CN109842392B - 压电振动设备和压电振动设备的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够降低来自外部的噪声对压电振动元件的动作造成的影响的压电振动设备。振子(1)具有设置有凹部(5a)的元件搭载构件(5)、收容在凹部(5a)中的振动元件(3)以及封住凹部的盖体(7)。元件搭载构件(5)具有:具有凹部(5a)的内底面(9a)和包围内底面(9a)的内周面(9b)的绝缘性的基体(9);位于基体(9)的外表面上且与振动元件(3)电连接的一对信号端子(信号端子(13A)及信号端子(13B));位于基体(9)的外表面上的GND端子(GND端子(13C)及/或GND端子(13D));以及与凹部(5a)的内周面(9b)重叠且与GND端子电连接的屏蔽膜(51)。
Description
技术领域
本公开涉及石英振子和石英振荡器等压电振动设备及其制造方法。
背景技术
压电振动设备例如具备具有凹部的绝缘性的基体、封住凹部的盖体、收容在凹部内的压电振动元件(例如专利文献1~3)。在专利文献1~3中,公开了形成在基体的外侧面上的屏蔽膜、形成在盖体的外侧面上的屏蔽膜或由金属构成的盖体(屏蔽件)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-63958号公报
专利文献2:日本特开2006-10625号公报
专利文献3:日本特开2011-160115号公报
发明内容
期望提供能够降低来自外部的噪声对压电振动元件的动作造成的影响的压电振动设备和该压电振动设备的制造方法。
本公开的一个方式的压电振动设备具有:设置有凹部的元件搭载构件;收容在所述凹部中的压电振动元件;以及封住所述凹部的盖体,所述元件搭载构件具有:具有所述凹部的内底面和包围该内底面的所述凹部的内周面的绝缘性的基体;位于所述基体的外表面上且与所述压电振动元件电连接的一对信号端子;位于所述基体的外表面上的基准电位端子;以及与所述内周面重叠且与所述基准电位端子电连接的屏蔽膜。
在一例中,所述压电振动设备在所述内底面上还具有一对焊盘,所述一对焊盘与所述一对信号端子电连接,并且,所述压电振动元件安装于所述一对焊盘,在所述内底面的俯视观察时,所述内周面具有:第一区域,其从所述一对焊盘中的两方的焊盘离开规定距离以上;以及第二区域,其与所述一对焊盘中的至少一方的焊盘之间的距离比所述规定距离短,所述屏蔽膜仅与所述第一区域和所述第二区域中的所述第一区域重叠。
在一例中,在所述内底面的俯视观察时,所述内周面具有:在规定的第一方向上相互对置的第一内壁面和第二内壁面;以及在与所述第一方向垂直的第二方向上相互对置的第三内壁面和第四内壁面,在所述内底面的俯视观察时,所述压电振动元件具有:压电体,其具有基部、从所述基部朝向所述第四内壁面侧相互并列地延伸的一对振动臂、以及从所述基部朝向所述第一内壁面侧突出然后朝向所述第四内壁面侧弯曲且相对于所述一对振动臂并列地延伸的支承臂;位于所述一对振动臂上的多个激励电极;以及与所述多个激励电极电连接且与所述一对焊盘接合的一对元件端子,所述一对元件端子中的至少一方位于所述支承臂上,所述第一区域包括所述第二内壁面中的位于所述一对振动臂的外侧的部分和所述第四内壁面中的位于所述第二内壁面侧的一部分,所述第二区域包括所述第一内壁面中的位于与所述支承臂的所述元件端子连接的焊盘的外侧的部分。
在一例中,在所述内底面的俯视观察时,所述内周面具有:在规定的第一方向上相互对置的第一内壁面和第二内壁面;以及在与所述第一方向垂直的第二方向上相互对置的第三内壁面和第四内壁面,所述压电振动元件具有:与所述内底面对置的板状的压电体;位于所述压电体的两个主面上的一对激励电极;以及与所述一对激励电极电连接且与所述一对焊盘接合的一对元件端子,并且,所述一对元件端子在所述压电体的所述第三内壁面侧的端部沿着所述第三内壁面排列,所述第一区域包括所述第四内壁面的全部、所述第一内壁面中的位于所述第四内壁面侧的一部分和所述第二内壁面中的位于所述第四内壁面侧的一部分,所述第二区域包括所述第三内壁面中的位于所述一对焊盘的外侧的部分。
在一例中,在俯视观察时,所述屏蔽膜遍及所述内周面的整周。
在一例中,所述压电振动设备在所述内底面上还具有一对焊盘,所述一对焊盘与所述一对信号端子电连接,所述压电振动元件安装于所述一对焊盘,在所述内底面的俯视观察时,所述压电振动元件具有:压电体,其具有基部、从所述基部以相互并列的方式延伸的一对振动臂、在所述一对振动臂之间从所述基部以与所述一对振动臂并列的方式突出的支承部;位于所述一对振动臂上的多个激励电极;以及位于所述支承部上、与所述多个激励电极电连接且与所述一对焊盘接合的一对元件端子。
在一例中,所述盖体由金属构成,所述屏蔽膜从所述内周面上扩展到所述基体的上表面上,所述基体的上表面上的部分与所述盖体接合。
在一例中,所述屏蔽膜从所述内周面上扩展到所述内底面上。
在一例中,所述压电振动设备还具有覆盖所述屏蔽膜的绝缘膜。
在一例中,所述基体在所述内底面上具有向所述盖体侧突出且在上表面上形成有所述一对焊盘的一对突部。
本公开的一个方式的上述压电振动设备的制造方法包括:膏配置步骤,在构成所述基体的至少一部分的平板状的陶瓷生片的主面上配置构成所述一对焊盘和所述屏蔽膜的导电膏;以及冲压步骤,在所述膏配置步骤之后,对所述陶瓷生片的所述主面进行冲压来形成所述凹部。
发明效果
根据上述结构,能够降低来自外部的噪声对压电振动元件的动作造成的影响。
附图说明
图1是示出第一实施方式的石英振子的结构的分解立体图。
图2是从与图1相反的一侧示出图1的石英振子的分解立体图。
图3是示出图1的石英振子的内部的俯视图。
图4的(a)是图3的IVa-IVa线处的剖视图,图4的(b)是图3的IVb-IVb线处的剖视图。
图5是示出图1的石英振子的元件搭载构件的结构的俯视图。
图6是从图5的俯视图中省略了一部分构件的俯视图。
图7是示出图5的元件搭载构件的内层的俯视图。
图8的(a)是示出图5的元件搭载构件的焊盘及其周围的立体图,图8的(b)是图8的(a)的VIIIb-VIIIb线处的剖视图。
图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)和图9的(d)是用于说明图5的元件搭载构件的制造方法的剖视图。
图10是示出变形例的元件搭载构件的内层的俯视图。
图11是示出第二实施方式的石英振子的内部的俯视图。
图12的(a)是示出第三实施方式的石英振子的内部的俯视图,图12的(b)是图12的(a)的XIIb-XIIb线处的剖视图。
图13的(a)是示出第四实施方式的石英振子的内部的俯视图,图13的(b)是图13的(a)的XIIIb-XIIIb线处的剖视图。
符号说明:
1:石英振子(压电振子);3:石英振动元件(压电振动元件);5:元件搭载构件;5a:凹部;7:盖体;9:基体;13A:第一信号端子;13B:第二信号端子;13C:第一GND端子(基准电位端子);13D:第二GND端子(基准电位端子);51:屏蔽膜。
具体实施方式
下面,参照附图对本公开的实施方式进行说明。以下说明中使用的附图是示意性的,附图上的尺寸比率等不是必须与现实一致。另外,在石英片的形状等的说明中,基本上忽略蚀刻的误差等加工误差。
在附图中,为了简便,有时标注由D1轴、D2轴和D3轴构成的正交坐标系。另外,以下说明的石英振子等可以设任意方向为上下方向或水平方向,但是,为了简便,有时设D3轴方向的正侧为上方,使用上表面等词语。另外,简称为俯视观察的情况是指在D3轴方向上观察的情况。
在立体图或俯视图中,为了容易进行图解,有时对导体的表面(即,不是截面的面)标注阴影。
在第一实施方式之后的实施方式(或变形例)中,针对与之前说明的实施方式的结构相通或相似的结构,使用对之前说明的实施方式的结构标注的符号,另外有时省略图示和说明。需要说明的是,针对与之前说明的实施方式的结构对应(相似)的结构,在标注与之前说明的实施方式的结构不同的符号的情况下,只要没有特别说明,则也与之前说明的实施方式的结构相同。
针对彼此相同或相似的结构,如“第一振动臂23A”和“第二振动臂23B”那样,有时对相互相通的名称(振动臂)标注相互不同的编号(第一、第二),并且在符号中使用相互不同的大写字母(A、B)。另外,该情况下,有时简称为“振动臂23”等,省略编号和大写字母,不对两者进行区分。
<第一实施方式>
(石英振子的简要结构)
图1是示出本发明的第一实施方式的石英振子1(下面有时省略“石英”)的简要结构的分解立体图。图2是从与图1相反的一侧示出振子1的简要结构的分解立体图。图3是示出振子1的内部的俯视图。图4的(a)是图3的IVa-IVa线处的剖视图。图4的(b)是图3的IVb-IVb线处的剖视图。
例如,如图1和图2特意示出的那样,振子1主要由三个构件构成。即,振子1具有被施加电压而进行振动的石英振动元件3(下面有时省略为“石英”)、用于封装振动元件3的元件搭载构件5和盖体7。
在箱状的元件搭载构件5中收容振动元件3,在元件搭载构件5上盖上盖体7后,振子1例如整体大致成为薄型的长方体状。元件搭载构件5的内部例如通过盖体7进行密封。另外,该内部例如为真空,或者封入适当的气体(例如氮)。
振子1的尺寸可以适当设定。例如,在比较小的情况下,宽度(D1轴方向)为0.40mm以上且3.20mm以下,长度(D2轴方向)为0.65mm以上且5.00mm以下,厚度(D3轴方向)为0.2mm以上且1.2mm以下。
振子1例如使下表面(D3轴方向的负侧的面)与未图示的电路基板等的安装面对置进行配置,通过由焊料等构成的凸块以贴装的方式安装在所述安装面上。而且,振子1通过设置在上述电路基板上的振荡电路被施加电压,有助于生成振荡信号。
(振动元件)
振动元件3例如具有石英片15、用于对石英片15施加电压的第一激励电极17V和第二激励电极17H、用于将振动元件3安装在元件搭载构件5上的第一元件端子19A和第二元件端子19B。需要说明的是,除此之外,振动元件3具有负责激励电极17彼此的连接和/或激励电极17与元件端子19的连接的多个布线,但是省略图示。另外,振动元件3可以具有频率调整用(后述的振动臂的重量调整用)的金属膜。
(石英片的基本结构:基部和振动臂)
石英片15整体形成为大致固定的厚度(D3轴方向),另外具有适当的俯视形状。具体而言,石英片15是所谓的音叉型石英片,作为基本结构,具有基部21、从基部21以相互并列(例如平行)的方式延伸的第一振动臂23A和第二振动臂23B。一对振动臂23是通过激励电极17被施加电压而进行振动的部分,基部21是支承该振动臂23的部分。
基部21例如大致是设D3轴方向为厚度方向而具有沿着D1轴方向和D2轴方向的(例如平行的)四个侧面的薄型的长方体状。振动臂23例如大致是从基部21朝向D2轴方向延伸的长方体状。一对振动臂23的形状例如相互相同(线对称)。需要说明的是,振动臂可以使前端的宽度较大,也可以在上下表面上形成一个以上的凹槽。凹槽可以通过多个凹部沿着振动臂排列而构成。
众所周知,振动臂23的长度(D2轴方向)和宽度(D1轴方向)的尺寸根据振动元件3所要求的频率进行设定。振动臂23的厚度(D3轴方向)可以从确保强度和抑制寄生等观点适当进行设定。
石英片15的X轴(电轴)、Y轴(机械轴)和Z轴(光轴)例如分别与D1轴、D2轴和D3轴一致。但是,X轴、Y轴和Z轴也可以分别相对于D1轴、D2轴和D3轴在-5°以上且5°以下的范围内倾斜。
(石英片的安装用的结构:支承臂和支承突部)
石英片15除了上述基部21和振动臂23之外还具有支承臂33和支承突部35。该支承臂33和支承突部35例如是通过设置元件端子19等而有助于石英片15相对于元件搭载构件5的安装的部分。
支承臂33从基部21以与一对振动臂23并列的方式延伸。更具体而言,例如,支承臂33从基部21的-D1侧的侧面的-D2侧(与振动臂23延伸的一侧相反的一侧)的端部朝向-D1侧突出,接着朝向+D2侧呈直角弯曲而朝向+D2侧延伸。支承臂33的朝向-D1侧延伸的部分和朝向+D2侧延伸的部分各自的形状例如大致为长方体状。
需要说明的是,支承臂33与第一振动臂23A之间的距离(D1轴方向)和支承臂33的前端在D2轴方向上的位置可以适当设定。在图示的例子中,支承臂33的中心线(未图示)与第一振动臂23A的中心线(未图示)之间的距离为一对振动臂23的中心线之间的距离以上。另外,在D2轴方向上,支承臂33的前端的位置与振动臂23的前端的位置相同(例如两者之差为振动臂23的长度的10%以内)。
支承突部35例如从基部21朝向+D1侧(相对于基部21而与支承臂33相反的一侧)突出。更具体而言,例如,支承突部35从基部21的+D1侧的侧面的-D2侧(与振动臂23延伸的一侧相反的一侧)的端部突出。支承突部35的形状例如大致为长方体状。
(激励电极的结构)
激励电极17例如由设置在振动臂23的表面上的导电层构成。
需要说明的是,振子1中的各种导电层(11、13、17、19、51、57、61等)例如为金属层。导电层可以由一层(一种材料)构成,也可以由多层构成。各种导电层可以由相互相同的材料构成,也可以由相互不同的材料构成。构成导电层的具体材料(Cu、Al等)可以适当选择。
第一激励电极17V在各振动臂23中设置在上下表面(D3轴方向的正侧的面和D3轴方向的负侧的面)上。另外,第二激励电极17H在各振动臂23中设置在两侧的侧面(D1轴方向的正侧的面和D1轴方向的负侧的面)上。即,在各振动臂23中,在上下表面和两侧的侧面的合计四个面上设置有合计四个激励电极17。
激励电极17的俯视形状例如为将振动臂23延伸的方向作为长度方向的大致长方形。各激励电极17的宽度例如大致设为遍及设置有各激励电极17的振动臂23的各面(上下表面或侧面)的宽度这样的大小。但是,它们中的至少一个激励电极17(在本实施方式中为第一激励电极17V)的宽度比设置有该激励电极17的面的宽度稍小,以避免第一激励电极17V与第二激励电极17H相互短路。
(元件端子)
例如,如图2特意示出的那样,一对元件端子19由设置在支承臂33的下表面(D3轴方向的负侧的面)上的导电层构成。具体而言,例如,第一元件端子19A设置在支承臂33的折弯部。第二元件端子19B设置在比第一元件端子19A更靠支承臂33的前端侧的位置。更具体而言,第二元件端子19B例如位于比基部21更靠+D2侧(一对振动臂23的前端侧)的位置。
元件端子19的俯视形状和面积可以适当设定。在图示的例子中,第一元件端子19A形成在支承臂33的宽度整体范围内,大致形成为矩形或者L字。另外,第二元件端子19B形成在支承臂33的宽度整体范围内。需要说明的是,元件端子19可以比图示的例子宽,也可以比图示的例子窄,还可以扩展到支承臂33的侧面等上。
(振动元件的动作和导体的连接关系)
在各振动臂23中,例如,两个第一激励电极17V相互连接,两个第二激励电极17H相互连接。连接通过位于石英片15的表面上的未图示的多个布线来实现。而且,对第一激励电极17V与第二激励电极17H之间施加交流电压。由此,各振动臂23在D1轴方向上进行振动。
另外,在一对振动臂23之间,第一激励电极17V和第二激励电极17H连接。连接通过位于石英片15的表面上的未图示的多个布线来实现。由此,一对振动臂23在俯视观察时相互线对称地进行振动。
如上所述,多个激励电极17从电位的观点出发被分成两组。而且,两组中的一组与一对元件端子19中的一方连接,两组中的另一组与一对元件端子19中的另一方连接。连接通过位于石英片15的表面上的未图示的多个布线来实现。
需要说明的是,未图示的多个布线(导电层)例如在石英片15上适当配置在石英片15的各部的上表面、下表面和/或侧面上,彼此不交叉,以实现上述那样的连接关系。但是,也可以存在布线彼此隔着绝缘层立体地交叉的部分。
(元件搭载构件的简要结构)
元件搭载构件5例如具有作为元件搭载构件5的主体的基体9、用于安装振动元件3的一对焊盘11(第一焊盘11A和第二焊盘11B)、用于将振子1安装在未图示的电路基板等上的外部端子(13A~13D)。
(基体)
基体9具有收容振动元件3的凹部5a。凹部5a的内部空间大致形成为长方体状。从另一观点出发,基体9具有内底面9a(凹部5a的底面)和包围内底面9a的内周面9b(凹部5a的内周面)。内周面9b具有在D1轴方向上相互对置的第一内壁面10A和第二内壁面10B、在D2轴方向上相互对置的第三内壁面10C和第四内壁面10D。
例如,如图4的(a)和图4的(b)所示,基体9具备具有凹部5a的上层部9c、构成基体9的下表面的下层部9d。需要说明的是,在图4的(a)和图4的(b)中,为了简便,示出上层部9c和下层部9d的边界线,但是,在实际的产品中,可以不形成这种边界线,或者可以设为无法视觉辨认这种边界线。总之,由于存在后述的基体9内的导体,基体9能够采用上层部9c和下层部9d的概念。
基体9由绝缘材料构成。绝缘材料例如是陶瓷或树脂。上层部9c和下层部9d的材料例如相互相同。
(焊盘)
一对焊盘11是供一对元件端子19接合的部位,由设置在凹部5a的内底面9a上的导电层构成。焊盘11的俯视形状和面积可以适当设定。在图示的例子中,设一对焊盘11的形状和大小相同,但是,两者的形状和/或尺寸也可以相互不同。
一对焊盘11的位置根据振动元件3的结构(元件端子19的位置)适当进行设定。在本实施方式中,一对焊盘11与第一内壁面10A相邻,并且沿着第一内壁面10A排列。第一焊盘11A例如还与第三内壁面10C相邻。第二焊盘11B例如从第四内壁面10D稍微离开,该距离比第一焊盘11A与第三内壁面10C之间的距离长。
在上述中,称为相邻时的焊盘11与内壁面10(内周面9b)之间的距离例如为200μm以下或100μm以下。另外,从其它观点出发,该距离为焊盘11的直径(例如最小径)的1/2以下。
(外部端子)
多个外部端子例如具有第一信号端子13A、第二信号端子13B、第一GND端子13C和第二GND端子13D(下面,有时不区分它们而简称为“外部端子13”)。第一信号端子13A和第二信号端子13B用于对振子1施加交流电压,进而对激励电极17施加交流电压。第一GND端子13C和第二GND端子13D用于对振子1赋予基准电位。
需要说明的是,可以仅对第一GND端子13C和第二GND端子13D中的一方从外部赋予基准电位,另一方通过在元件搭载构件5内与所述一方连接而被赋予基准电位。另外,与本实施方式不同,该另一方的端子也可以是仅用于使振子1与电路基板等接合的虚设端子(电浮置状态的端子)。
外部端子13例如由设置在基体9的下表面(与凹部5a开口的一侧相反的一侧的面)上的导电层构成。外部端子13的数量、位置、俯视形状和面积可以适当设定。例如,外部端子13设置在基体9的下表面的四角。在图示的例子中,第一信号端子13A和第二信号端子13B相互位于对角,第一GND端子13C和第二GND端子13D相互位于对角。
如后面详细叙述的那样,第一焊盘11A和第一信号端子13A通过设置在基体9上的布线导体而相互连接。同样,第二焊盘11B和第二信号端子13B通过设置在基体9上的布线导体而相互连接。因此,通过对第一信号端子13A和第二信号端子13B施加交流电压,能够经由一对焊盘11对多个激励电极17施加交流电压。
(盖体)
盖体7例如由金属构成,通过缝焊等与元件搭载构件5的上表面(凹部5a的周围部分)接合。没有特意图示,但是,可以在盖体7的下表面的外周部上呈环状地形成适合于接合的导电层。另外,同样,可以在元件搭载构件5的上表面上形成适合于接合的环状的导电层。
(振动元件的安装构造的概要)
如图3、图4的(a)和图4的(b)特意示出的那样,振动元件3收容在元件搭载构件5的凹部5a中,并且与凹部5a的内底面9a对置配置。而且,通过对一对元件端子19与一对焊盘11进行接合,由此振动元件3与元件搭载构件5电连接并且固定(即安装)于元件搭载构件5。
接合例如通过介于元件端子19与焊盘11之间的凸块41来实现。凸块41例如由导电性粘接剂或焊料构成。导电性粘接剂例如由混入了导电性填料的树脂构成。焊料可以是无铅焊料。
另外,振动元件3在支承突部35处支承于凹部5a的内底面9a。具体而言,例如,在内底面9a上设置有向上方(盖体7侧)突出的底座部9e(图4的(a))。底座部9e例如通过与内底面9a的除了底座部9e以外的部分相同的材料而一体形成。而且,底座部9e和支承突部35通过凸块41接合。需要说明的是,也可以不设置凸块41,仅使支承突部35与底座部9e抵接。另外,相反,也可以在底座部9e和/或支承突部35上设置用于提高与凸块41之间的接合性的焊盘。
(元件搭载构件的内表面的结构)
图5和图6是示出元件搭载构件5的结构的俯视图。在图5中,与图3相比,省略了位于元件搭载构件5的上表面上(凹部5a的周围)的导电层(后述屏蔽膜51的一部分)。另外,相反,在图5中图示了图3中省略图示的屏蔽包覆膜53(后述)。在图6中,与图5相比,省略了屏蔽包覆膜53的图示。
如图4的(a)、图4的(b)、图5和图6所示,元件搭载构件5具有以凹部5a的内表面为中心而与基体9的表面重叠的导电性的屏蔽膜51、与屏蔽膜51重叠的绝缘性的屏蔽包覆膜53。
(屏蔽膜)
屏蔽膜51例如在凹部5a的内周面9b上扩展。另外,屏蔽膜51从内周面9b上扩展到凹部5a的内底面9a上,并且从内周面9b上扩展到基体9的上表面上(凹部5a的周围)。即,屏蔽膜51具有与内周面9b重叠的内周面重叠部51a、与内底面9a重叠的内底面重叠部51b、与基体9的上表面重叠的上表面重叠部51c。
例如,如图6特意示出的那样,在俯视观察时,内周面重叠部51a设置在内周面9b中的离一对焊盘11比较远的一部分上。具体而言,例如,在俯视观察时,内周面9b具有从一对焊盘11中的两方的焊盘11离开规定距离d1以上的第一区域A1、以及与一对焊盘11中的至少一方的焊盘11之间的距离比规定距离d1短的第二区域A2。而且,内周面重叠部51a仅与第一区域A1和第二区域A2中的第一区域A1重叠。
需要说明的是,在上述等记载中,只要没有特意说明,则距离是最短距离。因此,第一区域A1的整体(第一区域A1内的全部位置)从一对焊盘11中的任一方的位置都离开规定距离d1以上。另一方面,第二区域A2的某些位置与一对焊盘11中的某一方的位置之间的距离比规定距离d1短,第二区域A2可以在一部分包含与一对焊盘11这两方离开规定距离d1以上的部分。
另外,从其它观点出发,规定距离d1是一对焊盘11与第一区域A1之间的最短距离。在图示的例子中,第二焊盘11B的-D1侧且+D2侧的角部与第一区域A1的一端之间的距离成为规定距离d1。并且/或者构成为第一焊盘11A的+D1侧且-D2侧的角部与第一区域A1的另一端之间的距离成为规定距离d1。
规定距离d1比一对焊盘11与内周面9b之间的距离(最短距离)长。在本实施方式中,如上所述,一对焊盘11与第一内壁面10A相邻,规定距离d1比一对焊盘11与第一内壁面10A之间的距离长。例如,规定距离d1为一对焊盘11与第一内壁面10A之间的距离的1.3倍以上。另外,规定距离d1例如为70μm以上。
一对焊盘11与第一内壁面10A相邻,因此,设置有内周面重叠部51a的第一区域A1例如至少包括第二内壁面10B的全部、第三内壁面10C中的位于第二内壁面10B侧的一部分、第四内壁面10D中的位于第二内壁面10B侧的一部分。另外,从其它观点出发,第二区域A2至少包括第一内壁面10A的一部分。
在图示的例子中,第一区域A1包括第二内壁面10B的全部、第三内壁面10C中的位于第二内壁面10B侧的一部分、第四内壁面10D的全部以及第一内壁面10A中的位于第四内壁面10D侧的一部分。换言之,第二区域A2包括第一内壁面10A中的位于第三内壁面10C侧的一部分和第三内壁面10C中的位于第一内壁面10A侧的一部分。就第一区域A1而言,例如按照环绕内底面9a的中心的角度来说的话,第一区域A1设置在180°以上或270°以上的范围内。
这样,在本实施方式中,第一区域A1至少包括第二内壁面10B中的位于一对振动臂23的外侧(+D1侧)的部分和第四内壁面10D中的位于第二内壁面10B侧的一部分。第四内壁面10D中的位于第二内壁面10B侧的一部分例如包括在D1轴方向上从第一振动臂23A的位于支承臂33侧的侧面到第二内壁面10B为止的范围。另外,第二区域A2包括第一内壁面10A中的位于一对焊盘11(元件端子19)的外侧(-D1侧)的部分。
需要说明的是,在实施方式的说明中,在记载为任意一个内壁面10中的位于规定的构件的外侧的部分的情况下,该部分是指在该内壁面10的法线方向上与所述规定的构件重叠的部分。例如,第二内壁面10B中的位于一对振动臂23的外侧的部分是指在第二内壁面10B的法线方向(D1轴方向)上与一对振动臂23重叠的范围。
与图示的例子不同,例如,在第二焊盘11B与第四内壁面10D比较近的情况下,也可以在第二区域A2中包括第四内壁面10D中的位于第一内壁面10A侧的一部分。另外,例如,在第一焊盘11A离第三内壁面10C比较远的情况下,也可以在第一区域A1中包括第三内壁面10C的全部。也可以在第一区域A1中包括第一内壁面10A中的位于第一焊盘11A与第二焊盘11B之间的一部分。需要说明的是,该情况下,内周面重叠部51a中的位于第一焊盘11A与第二焊盘11B之间的部分例如可以经由内底面重叠部51b而与内周面重叠部51a的其它部分连接。
如图4的(a)特意示出的那样,内周面重叠部51a从内周面9b的下端扩展到上端。图4的(a)示出一个截面,但是,在第一区域A1的其它位置处也同样。
如图6特意示出的那样,例如,内底面重叠部51b除了一部分(被连接部51ba)以外,形成为沿着凹部5a的内底面9a的外缘以大致固定(例如变动量为±10%)的宽度延伸的形状。其延伸的范围例如与供内周面重叠部51a配置的第一区域A1相同。内底面重叠部51b的宽度(宽度固定的部分)可以适当设定,但是,例如,比一对焊盘11与凹部5a的内周面9b之间的最短距离长,比焊盘11的直径(最小径或最大径)小。
内底面重叠部51b中的位于内底面9a的+D1侧且+D2侧的角部的被连接部51ba从上述的以固定的宽度延伸的部分向内底面9a的内侧扩展。被连接部51ba例如用于与第一GND端子13C和第二GND端子13D进行连接。
如图1和图3特意示出的那样,例如,上表面重叠部51c与基体9的上表面(凹部5a的周围)的整面重叠。需要说明的是,如上所述,元件搭载构件5可以在凹部5a的周围形成适合于与盖体7进行接合的导电层。上表面重叠部51c可以是该接合用的导电层的一部分(上层或下层等)或全部。在上表面重叠部51c不是接合用的导电层的上层的情况下,上表面重叠部51c可以理解为与接合用的导电层不同的层。
屏蔽膜51的厚度例如在其整体范围内大致固定。但是,内周面重叠部51a、内底面重叠部51b和上表面重叠部51c的厚度可以相互不同。另外,屏蔽膜51的厚度(例如至少内底面重叠部51b的厚度)例如与焊盘11的厚度相同。但是,屏蔽膜51的厚度可以与焊盘11的厚度不同。
内周面重叠部51a例如以比内周面重叠部51a的厚度大的深度嵌入基体9的壁部中。即,内周面重叠部51a的表面比基体9的内周面9b中的内周面重叠部51a的非配置区域的表面低。同样,内底面重叠部51b例如以比内底面重叠部51b的厚度大的深度嵌入基体9的底部中。即,内底面重叠部51b的表面比内底面9a中的内底面重叠部51b的非配置区域的表面低。但是,例如,屏蔽膜51的表面可以与屏蔽膜51的非配置区域成为同一面,也可以比非配置区域高,还可以不嵌入基体9中。
内周面重叠部51a、内底面重叠部51b和上表面重叠部51c例如由彼此相同的材料一体形成。需要说明的是,如上所述,上表面重叠部51c可以理解为构成与盖体7接合用的图案,该情况下,例如,上表面重叠部51c可以具有由与内周面重叠部51a相同的材料构成的第一层以及形成在第一层上且比第一层更适合于接合的第二层。另外,屏蔽膜51例如由与焊盘11相同的材料形成。屏蔽膜51(和焊盘11)的具体材料(导电体、金属)可以适当选择。需要说明的是,与上述不同,屏蔽膜51的多个部位彼此可以由相互不同的材料形成,并且/或者屏蔽膜51和焊盘11可以由相互不同的材料构成。
(屏蔽包覆膜)
屏蔽包覆膜53例如覆盖屏蔽膜51中的内周面重叠部51a和内底面重叠部51b的整体。例如,如根据图5与图6的比较所理解的那样,屏蔽包覆膜53的形状(图案)与内周面重叠部51a和内底面重叠部51b的形状大致相同,并且比它们稍大。即,在凹部5a的内底面9a和凹部5a的内周面9b上,屏蔽包覆膜53的外缘相对于屏蔽膜51的外缘以大致固定的距离(例如50μm以下)位于外侧。
因此,与内周面重叠部51a和内底面重叠部51b的位置和形状有关的说明可以应用于与屏蔽包覆膜53的位置和形状有关的说明。但是,屏蔽包覆膜53也可以成为覆盖内周面重叠部51a和内底面重叠部51b但与它们不同的形状。
屏蔽包覆膜53例如以屏蔽包覆膜53的厚度嵌入基体9的壁部或底部中。即,屏蔽包覆膜53的表面与基体9的内周面9b和内底面9a中的屏蔽包覆膜53的非配置区域的表面成为同一面。但是,例如,屏蔽包覆膜53的表面也可以比屏蔽包覆膜53的非配置区域低或高,也可以不嵌入基体9中。
屏蔽包覆膜53例如由陶瓷或树脂构成。作为陶瓷,例如能够举出氧化铝。屏蔽包覆膜53的厚度可以适当设定。
(布线导体)
图7是示出下层部9d的上表面的俯视图。
在该图中,利用带有斜阴影线的圆圈表示贯通下层部9d的贯通导体,并且,利用圆圈表示贯通上层部9c的贯通导体。另外,在图6中,利用带有斜阴影线的圆圈表示贯通上层部9c的贯通导体。
需要说明的是,在材料和/或制造方法的观点中,贯通导体和与该贯通导体连接的导电层可以上下重叠,贯通导体的上端或下端可以贯通导电层。因此,例如,在图6和图7中,从图示的平面向下方(-D3侧)贯通的贯通导体未被导电层遮挡而进行图示,但是,实际上可以被遮挡。
如图6和图7所示,一对焊盘11和屏蔽膜51通过设置在基体9上的多个布线导体55(55A、55B和55C)而与外部端子13电连接。具体而言,如下所述。
连接第一焊盘11A和第一信号端子13A的第一布线导体55A例如从第一焊盘11A侧朝向第一信号端子13A侧依次具有第一上层图案57A(图6)、第一上层贯通导体59A(图6和图7)、第一下层图案61A(图7)和第一下层贯通导体63A(图7)。
第一上层图案57A是位于凹部5a的内底面9a上的导电层,与第一焊盘11A连接。第一上层贯通导体59A是从内底面9a朝向下方贯通上层部9c的导体,上端与第一上层图案57A连接。第一下层图案61A是位于下层部9d的上表面上的导电层,与第一上层贯通导体59A的下端连接。第一下层贯通导体63A是朝向下方贯通下层部9d的导体,上端与第一下层图案61A连接,并且下端与第一信号端子13A连接。
它们的俯视观察时的位置和形状可以适当设定。例如,第一上层图案57A从第一焊盘11A的与第一内壁面10A相反的一侧朝向内底面9a的内侧(从其它观点出发为第二内壁面10B侧)延伸。第一上层贯通导体59A例如位于第一上层图案57A的与第一焊盘11A相反的一侧的端部。另外,从其它观点出发,第一上层贯通导体59A(例如其中心)位于第一内壁面10A与第二内壁面10B的中间(例如对两者之间的距离进行三等分时的中央的范围)、且比内底面9a的中心(几何中心、图心、重心(一阶矩成为0的点)。下面,俯视形状下的中心也同样)更靠第一焊盘11A侧和/或第一信号端子13A侧(-D2侧)。第一下层图案61A例如从第一上层贯通导体59A的位置朝向第一信号端子13A所在的对角(+D1侧且-D2侧)延伸。第一下层贯通导体63A位于第一下层图案61A的途中。
连接第二焊盘11B和第二信号端子13B的第二布线导体55B大致具有与第一布线导体55A相同的结构。例如,第二布线导体55B与第一布线导体55A同样具有第二上层图案57B(图6)、第二上层贯通导体59B(图6和图7)、第二下层图案61B(图7)和第二下层贯通导体63B(图7)。它们的位置、形状和连接关系大致与第一布线导体55A中的位置、形状和连接关系相同。因此,上述与第一布线导体55A有关的说明可以通过将第一置换为第二、将A置换为B而成为第二布线导体55B的说明。
但是,存在与第一焊盘11A和第二焊盘11B的位置差异以及第一信号端子13A和第二信号端子13B的位置差异相伴的差异。例如,第二上层贯通导体59B与第一上层贯通导体59A不同,位于比内底面9a的中心更靠第二焊盘11B侧和/或第二信号端子13B侧(+D2侧)的位置。另外,从第二上层贯通导体59B的位置朝向第二信号端子13B所在的对角的方向(第二下层图案61B延伸的方向)是指与第一下层图案61A延伸的方向相反的方向(-D1侧且+D2侧)。
连接屏蔽膜51和第一GND端子13C的第三布线导体55C具有与从第一布线导体55A中除去了第一上层图案57A的分层构造相同的分层构造。即,第三布线导体55C从屏蔽膜51朝向第一GND端子13C依次具有第三上层贯通导体59C(图6和图7)、第三下层图案61C(图7)和第三下层贯通导体63C(图7)。
第三上层贯通导体59C是从内底面9a朝向下方贯通上层部9c的导体,上端与屏蔽膜51的被连接部51ba连接。第三下层图案61C是位于下层部9d的上表面上的导电层,与第三上层贯通导体59C的下端连接。第三下层贯通导体63C是朝向下方贯通下层部9d的导体,上端与第三下层图案61C连接,并且下端与第一GND端子13C连接。
需要说明的是,如果将屏蔽膜51中的被连接部51ba理解为第三布线导体55C的一部分,则第三布线导体55C具有与第一布线导体55A相同的分层构造。另外,相反,第一布线导体55A也可以不设置第一上层图案57A,使第一上层贯通导体59A位于第一焊盘11A的正下方,由此具有与第三布线导体55C相同的分层构造。第二布线导体55B也同样。
第三布线导体55C的各部的俯视观察时的位置和形状可以适当设定。例如,第三上层贯通导体59C(其中心位置)位于比凹部5a的内底面9a的中心和/或第一上层贯通导体59A更靠第一GND端子13C侧(+D1侧且+D2侧)的位置。第三下层图案61C例如从第三上层贯通导体59C的位置朝向第一GND端子13C所在的对角(+D1侧且+D2侧)延伸。第三下层贯通导体63C位于第三下层图案61C的朝向+D1侧且+D2侧延伸的途中。
另外,第三布线导体55C还负责屏蔽膜51与第二GND端子13D的连接。具体而言,第三下层图案61C从第三上层贯通导体59C的位置朝向第二GND端子13D所在的对角(-D1侧且-D2侧)延伸。第四下层贯通导体63D位于途中。第四下层贯通导体63D是朝向下方贯通下层部9d的导体,上端与第三下层图案61C连接,并且下端与第二GND端子13D连接。
如图7所示,例如,第三下层图案61C以将下层部9d的上表面分成两部分的方式延伸。第一上层贯通导体59A、第一下层图案61A和第一下层贯通导体63A位于分成两部分后的一个区域中。第二上层贯通导体59B、第二下层图案61B和第二下层贯通导体63B位于另一个区域中。需要说明的是,在俯视透视时,第一上层图案57A和第一焊盘11A也可以位于所述一个区域中,第二上层图案57B和第二焊盘11B也可以位于所述另一个区域中。第三下层图案61C可以适当折弯或弯曲地延伸。
没有特意图示,但是,可以在基体9的外周面上,在角部形成有沿着D3轴方向延伸的槽。而且,可以在该槽内形成有与下层图案61和/或外部端子13连接的导电层。
(布线包覆膜)
如根据图5和图6的比较所理解的那样,在元件搭载构件5的凹部5a内设置有覆盖第一布线导体55A(第一上层图案57A)的第一布线包覆膜65A和覆盖第二布线导体55B(第二上层图案57B)的第二布线包覆膜65B。这些布线包覆膜65例如由与屏蔽包覆膜53相同的材料和厚度形成。布线包覆膜65的俯视形状例如是与上层图案57相同的形状,另外比上层图案57稍大。
(凹部的内底面中的突部)
图8的(a)是示出第二焊盘11B及其周围的立体图。图8的(b)是图8的(a)的VIIIb-VIIIb线处的剖视图。但是,在这些附图中,省略布线包覆膜65的图示。另外,在这些附图中,示出第二焊盘11B及其周围的结构,但是,第一焊盘11A及其周围的结构也与图示的结构相同。
如图4的(a)、图4的(b)、图8的(a)和图8的(b)所示,基体9在凹部5a的内底面9a上具有向上方(盖体7侧)突出的一对突部9f。一对焊盘11和上层图案57位于这一对突部9f的上表面上。
突部9f的上表面例如是与内底面9a的其它部分大致平行的平面。即,在剖视观察时,突部9f是至少一组对边彼此平行的矩形。突部9f的上表面的形状和尺寸例如与焊盘11和上层图案57的俯视形状和尺寸大致相同。这里所说的相同例如是指两者之差为焊盘11的最小径或最大径的10%以下和/或30μm以下的状态。但是,突部9f的上表面可以比焊盘11和上层图案57宽,也可以比焊盘11和上层图案57窄。突部9f的突出量(从内底面9a的其它部分起算的高度)可以适当设定。例如,该突出量为焊盘11的厚度的5倍以上及/或20μm以上。
(振子的制造方法)
振子1的制造方法包括在元件搭载构件5上安装振动元件3的步骤、以及此后在元件搭载构件5上接合盖体7的步骤。振动元件3和盖体7的制造方法可以与公知的各种方法相同。例如,在振动元件3的制造方法中,对石英晶片进行蚀刻而形成石英片15。另外,隔着掩模在石英片15上形成导电层,或者在石英片15上形成导电层后隔着掩模进行蚀刻,由此形成激励电极17、元件端子19和未图示的布线。
图9的(a)~图9的(d)是用于说明元件搭载构件5的制造方法的剖视图,对应于图4的(a)。
这里,以通过陶瓷来形成基体9的情况为例进行说明。制造工序从图9的(a)向图9的(d)按顺序进行。在以下的说明中,为了简便,即使伴随着制造工序的进行而使构件的形状或特性变化,有时在该变化前后也使用相同符号。
首先,如图9的(a)所示,准备构成上层部9c的陶瓷生片71(下面有时简称为“片71”。)。片71的制造方法可以与公知的各种方法相同。片71在该时刻为平板状。另外,片71例如具有一次形成多个上层部9c的大小。但是,片71也可以是与一个上层部9c对应的大小。
接着,如图9的(b)所示,在片71的主面(板状构件的最宽的面。表背)中的一方(上表面)上配置构成焊盘11、上层图案57(这里未图示)和屏蔽膜51的导电膏73(膏配置步骤)。除了具体图案以外,该配置可以与现有公知的各种方法相同。导电膏73例如以固定厚度形成。但是,通过使用相互不同的掩模进行两次印刷等,也可以较厚地形成一部分(例如构成内周面重叠部51a的部分)。
没有特意图示,但是,在下一步骤(图9的(c))之前,可以在片71上形成贯通孔,在该贯通孔中配置构成上层贯通导体59的导电膏。导电膏向贯通孔的填充可以与上述导电层的形成同时进行。另外,构成下层图案61的导电膏可以配置在片71的下表面上。
接着,如图9的(c)所示,通过具有与凹部5a的形状对应的形状的模具75对片71的上表面进行冲压(加压)(冲压步骤)。需要说明的是,没有特意图示,但是,片71的下表面例如由未图示的模具的比较宽的平面状的上表面支承。
通过上述冲压,在片71上形成凹部5a。另外,还形成底座部9e和突部9f。另外,图9的(b)中纸面右侧所示的导电膏构成内周面重叠部51a、内底面重叠部51b和上表面重叠部51c。
在模具75的外周面和下表面(-D3侧)中,相较于其它区域而言,与屏蔽包覆膜53的配置区域对应的区域以屏蔽包覆膜53的厚度以上的高度伸出。由此,内周面重叠部51a和内底面重叠部51b的表面比基体9的表面中的屏蔽膜51的非配置区域低。需要说明的是,也可以不在模具75设置上述这种伸出部分,使内周面重叠部51a和内底面重叠部51b(导电膏的状态)的表面与基体9的表面中的屏蔽膜51的非配置区域成为同一面。
接着,如图9的(d)所示,对片71和构成下层部9d的陶瓷生片77(下面有时简称为“片77”)进行层叠。在片77上配置有构成各种导体(例如13、61和63等)的导电膏。配置有这种导电膏的片77的制造方法可以与公知的各种方法相同。
另外,在层叠前或层叠后,在凹部5a内形成有屏蔽包覆膜53和布线包覆膜65。这些绝缘膜的形成方法可以与公知的各种方法相同。例如,可以隔着掩模通过CVD(chemicalvapor deposition)形成绝缘膜,也可以隔着掩模形成金属层,通过对该金属层进行氧化处理而形成绝缘膜。
需要说明的是,上述叙述了在图9的(c)的冲压之前配置构成上层贯通导体59的导电膏,但是,例如,也可以在冲压之后且层叠之前在片71上形成贯通孔,将构成上层贯通导体59的导电膏配置在贯通孔内。
在层叠之后,对片71和77的层叠体进行烧成。然后,如图9的(d)中虚线所示,晶片状的层叠体被单片化。由此,制作出元件搭载构件5。
如上所述,本实施方式的振子1具有设置有凹部5a的元件搭载构件5、收容在凹部5a中的振动元件3、封住凹部5a的盖体7。元件搭载构件5具有:绝缘性的基体9,其具有凹部5a的内底面9a和包围内底面9a的内周面9b;一对信号端子(13A和13B),它们位于基体9的外表面上,与振动元件3电连接;GND端子(13C和/或13D),其位于基体9的外表面上;以及屏蔽膜51,其与凹部5a的内周面9b重叠,与GND端子(13C和/或13D)电连接。
因此,例如,能够通过屏蔽膜51遮断从振子1的外部朝向振动元件3的噪声。其结果是,例如,降低噪声对振动元件3的动作造成的影响,进而提高振荡信号的精度。另外,屏蔽膜51例如位于元件搭载构件5的内表面上,因此,与位于元件搭载构件5的外表面上的情况相比,接近振动元件3,能够有效地遮断噪声。另外,例如,屏蔽膜51通过元件搭载构件5和盖体7进行气密密封,因此,容易进行保护而不会腐蚀等,能够长期发挥屏蔽功能。
另外,在本实施方式中,振子1在凹部5a的内底面9a上还具有一对焊盘11,这一对焊盘11与一对信号端子(13A和13B)电连接,这一对焊盘11供振动元件3安装。在内底面9a的俯视观察时,内周面9b具有与一对焊盘11中的两方的焊盘11离开规定距离d1以上的第一区域A1以及与一对焊盘11中的至少一方的焊盘11之间的距离比规定距离d1短的第二区域A2。屏蔽膜51仅与第一区域A1和第二区域A2中的第一区域A1重叠。
因此,例如,能够减少因从焊盘11溢出的凸块41而导致焊盘11与屏蔽膜51短路的可能性。从其它观点出发,使焊盘11接近内周面9b,能够实现振子1的小型化。
另外,在本实施方式中,内周面9b具有在D1轴方向上相互对置的第一内壁面10A和第二内壁面10B、以及在与D1轴方向垂直的D2轴方向上相互对置的第三内壁面10C和第四内壁面10D。振动元件3具有压电体(石英片15)。石英片15具有基部21、一对振动臂23和支承臂33。在内底面9a的俯视观察时,一对振动臂23从基部21朝向第四内壁面10D侧彼此并列地延伸。支承臂33从基部21朝向第一内壁面10A侧突出,接着朝向第四内壁面10D侧弯曲且相对于一对振动臂23并列延伸。另外,振动元件3具有位于一对振动臂23上的多个激励电极17、以及与多个激励电极17电连接并且与一对焊盘11接合的一对元件端子19。一对元件端子19中的至少一方(在本实施方式中为双方)位于支承臂33上。第一区域A1包括第二内壁面10B中的位于一对振动臂23的外侧的部分和第四内壁面10D中的位于第二内壁面10B侧的一部分。第二区域A2包括第一内壁面10A中的位于与支承臂33的元件端子19接合的焊盘11的外侧的部分。
即,屏蔽膜51的非配置区域(第二区域A2)相对于石英片15位于支承臂33侧,屏蔽膜51相对于石英片15位于振动臂23侧。其结果是,例如,能够降低焊盘11和屏蔽膜51短路的可能性,并且降低噪声直接侵入激励电极17的可能性。另外,例如,激励电极17确保了比较宽的面积,因此,从该观点来说也能降低噪声的影响。
另外,在本实施方式中,盖体7由金属构成。屏蔽膜51从内周面9b上扩展到基体9的上表面上,基体9的上表面上的部分与盖体7接合。
因此,例如,盖体7作为屏蔽件发挥功能,噪声的遮断效果提高。另外,例如,盖体7为了具有某种程度的刚性而具有厚度(例如屏蔽膜51的厚度的10倍以上),进而体积比屏蔽膜51的体积大,因此,能够使侵入屏蔽膜51的噪声(电流)向盖体7分散。另外,屏蔽膜51例如还作为连接盖体7与第一GND端子13C和/或第二GND端子13D的布线发挥功能。其结果是,例如,在元件搭载构件5的壁部不需要将盖体7与GND端子连接的贯通导体,能够减薄元件搭载构件5的壁部。进而实现振子1的小型化。
另外,在本实施方式中,屏蔽膜51从内周面9b上扩展到内底面9a上。
因此,例如,屏蔽件的面积增大,噪声的遮断效果提高。另外,例如,能够有效遮断绕到内周面重叠部51a的下端而要侵入凹部5a内的噪声。即,关于噪声的遮断,能够期待内周面重叠部51a和内底面重叠部51b的协同效应。
另外,在本实施方式中,振子1还具有覆盖屏蔽膜51的屏蔽包覆膜53。
因此,例如,即便因将振动元件3安装于元件搭载构件5时的位置偏差而导致振动元件3与屏蔽膜51接近,也能确保两者绝缘。另外,实现屏蔽膜51的保护而不会腐蚀等。
另外,在本实施方式中,基体9在内底面9a上具有向盖体7侧突出且在上表面上形成有一对焊盘11的一对突部9f。
因此,例如,容易调整振动元件3在凹部5a内的高度。其结果是,例如,能够可靠地取得振动元件3与元件搭载构件5的内表面和盖体7的下表面之间的间隙。另外,例如,使振动元件3相对于屏蔽膜51的内周面重叠部51a的位置适当,能够降低侵入振动元件3的噪声。另外,例如,在凸块41从焊盘11溢出时,通过突部9f的外周面与内底面9a中的突部9f的周围部分所成的角部处的毛细管力抑制凸块41的流出,能够降低凸块41与屏蔽膜51接触的可能性。
另外,在本实施方式中,振子1的制造方法包括:膏配置步骤(图9的(b)),在构成基体9的至少一部分的平板状的陶瓷生片71的主面上配置构成一对焊盘11和屏蔽膜51的导电膏;以及冲压步骤(图9的(c)),在膏配置步骤之后,对片71的所述主面进行冲压而形成凹部5a。
因此,例如,可以不在与片71的主面交叉的内周面9b上涂布导电膏。其结果是,例如能够通过丝网印刷等现有普及的方法配置导电膏。
<变形例>
图10是示出变形例的第三下层图案的俯视图,相当于图7。
如该图所示,与实施方式的第三下层图案61C相当的第三下层图案61C-2也可以形成为整面状。更具体而言,例如,第三下层图案61C-2除了第一布线导体55A和第二布线导体55B及其周围以外,在下层部9d的上表面的整体上扩展。从其它观点出发,第三下层图案61C-2的缘部由沿着下层部9d的外缘的部分以及沿着第一布线导体55A和第二布线导体55B的外缘的部分构成。需要说明的是,第三下层图案61C-2可以从下层部9d的外缘离开。第三下层图案61C-2的面积例如为下层部9d的上表面中的第一布线导体55A和第二布线导体55B的非配置区域的面积的70%以上。
通过这样使第三下层图案61C-2成为整面状,例如,能够使第三下层图案61C-2作为屏蔽件发挥功能。由此,能够遮断要从元件搭载构件5的下表面侵入的噪声。
需要说明的是,没有特意图示,但是,代替上述第三下层图案的变形或在此基础上,屏蔽膜51的内底面重叠部51b也可以形成为除了一对焊盘11、第一布线导体55A和第二布线导体55B及其周围以外在内底面9a上扩展的整面状。
<第二实施方式>
图11是示出第二实施方式的振子201的内部的俯视图。更具体而言,图11基本上相当于第一实施方式的图3。但是,与第一实施方式的图5同样,省略了与上表面重叠部51c相当的部分的图示,并且图示了屏蔽膜251和屏蔽包覆膜253。需要说明的是,关于布线包覆膜65,可以理解为省略了图示,也可以理解为未设置上层图案57和布线包覆膜65。
与第一实施方式的振子1同样,振子201具有振动元件203、元件搭载构件205和盖体7(这里未图示)。另外,与第一实施方式的振动元件3同样,振动元件203构成为具有一对振动臂23、支承臂33和支承突部35。
但是,在第一实施方式中,一对元件端子19均设置在支承臂33上,与此相对,在本实施方式中,如虚线所示,代替支承臂33,第二元件端子19B设置在支承突部35上。
与第一实施方式的元件搭载构件5同样,元件搭载构件205具有凹部205a。而且,与第一实施方式同样,在凹部205a的内底面209a上形成有一对焊盘11和底座部209e。
但是,伴随着上述元件端子19的配置的差异,在本实施方式中,第二焊盘11B的位置和底座部209e的位置与第一实施方式相反。即,第二焊盘11B位于支承突部35的下方,底座部209e位于支承臂33的下方。需要说明的是,从其它观点出发,在本实施方式中,一对焊盘11沿着第三内壁面10C排列。
另外,与第一实施方式的元件搭载构件5同样,元件搭载构件205具有屏蔽膜251和屏蔽包覆膜253。例如,通过与第一实施方式相同的思路设置屏蔽膜251和屏蔽包覆膜253。
例如,凹部205a的内周面209b具有从一对焊盘11中的两方的焊盘11离开规定距离d1(这里省略图示)以上的第一区域A1、以及与一对焊盘11中的至少一方的焊盘11之间的距离比规定距离d1短的第二区域A2。而且,屏蔽膜251中的与内周面209b重叠的内周面重叠部251a仅与第一区域A1和第二区域A2中的第一区域A1重叠。
另外,例如,屏蔽膜251的内底面重复部(未图示)在内底面209a上以大致固定的宽度在第一区域A1的长度范围内延伸。屏蔽包覆膜253覆盖内周面重叠部251a和内底面重复部的整体,成为与它们大致相同的形状。
但是,本实施方式的一对焊盘11的配置与第一实施方式的一对焊盘11的配置不同,因此,第一区域A1和第二区域A2的具体范围与第一实施方式不同。
例如,第一区域A1至少包括第四内壁面10D的全部、第一内壁面10A中的位于第四内壁面10D侧的一部分和第二内壁面10B中的位于第四内壁面10D侧的一部分。另外,例如,第二区域A2至少包括第三内壁面10C的一部分。
在图示的例子中,第二区域A2包括第三内壁面10C的全部、第一内壁面10A中的位于第三内壁面10C侧的一部分和第二内壁面10B中的位于第三内壁面10C侧的一部分。例如按照环绕内底面309a的中心的角度来说的话,第一区域A1设置在180°以上或270°以上的范围。
需要说明的是,根据一对焊盘11的位置等,第一区域A1可以包括第一内壁面10A的全部、第二内壁面10B的全部和/或第三内壁面10C的一部分(例如一对焊盘11之间和/或D1轴方向的两侧)。
没有特意图示,但是,与第一实施方式同样,连接一对焊盘11和屏蔽膜251与外部端子13的布线导体可以由配置在上层部209c的上表面和内部以及下层部209d的上表面和内部的分层构造的导体构成。但是,具体位置和形状根据一对焊盘11和屏蔽膜251的位置而适当进行变更。
如上所述,与第一实施方式同样,第二实施方式的振子201具有与凹部205a的内周面209b重叠且与GND端子(13C和/或13D)连接的屏蔽膜251。因此,发挥与第一实施方式相同的效果。例如,能够通过屏蔽膜251遮断从振子201的外部朝向振动元件203的噪声。
需要说明的是,没有特意图示,但是,一对元件端子19可以设置在支承臂33的前端侧部分和支承突部35上。而且,支承臂33的根侧部分可以成为仅支承在元件搭载构件上的部分。该情况下,也可以使用规定距离d1来设定第一区域A1和第二区域A2并设置屏蔽膜。此时,可以在两个焊盘11的外侧分别设定第二区域A2。即,可以设定两个第一区域A1和两个第二区域A2。
<第三实施方式>
图12的(a)是示出第三实施方式的振子301的内部的俯视图。图12的(b)是图12的(a)的XIIb-XIIb线处的剖视图。在图12的(a)中,与图11同样,省略了与上表面重叠部51c相当的部分的图示,并且图示了屏蔽膜351和屏蔽包覆膜353。需要说明的是,关于布线包覆膜65,可以理解为省略了图示,也可以理解为未设置上层图案57和布线包覆膜65。
与第一实施方式的振子1同样,振子301具有振动元件303、元件搭载构件305和盖体7。但是,第一实施方式的振动元件3是音叉型振动元件,与此相对,振动元件303成为板状的振动元件。具体而言,如下所述。
(振动元件)
振动元件303具有石英片315、用于对石英片315施加电压的一对激励电极317、用于将振动元件303安装在元件搭载构件305上的一对元件端子319。
石英片315例如大致形成为长方形的板状。即,在俯视观察时,石英片315具有在D1轴方向上对置的一对长缘(长边)和在D2轴方向上对置的一对短缘(短边)。需要说明的是,这四个缘部可以弯曲。石英片315在图示的例子中成为平板状。即,厚度固定。但是,例如,石英片315也可以是中央侧比外周侧厚的所谓的台型。另外,石英片315的外周部可以被实施所谓的斜角加工。石英片315例如由AT切板构成。但是,石英片315不限于AT切板,例如也可以由BT切板构成。
例如,在石英片315的两个主面上,在从主面的外缘离开的区域呈层状地设置一对激励电极317,这一对激励电极317隔着石英片315而相互对置。一对激励电极317的中心相对于石英片315的主面的中心位于D2轴方向的一侧(第四内壁面10D侧)。一对激励电极317的形状和尺寸例如相互相同,在俯视透视时,两者相互一致。一对激励电极317的俯视形状可以成为矩形(图示的例子)或圆形等适当形状。通过一对激励电极317对石英片315施加交流电压,由此,石英片315产生所谓的厚度切变振动。
一对元件端子319例如从一对激励电极317引出并在石英片315的长度方向一侧(第三内壁面10C侧)的端部沿着该端部(短缘)排列。一对元件端子319设置在石英片315的一对主面中的一方(下表面)上即可。但是,在图示的例子中,一对元件端子319形成在两个主面的范围内,使得振动元件303的两个主面中的任意一方都可以设为下表面。需要说明的是,包括一对激励电极317和一对元件端子319的导电层大致成为相对于与D2轴平行的未图示的对称轴呈180°旋转对称的形状。
(元件搭载构件)
与第一实施方式的元件搭载构件5同样,元件搭载构件305具有凹部305a。而且,与第一实施方式同样,在凹部305a的内底面309a上形成有一对焊盘11。一对焊盘11例如在内底面309a的长度方向(D2轴方向)的一侧的端部沿着D1轴方向排列。从其它观点出发,一对焊盘11在与第三内壁面10C相邻的位置处沿着第三内壁面10C排列。一对焊盘11例如形成为相对于与D2轴方向平行且穿过内底面309a的中心的未图示的对称轴呈线对称的位置和形状(包括尺寸在内)。
振动元件303在与内底面309a对置配置的状态下,通过凸块41来接合一对焊盘11与一对元件端子319。由此,振动元件303与元件搭载构件305电连接并且固定于元件搭载构件305。一对元件端子319位于振动元件303的D2轴方向的一端侧,因此,振动元件303以悬臂梁的方式被支承。需要说明的是,在元件搭载构件305中,未设置与第一实施方式的底座部9e相当的部分。但是,也可以设置这样的部分。
与第一实施方式的元件搭载构件5同样,元件搭载构件305具有屏蔽膜351和屏蔽包覆膜353。例如,通过与第一实施方式相同的思路设置屏蔽膜351和屏蔽包覆膜353。
例如,凹部305a的内周面309b具有从一对焊盘11中的两方的焊盘11离开规定距离d1(这里省略图示)以上的第一区域A1、以及与一对焊盘11中的至少一方的焊盘11之间的距离比规定距离d1短的第二区域A2。而且,屏蔽膜351中的与内周面309b重叠的内周面重叠部351a仅与第一区域A1和第二区域A2中的第一区域A1重叠。
另外,例如,屏蔽膜351的内底面重复部351b在内底面309a上以大致固定的宽度在第一区域A1的长度范围内延伸。屏蔽包覆膜353覆盖内周面重叠部351a和内底面重复部351b的整体,成为与它们大致相同的形状。
但是,本实施方式的一对焊盘11的配置与第一实施方式的一对焊盘11的配置不同,因此,第一区域A1和第二区域A2的具体范围与第一实施方式不同。
例如,第一区域A1至少包括第四内壁面10D的全部、第一内壁面10A中的位于第四内壁面10D侧的一部分和第二内壁面10B中的位于第四内壁面10D侧的一部分。另外,例如,第二区域A2至少包括第三内壁面10C的一部分。
在图示的例子中,第二区域A2包括第三内壁面10C的全部、第一内壁面10A中的位于第三内壁面10C侧的一部分和第二内壁面10B中的位于第三内壁面10C侧的一部分。另外,第一区域A1和第二区域A2例如分别形成为相对于与D2轴平行的未图示的对称轴呈线对称。例如按照环绕内底面309a的中心的角度来说的话,第一区域A1设置在180°以上或270°以上的范围。
需要说明的是,根据一对焊盘11的位置等,第一区域A1可以包括第一内壁面10A的全部、第二内壁面10B的全部和/或第三内壁面10C的一部分(例如一对焊盘11之间和/或D1轴方向的两侧)。
没有特意图示,但是,例如与第一实施方式同样,将一对焊盘11和屏蔽膜351与四个外部端子13连接的布线导体可以由配置在上层部309c的上表面和内部以及下层部309d的上表面和内部的分层构造的导体构成。但是,具体位置和形状根据一对焊盘11和屏蔽膜351的位置而适当进行变更。
如上所述,与第一实施方式同样,第三实施方式的振子301具有与凹部305a的内周面309b重叠且与GND端子(13C和/或13D)连接的屏蔽膜351。因此,能发挥与第一实施方式相同的效果。例如,能够通过屏蔽膜351遮断从振子301的外部朝向振动元件303的噪声。
另外,在本实施方式中,振动元件203具有:板状的压电体(石英片315),其与内底面309a对置;一对激励电极317,它们位于石英片315的两个主面上;以及一对元件端子19,它们与一对激励电极317电连接并且与一对焊盘11接合,在石英片315的第三内壁面10C侧的端部沿着第三内壁面10C排列。屏蔽膜351的内周面重叠部351a所重叠的第一区域A1包括第四内壁面10D的全部、第一内壁面10A中的位于第四内壁面10D侧的一部分和第二内壁面10B中的位于第四内壁面10D侧的一部分。作为屏蔽膜351的非配置区域的第二区域A2包括第三内壁面10C中的位于一对焊盘11的外侧的部分。
因此,屏蔽膜351的非配置区域(第二区域A2)位于元件端子19侧,屏蔽膜351位于激励电极317侧。其结果是,例如,能够降低焊盘11与屏蔽膜351短路的可能性,并且降低噪声直接侵入激励电极317的可能性。另外,例如,激励电极317确保了比较宽的面积,因此,从该观点来说也能降低噪声的影响。
<第四实施方式>
图13的(a)是示出第四实施方式的振子401的内部的俯视图。图13的(b)是图13的(a)的XIIIb-XIIIb线处的剖视图。在图13的(a)中,与图11同样,省略了与上表面重叠部51c相当的部分的图示,并且图示了屏蔽膜451和屏蔽包覆膜453。需要说明的是,关于布线包覆膜65,可以理解为省略了图示,也可以理解为未设置上层图案57和布线包覆膜65。
与第一实施方式的振子1同样,振子401具有振动元件403、元件搭载构件405和盖体7。另外,与第一实施方式的振动元件3同样,振动元件403是音叉型振动元件。但是,在振动元件3中,支承臂33位于一对振动臂23的外侧,与此相对,在振动元件403中,与支承臂33相当的支承部433位于一对振动臂23之间。具体而言,如下所述。
(振动元件)
振动元件403具有石英片415、用于对石英片415施加电压的多个激励电极17(17V和17H)、用于将振动元件403安装在元件搭载构件405上的一对元件端子419。
石英片415具有基部421、从基部421以相互并列的方式延伸的一对振动臂23、在一对振动臂23之间从基部421以与一对振动臂23并列的方式延伸的支承部433。
概括地讲,石英片415是在第一实施方式的石英片15的基础上对支承臂33(支承部433)的位置和形状进行变更而得到的。因此,例如,石英片415的结晶方位、多个激励电极17的配置、多个激励电极17与一对元件端子419的连接关系以及振动臂23的动作等与第一实施方式相同。
支承部433例如位于一对振动臂23之间的中央。支承部433的形状、宽度(D1轴方向)和长度(D2轴方向)可以适当设定。在图示的例子中,支承部433的形状是以固定的宽度呈直线状延伸的形状(长方体状)。另外,支承部433的宽度比振动臂23的宽度大。支承部433的长度比振动臂23的长度短。
一对元件端子419设置在支承部433的下表面。一对元件端子419的形状以及在支承部433中的位置可以适当设定。在图示的例子中,一对元件端子419配置在支承部433的长度方向上的相互不同的位置。另外,一对元件端子419配置成其中心位置相对于支承部433的中心位于支承部433的宽度方向上的彼此相反的一侧。需要说明的是,与图示的例子不同,一对元件端子419也可以设置成,其中心位置与振动臂23延伸的方向(D2轴方向)平行地排列,或者整体配置在振动臂23的宽度方向(D1轴方向)上的彼此不同的位置。
这里,在俯视观察时,考虑包含石英片在内的最小的凸多边形。例如,在本实施方式中,该凸多边形是具有石英片415的+D1侧的侧面、-D1侧的侧面、-D2侧的侧面以及连接一对振动臂23的前端彼此的假想线(图示省略)来作为四边的长方形。此时,在第一实施方式~第三实施方式中,一对元件端子与凸多边形的缘部相邻。另一方面,在本实施方式中,一对元件端子419从凸多边形的外缘(四边)向凸多边形的内侧离开。
该离开距离(最短距离)可以适当设定。例如,该距离是上述凸多边形与凹部405a的内周面409b之间的距离(最短距离)的1.3倍以上。另外,该距离例如为70μm以上。
(元件搭载构件)
与其它实施方式同样,元件搭载构件405具有凹部405a。而且,与其它实施方式同样,在凹部405a的内底面409a上形成有一对焊盘11。一对焊盘11的位置对应于一对元件端子419的位置。在图示的例子中,一对焊盘11(例如其整体或中心)在内底面409a的短边方向(D1轴方向)的中央侧(例如对内底面409a进行三等分时的中央的范围)配置在内底面409a的长度方向(D2轴方向)上的彼此不同的位置处。
另外,一对焊盘11以比上述离开距离大的距离从凹部405a的内周面409b离开。一对焊盘11从内周面409b离开的离开距离(最短距离)例如可以为第一实施方式所述的规定距离d1以上。
与其它实施方式同样,振动元件403在与内底面409a对置配置的状态下,通过凸块41来接合一对焊盘11与一对元件端子419。需要说明的是,在元件搭载构件405中,未设置与第一实施方式的底座部9e相当的部分。但是,也可以设置这样的部分。
与其它实施方式同样,元件搭载构件405具有屏蔽膜451和屏蔽包覆膜453。但是,在本实施方式中,与其它实施方式不同,屏蔽膜451的内周面重复部451a设置在凹部405a的内周面409b的整周范围内。屏蔽膜451的内底面重复部451b例如在内底面409a上以大致固定的宽度在内周面409b的整周范围内延伸。屏蔽包覆膜453具有与内周面重复部451a和内底面重复部451b大致相同的形状,覆盖它们的整体,进而遍及凹部405a的整周。
没有特意图示,但是,例如与其它实施方式同样,将一对焊盘11和屏蔽膜451与四个外部端子13连接的布线导体可以由配置在上层部409c的上表面和内部以及下层部409d的上表面和内部的分层构造的导体构成。但是,具体位置和形状根据一对焊盘11和屏蔽膜451的位置而适当进行变更。
如上所述,与其它实施方式同样,第四实施方式的振子401具有与凹部405a的内周面409b重叠且与GND端子(13C和/或13D)连接的屏蔽膜451。因此,能发挥与其它实施方式相同的效果。例如,能够通过屏蔽膜451遮断从振子401的外部朝向振动元件403的噪声。
另外,在本实施方式中,在俯视观察时,屏蔽膜451遍及内周面409b的整周。因此,在俯视观察时的全部方位上都通过屏蔽膜451遮断来自外部的噪声。
另外,在本实施方式中,在内底面409a的俯视观察时,振动元件403的石英片415具有基部421、从基部421以相互并列的方式延伸的一对振动臂23、在一对振动臂23之间从基部421以与一对振动臂23并列的方式突出的支承部433。另外,振动元件403具有:多个激励电极17,它们位于一对振动臂23上;以及一对元件端子419,它们与多个激励电极17电连接并且与一对焊盘11接合,位于支承部433上。
因此,在俯视观察时,一对焊盘11位于石英片415的内侧。其结果是,例如,即使凸块41从焊盘11溢出,凸块41到达内周面409b的可能性也较低。进而,在内周面409b的整周范围内设置屏蔽膜451,并且使内周面409b接近振动元件403,由此能够实现振子401的小型化。
需要说明的是,在以上的实施方式和变形例中,石英振子1、201、301、401分别是压电振动设备的一例。石英振动元件3、203、303、403分别是压电振动元件的一例。第一GND端子13C和第二GND端子13D分别是基准电位端子的一例。屏蔽包覆膜53、253、353、453分别是绝缘膜的一例。
本公开的技术不限于以上的实施方式和变形例,能够以各种方式进行实施。
例如,压电振动设备不限于石英振子。例如,压电振动设备也可以是具有石英振子和对石英振子施加电压而生成振荡信号的振荡电路(IC:Integrated Circuit)的石英振荡器。另外,压电振动设备可以是陀螺仪传感器。
另外,压电振动设备也可以是元件搭载构件、压电振动元件和盖体一体化而成的结构。例如,压电振动设备也可以通过层叠平板状的基座、中间构件和平板状的盖体而构成。中间构件具有框部和位于框部的内部并且固定在框部上的振动元件。振动元件例如是在与框部一体形成的AT切板的两个主面上设置有一对激励电极的结构,且比框部薄(也可以是音叉型)。
在上述方式中,元件搭载构件由基座和框部构成,其一部分(框部)例如由石英构成。框部的内周面成为凹部的内周面。在上述方式中,振动元件与框部固定,因此,未设置用于安装振动元件的焊盘。即,未设置位于凹部的内底面(基座的上表面中的与框部的开口重叠的区域)上的焊盘。激励电极例如从振动元件朝向框部延伸,通过贯通基座(根据需要还可以贯通框部)的导体而与外部端子(信号端子)连接。
压电振动元件不限于实施方式的压电振动元件。例如,压电振动元件可以具有俯视观察时为圆形的AT切板。另外,例如,压电振动元件可以具有俯视观察时为矩形的AT切板以及位于其长度方向的两端的一对元件端子。另外,例如,音叉型的压电振动元件也可以不具有支承臂而在基部具有一对元件端子,还可以在一对振动臂的两侧外侧具有一对支承臂,位于一对振动臂的外侧的支承臂可以从基部的振动臂延伸的一侧(+D2侧)的侧面延伸出,还可以具有框状的支承部。另外,压电体不限于石英,也可以是陶瓷等压电体。
在实施方式的元件搭载构件中,凹部的内周面与凹部的内底面大致正交。但是,内周面也可以相对于内底面倾斜。例如,内周面也可以以越靠内底面侧越位于内侧的方式倾斜。另外,内周面可以弯曲或者阶梯状地形成。
在实施方式中,例示了能够采用上层部和下层部的概念的元件搭载构件。即,在实施方式中,在内底面与外底面之间设置有下层导体图案,另外,上层贯通导体和下层贯通导体设置在相互不同的位置。但是,元件搭载构件也可以构成为能够采用内底面与外底面之间为一层的概念。例如,内底面的焊盘和外底面的外部端子可以通过上层导体图案和从上层导体图案贯通到外部端子的贯通导体来连接。
形成凹部和屏蔽膜的方法不限于实施方式中例示的方法。例如,可以通过层叠构成凹部的底面的陶瓷生片和形成有构成凹部的贯通孔的陶瓷生片来形成具有凹部的基体,也可以通过树脂的注塑成形来形成具有凹部的基体。另外,例如可以通过从相对于凹部的内底面的法线倾斜的方向使金属材料着落到凹部的内周面上来形成屏蔽膜。
在实施方式中,仅第四实施方式在凹部的整周范围内形成屏蔽膜。但是,在第一实施方式~第三实施方式的压电振动元件的结构中,也可以在凹部的整周范围内形成屏蔽膜。相反,在第四实施方式的压电振动元件的结构中,也可以在凹部的内周面的一部分存在屏蔽膜的非配置区域。
屏蔽膜也可以不具有与基体的上表面(凹部的周围)重叠的部分(上表面重复部)和/或与凹部的内底面重合的部分(内底面重复部)。也可以不设置屏蔽包覆膜。另外,屏蔽包覆膜也可以仅覆盖屏蔽膜的内底面重复部和内周面重复部中的接近焊盘的位置等,成为与内底面重复部和内周面重复部不同的形状。
Claims (11)
1.一种压电振动设备,其特征在于,具有:
设置有凹部的元件搭载构件;
收容在所述凹部中的压电振动元件;以及
封住所述凹部的盖体,
所述元件搭载构件具有:
具有所述凹部的内底面和包围该内底面的所述凹部的内周面的绝缘性的基体;
位于所述基体的外表面上且与所述压电振动元件电连接的一对信号端子;
位于所述基体的外表面上的基准电位端子;以及
与所述内周面重叠且与所述基准电位端子电连接的屏蔽膜。
2.根据权利要求1所述的压电振动设备,其中,
在所述内底面上还具有一对焊盘,所述一对焊盘与所述一对信号端子电连接,并且,所述压电振动元件安装于所述一对焊盘,
在对所述内底面进行俯视观察时,所述内周面具有:
第一区域,其从所述一对焊盘中的每个焊盘离开规定距离以上;以及
第二区域,其与所述一对焊盘中的至少一方的焊盘之间的距离比所述规定距离短,
所述屏蔽膜仅与所述第一区域和所述第二区域中的所述第一区域重叠。
3.根据权利要求2所述的压电振动设备,其中,
在对所述内底面进行俯视观察时,所述内周面具有:
在规定的第一方向上相互对置的第一内壁面和第二内壁面;以及
在与所述第一方向垂直的第二方向上相互对置的第三内壁面和第四内壁面,
在对所述内底面进行俯视观察时,所述压电振动元件具有:
压电体,其具有基部、从所述基部朝向第四内壁面侧相互并列地延伸的一对振动臂、以及从所述基部朝向第一内壁面侧突出然后朝向所述第四内壁面侧弯曲且相对于所述一对振动臂并列地延伸的支承臂;
位于所述一对振动臂上的多个激励电极;以及
与所述多个激励电极电连接且与所述一对焊盘接合的一对元件端子,
所述一对元件端子中的至少一方位于所述支承臂上,
所述第一区域包括所述第二内壁面中的位于所述一对振动臂的外侧的部分和所述第四内壁面中的位于所述第二内壁面侧的一部分,
所述第二区域包括所述第一内壁面中的位于与所述支承臂的所述元件端子连接的焊盘的外侧的部分。
4.根据权利要求2所述的压电振动设备,其中,
在对所述内底面进行俯视观察时,所述内周面具有:
在规定的第一方向上相互对置的第一内壁面和第二内壁面;以及
在与所述第一方向垂直的第二方向上相互对置的第三内壁面和第四内壁面,
所述压电振动元件具有:
与所述内底面对置的板状的压电体;
位于所述压电体的两个主面上的一对激励电极;以及
与所述一对激励电极电连接且与所述一对焊盘接合的一对元件端子,并且,所述一对元件端子在所述压电体的第三内壁面侧的端部沿着所述第三内壁面排列,
所述第一区域包括所述第四内壁面的全部、所述第一内壁面中的位于第四内壁面侧的一部分和所述第二内壁面中的位于所述第四内壁面侧的一部分,
所述第二区域包括所述第三内壁面中的位于所述一对焊盘的外侧的部分。
5.根据权利要求1所述的压电振动设备,其中,
在俯视观察时,所述屏蔽膜遍及所述内周面的整周。
6.根据权利要求5所述的压电振动设备,其中,
在所述内底面上还具有一对焊盘,所述一对焊盘与所述一对信号端子电连接,所述压电振动元件安装于所述一对焊盘,
在对所述内底面进行俯视观察时,所述压电振动元件具有:
压电体,其具有基部、从所述基部以相互并列的方式延伸的一对振动臂、在所述一对振动臂之间从所述基部以与所述一对振动臂并列的方式突出的支承部;
位于所述一对振动臂上的多个激励电极;以及
位于所述支承部上、与所述多个激励电极电连接且与所述一对焊盘接合的一对元件端子。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的压电振动设备,其中,
所述盖体由金属构成,
所述屏蔽膜从所述内周面上扩展到所述基体的上表面上,所述基体的上表面上的部分与所述盖体接合。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的压电振动设备,其中,
所述屏蔽膜从所述内周面上扩展到所述内底面上。
9.根据权利要求1~6中任一项所述的压电振动设备,其中,
所述压电振动设备还具有覆盖所述屏蔽膜的绝缘膜。
10.根据权利要求2~4、6中任一项所述的压电振动设备,其中,
所述基体在所述内底面上具有向盖体侧突出且在上表面上形成有所述一对焊盘的一对突部。
11.一种压电振动设备的制造方法,其是权利要求2所述的压电振动设备的制造方法,
所述压电振动设备的制造方法的特征在于,包括:
膏配置步骤,在构成所述基体的至少一部分的平板状的陶瓷生片的主面上配置构成所述一对焊盘和所述屏蔽膜的导电膏;以及
冲压步骤,在所述膏配置步骤之后,对所述陶瓷生片的所述主面进行冲压来形成所述凹部。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004063958A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Kyocera Corp | 高周波発振子 |
CN1585261A (zh) * | 2003-07-30 | 2005-02-23 | 京瓷株式会社 | 压电振荡器的制造方法 |
CN102684638A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 精工爱普生株式会社 | 压电振动元件、压电振子、压电振荡器以及电子设备 |
CN107005221A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-08-01 | 株式会社大真空 | 压电振动器件 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4049017B2 (ja) * | 2003-05-16 | 2008-02-20 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動子 |
US8358052B2 (en) * | 2003-06-30 | 2013-01-22 | Piedek Technical Laboratory | Unit having resonator, oscillator having unit and electronic apparatus having unit |
JP2006010625A (ja) | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Nec Tokin Corp | 圧電振動ジャイロ及びその製造方法 |
JP4955786B2 (ja) * | 2009-09-16 | 2012-06-20 | 日本電波工業株式会社 | 表面実装型の圧電デバイス |
JP2011160115A (ja) | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daishinku Corp | 圧電振動デバイス |
JP6215574B2 (ja) * | 2013-05-27 | 2017-10-18 | 京セラ株式会社 | 電子部品搭載用基板およびそれを用いた電子部品実装パッケージ |
JP6330289B2 (ja) * | 2013-10-31 | 2018-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、電子機器及び移動体 |
JP6598618B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2019-10-30 | 京セラ株式会社 | 音叉型圧電片、音叉型振動素子及び音叉型振動デバイス |
CN108461450B (zh) | 2015-11-25 | 2021-06-18 | 京瓷株式会社 | 电子部件收纳用封装体、电子装置以及电子模块 |
JP2017201772A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-09 | 京セラ株式会社 | 圧電片、圧電振動素子、圧電振動デバイス及び圧電片の製造方法 |
JP6663599B2 (ja) * | 2017-09-27 | 2020-03-13 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動子及び圧電振動子の製造方法 |
-
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- 2017-11-27 JP JP2017226807A patent/JP7021919B2/ja active Active
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004063958A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Kyocera Corp | 高周波発振子 |
CN1585261A (zh) * | 2003-07-30 | 2005-02-23 | 京瓷株式会社 | 压电振荡器的制造方法 |
CN102684638A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 精工爱普生株式会社 | 压电振动元件、压电振子、压电振荡器以及电子设备 |
CN107005221A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-08-01 | 株式会社大真空 | 压电振动器件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US11011695B2 (en) | 2021-05-18 |
JP2019097105A (ja) | 2019-06-20 |
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