ｍｍ／２）２×π＝３．８５×１０－３ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｙ＝面積Ｓ１／（面積Ｓ２×Ｌ）＝０．００７となる。また、外部接続端子１１ｇの短辺Ｂｓの８０％を直径Ｄとする面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．２８ｍｍ／２）２×π＝６．１５×１０－２ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｙ＝面積Ｓ１／（面積Ｓ２×Ｌ）＝０．１１３となる。
【0087】
圧電振動デバイス１のタイプ２において、面積Ｓ２＝０．５３ｍｍ×０．６０ｍｍ＝０．３１８ｍｍ２の外部接続端子１１ｇが間隔Ｌ＝０．７ｍｍで配置されているに対してアンカー効果を奏するために必要な面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．０７ｍｍ／２）２×π＝３．８５×１０－３ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｙ＝面積Ｓ１／（面積Ｓ２×Ｌ）＝０．０１７となる。また、外部接続端子１１ｇの短辺Ｂｓの８０％を直径Ｄとする面積Ｓ１＝（直径Ｄ＝０．４２４ｍｍ／２）２×π＝１．４１×１０－１ｍｍ２のアンカー部１１ｋが接続されている場合、比率Ｙ＝面積Ｓ１／（面積Ｓ２×Ｌ）＝０．６３４となる。
【0088】
よって、基板１１の４隅に位置する外部接続端子１１ｇの最大の間隔が間隔Ｌの圧電振動デバイス１において、アンカー部１１ｋが外部接続端子１１ｇの剥離を抑制可能なアンカー効果を奏するために必要な大きさの比率Ｙの下限値を０．００７とする。また、基板１１の４隅に位置する外部接続端子１１ｇの最大の間隔が間隔Ｌの圧電振動デバイス１において、アンカー部１１ｋが外部接続端子１１ｇとの接続位置に、外部接続端子１１ｇと外部基板とを接合するはんだ等に空隙が生じる可能性が高い窪みを生じさせない比率Ｙの上限値を０．６３４とする。つまり、外部接続端子１１ｇに接続されるアンカー部１１ｋは、０．００７≦比率Ｙ≦０．６３４を満たす必要がある。
【0089】
以上より、面積Ｓ２の外部接続端子１１ｇに対して０．０１２≦比率Ｘ≦０．４４４且つ０．００７≦比率Ｙ≦０．６３４の条件を満たす面積Ｓ１のアンカー部１１ｋは、外部接続端子１１ｇの剥離を抑制可能なアンカー効果を奏しつつ、外部接続端子１１ｇと外部基板とを接合するはんだ等に空隙が生じる可能性が高い窪みを外部接続端子１１ｇに生じさせない。よって、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させた圧電振動デバイス１を実現することができる。
【0090】
［実施形態２］
＜絶縁用樹脂による剥離強度向上＞
次に、図１４を用いて、本発明の圧電振動デバイスの実施形態２である圧電振動デバイス１Ａについて説明する。図１４は、本発明の実施形態２に係る圧電振動デバイス１Ａにおける図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
＜絶縁用樹脂による剥離強度向上＞
次に、図１４を用いて、本発明の圧電振動デバイスの実施形態２である圧電振動デバイス１Ａについて説明する。図１４は、本発明の実施形態２に係る圧電振動デバイス１Ａにおける図１のＡ矢視に相当する部分断面図である。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【0091】
図１４に示すように、基板１１の第２実装面１１ｂは、外部接続端子１１ｇが位置している凹部１１ｊの底面に絶縁用樹脂１１ｑが塗布されている。更に、凹部１１ｊに位置する外部接続端子１１ｇは、外縁部の少なくとも一部に絶縁用樹脂１１ｑが塗布されている。本実施形態において、外部接続端子１１ｇは、外縁部のすべてに絶縁用樹脂１１ｑが塗布されている。つまり、絶縁用樹脂１１ｑは、凹部１１ｊの底面及び外部接続端子１１ｇの外縁部を覆っている。外部接続端子１１ｇは、絶縁用樹脂１１ｑで覆われていない部分が外部基板に電気的に接続される。
【0092】
このように外部接続端子１１ｇの外縁部に塗布される絶縁用樹脂１１ｑは、凹部１１ｊの底面に密着するとともに外部接続端子１１ｇの外縁部に密着する。絶縁用樹脂１１ｑは、外部接続端子１１ｇにおける凹部１１ｊの底面からの剥離の起点となり易い外縁部を接合面１１ｈ側から固定する。よって、外部接続端子１１ｇは、固化した絶縁用樹脂１１ｑの剛性によって基板１１に対する密着力が増大する。外部接続端子１１ｇは、外縁部に凹部１１ｊの底面から剥離する力が加わった場合、絶縁用樹脂１１ｑによって押えられる。これにより、アンカー部１１ｋは、基板１１に対する外部接続端子１１ｇの剥離強度を向上させることができる。
【0093】
［実施形態３］
＜圧電振動デバイス２１の構成＞
次に、図１５から図１７を用いて、本発明の圧電振動デバイスの実施形態３である圧電振動デバイス２１について説明する。図１５は、本発明の実施形態３に係る圧電振動デバイス２１の平面図である。図１６は、圧電振動デバイス２１における振動子２２の長手方向断面図である。図１７は、圧電振動デバイス２１における基板３１の第２実装面３１ｂを第１実装面３１ａ側から見た透過平面図である。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
＜圧電振動デバイス２１の構成＞
次に、図１５から図１７を用いて、本発明の圧電振動デバイスの実施形態３である圧電振動デバイス２１について説明する。図１５は、本発明の実施形態３に係る圧電振動デバイス２１の平面図である。図１６は、圧電振動デバイス２１における振動子２２の長手方向断面図である。図１７は、圧電振動デバイス２１における基板３１の第２実装面３１ｂを第１実装面３１ａ側から見た透過平面図である。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【0094】
【0095】
図１６に示すように、振動子２２は、加えられた力を電圧に変換し、または印加された電圧を力に変換する圧電体を有する２端子の圧電振動子である。振動子２２は、圧電振動板２３と、第１封止部材２７と、第２封止部材２８とを有する。
【0096】
圧電振動板２３は、水晶を特定の方向で切り出した矩形状の水晶振動片である。圧電振動板２３は、枠部２４と、振動部２５と、連結部２６とを有する。圧電振動板２３は、枠部２４、振動部２５及び連結部２６が一体成形されている。つまり、枠部２４、振動部２５及び連結部２６は、単一の部材として構成されている。
【0097】
枠部２４は、振動部２５の周囲を囲む部材である。枠部２４は、平面視であるＺ方向に見て矩形の板材から構成されている。枠部２４は、Ｚ方向に見て、前記一対の主面がそれぞれ矩形の開口部分を有する枠状部材である。枠部２４は、一方の前記主面から他方の前記主面に向かって貫通する矩形の貫通孔２４ｃを有している。
【0098】
振動部２５は、圧電体である。振動部２５は、Ｚ方向に見て、略矩形の板材である。振動部２５は、枠部２４の枠内に位置している。振動部２５の一部は、板状の連結部２６を介して枠部２４に連結されている。振動部２５は、連結部２６を介して枠部２４に片持ち支持の状態で保持されている。振動部２５は、一対の励振電極２５ａを有している。一対の励振電極２５ａは、振動子実装端子２４ｄに接続されている。
【0099】
封止部材である第１封止部材２７及び第２封止部材２８は、枠部２４の枠内を封止する部材である。第１封止部材２７及び第２封止部材２８は、Ｚ方向に見て、矩形状の部材である。第１封止部材２７及び第２封止部材２８は、例えば、金属製である。第１封止部材２７及び第２封止部材２８は、枠部２４の主面が有している接合面２４ａに熱可塑性の接着剤である接合材３３によって接合されている。
【0100】
上述のように構成される振動子２２は、圧電振動板２３と、圧電振動板２３の開口部分を塞ぐ第１封止部材２７及び第２封止部材２８とを有する３層構造に構成されている。振動子２２は、圧電振動板２３の枠部２４、第１封止部材２７及び第２封止部材２８によって構成される内部空間Ｓを有する。振動子２２は、内部空間Ｓ内に振動部２５が位置している。振動子２２は、各振動子実装端子２４ｄから印加された電圧によって所定の周波数で発振する。
【0101】
図１５に示すように、集積回路素子３０は、振動子２２を制御するＩＣである。集積回路素子３０の構成は、実施形態１の集積回路素子１０と同一であるため説明を省略する。
【0102】
基板３１は、振動子２２と集積回路素子３０とを配線パターン（図示省略）によって電気的に接続し且つ一体に構成する単層の樹脂基板である。基板３１は、例えば、切断等の加工が容易な絶縁体であるガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂のうちいずれか一つを基材としている。基板３１は、任意の形状を有する圧電振動デバイス２１を容易に構成することができる。基板３１は、矩形状の板材である。
【0103】
基板３１の一方の主面は、銅等の導体によって形成されたパッド、ランド等を含む前記配線パターンを有する第１実装面３１ａとして構成されている。第１実装面３１ａには、振動子２２と集積回路素子３０がそれぞれ搭載されている。振動子２の両方の振動子実装端子２４ｄは、導電性の接合材によって第１実装面３１ａの２つの接続端子３１ｄにそれぞれ電気的に接続されている。集積回路素子３０の集積回路素子実装端子３０ａは、ワイヤー３０ｂによって基板３１の第１実装面３１ａのワイヤー接続端子３１ｊにそれぞれ電気的に接続されている。
【0104】
図１７に示すように、基板３１における一方の主面に平行な他方の主面は、外部基板に実装するための８つの外部接続端子３１ｆを有する第２実装面３１ｂとして構成されている。外部接続端子３１ｆは、導電性の金属から構成されている板状の端子である。第１実装面３１ａの前記配線パターンは、内部配線３１ｃを介して外部接続端子３１ｆと電気的に接続されている。
【0105】
図示しないモールド部は、基板３１と、基板３１に実装された振動子２２及び集積回路素子３０とのうち少なくとも振動子２２を保護する。モールド部は、実施形態１におけるモールド部１２と同様であるため説明を省略する。
【0106】
次に、図１７を用いて、基板３１の第２実装面３１ｂ及び外部接続端子３１ｆについて詳細に説明する。本実施形態において、第２実装面３１ｂは、８つの外部接続端子３１ｆを有しているものとする。
【0107】
図１７に示すように、基板３１の第２実装面３１ｂは、外部基板と電気的に接続される他方の主面である。第２実装面３１ｂは、８つの外部接続端子３１ｆを有している。８つの外部接続端子３１ｆは、基板３１の２つの長辺に沿って４つの外部接続端子３１ｆがそれぞれ位置している。８つの外部接続端子３１ｆのうち４つの外部接続端子３１ｆは、基板３１の４隅にそれぞれ位置している。つまり、基板３１のそれぞれの長辺の端部に位置する２つの外部接続端子３１ｆの間に２つの外部接続端子３１ｆが位置している。第２実装面３１ｂは、８つの外部接続端子３１ｆに対応した８つの凹部３１ｇを有している。第２実装面３１ｂ及び外部接続端子３１ｆは、実施形態１における第２実装面１１ｂ及び外部接続端子１１ｇと同様であるため説明を省略する。
【0108】
次に、アンカー部３１ｈについて説明する。アンカー部３１ｈは、基板３１に対する外部接続端子３１ｆの剥離強度を向上させる部材である。アンカー部３１ｈは、基板３１の第１実装面３１ａ側から第２実装面３１ｂ側に向かって延びる貫通孔に充填されている柱状の金属部材である。
【0109】
アンカー部３１ｈは、基板３１の第２実装面３１ｂに位置する８つの外部接続端子３１ｆのうち基板３１の４隅に位置する４つの外部接続端子３１ｆと、基板３１の一方の長辺側に位置する外部接続端子３１ｆ及び他方の長辺側に位置する外部接続端子３１ｆとにそれぞれ一つ設けられている。つまり、アンカー部３１ｈは、基板３１の４隅の外部接続端子３１ｆと、４隅の外部接続端子３１ｆに隣接する外部接続端子３１ｆに設けられている。アンカー部３１ｈは、第２実装面３１ｂに垂直な方向に見て、対応する外部接続端子３１ｆと重なるように配置されている。
【0110】
アンカー部３１ｈの第２実装面３１ｂ側の端部は、外部接続端子３１ｆに接続されている。アンカー部３１ｈの第１実装面３１ａ側の端部は、前記貫通孔の第１実装面３１ａに密着しているランド３１ｉに接続されている。アンカー部３１ｈは、実施形態１におけるアンカー部３１ｈと同様であるため詳細な説明を省略する。これにより、アンカー部３１ｈは、基板３１の４隅に位置する外部接続端子３１ｆの剥離強度を向上させるとともに、基板３１の４隅の外部接続端子３１ｆに隣接する外部接続端子３１ｆの剥離強度を向上させることで基板３１に対する外部接続端子３１ｆの剥離防止の信頼性を高めることができる。
【0111】
［その他の実施形態］
なお、上述の実施形態において、基板１１、３１は、外部接続端子１１ｇ、３１ｆ毎に凹部１１ｊ、３１ｇを有している。しかしながら、基板は、外部接続端子毎に凹部を有していなくてもよい。基板は、一つの凹部に複数の外部接続端子が位置してもよい。
なお、上述の実施形態において、基板１１、３１は、外部接続端子１１ｇ、３１ｆ毎に凹部１１ｊ、３１ｇを有している。しかしながら、基板は、外部接続端子毎に凹部を有していなくてもよい。基板は、一つの凹部に複数の外部接続端子が位置してもよい。
【0112】
また、上述の実施形態において、圧電振動デバイス１は、圧電振動板３、第１封止部材６及び第２封止部材８が積層された３層構造の振動子２を有する。しかしながら、圧電振動デバイスは、３層構造以上の振動子を有していてもよい。振動子は、第１封止部材の主面にサーミスタ等のセンサを更に搭載した４層の振動子でもよい。
【0113】
また、上述の実施形態において、圧電振動デバイス１、２１は、単層の基板１１、３１によって構成されている。しかしながら、圧電振動デバイスは、複数の層を有する積層基板によって構成されていてもよい。
【0114】
また、上述の実施形態において、アンカー部１１ｋ、３１ｈは、ランドを有している。しかしながら、アンカー部は、ランドを有さなくてもよい。
【0115】
また、上述の実施形態において、アンカー部１１ｋ、３１ｈは、円柱状の金属部材である。しかしながら、アンカー部は、円柱状でなくてもよい。アンカー部は、例えば、角柱状、円錐状、円錐台状等でもよい。
【0116】
また、上述の実施形態において、アンカー部１１ｋ、３１ｈは、第２実装面１１ｂ、３１ｂと略同一平面上に位置している。しかしながら、アンカー部は、第２実装面よりも第１実装面側に位置していてもよい。すなわち、アンカー部は、第２実装面よりも窪んでいてもよい。
【0117】
また、上述の実施形態において、圧電振動デバイス１、２１は、振動子２、２２及び集積回路素子１０、３０をモールド部よってモールドしている。しかしながら、圧電振動デバイスは、振動子及び集積回路素子をモールドしていなくてもよい。圧電振動デバイスは、振動子及び集積回路素子が筐体内に収容されている構成でもよい。
【0118】
また、上述の実施形態において、アンカー部１１ｋ、３１ｈは、絶縁用樹脂によって覆われている。しかしながら、アンカー部は、絶縁用樹脂によって覆われていなくてもよい。
【0119】
また、上述の実施形態１の変形例３において、アンカー部１１ｋは、１つの外部接続端子１１ｇに対して２つ設けられている。しかしながら、アンカー部は、１つの外部接続端子に対して３つ以上設けられていてもよい。
【0120】
また、上述の実施形態１の変形例４において、アンカー部１１ｋは、２層の積層基板である基板１１の配線パターン１１ｏに接続されている。しかしながら、積層基板が有するアンカー部は、配線パターンに接続されていなくてもよい。
【0121】
また、上述の実施形態において、アンカー部１１ｋ、３１ｈは、基板１１または基板３１の貫通孔の壁面に密着している。この際、前記貫通孔の壁面は、アンカー部と壁面との密着力を向上させるための微細な凹凸等を有していてもよい。
【0122】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【0123】
１、１Ａ、２１ 圧電振動デバイス
２、２２ 振動子
３、２３ 圧電振動板
４、２５ 振動部
４ａ、２５ａ 励振電極
４ｂ 切り欠き部
５ 接合材
２６ 連結部
６、２７ 第１封止部材
７、２８ 第２封止部材
２４ 枠部
２４ｃ 貫通孔
１０、３０ 集積回路素子
１０ａ、３０ａ 集積回路素子実装端子
１０ｂ、３０ｂ ワイヤー
１１、３１ 基板
１１ａ、３１ａ 第１実装面
１１ｂ、３１ｂ 第２実装面
１１ｃ、３１ｃ 内部配線
１１ｄ、３１ｄ 接続端子
１１ｇ、３１ｆ 外部接続端子
１１ｅ、１１ｈ、２４ａ 接合面
１１ｆ、１１ｊ、３１ｇ 凹部
１１ｋ、３１ｈ アンカー部
１１ｎ、３１ｉ ランド
１１ｏ 配線パターン
１１ｓ 導体
１１ｐ、３１ｊ ワイヤー接続端子
１１ｑ 絶縁用樹脂
１１ｒ 幅広部
１２ モールド部
３３ 接合材
７ａ、２４ｄ 振動子実装端子
Ｓ 内部空間
Ｄ 直径
Ｌ 間隔
Ｓ１、Ｓ２ 面積
Ｘ、Ｙ 比率
２、２２ 振動子
３、２３ 圧電振動板
４、２５ 振動部
４ａ、２５ａ 励振電極
４ｂ 切り欠き部
５ 接合材
２６ 連結部
６、２７ 第１封止部材
７、２８ 第２封止部材
２４ 枠部
２４ｃ 貫通孔
１０、３０ 集積回路素子
１０ａ、３０ａ 集積回路素子実装端子
１０ｂ、３０ｂ ワイヤー
１１、３１ 基板
１１ａ、３１ａ 第１実装面
１１ｂ、３１ｂ 第２実装面
１１ｃ、３１ｃ 内部配線
１１ｄ、３１ｄ 接続端子
１１ｇ、３１ｆ 外部接続端子
１１ｅ、１１ｈ、２４ａ 接合面
１１ｆ、１１ｊ、３１ｇ 凹部
１１ｋ、３１ｈ アンカー部
１１ｎ、３１ｉ ランド
１１ｏ 配線パターン
１１ｓ 導体
１１ｐ、３１ｊ ワイヤー接続端子
１１ｑ 絶縁用樹脂
１１ｒ 幅広部
１２ モールド部
３３ 接合材
７ａ、２４ｄ 振動子実装端子
Ｓ 内部空間
Ｄ 直径
Ｌ 間隔
Ｓ１、Ｓ２ 面積
Ｘ、Ｙ 比率
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】