DE19849952A1

DE19849952A1 - Elektronisches Bauteil

Info

Publication number: DE19849952A1
Application number: DE19849952A
Authority: DE
Inventors: Masaya Wajima; Ryuhei Yoshida
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 1999-05-27
Also published as: JPH11150153A; CN1217608A; US6274968B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil, wie z. B. einen piezo elektrischen Resonator, und im speziellen ein verbessertes elektronisches Bauteil der oberflächenmontierbaren Art, bei dem ein elektronisches Bauteilelement zwi schen oberen und unteren Gehäusesubstraten untergebracht ist.

Bei einer piezoelektrischen Resonanzvorrichtung, wie z. B. bei einem piezoelektri schen Resonanzelement, wird eine Struktur gewählt, bei der das piezoelektrische Resonanzelement in einem Zustand dicht umschlossen wird, in dem dessen Schwingung nicht behindert wird, um zu ermöglichen, daß es auf einer Leiterplatte oder dergleichen oberflächenmontiert werden kann, und um seine Umgebungs kompatibilität zu verbessern.

So offenbart zum Beispiel die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-70107 (japanische Patentanmeldung Nr. 2-183124) eine piezoelektrische Resonanzvor richtung mit einem Aufbau, wie er in Fig. 11 gezeigt ist. In einer piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 71 ist ein piezoelektrisches Resonanzelement 74 gebildet, indem Resonanzelektroden 73a und 73b auf den Hauptflächen eines piezoelektri schen Substrats 72 in der Form einer rechteckigen Platte ausgebildet sind. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist in dem piezoelektrischen Resonanzelement 74 die Resonan zelektrode 73a an dem Mittelpunkt der Hauptfläche vorgesehen und durch einen Verbindungsleiterabschnitt 73c mit einer Zuleitungselektrode 73d verbunden. Auf den oberen und unteren Seiten des piezoelektrischen Resonanzelements 74 sind Zwischenräume 75a und 75b vorgesehen, damit die Schwingung nicht behindert wird, und in diesem Zustand werden ein oberes Gehäusesubstrat 76a und ein unte res Gehäusesubstrat 76b, die die Form von rechteckigen Platten, die die gleiche Größe wie das piezoelektrische Substrat 72 besitzen, aufweisen, zusammenge steckt. Die Bezugszeichen 77 und 78 bezeichnen außenseitige Elektroden.

Desweiteren ist in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 5-25818 (japanische Gebrauchsmuster-Anmeldung Nr. 3-81 eine piezoelektri sche Resonanzvorrichtung offenbart, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist. Bei dieser piezo elektrischen Resonanzvorrichtung, die mit 81 bezeichnet ist, ist ein piezoelektri sches Resonanzelement 83 in einem Gehäuse 82 untergebracht, das eine obere Öffnung aufweist. Die obere Öffnung des Gehäuses 82 wird geschlossen, indem ein Abdeckelement 85 mittels eines Klebstoffs 84 damit verbunden wird.

Außerdem offenbart die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 4-69921 (japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2-113616) ein piezoelektri sches Schwingungsbauteil, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Bei diesem piezoelektri schen Schwingungsbauteil, das mit 91 bezeichnet ist, wird ein Gehäuse durch ein Gehäusesubstrat 92 in der Form einer rechteckigen Platte und ein rechteckig prismenförmiges Gehäuseelement 93 gebildet, das eine untere Öffnung aufweist und mit dem oberen Abschnitt des Gehäusesubstrats 92 verbunden wird. In diesem Fall ist ein piezoelektrisches Resonanzelement 94 auf dem Gehäusesubstrat 92 angebracht.

Desweiteren offenbart die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 6-5215 (japanische Gebrauchsmuster-Anmeldung Nr. 4-49012) einen chipartigen piezoelektrischen Oszillator 101, wie er in Fig. 15 gezeigt ist. Bei dem chipartigen piezoelektrischen Oszillator 101 ist ein piezoelektrisches Element 102 in der Form einer rechteckigen Platte sandwichartig zwischen Gehäusesubstraten 103 und 104 angeordnet, die im wesentlichen die Form von rechteckigen Platten aufweisen. Es sei angemerkt, daß die Seitenflächen des piezoelektrischen Oszillators 101 abge schrägt sind, um zu verhindern, daß außenseitige Elektroden 105 und 106 abge trennt werden, wenn der piezoelektrische Oszillator 101 auf einer Leiterplatte ange bracht wird.

Bei der in Fig. 11 gezeigten piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 71 besitzen das piezoelektrische Resonanzelement 74 und die oberen und unteren Gehäuse substrate 76a und 76b die gleiche Größe. Deshalb ist das Ausrichten des piezo elektrischen Resonanzelements 74 auf die oberen und unteren Gehäusesubstrate 76a und 76b ziemlich schwierig durchzuführen, wenn die Vorrichtung zusammen gebaut wird. Wenn das piezoelektrische Resonanzelement 74 und die oberen und unteren Gehäusesubstrate 76a und 76b so zusammengebaut werden, daß es eine Abweichung in einer ebenen Richtung gibt, dann kann es leicht passieren, daß es in dem piezoelektrischen Resonanzelement 74 bei dessen Verarbeitung zu Rissen, abgesprungenen Stücken, etc. kommt.

Bei der in Fig. 13 gezeigten piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 81 ist das pie zoelektrische Resonanzelement 83 in einem Gehäuse untergebracht, so daß es bei diesem piezoelektrischen Resonanzelement nicht so leicht zu Sprüngen, Abblätte rungen, etc. kommt wie bei dem oben beschriebenen Fall. Aber da das piezoelek trische Resonanzelement 83 in einem Gehäuse untergebracht ist, das größer als dieses ist, ist es sehr schwierig, der Forderung nach einer Reduzierung der Größe nachzukommen.

In ähnlicher Weise ist es auch bei der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 91, die in Fig. 14 gezeigt ist, bedingt durch die Konstruktion, bei der das piezoelektri sche Resonanzelement 94 in dem Gehäuse angeordnet ist, das von dem unteren Gehäusesubstrat 92 und dem Gehäuseelement 93 gebildet wird, schwierig, der Forderung nach einer Reduzierung der Größe gerecht zu werden.

Der in Fig. 15 gezeigte piezoelektrische Oszillator 101 weist dasselbe Problem auf wie die in Fig. 12 gezeigte piezoelektrische Resonanzvorrichtung, obwohl die Grö ßen des piezoelektrischen Elements 102 und der oberen und unteren Gehäuse substrate 103 und 104 unterschiedlich sind. Das heißt, auch bei dem piezoelektri schen Oszillator 101 sind die Verbindungsflächen in dem Verbindungsabschnitt, an dem das piezoelektrische Element 102 mit dem unteren Gehäusesubstrat 103 ver bunden ist, gleich. Außerdem sind in dem Verbindungsabschnitt, an dem das pie zoelektrische Element 102 auch mit dem oberen Gehäusesubstrat 104 verbunden ist, die Flächen ihrer Abschnitte, die der Verbindungsschnittstelle entsprechen, ebenfalls gleich. Deshalb ist deren Ausrichtung ziemlich schwierig durchzuführen. Wenn die Ausrichtung nicht in einer zufriedenstellenden Weise durchgeführt wird, dann können leicht Risse, Absplitterungen, etc. in dem piezoelektrischen Element 102 auftreten, wenn der Oszillator verarbeitet wird.

Die oben genannten Probleme tauchen nicht nur bei elektronischen Bauteilen der oberflächenmontierbaren Art auf, die piezoelektrische Elemente verwenden, son dern auch bei elektronischen Bauteilen der oberflächenmontierbaren Art, die ande re elektronische Bauteilelemente verwenden.

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Pro bleme des Standes der Technik zu beseitigen und ein elektronisches Bauteil vorzu sehen, bei dem die Oberflächenmontage möglich ist, indem ein Gehäuseelement verwendet wird, wobei die Positionierung des elektronischen Bauteilelements hin sichtlich des Gehäuseelements leicht durchzuführen ist, Risse, abgesprungene Stücke, etc. in dem elektronischen Bauteilelement nicht ohne weiteres entstehen, wenn eine gewisse positionsmäßige Verschiebung vorhanden ist, und der Forde rung nach einer Reduzierung der Größe entsprochen werden kann.

Die vorliegende Erfindung sieht ein elektronisches Bauteil vor, das folgendes um faßt: ein elektronisches Bauteilelement in der Form einer rechteckigen Platte, und obere und untere Gehäusesubstrate in der Form von rechteckigen Platten, die das elektronische Bauteilelement sandwichartig zwischen sich aufnehmen und mit dem elektronischen Bauteilelement von oben und von unten her zusammengesteckt werden, wobei a₀ < a₁ und b₀ < b₁ erfüllt werden, wobei die Länge der kürzeren Seiten und die Länge der längeren Seiten des elektronischen Bauteilelements je weils a₀ und b₀ sind und die Länge der kürzeren Seiten und die Länge der längeren Seiten des unteren Gehäusesubstrats jeweils a₁ und b₁ sind.

Gemäß dem oben genannten elektronischen Bauteil sind die Länge der kürzeren Seiten und die Länge der längeren Seiten des elektronischen Bauteilelements je weils kürzer als die Länge der kürzeren Seiten und die Länge der längeren Seiten des unteren Gehäusesubstrats, so daß dann, wenn das elektronische Bauteilele ment an dem unteren Gehäusesubstrat befestigt wird, die Positionierung einfach durchgeführt werden kann. Das heißt, da das elektronische Bauteilelement kleiner als das untere Gehäusesubstrat ist, kommt es nicht so leicht zu Rissen, Absplitte rungen, etc. in dem elektronischen Bauteilelement in dem erhaltenen elektroni schen Bauteil, selbst wenn es eine gewisse positionsmäßige Verschiebung bei dem elektronischen Bauteilelement gibt, solange dieses nicht seitlich über die äußere Umfangskante des unteren Gehäusesubstrats hinausragt.

Somit ist es bei einem elektronischen Bauteil, das durch das Anordnen eines elek tronischen Bauteilelements zwischen oberen und unteren Gehäusesubstraten ge bildet wird, möglich, die Montagestruktur zu vereinfachen und einen Bruch, usw., des erhaltenen elektronischen Bauteils effektiv zu verhindern. Da außerdem kein Aufbau gewählt worden ist, bei dem das elektronische Bauteilelement in einem Ge häuse untergebracht ist, kann die Forderung nach einer Reduzierung der Größe leicht erfüllt werden.

Bei dem oben beschriebenen elektronischen Bauteil ist eine Vielzahl von Elektro den vorzugsweise auf dem unteren Gehäusesubstrat vorgesehen, wobei das elek tronische Bauteilelement durch ein leitendes Verbindungsmaterial elektrisch mit den Elektroden des unteren Gehäusesubstrats verbunden ist.

Somit kann das elektronische Bauteil der vorliegenden Erfindung leicht auf der Oberfläche einer Leiterplatte oder dergleichen von der unteren Gehäusesub stratseite her montiert werden.

Zusätzlich kann durch die Vorsehung der außenseitigen Elektroden derart, daß sie sich zu dem unteren Gehäusesubstrat erstrecken, die Verbindung zwischen dem leitenden Verbindungsmaterial und den externen Elektroden auf dem unteren Ge häusesubstrat sowie die elektrische Verbindung zwischen dem leitenden Verbin dungsmaterial und den Elektroden des elektronischen Bauteilelements in einem ebenen Kontaktzustand bewirkt werden, wodurch die Zuverlässigkeit der elektri schen Verbindung verbessert werden kann.

Bei dem oben beschriebenen elektronischen Bauteil kann die Vielzahl von Elektro den, die auf dem unteren Gehäusesubstrat vorgesehen ist, Elektrodenabschnitte aufweisen, die auf einer Seitenfläche des unteren Gehäusesubstrats vorgesehen sind, wobei die auf der Seitenfläche vorgesehenen Elektrodenabschnitte auf der oberen Seite des unteren Gehäusesubstrats vorstehen.

Durch den oben genannten Aufbau ist es möglich, das leitende Verbindungsmateri al, etc., das auf der oberen Oberfläche des unteren Gehäusesubstrats angeordnet ist, am Herausfließen zu hindern. Gleichzeitig ist es im Falle eines Aufbaus, bei dem das untere Gehäusesubstrat und das elektronische Bauteilelement durch ein leitendes Verbindungsmaterial elektrisch miteinander verbunden werden, möglich, zuverlässig eine Auskehlung des leitenden Verbindungsmaterials zu bilden, wo durch die Zuverlässigkeit der Verbindung durch das leitende Verbindungsmaterial verbessert werden kann.

Außerdem ist es aufgrund des Herausfließens des leitenden Verbindungsmaterials möglich, zu verhindern, daß das leitende Verbindungsmaterial an der Oberfläche der externen Elektrode auf der Seitenfläche des unteren Gehäusesubstrats haftet, und es besteht keine Sorge dahingehend, daß die Lötbenetzbarkeit der Seitenelek trode verschlechtert wird.

Darüber hinaus erhöht sich aufgrund der Vorsehung des Vorsprungs die Filmdicke des externen Elektrodenabschnitts, der in dem Kantenbereich des unteren Gehäu sesubstrats positioniert ist, wodurch die Zuverlässigkeit der externen Elektrode in dem Kantenbereich verbessert wird.

Bei dem oben beschriebenen elektronischen Bauteil können mindestens drei Ver bindungsabschnitte vorhanden sein, an denen das elektronische Bauteilelement mit dem unteren Gehäusesubstrat durch das leitende Verbindungsmaterial verbunden ist. Durch das Anordnen der außenseitigen Elektroden derart, daß sie sich bis zu dem unteren Gehäusesubstrat erstrecken, kann das elektronische Bauteilelement unter Verwendung des leitenden Verbindungsmaterials aufgrund des Selbstaus richtungseffekts mühelos hinsichtlich des unteren Gehäusesubstrats positioniert werden. Gleichzeitig ist es möglich, die Auskehlung bzw. die Eckverstärkung des leitenden Verbindungsmaterials zuverlässig und einheitlich auszubilden, wodurch eine Verbesserung im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Verbindung erzielt wer den kann.

Bei dem oben beschriebenen elektronischen Bauteil können alle Zuleitungselektro den des elektronischen Bauteilelements auf der Oberfläche der unteren Gehäuse substratseite des elektronischen Bauteilelements angeordnet sein.

Durch die oben genannte Struktur kann das elektronische Bauteilelement problem los elektrisch mit dem unteren Gehäusesubstrat verbunden werden.

Bei dem oben beschriebenen elektronischen Bauteil werden vorzugsweise die Be dingungen a₂ ≧ a₀ und b₂ ≧ b₀erfüllt, wobei die Länge der kürzeren Seiten des obe ren Gehäusesubstrats a₂ ist und die Länge der längeren Seiten davon b₂ ist.

Durch die oben genannte Struktur kann dann, wenn das obere Gehäusesubstrat an dem elektronischen Bauteilelement befestigt wird, die Positionierung leicht durch geführt werden, wodurch der Vorgang des Zusammenbauens weiter vereinfacht wird, und es ist möglich, die Entstehung von Rissen, Absplitterungen, etc. des elektronischen Bauteilelements zu verhindern.

Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Bauteil vor gesehen werden, bei dem ein piezoelektrisches Element als das elektronische Bauteilelement verwendet werden kann. Aber das elektronische Bauteil der vorlie genden Erfindung kann sich auch aus anderen elektronischen Bauteilelementen als aus piezoelektrischen Elementen zusammensetzen, z. B. aus einem Kondensator oder einem Widerstand.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nach folgenden Beschreibung der Erfindung deutlich, die sich auf die beigefügten Zeich nungen bezieht. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer piezoelek trischen Resonanzvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild der pie zoelektrischen Resonanzvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten Ausfüh rungsbeispiels darstellt,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 2,

Fig. 5 eine teilweise weggeschnittene vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils von Fig. 4, die einen Vorsprungs veranschaulicht, der auf einer externen Elektrode ausgebildet ist,

Fig. 6(a) und 6(b) jeweils eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die einen Selbstaus richtungseffekt veranschaulichen, der einem leitenden Klebstoff zuzu schreiben ist,

Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Modifikati on der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels veranschaulicht,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild der in

Fig. 7 gezeigten Modifikation darstellt,

Fig. 9 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine andere Modifikation der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels veranschaulicht,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild der pie zoelektrischen Resonanzvorrichtung der in Fig. 9 gezeigten Modifikation darstellt,

Fig. 11 eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen piezoelektri schen Resonanzvorrichtung zeigt,

Fig. 12 eine Draufsicht auf das piezoelektrische Resonanzelement, das in der in

Fig. 11 gezeigten piezoelektrischen Resonanzvorrichtung verwendet wird,

Fig. 13 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer herkömmlichen piezoelektrischen Resonanzvorrichtung veranschaulicht,

Fig. 14 eine Schnittansicht, die noch ein anderes Beispiel einer herkömmlichen piezoelektrischen Resonanzvorrichtung darstellt, und

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels einer herkömmli chen piezoelektrischen Resonanzvorrichtung.

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer piezoelektri schen Resonanzvorrichtung der oberflächenmontierbaren Art gemäß einem bevor zugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und Fig. 2 ist eine per spektivische Ansicht, die deren äußeres Erscheinungsbild zeigt.

In einer piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 1 ist ein piezoelektrisches Reso nanzelement 2 in der Form einer rechteckigen Platte zwischen rechteckigen unte ren und oberen Gehäusesubstraten 3 und 4 angeordnet und mit diesen verbunden.

Das piezoelektrische Resonanzelement 2 besteht aus einem piezoelektrischen Ein kristall oder einer piezoelektrischen Keramik. Eine Resonanzelektrode 2b ist an dem Mittelpunkt der oberen Fläche eines piezoelektrischen Substrats vorgesehen, das in der Dickenrichtung einer Polarisierung unterzogen worden ist, und eine an dere Resonanzelektrode (nicht gezeigt) ist an dem Mittelpunkt der unteren Fläche des piezoelektrischen Substrats so vorgesehen, daß sie der Resonanzelektrode 2b gegenüberliegt. Die Resonanzelektrode 2b wird zu den Endflächen durch einen leitenden Verbindungsabschnitt 2c geführt, der mit einer Anschlußelektrode 2d ver bunden ist. Die Anschlußelektrode 2d, die vorgesehen ist, um eine Endfläche des piezoelektrischen Substrats 2a abzudecken, erstreckt sich auch bis zu dessen obe ren und unteren Oberflächen. In ähnlicher Weise ist die Resonanzelektrode auf der unteren Seite mit einer Anschlußelektrode 2e durch einen leitenden Verbindungs abschnitt verbunden, der auf der unteren Fläche vorgesehen ist. Die Anschlußelek trode 2e, die vorgesehen ist, um diejenige Endfläche des piezoelektrischen Sub strats 2a abzudecken, die der Anschlußelektrode 2c gegenüberliegt, erstreckt sich ebenfalls bis zu den oberen und unteren Oberflächen des piezoelektrischen Sub strats.

Somit werden die Anschlußelektroden 2d und 2e, die als all die Zuleitungselektro den zum elektrischen Verbinden des piezoelektrischen Resonanzelements 2 mit der Außenseite dienen, zu der unteren Seite des piezoelektrischen Substrats 2a geführt.

Durch das Anlegen einer Wechselspannung zwischen den Anschlußelektroden 2d und 2e arbeitet das piezoelektrische Resonanzelement 2 als ein piezoelektrisches Resonanzelement im Dickenlängsschwingungsmodus.

Das untere Gehäusesubstrat 3 ist aus einer isolierenden Keramik, wie z. B. Alumini umoxid, oder einem isolierenden Material, wie z. B. einem Kunstharz, gebildet. Ex terne Elektroden 5a bis 5c werden auf dem unteren Gehäusesubstrat 3 derart aus gebildet, daß sie sich ausgehend von der unteren Fläche über die Seitenflächen zu der oberen Fläche erstrecken. Die außenseitigen Elektroden 5a bis 5c sind vorge sehen, um es zu ermöglichen, daß die piezoelektrische Resonanzvorrichtung 1 die ses Ausführungsbeispiels auf der Oberfläche einer Schaltungsplatte oder derglei chen montiert werden kann.

Außerdem ist eine Aussparung 3a auf der oberen Seite des Gehäusesubstrats 3 ausgebildet. Die Aussparung 3a ist dazu vorgesehen, um einen Raum abzusichern, damit die Vibration des piezoelektrischen Resonanzelements 2 nach dem Zusam menbauen nicht behindert wird.

Ähnlich wie das untere Gehäusesubstrat 3 ist das obere Gehäusesubstrat 4 aus einer isolierenden Keramik, wie z. B. Aluminiumoxid, oder aus einem Kunstharz ge bildet. Auf der unteren Seite des oberen Gehäusesubstrats 4 ist eine Aussparung 4c ausgebildet, um einen Raum abzusichern, damit die Schwingung des piezoelek trischen Resonanzelements 2 nach dem Zusammenbauen nicht behindert wird.

Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß a₀ < a₁ und b₀ < b₁, und daß außerdem a₀ ≦ a₂ und b₀ ≦ b₂ ist, wobei a₀ die Länge der kürzeren Seiten des piezoelektrischen Resonanzelements 2, b₀ die Länge der längeren Seiten da von, a₁ die Länge der kürzeren Seiten des unteren Gehäusesubstrats 3, b₁ die Länge der längeren Seiten davon, a₂ die Länge der kürzeren Seiten des oberen Gehäusesubstrats 4, und b₂ die Länge der längeren Seiten davon ist.

Bei der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels liegen das piezoelektrische Resonanzelement 2, das untere Gehäusesubstrat 3 und das obere Gehäusesubstrat 4 in der oben genannten speziellen Abmessungsbeziehung vor, so daß die Positionierung während des Zusammenbauens leicht durchzuführen ist. Dies wird durch die Beschreibung des Montageprozesses noch verdeutlicht.

Wenn die piezoelektrische Resonanzvorrichtung 1 zusammengebaut wird, wird das piezoelektrische Resonanzelement 2 mit dem unteren Gehäusesubstrat 3 mit Hilfe von leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d und einem ringartigen Klebstoff 7a verbunden. Das piezoelektrische Resonanzelement 2 und das obere Gehäusesub strat 3 werden mittels eines ringartigen Klebstoffs 7b miteinander verbunden.

Die leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d können aus einem geeigneten lei tenden Verbindungsmaterial wie z. B. einem leitenden Klebstoff oder einem leiten den Lötmaterial bestehen. Die leitenden Verbindungsmaterialien 6a und 6b verbin den die externe Elektrode 5a und die Anschlußelektrode 2e elektrisch miteinander, und die leitenden Verbindungsmaterialien 6c und 6d verbinden die externe Elektro de 5c und die Anschlußelektrode 2d elektrisch miteinander, und gleichzeitig befe stigen sie das piezoelektrische Resonanzelement 2 an dem unteren Gehäusesub strat 3.

Der ringartige Klebstoff 7a besteht aus einem isolierenden Klebstoff und verbindet den Abschnitt des unteren Gehäusesubstrats 3, der sich um die Aussparung 3a herum befindet, mit dem piezoelektrischen Resonanzelement 2. In ähnlicher Weise verbindet der ringartige Klebstoff 7b den Abschnitt des oberen Gehäusesubstrats 4 mit dem piezoelektrischen Resonanzelement 2, der sich um die Aussparung 4a herum befindet.

Die ringartigen Klebstoffe 7a und 7b können aus einem geeigneten isolierenden Klebstoff bestehen, z. B. aus einem Klebstoff der Epoxidharzart oder der Silikonart.

Wenn die oben genannte Montage durchgeführt wird, kann die Positionierung des piezoelektrischen Resonanzelements 2 hinsichtlich des unteren Gehäusesubstrats 3 leicht durchgeführt werden, da die Größe des piezoelektrischen Resonanzele ments 2 in der Draufsicht kleiner als die Größe des unteren Gehäusesubstrats 3 in der Draufsicht ist. Das heißt, selbst wenn die Position des piezoelektrischen Reso nanzelements 2 innerhalb des Bereichs der oberen Fläche des unteren Gehäuse substrats 3 etwas abweicht, wird es dem piezoelektrischen Resonanzsubstrat 2 nicht ohne weiteres erlaubt, aus dem unteren Gehäusesubstrat 3 und dem oberen Gehäusesubstrat 4 herauszuragen, die zusammengesetzt sind. Somit können Ris se, Brüche und dergleichen nicht leicht erzeugt werden, wenn das piezoelektrische Resonanzelement 2 verarbeitet wird. Folglich kann das piezoelektrische Resonan zelement 2 relativ zu dem unteren Gehäusesubstrat 3 leicht positioniert und daran befestigt werden.

In ähnlicher Weise ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Größe des oberen Ge häusesubstrats 4 in der Draufsicht ebenfalls größer als die des piezoelektrischen Resonanzelements 2, so daß das obere Gehäusesubstrat 4 relativ zu dem piezo elektrischen Resonanzelement 2 ebenfalls leicht positioniert werden kann.

Genauer gesagt liegt die Toleranz der positionsmäßigen Abweichung bei 0,2 mm sowohl in der Richtung der längeren Seite als auch in der Richtung der kürzeren Seite, wenn bei dem piezoelektrischen Resonanzelement 2 a₀ = 2,3 mm und b₀ = 2,8 mm, bei dem unteren Gehäusesubstrat 3 a₁ = 2,5 mm und b₁ = 3,0 mm, und bei dem oberen Gehäusesubstrat 4 a₂ = 2,5 mm und b₂ = 3,0 mm sind. Somit wird das Zusammenbauen des piezoelektrischen Resonanzelements 2, des unteren Gehäu sesubstrats 3 und des oberen Gehäusesubstrats 4 innerhalb des oben genannten Toleranzbereichs der positionsmäßigen Abweichung durchgeführt, wodurch die Anforderung bezüglich der Genauigkeit bei der Positionierung gemildert wird und die piezoelektrische Resonanzvorrichtung 1 leicht zusammengebaut werden kann.

Außerdem wird bei der in Fig. 11 gezeigten herkömmlichen piezoelektrischen Re sonanzvorrichtung die Verbindung zwischen der Resonanzelektrode des piezo elektrischen Resonanzelements und der außenseitigen Elektrode in einem Zustand des linearen Kontakts bewirkt, so daß bei der Verbindung kein zufriedenstellendes Niveau an Zuverlässigkeit erreicht werden kann. Im Gegensatz dazu sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anschlußelektroden 2e und 2d durch die lei tenden Verbindungsmaterialien 6a und 6c jeweils mit den außenseitigen Elektroden 5a und 5c verbunden, wie aus Fig. 3 deutlich wird, die eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 2 ist. Bei diesen Verbindungsabschnitten befinden sich die leitenden Verbindungsmaterialien 6a und 6c auf jeder Seite in einem ebenen Kon takt mit der Elektrode. Somit wird eine Verbesserung erzielt, was die Zuverlässig keit der elektrischen Verbindung betrifft.

Wie in Fig. 4, die eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 2 ist, in bezug auf die außenseitige Elektrode 5c gezeigt ist, stehen die Elektrodenabschnitte, die auf den Seitenflächen 3b und 3c des unteren Gehäusesubstrats 3 ausgebildet sind, vorzugsweise nach oben, das heißt, auf der Seite des piezoelektrischen Resonan zelements 2 vor, um die Vorsprünge D zu bilden. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, die eine vergrößerte Darstellung ist, ragen die Vorsprünge D ausgehend von jedem Ende der Abschnitte der externen Elektrode 5c nach oben vor, die auf den Seitenflächen 3b und 3c des unteren Gehäusesubstrats 3 ausgebildet ist, und ragen über den Abschnitt 5c₁ der Elektrode 5c hinaus, der auf der oberen Fläche 3d des unteren Gehäusesubstrats 3 positioniert ist.

Wenn man außerdem annimmt, daß die Breite des Vorsprungs D, d. h. die Abmes sung des Vorsprungs D gemessen von der äußeren Seitenfläche zu dem Endab schnitt auf der Seite des piezoelektrischen Resonanzelements 2 D₀ ist, und daß die Dicke des Abschnitts der externen Elektrode 4c, die auf der Seitenfläche 3a posi tioniert ist, D₁ ist, wobei D₀ < D₁ ist, und daß die Höhe d₀ des Vorsprungs D derart ist, daß angenommen die Dicke des leitenden Verbindungsmaterials 6c d₁ ist, dann gilt d₁ < d₀ < d₁/30.

Durch das Ausbilden eines Vorsprungs D auf der außenseitigen Elektrode 5c, wie dies oben beschrieben worden ist, ist es möglich zu verhindern, daß das leitende Verbindungsmaterial 6c nach außen in Richtung auf die Seite der Seitenfläche 3b herausfließt, wodurch dem leitenden Verbindungsmaterial 6c zuverlässig eine Aus kehlungsform gegeben wird, so daß dadurch die Zuverlässigkeit der Verbindung durch das leitende Verbindungsmaterial 6c verbessert wird.

Außerdem wird es dadurch, daß das leitende Verbindungsmaterial 6c daran gehin dert wird, in Richtung auf die Seite der Seitenfläche 3b auszulaufen, möglich, die Lötbarkeit durch die außenseitige Elektrode 5c sicherzustellen, wenn eine außen seitige Elektrode 5c mit einer besonders guten Lötmittelbenetzbarkeit verwendet wird.

Außerdem wird aufgrund der Ausbildung des Vorsprungs D die Zuverlässigkeit der externen Elektrode 5c in dem Kantenabschnitt 3e des unteren Gehäusesubstrats 3 ebenfalls verbessert. Das heißt, wenn kein Vorsprung D vorgesehen ist, dann kann es leicht zu einer Abtrennung, einem Fehlen, etc. der externen Elektrode 5c in dem Kantenabschnitt 3e kommen, wohingegen durch die Vorsehung des Vorsprungs D die Dicke der außenseitigen Elektrode an dem Kantenabschnitt 3e vergrößert wird, wodurch ein derartiges Problem verhindert werden kann.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist es auch möglich, einen nach unten vorstehenden Vor sprung D' in dem Kantenbereich der Seitenfläche 3b und der unteren Fläche 3f des unteren Gehäusesubstrats 3 auszubilden.

Während in der obigen Beschreibung der Vorsprung D auf der externen Elektrode 5c ausgebildet ist, sind ähnliche Vorsprünge D auch auf den anderen außenseiti gen Elektroden 5a und 5b ausgebildet, die die gleiche Wirkung wie oben beschrie ben zeigen.

Außerdem ist in der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 1 dieses Ausführungs beispiels das piezoelektrische Resonanzelement 2 durch die Verwendung der lei tenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d, d. h. also, an vier Stellen elektrisch mit dem unteren Gehäusesubstrat 3 verbunden. Wie in den Fig. 6(a) und 6(b) ge zeigt ist, ist es durch das Anordnen der leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d auf dem unteren Gehäusesubstrat 3, das Schmelzen der leitenden Verbindungs materialien 6a bis 6d und das Anordnen des piezoelektrischen Resonanzelements 2 möglich, das piezoelektrische Resonanzelement 2 hinsichtlich des unteren Ge häusesubstrats 3 aufgrund des Selbstausrichtungseffekts zuverlässig zu positionie ren.

Das heißt, in dem unteren Gehäusesubstrat 3 werden durch das Anordnen der lei tenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d lediglich auf den Abschnitten der außen seitigen Elektroden 5a und 5b, die auf der oberen Fläche des unteren Gehäuse substrats 3 positioniert sind, die Anschlußelektroden 2d und 2e des piezoelektri schen Resonanzelements 2 mit den leitenden Verbindungsmaterialien 6a, 6b bzw. 6c, 6d dadurch zuverlässig in Kontakt gebracht, daß sich die leitenden Verbin dungsmaterialien 6a bis 6d in dem geschmolzenen Zustand befinden, und aufgrund der Oberflächenspannung der leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d wird das piezoelektrische Resonanzelement 2 nach seiner Positionierung befestigt.

Als eine Folge davon nehmen die leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d dann, wenn sie aushärten, eine Hohlkehlen-ähnliche Form an, und wie in Fig. 6(b) gezeigt ist, wird die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem piezoelektrischen Reso nanzelement 2 und den außenseitigen Elektroden 5a und 5b durch die Hohlkehlen- förmigen leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d weiter verbessert.

Modifikation

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das piezoelektrische Reso nanzelement 2 zwar durch Verwendung der leitenden Verbindungsmaterialien 6a bis 6d elektrisch mit dem unteren Gehäusesubstrat verbunden, aber die elektrische Verbindung kann auch durch andere Mittel erzielt werden.

So wird zum Beispiel bei einer piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 11, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, die Verbindung zwischen der Anschlußelektrode 2e des piezoelektrischen Resonanzelements 2 und der außenseitigen Elektrode 5a des unteren Gehäusesubstrats 3 und die elektrische Verbindung zwischen der An schlußelektrode 2d und der außenseitigen Elektrode 5c durch leitende Schichten 12 und 13 bewirkt, die durch einen Dünnfilm-Bildungsprozeß, wie z. B. Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung, ausgebildet werden, ohne daß die leitenden Verbin dungsmaterialien 6a bis 6d verwendet werden.

Das heißt, in der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 11 sind, wie in Fig. 8 ge zeigt ist, leitende Schichten 12 und 13 auf deren Endflächen ausgebildet. Fig. 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der piezoelektrischen Reso nanzvorrichtung 11 (die nicht den Zustand vor dem Zusammenbauen der piezo elektrischen Resonanzvorrichtung 11 zeigt). Leitende dünne Schichten 12 und 13 werden an den Endflächen des oberen Gehäusesubstrats 4, den Endflächen des piezoelektrischen Resonanzelements 2 und den Endflächen des unteren Gehäuse substrats 3 angebracht. Da ein Dünnfilm-Bildungsverfahren wie z. B. das Aufdamp fen oder die Kathodenzerstäubung verwendet wird, werden die leitenden Schichten 12 und 13 so ausgebildet, daß sie nicht nur die Endflächen, sondern auch einen Teil der oberen und unteren Flächen jedes Elements abdecken.

Beim Zusammenbauen werden das piezoelektrische Resonanzelement 2, das un tere Gehäusesubstrat 3 und das obere Gehäusesubstrat 4 mittels ringartiger Kleb stoffe 6 und 7 miteinander verbunden, ohne daß die leitenden Schichten 12 und 13 gebildet werden. Die leitenden Schichten 12 und 13 werden durch ein Dünn film-Bildungsverfahren auf den Endflächen dieser so zusammengesetzten Elemente ausgebildet. Das heißt, die elektrische Verbindung zwischen dem piezoelektrischen Resonanzelement 2 und dem unteren Gehäusesubstrat 3 kann dadurch erzielt werden, daß nach dem Zusammenbauen die leitenden Schichten 12 und 13 durch ein Dünnfilm-Bildungsverfahren hergestellt werden.

Bei der piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 11 ist die größenmäßige Beziehung zwischen dem piezoelektrischen Resonanzelement 2, dem unteren Gehäusesub strat 3 und dem oberen Gehäusesubstrat 4 gleich der bei der piezoelektrischen Re sonanzvorrichtung 1 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels. Somit kann wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel das piezoelektrische Reso nanzelement relativ zu dem unteren Gehäusesubstrat 3 auf einfache Weise posi tioniert werden. Gleichzeitig kann es auch leicht relativ zu dem oberen Gehäuse substrat 4 positioniert werden.

Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, kann außerdem dann, wenn die leitenden Schichten 12 und 13 durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung ausgebildet werden, die leitenden Schichten 12 und 13 so gebildet werden, daß sie nicht an dem oberen Gehäusesubstrat 4 angebracht werden. Das heißt, bei der in Fig. 10 gezeigten piezoelektrischen Resonanzvorrichtung 14 werden die leitenden Schich ten 12 und 13 an den Endflächen des unteren Gehäusesubstrats 4 und den Endflä chen des piezoelektrischen Resonanzelements 2 aufgebracht, aber nicht auf dem oberen Gehäusesubstrat 4 aufgebracht, wie in Fig. 9 gezeigt ist, die eine auseinan dergezogene perspektivische Darstellung ist. Da das obere Gehäusesubstrat 4 kei nen elektrischen Anschluß benötigt, besteht keine Notwendigkeit dafür, daß leiten de Schichten 12 und 13 darauf ausgebildet werden.

Die leitenden Schichten 12 und 13 können durch ein Dünnfilm-Bildungsverfahren wie z. B. Aufdampfen, Kathodenzerstäubung oder Plattieren ausgebildet werden, wobei ein geeignetes leitendes Material wie z. B. Ag, Ag-Pd oder Cu verwendet wird.

Da außerdem in den oben beschriebenen piezoelektrischen Resonanzvorrichtun gen 1, 11 und 14 keine spezielle Verwendung der außenseitigen Elektrode 5b statt findet, ist es auch möglich, das untere Gehäusesubstrat 3 aus einem dielektrischen Material herzustellen und einen Kondensator zu integrieren, indem die externe Elektrode 5b verwendet wird, um dadurch einen piezoelektrischen Oszillator der Art, die eine Ladekapazität enthält, zu bilden.

Die Erfindung ist zwar vor allem unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbei spiele davon veranschaulicht und beschrieben worden, aber es wird den Fachleu ten auf diesem Gebiet klar sein, daß die oben genannten und andere Änderungen bezüglich der Form und der Einzelheiten darin durchgeführt werden können, ohne daß vom Geist der Erfindung abgewichen wird.

Claims

1. Elektronisches Bauteil, das folgendes umfaßt:
ein elektronisches Bauteilelement in der Form einer rechteckigen Platte, und obere und untere Gehäusesubstrate in der Form von rechteckigen Platten, die das elektronische Bauteilelement sandwichartig zwischen sich einschließen und mit dem elektronischen Bauteilelement von oben und von unten her zu sammengesteckt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß a₀ < a₁ und b₀ < b₁ erfüllt werden, wobei die Länge der kürzeren Seiten und die Länge der längeren Seiten des elektroni schen Bauteilelements jeweils a₀ und b₀ sind und die Länge der kürzeren Seiten und die Länge der längeren Seiten des unteren Gehäusesubstrats je weils a₁ und b₁ sind.

2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Elektroden auf dem unteren Gehäusesubstrat vorgesehen ist, wobei das elektronische Bauteilelement durch ein leitendes Verbindungsmate rial elektrisch mit den Elektroden des unteren Gehäusesubstrats verbunden ist.

3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Elektroden, die auf dem unteren Gehäusesubstrat vorgesehen sind, Elektrodenabschnitte aufweisen, die auf einer Seitenfläche des unteren Gehäusesubstrats vorgesehen sind, wobei die auf der Seitenfläche vorgese henen Elektrodenabschnitte auf der oberen Seite des unteren Gehäusesub strats vorstehen.

4. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens drei Verbindungsabschnitte vorhanden sind, an de nen das elektronische Bauteilelement mit dem unteren Gehäusesubstrat durch das leitende Verbindungsmaterial verbunden ist.

5. Elektronisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß alle Zuführungselektroden des elektronischen Bauteilelements auf der Oberfläche der unteren Gehäusesubstratseite des elektronischen Bauteilelements angeordnet sind.

6. Elektronisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß a₂ ≧ a₀ und b₂ ≧ b₀ erfüllt sind, wobei die Länge der kürzeren Seiten des oberen Gehäusesubstrats a₂ ist und die Länge der längeren Seiten davon b₂ ist.

7. Elektronisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das elektronisches Bauteilelement das piezoelektrische Ele ment ist.