CN102545823B - 表面安装晶体振子以及基板薄片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表面安装晶体振子以及基板薄片，能够减小晶体振子的静电电容，能够防止频率可变量的下降。在表面安装晶体振子以及基板薄片中，晶体保持端子(3)的一端与角端子(2a)连接，晶体保持端子(3)的另一端与一端相比从短边的中央短地形成，从而形成没有形成图案的区域，通过在与没有形成该图案的区域相对置的基板(1)的背面形成GND端子(4a)的图案，晶体保持端子的图案(晶体搭载图案)和GND端子(4a)的图案不会夹着基板(1)而对置。

Description

表面安装晶体振子以及基板薄片

技术领域

本发明涉及一种表面安装晶体振子，特别是涉及一种减小晶体振子的静电电容、防止频率可变量的下降的表面安装晶体振子以及基板薄片。

背景技术

[以往的技术]

表面安装晶体振子小型、轻量，因此特别地内置于便携式的电子设备，作为频率、时间的基准源。

以往有如下表面安装晶体振子：在陶瓷基板上搭载晶片，将凹状的盖倒过来盖住进行密封封装。近年来，有频率偏差Δf/f比较缓慢、例如±150～±250ppm的廉价的民用表面安装晶体振子。

以往的表面安装晶体振子在搭载晶片的表面形成有保持该晶片的晶体保持端子。

另外，在表面安装晶体振子的背面一般形成有2处接地(GND)端子的图案。

[关联技术]

此外，作为关联的现有技术，有日本特开平04-217108号公报“チツプ型压電部品”(株式会社村田制作所)[专利文献1]、日本特开平04-296110号公报“压電共振素子の製造方法”(株株式会社村田制作所)[专利文献2]。

在专利文献1中公开如下：使输入用电极和输出用电极不隔着中间基板相互对置，并且隔开相当的距离地配置两者。

在专利文献2中公开如下：在压电基板的厚度大的部分加大电极的不相互对置的部分的面积，在压电基板的厚度小的部分减小电极的不相互对置的部分的面积，调整在电极的非对置部分之间产生的浮置电容的大小，抑制谐振频率的偏差。

专利文献1：日本特开平04-217108号公报

专利文献2：日本特开平04-296110号公报

发明内容

然而，在上述以往的表面安装晶体振子中，当形成在基板表面的晶体保持端子的图案部分和形成在背面的GND端子的图案部分夹着基板(基底基体材料)而重叠、对置时，成为晶体振子的静电电容C0增大的原因，存在导致频率可变量下降这样的问题点。

具体地说，静电电容由金属板的面积与金属板彼此之间的距离、设置在金属板之间的绝缘体的介电常数来决定的。

另外，在晶体振子中有时由客户要求大的频率可变量，频率可变量ΔF/F通过ΔF/F＝C1/2(CL+C0)来提供，因此静电电容C0的增大将导致频率可变量的下降。

本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种能够减小晶体振子的静电电容、防止频率可变量的下降的表面安装晶体振子以及基板薄片。

用于解决上述以往例子的问题点的本发明为一种表面安装晶体振子，在搭载晶片的基板的四角形成有通孔，形成使通孔内面导通的直通端子，在搭载晶片的基板上，与基板的短边并行地形成有第1晶体保持端子，与其它短边并行地形成有第2晶体保持端子，第1晶体保持端子的一端与和直通端子的某一个连接的角端子连接，第1晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，第2晶体保持端子的一端与和直通端子的某一个连接的角端子连接，第2晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，在与没有形成图案的区域相对置的基板的背面形成接地端子的图案。

本发明在上述表面安装晶体振子中，第1晶体保持端子所连接的角端子和第2晶体保持端子所连接的角端子在基板上处于对角。

本发明在上述表面安装晶体振子中，关于第1以及第2晶体保持端子，将从短边中央到与角端子连接的端部的长度、和到不与角端子连接的端部的长度设为3比2。

本发明提供一种形成有多个表面安装晶体振子的片状的基板薄片，在基板薄片上，在纵向和横向划分各个表面安装晶体振子的区域的断裂线和断裂线交叉的部位形成有贯通薄片的通孔，形成使通孔内面导通的直通端子，以包围通孔的方式形成角端子，并且与区域内的各个短边并行地形成有第1晶体保持端子和第2晶体保持端子，第1晶体保持端子的一端与靠近的角端子连接，第1晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，第2晶体保持端子的一端与靠近的角端子连接，第2晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，在与没有形成图案的区域相对置的背面形成接地端子的图案。

本发明在上述基板薄片中，第1晶体保持端子所连接的角端子和第2晶体保持端子所连接的角端子在区域内处于对角。

本发明在上述基板薄片中，关于第1以及第2晶体保持端子，将从短边中央到与角端子连接的端部的长度、和到不与角端子连接的端部的长度设为3比2。

根据本发明，在表面安装晶体振子中，在搭载晶片的基板的四角形成有通孔，形成使通孔内面导通的直通端子，在搭载晶片的基板上，与基板的短边并行地形成有第1晶体保持端子，与其它短边并行地形成有第2晶体保持端子，第1晶体保持端子的一端与和直通端子的某一个连接的角端子连接，第1晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，第2晶体保持端子的一端与和直通端子的某一个连接的角端子连接，第2晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，在与没有形成图案的区域相对置的基板的背面形成接地端子的图案，所以晶体保持端子的图案和接地端子的图案不会夹着基板而对置，具有能够减小晶体振子的静电电容、能够防止频率可变量的下降的效果。

根据本发明，在形成有多个表面安装晶体振子的片状的基板薄片上，在纵向和横向划分各个表面安装晶体振子的区域的断裂线和断裂线交叉的部位形成有贯通薄片的通孔，形成使通孔内面导通的直通端子，以包围通孔的方式形成角端子，并且与区域内的各个短边并行地形成有第1晶体保持端子和第2晶体保持端子，第1晶体保持端子的一端与靠近的角端子连接，第1晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，第2晶体保持端子的一端与靠近的角端子连接，第2晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，在与没有形成图案的区域相对置的背面形成接地端子的图案，所以晶体保持端子的图案和接地端子的图案不会夹着基板而对置，具有如下效果：能够减小晶体振子的静电电容，能够防止频率可变量的下降，能够容易地进行使用了接地端子的频率的检查以及调整

附图说明

图1是本发明的实施方式的晶体搭载图案的俯视说明图。

图2是从基板表面表示GND端子的图案的俯视说明图。

图3是本振子的截面说明图。

图4是本振子的俯视说明图。

图5是表示本振子的陶瓷片的表面的概要图。

图6是表示本振子的陶瓷片的背面的概要图。

附图标记说明

1：基板；2a、2b、2d：角端子；2c：直通端子；3：晶体保持端子；4：安装端子；4a：GND端子；4b：安装电极端子；5：晶片；6：金属盖；7：导电性粘接剂；8：密封材料

具体实施方式

参照附图来说明本发明的实施方式。

[实施方式的概要]

在本发明的实施方式的表面安装晶体振子中，第1晶体保持端子的一端与角端子连接，第1晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，第2晶体保持端子的一端与角端子连接，第2晶体保持端子的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，在与没有形成该图案的区域相对置的基板的背面形成接地端子的图案，因此晶体保持端子的图案和接地端子的图案不会夹着基板而对置，能够减小晶体振子的静电电容，能够防止频率可变量的下降。

另外，本发明的实施方式的表面安装晶体振子的基板薄片(陶瓷片)的结构如下：在表面，在通过断裂线划分的区域内，与形成在通孔周边的角端子连接的晶体保持端子不与其它角端子连接，在背面，在通过断裂线划分的区域内，与形成在通孔周边的角端子连接的安装端子也不与其它角端子连接，该基板薄片具有能够容易地进行使用了上述区域内的安装端子的频率的检查以及调整的效果。

[晶体搭载图案：图1]

参照图1来说明本发明的实施方式的表面安装晶体振子(本振子)的晶体搭载图案。图1是本发明的实施方式的晶体搭载图案的俯视说明图。

如图1所示，本振子的晶体搭载图案设置与形成在基板1的四角的直通端子连接的角端子2a、2b，与基板的短边并行地形成有2个晶体保持端子(晶体搭载图案)3。

此外，晶体保持端子3与权利要求中的第1晶体保持端子、第2晶体保持端子相当。

图1的表面安装晶体振子被称作“双柱”的类型。

这里，角端子2a与晶体保持端子3连接，但是角端子2b不与晶体保持端子3连接。

因而，角端子2a形成有用于与晶体保持端子3连接的连接图案。

而且，作为本振子的特征部分，晶体保持端子3不是从基板1的短边的中央左右对称地形成，而是将不与角端子2a连接的端部形成得短。

具体地说，当与角端子2a连接的一侧为从中央(中心)起0.75比例的长度时，不与角端子连接的一侧为从中央起0.5比例的长度。即成为3比2的比例。

由此，在图1中，在图1的左上的部分生成没有形成晶体搭载图案的区域，另外，在图1的右下的部分也同样地生成没有形成晶体搭载图案的区域。

[GND端子的图案：图2]

接着，参照图2说明形成在基板1的背面的安装端子4的GND端子4a的图案。图2是从基板表面表示GND端子的图案的俯视说明图。

如图2所示，在基板1的背面，在不与晶体搭载图案重叠的区域形成GND端子4a的图案。在图2中，以虚线包围的部分是GND端子4a的图案。

即、调整GND端子4a的图案和晶体搭载图案的尺寸，使得GND端子4a的图案与晶体搭载图案不隔着基板(基底基体材料)1相对置。

通过设为这样的结构，GND端子4a的图案与晶体搭载图案不隔着基板1相对置，因此具有能够减小静电电容、能够防止频率可变量的下降的效果。

[本振子的结构：图3]

接着，参照图3说明本振子的结构。图3是本振子的截面说明图。

如图3所示，本振子的结构如下：在形成于陶瓷基底(基板)1上的晶体保持端子3上，经由导电性粘接剂7搭载晶片5，而且将凹状的金属盖(盖)6倒过来接合在陶瓷基底1上，进行密封封装。

另外，在基板1的侧面形成有直通端子2c，在基板1的表面，角端子2a、2b与该直通端子2c连接，在基板1的背面GND端子4a与该直通端子2c的某一个连接。

并且，角端子2a与形成于基板1的表面的晶体保持端子3连接。

直通端子2c形成在通孔(贯通孔)的侧壁，该通孔形成于基板1的四角。

而且，在基板1与盖6的接触部分之间形成有具有绝缘性的密封材料8。

此外，角端子、直通端子、GND端子是由Ag(银)Pd(钯)合金形成的。

[本振子的平面特征：图4]

接着，参照图4说明本振子的平面特征。图4是本振子的俯视说明图。

如图4所示，本振子结构如下：在陶瓷基底(基板)1上相对置地形成用于保持晶片5的两端的晶体保持端子3，形成具备从晶体保持端子3的端部向最近的基板1的角部引出的引出图案的角端子2a，并与直通端子2c连接。

即、2个角端子2a形成于基板1上的对角，并与直通端子2c连接。另外，2个角端子2b也形成于基板1上的对角，并与直通端子2c连接。

经由在基板1的角部具备引出图案的角端子2a而与直通端子2c连接是因为：与向基板1的水平方向或者垂直方向引出引出图案的情况相比能够获得更长的距离，因此即使金属盖6的位置错开也避免晶体保持端子3和直通端子2c经由金属盖6短路。

并且，晶片5和晶体保持端子3在角端子2a的引出图案所连接的晶体保持端子3的端部通过导电性粘接剂7进行连接。

如图4所示，是在晶片5的两端部晶体保持端子3保持晶片5的结构，因此称作“双柱”类型。

在图1、2中也进行了说明，但是如图4所示那样，晶体保持端子3的图案在基板1当中相对置地形成，且没有连接角端子2a的端部与以往的晶体保持端子相比短特定的长度。

以往从基板1的短边的中心以左右相同的长度形成晶体保持端子，但是在本振子中，缩短了没有与角端子2a连接的一侧的晶体保持端子3的长度。

这是为了将基板1的背面的GND端子4a的图案和基板1的表面中的晶体保持端子的图案(晶体搭载图案)设为不对置，不过除此之外，还为了即使金属盖6与一方的晶体保持端子3接触，也防止与另一方的(其它)晶体保持端子3接触，从而避免短路。

[本振子的陶瓷片的表面：图5]

接着，参照图5说明形成本振子的基板薄片(陶瓷片)的表面。图5是本振子的陶瓷片的表面说明图。

如图5所示，在陶瓷片1′的表面，在用于分割基板1的纵横方向形成断裂线，在断裂线的交点处形成有通孔(贯通孔)。

并且，在通孔的周边形成角端子2(2a、2b)，使得包围通孔。

沿着断裂线的短边形成晶体保持端子3，晶体保持端子3的一端与角端子2a连接，晶体保持端子3的另一端未与角端子2b连接。

另外，也如图1中所说明的那样，晶体保持端子的另一端(靠近角端子2b的端部)成为从中央起短的长度，在与角端子2b之间形成没有形成图案的空白区域。

而且，如图5所示，设为角端子2在一个对角处与晶体保持端子3连接，在其它对角处不与晶体保持端子3连接。即、不会在邻接的角部与晶体保持端子3连接。

[本振子的陶瓷片的背面：图6]

接着，参照图6说明形成本振子的陶瓷片的背面。图6是本振子的陶瓷片的背面说明图。

如图6所示，在陶瓷片1′的背面形成断裂线，在断裂线的交点形成有通孔。

并且，在通孔的周边形成角端子2d，使得包围通孔。

形成安装端子4的GND端子4a和安装电极端子4b，使得与角端子2d的角部连接。

而且，如图6所示，角端子2d在一个对角处与GND端子4a连接，在其它对角处与安装电极端子4b连接。即、不会在邻接的角部与GND端子4a连接，同样地不会在邻接的角部与安装电极端子4b连接。

如以上那样，通过设为陶瓷片1′的表面和背面的结构，能够在分割为各个基板1之前的陶瓷片1′的状态下恰当地进行频率调整以及检查。

在陶瓷片1′的表背面的结构中，与角端子2(2a、2d)连接的晶体保持端子3和安装端子4对于一个角端子2成为共用的电极，但是不会与其它角端子连接，因此各个角端子2电气上独立，能够恰当地进行频率检查以及调整。特别是在通过断裂线划分的区域内，使测量端子与安装端子4接触的情况下，不会受到其它区域的影响，因此能够恰当地进行频率检查以及调整。

频率的检查如下：在陶瓷片1′的背面，使测量端子与通过断裂线划分的区域内的安装端子4接触，测量形成在陶瓷片1′的表面的晶体振子的频率特性。

另外，频率的调整是在上述晶体振子的频率特性的测量状态下，通过加工晶片5的激励电极来进行的。关于频率的调整将后述。

[陶瓷片的制造方法]

接着，说明陶瓷片的制造方法。

分割为各个基板1之前的陶瓷片(基板薄片)由陶瓷形成，在该陶瓷片上形成用于分割为各个基板1的断裂线和通孔(贯通孔)。

断裂线划分邻接的基板1的区域，使制造出的表面安装晶体振子容易分割。

通孔形成在断裂线交叉的部位(基板1的四角[角部])。

并且，在该陶瓷片1′的背面，在通孔的周边使用掩模图案通过印刷而形成角端子2d和GND端子4的图案。在图6中，角端子2d以圆环形状形成，使得包围通孔。

角端子2d和安装端子4的图案是以厚度约10μm左右印刷AgPd合金的金属膏、之后进行焙烧而形成的。在形成该图案时，也从背面侧形成通孔内的直通端子。

角端子2d与GND端子4a的连接关系如使用图2、图6所说明那样。

另外，在陶瓷片1′的表面，在通孔的周边形成角端子2a、2b和晶体保持端子3的图案。表面的图案也通过与背面的图案相同的方法来形成。并且，在形成该图案时，也从表面侧形成通孔内的直通端子2c。

此外，陶瓷片1′中的图案是通过印刷形成的，但是也可以通过无电解电镀来形成。

在陶瓷片1′的表面以及背面的图案形成之后，形成绝缘膜，搭载晶片5，进行频率的检查以及频率调整，通过金属盖进行密封，沿着断裂线分割为各个表面安装晶体振子。

具体地说，在频率的检查以及频率调整时，在陶瓷片1′的背面，在通过断裂线划分的区域内使来自测量器的测量端子(探针)与和各晶片5电连接的安装端子4接触。

在频率的检查时，在使测量端子接触在上述安装端子4的状态下测量形成在陶瓷片1′的表面的晶体振子的频率特性。

并且，频率调整时，在上述晶体振子的频率特性的测量状态下，向板面露出的晶片5的表面侧的激励电极照射气态离子而切削表面，减轻激励电极的质量，将振动频率从低的一方调整为高的一方。

其中，例如也能够通过蒸镀、溅射在激励电极上附加金属膜，将振动频率从高的一方调整为低的一方。

[实施方式的效果]

根据本振子，设为晶体保持端子3的一端与角端子2a连接，晶体保持端子3的另一端从短边的中央比一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，在与没有形成该图案的区域相对置的基板1的背面形成GND端子4a的图案，因此晶体保持端子的图案(晶体搭载图案)和GND端子4a的图案不会夹着基板1而对置，具有能够减小晶体振子的静电电容，能够防止频率可变量的下降的效果。

根据本振子的陶瓷片1′，在表面，在通过断裂线划分的区域内，与形成在通孔周边的角端子2a连接的晶体保持端子3不与其它角端子2b连接，在背面，在通过断裂线划分的区域内，与形成在通孔周边的角端子2d连接的安装端子4也不与其它角端子连接，因此具有能够容易地进行使用了上述区域内的安装端子4的频率的检查以及调整的效果。

本发明适用于能够减小晶体振子的静电电容、能够防止频率可变量的下降的表面安装晶体振子以及基板薄片。

Claims (4)

1.一种表面安装晶体振子，其特征在于，

在搭载晶片的基板的四角形成有通孔，

形成使所述通孔内面导通的直通端子，

以与所述直通端子连接并且包围所述通孔的方式，在所述通孔的周边形成有角端子，

在搭载所述晶片的基板上，与所述基板的短边并行地形成有第1晶体保持端子，与其它短边并行地形成有第2晶体保持端子，

所述第1晶体保持端子的一端朝向最近的所述基板的角部被引出而连接到该角部的角端子，所述第1晶体保持端子的另一端从所述短边的中央比所述一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，

所述第2晶体保持端子的一端朝向最近的所述基板的角部被引出而连接到该角部的角端子，所述第2晶体保持端子的另一端从所述短边的中央比所述一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，

在所述基板的背面中，以不与所述第1晶体保持端子和所述第2晶体保持端子重叠的方式形成有接地端子，

所述第1晶体保持端子所连接的所述角端子和所述第2晶体保持端子所连接的所述角端子在所述基板上处于对角。

2.根据权利要求1所述的表面安装晶体振子，其特征在于，

关于第1以及第2晶体保持端子，将从短边中央到与角端子连接的端部的长度、和到不与角端子连接的端部的长度设为3比2。

3.一种基板薄片，该基板薄片为片状，且形成有多个表面安装晶体振子，该基板薄片的特征在于，

在所述基板薄片中，在纵向和横向地划分各个表面安装晶体振子的区域的断裂线和所述断裂线交叉的部位形成有贯通所述薄片的通孔，

形成有使所述通孔内面导通的直通端子，以包围所述通孔的方式形成有角端子，并且与所述区域内的各个短边并行地形成有第1晶体保持端子和第2晶体保持端子，

所述第1晶体保持端子的一端朝向个别的表面安装晶体振子的区域中的最近的角部被引出而连接到该角部的角端子，所述第1晶体保持端子的另一端从所述短边的中央比所述一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，

所述第2晶体保持端子的一端朝向个别的表面安装晶体振子的区域中的最近的角部被引出而连接到该角部的角端子，所述第2晶体保持端子的另一端从所述短边的中央比所述一端短地形成，从而形成没有形成图案的区域，

在所述基板薄片的背面中，以不与所述第1晶体保持端子和所述第2晶体保持端子重叠的方式形成有接地端子，

所述第1晶体保持端子所连接的所述角端子和所述第2晶体保持端子所连接的所述角端子在所述个别的表面安装晶体振子的区域内处于对角。

4.根据权利要求3所述的基板薄片，其特征在于，

关于第1以及第2晶体保持端子，将从短边中央到与角端子连接的端部的长度、和到不与角端子连接的端部的长度设为3比2。