CN106233619A - 水晶振动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供使热难以传递至热敏元件以及水晶振子的水晶振动装置。本发明所涉及的水晶振动装置(1)具备:安装基板(2);连接电极(4a、4b),其经由安装基板(2)的侧面到达安装基板(2)的上表面(2a);第一封装件(9),其设置于安装基板(2)上;水晶振子(7),其设置于第一封装件(9)的上表面(9a);以及热敏元件(14),其搭载于第一封装件(9)的下表面(9b)。连接电极(4a、4b)分别具有位于安装基板(2)的上表面(2a)的第一部分(4A)。若将俯视时连接电极(4a、4b)的第一部分(4A)朝向电极焊盘(5a、5b)延伸的方向设为第一方向、将与第一方向正交的方向设为第二方向,则连接电极(4a、4b)的第一部分(4A)的一部分的沿着第二方向的尺寸小于连接电极(4a、4b)的剩余的部分的沿着第二方向的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及将水晶振子安装在封装件上并在该封装件的下表面安装有热敏元件的水晶振动装置。
背景技术
以往,使用了水晶振子的水晶振动装置被广泛使用于振荡器等。
存在如下情况:热从周围的电子部件等经由端子等传导至IC芯片,由此,具有温度传感器的IC芯片的温度急剧地变化。由此,存在水晶振子的频率产生偏移的情况。
在下述的专利文献1中,从端子至搭载IC芯片的电极焊盘为止的布线图案的宽度比其它布线图案的宽度大。
在下述的专利文献2中,从端子至搭载IC芯片的电极焊盘为止的热的传导路径的距离与从端子至水晶振子为止的热的传导路径的距离相等。
在下述的专利文献3中,从端子至IC芯片为止的热的传导路径以及从端子至压电振子为止的热的传导路径延长。另外,与从端子至压电振子为止的热的传导路径相比,从端子至IC芯片为止的热的传导路径较长。
专利文献1:日本特开2012-74774号公报
专利文献2:日本特开2013-102315号公报
专利文献3:日本特开2009-105199号公报
然而,若如专利文献1那样,若增大从端子至搭载IC芯片的电极焊盘为止的布线图案的宽度,则热到达IC芯片的时间变短。由此,存在IC芯片的温度急剧地变化的情况。
在专利文献2中,热从端子到达IC芯片的时间与热从端子到达水晶振子的时间相等。然而,并未构成使热从端子难以到达IC芯片的结构,从而存在IC芯片的温度急剧地变化的情况。
在专利文献3中,通过延长从端子至IC芯片为止的热的传导路径,使热到达IC芯片的时间延长。然而,热的传导路径的长度以外的构造并未在专利文献3中写明。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种使热难以传递至热敏元件以及水晶振子的水晶振动装置。
本发明所涉及的水晶振动装置具备:安装基板,具有上表面、下表面以及侧面;端子,被设置于上述安装基板的下表面;连接电极,与上述端子电连接,并且经由上述安装基板的侧面到达上表面;电极焊盘,设置于上述安装基板的上表面,并与上述连接电极电连接;导电性接合件,被设置于上述电极焊盘上;第一封装件,被设置于上述导电性接合件上,并且具有上表面以及下表面;端子电极,被设置于上述第一封装件的下表面,并经由上述导电性接合件与上述电极焊盘电连接;水晶振子,被设置于上述第一封装件的上表面;以及热敏元件,被搭载于上述第一封装件的下表面。上述连接电极具有第一、第二部分。上述第一部分位于上述安装基板的上表面,并且与上述电极焊盘相连。上述第二部分位于上述安装基板的侧面上,并且与上述第一部分和上述端子相连。在俯视时,若将上述连接电极的上述第一部分朝向上述电极焊盘延伸的方向设为第一方向、将与上述第一方向正交的方向设为第二方向,则上述连接电极的上述第一部分的一部分的沿着上述第二方向的尺寸小于上述连接电极的剩余的部分的沿着上述第二方向的尺寸。
在本发明所涉及的水晶振动装置的某个特定的方式中,在上述安装基板的上表面设置有抗蚀剂绝缘材料,以便沿上述第二方向至少横过上述连接电极的上述第一部分的一部分。
在本发明所涉及的水晶振动装置的其它特定的方式中,在上述安装基板设置有开口部。上述热敏元件位于上述开口部内。
在本发明所涉及的水晶振动装置的其它的特定的方式中,上述端子具有第一~第四端子。上述连接电极具有第一~第四连接电极。上述电极焊盘具有第一~第四电极焊盘。上述端子电极具有第一~第四端子电极。上述第一~第四端子与上述第一~第四连接电极分别电连接。上述第一~第四连接电极与上述第一~第四电极焊盘分别电连接。上述第一~第四电极焊盘与上述第一~第四端子电极分别电连接。
在本发明所涉及的水晶振动装置的其它的特定的方式中,上述安装基板具有矩形板状的形状。上述第一~第四连接电极的上述第二部分分别位于上述安装基板的拐角部。
在本发明所涉及的水晶振动装置的其它的特定的方式中,还具备设置于上述第一封装件的上表面的第二封装件。在由上述第一封装件与上述第二封装件形成的中空空间的内部设置有上述水晶振子。
根据本发明,能够提供使热难以传递至热敏元件的水晶振动装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的水晶振动装置的主视剖视图。
图2是本发明的第一实施方式中的热敏元件以及安装基板的立体图。
图3(a)是表示本发明的第一实施方式中的水晶振子的上表面的电极形状的俯视图,图3(b)是将本发明的第一实施方式中的水晶振子透视来表示下表面的电极形状的俯视图。
图4是本发明的第一实施方式中的安装基板的俯视图。
图5是本发明的第二实施方式中的安装基板的俯视图。
具体实施方式
以下,通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,使本发明变得清楚。
图1是本发明的第一实施方式所涉及的水晶振动装置的主视剖视图。图2是本发明的第一实施方式中的热敏元件以及安装基板的立体图。
水晶振动装置1具有安装基板2。安装基板2具有矩形板状的形状。安装基板2具有上表面2a、下表面2b以及侧面。另外,安装基板2在中央部具有开口部2c。
另外,在本实施方式中,安装基板2在拐角部具有第一~第四凹形结构2d、2e、2f、2g。此外,安装基板2也可以不具有凹形结构。
在本实施方式中,安装基板2是玻璃环氧基板。此外,构成安装基板2的材料并未被特别限定。
在安装基板2的下表面2b设置有第一、第二端子3a、3b以及第三、第四端子。另外,在安装基板2设置有第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d。第一连接电极4a与第一端子3a电连接。同样地,第二~第四连接电极4b、4c、4d分别与第二端子3b以及第三、第四端子电连接。
在本实施方式中,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d经由安装基板2的第一~第四凹形结构2d、2e、2f、2g到达上表面2a。
在安装基板2的上表面2a设置有第一~第四电极焊盘5a、5b、5c、5d。如图2的虚线所示,第一电极焊盘5a与第一连接电极4a电连接。同样地,第二~第四电极焊盘5b、5c、5d分别与第二~第四连接电极4b、4c、4d电连接。
上述第一~第四端子、第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d以及第一~第四电极焊盘5a、5b、5c、5d由合适的金属或者合金形成。
如图1以及图2所示,第一连接电极4a具有第一、第二部分4A、4B。第一连接电极4a的第一部分4A位于安装基板2的上表面2a。另外,第一连接电极4a的第一部分4A与第一电极焊盘5a相连。第一连接电极4a的第二部分4B位于安装基板2的侧面。另外,第一连接电极4a的第二部分4B分别与第一连接电极4a的第一部分4A以及第一端子3a相连。在本实施方式中,第一连接电极4a的第二部分4B是设置于安装基板2的第一凹形结构2d上的凹形结构电极。同样地,第二~第四连接电极4b、4c、4d也分别具有第一、第二部分4A、4B。
在安装基板2的上表面2a设置有作为第一封装件的元件基板9。在本实施方式中,元件基板9由陶瓷基板形成。此外,构成元件基板9的陶瓷材料并未被特别限定。例如,也可以由氧化铝等绝缘性陶瓷等形成。
元件基板9具有上表面9a以及下表面9b。在元件基板9的下表面9b设置有第一、第二端子电极8a、8b以及第三、第四端子电极。第一端子电极8a与设置于安装基板2的上表面2a的第一电极焊盘5a经由导电性接合件6电连接。同样地,第二端子电极8b以及第三、第四端子电极与第二~第四电极焊盘5b、5c、5d分别经由导电性接合件6电连接。
第一、第二端子电极8a、8b以及第三、第四端子电极由合适的金属或者合金形成。另外,本实施方式的导电性接合件6由焊料形成。此外,导电性接合件6也可以由其它导电性粘合剂、金属的焊料等合适的导电性材料形成。
在元件基板9的上表面9a设置有作为第二封装件的盖13。由元件基板9与盖13形成有中空空间15。在中空空间15设置有水晶振子7。
本实施方式的盖13由金属构成。此外,盖13也可以由金属以外的合适的材料形成。
另外,在本实施方式中,第一封装件为元件基板9,第二封装件为盖13。此外,第一、第二封装件并不限定于此。例如,也可以是如下构造:在具有朝上方敞开的开口的第一封装件的底部内表面上安装水晶振子,并用作为第二封装件的盖密封上述第一封装件的上方开口。
元件基板9与盖13通过接合件16接合。接合件16例如由软钎料等金属的焊料、合适的粘合剂等构成。
图3(a)以及图3(b)是表示本发明的第一实施方式中的水晶振子的上表面的电极形状的俯视图以及将水晶振子透视来表示下表面的电极形状的俯视图。
水晶振子7具有矩形板状的形状。水晶振子7具有上表面7a以及下表面7b。在水晶振子的上表面7a设置有第一激励电极12a。在第一激励电极12a相连有第一引出电极12a1。第一引出电极12a1经由水晶振子7的侧面到达下表面7b。
另外,在水晶振子7的下表面7b设置有第二激励电极12b。在第二激励电极12b相连有第二引出电极12b1。第二引出电极12b1经由水晶振子7的侧面到达上表面7a。
返回至图1,水晶振子7的第一引出电极12a1以及第二引出电极经由导电性接合件11,分别与设置于元件基板9的上表面9a的第一电极焊盘10a以及第二电极焊盘电连接。
上述第一、第二激励电极12a、12b、第一引出电极12a1、第二引出电极、第一电极焊盘10a以及第二电极焊盘由合适的金属或者合金构成。导电性接合件11由导电性粘合剂、金属的焊料等合适的导电性材料构成。
本实施方式的水晶振子7通过导电性接合件11而被悬臂梁支承。此外,水晶振子7也可以以两端支承的方式被支承。
在元件基板9的下表面9b设置有热敏元件。在本实施方式中,上述热敏元件是具有温度传感器的IC芯片14。此外,上述热敏元件也可以是热敏电阻等其它热敏元件。
图4是本发明的第一实施方式中的安装基板的俯视图。
将俯视时第一连接电极4a朝向第一电极焊盘5a延伸的方向设为第一方向X。另外,将与第一方向X正交的方向设为第二方向Y。第一连接电极4a具有第一、第二方向X、Y。同样地,第二~第四连接电极4b、4c、4d也具有各自的第一、第二方向X、Y。
本实施方式的特征在于,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的一部分的沿着第二方向Y的尺寸小于第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的剩余的部分的沿着第二方向Y的尺寸。由此,热难以传递至IC芯片。以下对其理由进行说明。
返回至图1以及图2,在水晶振动装置1中,热特别容易流入的部分是水晶振动装置1与周围物理接触的第一、第二端子3a、3b以及第三、第四端子。热从第一、第二端子3a、3b以及第三、第四端子流入,首先传递至第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d。从第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d将热传递至元件基板9。然后,从元件基板9将热传递至IC芯片14以及水晶振子7。
在本实施方式中,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的一部分的沿着第二方向的尺寸如上述那样较小。由此,能够减慢热传递至第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的速度。这样,热更加难以传递至IC芯片14。因此,能够更加抑制IC芯片14的温度急剧地变化。由此,能够更加抑制水晶振子7的频率偏移。
另外,在本实施方式中的水晶振子7中与IC芯片14同样地,热从元件基板9传递。这样,不仅能够使热难以传递至IC芯片14,还能够使热也难以传递至水晶振子7。进一步,也能够抑制IC芯片14与水晶振子7的温度差的急剧的变化。因此,能够更加提高对水晶振子7的频率进行温度修正的追随性。
并且,在本实施方式中,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d露出至外表面。这样,通过向外部空气的散热,热在第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d中更进一步难以传递。
另外,在本实施方式中,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第二部分4B为凹形结构电极,并且露出至外表面。由此,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第二部分4B与外部空气接触的表面积增大。这样,能够更有效地向外部空气散热。因此,热在第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d中更进一步难以传递。
然而,在将元件基板与安装基板通过导电性接合件接合时,存在熔融了的导电性接合件从第一~第四电极焊盘传递至第一~第四连接电极而流出的情况。由此,熔融了的导电性接合件到达第一~第四连接电极的第二部分、安装基板的下表面。
然而,在本实施方式中,如上述那样,第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的一部分的沿着第二方向的尺寸如上述那样较小。因此,熔融了的导电性接合件6难以从第一~第四电极焊盘5a、5b、5c、5d传递并流动至第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A。这样,熔融了的导电性接合件6难以到达第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第二部分4B、安装基板2的下表面2b。因此,能够更加减少安装不良。
此外,IC芯片14在上表面具有多个凸块17。多个凸块17接合于在元件基板9的下表面9b设置的未图示的电极。另外,IC芯片14位于安装基板2的开口部2c的内部。即,IC芯片14所接触的仅是设置于元件基板9的下表面9b的上述电极。这样,能够使热的主要传导路径仅来自元件基板9。因此,能够使热更加难以传递至IC芯片14。
然而,在将元件基板与安装基板通过导电性接合件接合时,通过熔融了的导电性接合件而起到自对准作用。
在本实施方式中,如上述那样,熔融了的导电性接合件6难以从第一~第四电极焊盘5a、5b、5c、5d流出。这样,更有效地起到自对准作用。因此,搭载有水晶振子7的元件基板9与安装基板2的位置的偏移更加难以产生。因此,能够更加减少安装不良。
图5是本发明的第二实施方式中的安装基板的俯视图。
在安装基板2的上表面2a分别设置有抗蚀剂绝缘材料28,以便沿上述第二方向横过第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的一部分。因此,在将导电性接合件从第一~第四电极焊盘5a、5b、5c、5d传递并流出至第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A时,能够利用抗蚀剂绝缘材料28切断上述导电性接合件的流动。这样,能够更有效地抑制上述导电性接合件到达第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第二部分4B、安装基板2的下表面。因此,能够更加有效地减少安装不良。
在本实施方式中,设置有抗蚀剂绝缘材料28,以便横过第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的一部分。此外,设置有抗蚀剂绝缘材料28的部分并不限定于第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的一部分。例如,也可以设置为横过第一~第四连接电极4a、4b、4c、4d的第一部分4A的整个面。
此外,优选设置于安装基板的上表面的第一~第四电极焊盘的各自的形状与设置于元件基板的下表面的第一~第四端子电极的各自的形状相同。在这种情况下,在将元件基板与安装基板通过导电性接合件接合时,更加有效地起到自对准作用。因此,搭载有水晶振子的元件基板与安装基板的位置的偏移更加难以产生。因此,能够更加有效地减少不良。
附图标记说明:
1…水晶振动装置;2…安装基板;2a…上表面;2b…下表面;2c…开口部;2d、2e、2f、2g…第一~第四凹形结构;3a、3b…第一、第二端子;4a、4b、4c、4d…第一~第四连接电极;4A、4B…第一、第二部分;5a、5b、5c、5d…第一~第四电极焊盘;6…导电性接合件;7…水晶振子;7a…上表面;7b…下表面;8a、8b…第一、第二端子电极;9…元件基板;9a…上表面;9b…下表面;10a…第一电极焊盘;11…导电性接合件;12a、12b…第一、第二激励电极;12a1、12b1…第一、第二引出电极;13…盖;14…IC芯片;15…中空空间;16…接合件;17…凸块;28…抗蚀剂绝缘材料。
Claims (6)
1.一种水晶振动装置,具备:
安装基板,具有上表面、下表面以及侧面;
端子,被设置于所述安装基板的下表面;
连接电极,与所述端子电连接,并且经由所述安装基板的侧面到达上表面;
电极焊盘,被设置于所述安装基板的上表面,并与所述连接电极电连接;
导电性接合件,被设置于所述电极焊盘上;
第一封装件,被设置于所述导电性接合件上,并且具有上表面以及下表面;
端子电极,被设置于所述第一封装件的下表面,并经由所述导电性接合件与所述电极焊盘电连接;
水晶振子,被设置于所述第一封装件的上表面;以及
热敏元件,被搭载于所述第一封装件的下表面,
所述连接电极具有第一部分以及第二部分,所述第一部分位于所述安装基板的上表面,并且与所述电极焊盘相连,所述第二部分位于所述安装基板的侧面上,并且与所述第一部分以及所述端子相连,若在俯视时,将所述连接电极的所述第一部分朝向所述电极焊盘延伸的方向作为第一方向,将与所述第一方向正交的方向作为第二方向,则所述连接电极的所述第一部分的一部分的沿着所述第二方向的尺寸小于所述连接电极的剩余的部分的沿着所述第二方向的尺寸。
2.根据权利要求1所述的水晶振动装置,其中,
在所述安装基板的上表面设置有抗蚀剂绝缘材料,以便沿所述第二方向横过至少所述连接电极的所述第一部分的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的水晶振动装置,其中,
在所述安装基板设置有开口部,所述热敏元件位于所述开口部内。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的水晶振动装置,其中,
所述端子具有第一~第四端子,所述连接电极具有第一~第四连接电极,所述电极焊盘具有第一~第四电极焊盘,所述端子电极具有第一~第四端子电极,所述第一~第四端子与所述第一~第四连接电极分别电连接,所述第一~第四连接电极与所述第一~第四电极焊盘分别电连接,所述第一~第四电极焊盘与所述第一~第四端子电极分别电连接。
5.根据权利要求4所述的水晶振动装置,其中,
所述安装基板具有矩形板状的形状,所述第一~第四连接电极的所述第二部分分别位于所述安装基板的拐角部。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的水晶振动装置,其中,
该水晶振动装置还具备被设置于所述第一封装件的上表面的第二封装件,在由所述第一封装件和所述第二封装件形成的中空空间的内部设置有所述水晶振子。
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