CN111566931A - 压电振动器件 - Google Patents
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Abstract
本发明的压电振动器件包括:压电振子,具有多个外部连接端子及多个安装用电极;及集成电路元件,具有连接于多个安装用电极的多个安装端子,且安装于压电振子;其中连接于外部连接端子的安装用电极的至少一个安装用电极在集成电路元件的安装区域中具有延伸至较集成电路元件的安装端子更内部的布线图案。
Description
技术领域
本发明为关于一种用于通信设备等各种电子设备的压电振动器件。
背景技术
作为压电振动器件,广泛地使用有表面安装型的压电振子或压电振荡器。例如,补偿压电振子的频率温度特性的温度补偿型压电振荡器广泛地作为温度环境变化的便携式通信设备的频率源而使用。
该温度补偿型压电振荡器具备内置有温度传感器或温度补偿电路的集成电路元件。温度补偿型压电振荡器基于内置于该集成电路元件的温度传感器的检测温度,产生补偿电压而控制振荡频率(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2005-006030号公报
在表面安装型的温度补偿型压电振荡器中,使用焊料等接合材料将其外部连接端子接合于外部电路基板。从安装于外部电路基板的成为热源的电子零件(例如功率晶体管)产生的热向安装于该电路基板的温度补偿型压电振荡器传导。
外部电路基板的成为热源的电子零件因对该电子零件的通电而迅速发热。外部电路基板中的上述电子零件的配置多种多样。因此,多数情况下,因来自外部电路基板的热,导致在温度补偿型压电振荡器的压电振子与内置于集成电路元件的温度传感器产生温度差。
例如,在将温度补偿型压电振荡器安装于外部电路基板的情形时,在如压电振子与集成电路元件相比接近于外部电路基板的构成的温度补偿型压电振荡器中,因来自外部电路基板的热,压电振子与集成电路元件相比成为高温而产生温度差。在该温度差消失而压电振子与集成电路元件达到热平衡状态之前的期间,正确的温度补偿变得困难,产生频率变动,即所谓的频率漂移。
尤其是,在相对较频繁地进行对外部电路基板的成为热源的电子零件的通电、断开(ON/OFF)的电子设备中,其影响变得显著。
发明内容
本发明鉴于如上所述的问题而完成,其目的在于尽可能地抑制起因于来自搭载该压电振动器件的外部电路基板的热等所产生的压电振子与集成电路元件的温度差。
本发明中,为了达到上述目的,构造为如下。
即,本发明的压电振动器件具备:压电振子,具有多个外部连接端子及多个安装用电极;及集成电路元件,具有连接于上述多个上述安装用电极的多个安装端子,且安装于上述压电振子,其中,
上述压电振子具有:压电振动板,在两主面上分别形成有激励电极;第一密封构件,覆盖上述压电振动板的上述两主面的一主面侧而进行密封;及第二密封构件,覆盖上述压电振动板的上述两主面的另一主面侧而进行密封;
上述多个各安装用电极分别电性连接于分别形成于上述两主面的各激励电极或上述多个各外部连接端子;
上述集成电路元件将上述多个上述安装端子配置于偏靠外周;
电性连接于上述外部连接端子的上述安装用电极的至少一个安装用电极在安装上述集成电路元件的安装区域中具有至少延伸至较上述多个安装端子更内部的布线图案。
根据本发明,电性连接于外部连接端子的安装用电极的至少一个安装用电极在安装集成电路元件的安装区域中具有延伸至较多个安装端子更内部的布线图案,因此来自搭载该压电振动器件的外部电路基板的热传导至接合于该电路基板的外部连接端子、及电性连接于该外部连接端子的安装用电极的延伸至安装区域的内部的布线图案。借助传导至该布线图案的来自外部电路基板的热,可将安装区域的集成电路元件加热而提高其温度。
在将该压电振动器件安装于外部电路基板的情形时,例如为压电振子与集成电路元件相比接近于上述电路基板的构成,因此因来自上述电路基板的热,压电振子与集成电路元件相比成为高温时,通过如上所述地提高集成电路元件的温度,可抑制压电振子与集成电路元件的温度差,迅速地使压电振子与集成电路元件成为热平衡状态。
而且,压电振子为将在两主面上分别形成有激励电极的压电振动板的各主面侧利用第一、第二密封构件分别密封的三层层压构造,因此与在具有凹陷的收容部的容器内收容压电振动片并利用盖进行密封的封装构造相比,可谋求薄型化(低高度化)。
设为如下结构亦可:在上述第一密封构件的外表面上设置有上述多个安装用电极及上述布线图案,在上述第二密封构件的外表面上设置有上述多个外部连接端子,上述压电振子具有多个贯通电极,该多个贯通电极在压电振子的厚度方向上贯通上述第一密封构件、上述压电振动板及上述第二密封构件,从而将各个上述安装用电极与各个上述外部连接端子分别电性连接。
根据上述结构,在构成压电振子的一面的第二密封构件的外表面上设置有接合于外部电路基板的外部连接端子,在构成压电振子的另一面的第一密封构件的外表面上设置有与集成电路元件的安装用端子所连接的安装用电极。即,集成电路元件被安装于压电振子的与接合于外部电路基板的面为相反侧的面。因此,在如开始对成为外部电路基板的热源的电子零件的通电而迅速地发热的情形时,来自外部电路基板的热经由接合于该电路基板的压电振动器件的外部连接端子而传导至压电振子,其后,传导至安装于与设置有外部连接端子的面为相反侧的面的集成电路元件。
在如此般成为外部电路基板的热源的电子零件发热,且其热传导至该压电振动器件的情形时,首先,压电振子的温度上升,其后,集成电路元件的温度上升,因此在压电振子与集成电路元件之间产生温度差。
即便如此般来自外部电路基板的热经由外部连接端子而传导至压电振子,压电振子与集成电路元件相比成为高温,根据上述结构,经由贯通电极而电性连接于外部连接端子的安装用电极具有延伸至安装集成电路元件的安装区域的内部的布线图案,因此来自外部电路基板的热经由外部连接端子及贯通电极而传导至安装用电极的布线图案。借助传导至延伸至安装区域的内部的布线图案的来自外部电路基板的热,可将安装区域的集成电路元件加热而提高其温度,由此可迅速地消除集成电路元件与压电振子的温度差而成为热平衡状态。
设为如下结构亦可:上述布线图案在安装上述集成电路元件的上述安装区域中至少延伸至中央部附近。
根据上述结构,电性连接于外部连接端子的安装用电极的布线图案,延伸至安装集成电路元件的安装区域的中央部附近,因此借助向安装用电极的布线图案的来自外部电路基板传导的热,可将安装区域的集成电路元件的中央部附近加热,有效率地提高集成电路元件的温度。
设为如下结构亦可:上述布线图案将至少一个上述安装用电极电性连接于上述外部连接端子。
根据上述结构,布线图案不仅借助通过外部连接端子传导的来自外部电路基板的热而将集成电路元件加热,而且可利用该布线图案本身将安装用电极与外部连接端子电性连接。
设为如下结构亦可:上述至少一个上述安装用电极与上述多个外部连接端子中的与安装于外部电路基板的成为热源的电子零件电性连接的外部连接端子电性连接。
根据上述结构,具有布线图案的安装用电极与电性连接到安装于外部电路基板的成为热源的电子零件的外部连接端子电性连接,因此借助从成为上述电路基板的热源的上述电子零件向布线图案传导的热,可更有效率地提高集成电路元件的温度。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件内置有温度传感器,上述布线图案以投影有上述温度传感器的投影区域的至少一部分重叠于安装上述集成电路元件的上述安装区域的方式延伸。
根据上述结构,布线图案以重叠于内置于集成电路元件的温度传感器的投影区域的至少一部分的方式延伸,因此借助向布线图案传导的来自外部电路基板的热,可将内置于集成电路元件的温度传感器的部分有效率地加热而提高其温度。由此,可使成为较集成电路元件更高温的压电振子与集成电路元件的温度传感器的温度差迅速消失而成为热平衡状态。
因此,在基于温度传感器的检测温度,集成电路元件进行压电振子的频率温度特性的补偿的情形时,可抑制由压电振子与温度传感器的检测温度的温度差引起的频率变动,进行正确的温度补偿。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件在俯视下为矩形,上述多个安装端子偏靠上述矩形的两组相对边中的一组相对边,且沿着上述一组相对边而配置成两行,上述布线图案在安装上述集成电路元件的上述安装区域中以横穿上述两行之间的方式延伸。
根据上述结构,布线图案以偏靠俯视矩形的集成电路元件的一组相对边,且横穿配置成两行的多个安装端子的上述两行之间的方式延伸,因此借助向布线图案传导的来自外部电路基板的热,可将安装于安装区域的集成电路元件的偏靠外周的两行的安装端子间的部分、即集成电路元件的中央部分有效率地加热,迅速地提高集成电路元件的温度。
设为如下结构亦可:以分别与上述两主面的各个上述激励电极电性连接的各个安装用电极的向上述安装区域外延伸的部分位于上述集成电路元件的上述一组相对边侧的方式,上述集成电路元件安装于上述压电振子。
根据上述结构,分别与各激励电极电性连接的各安装用电极的向上述安装区域外延伸的部分位于集成电路元件的一组相对边侧,因此在集成电路元件与压电振子之间注入密封树脂的情形时,可从一组相对边侧进行,并且可利用密封树脂覆盖延伸至安装区域外的部分。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件的主动面与上述压电振子的上述多个安装用电极相对,上述集成电路元件的上述多个安装端子与上述压电振子的上述多个安装用电极通过金属构件分别电性连接。
根据上述结构,可使集成电路元件的主动面与压电振子接近,从而将压电振子的热经由金属构件有效率地传导至集成电路元件而提高集成电路元件的温度。
设为如下结构亦可:在上述压电振子与上述集成电路元件之间填充有密封树脂。
根据上述结构,可确保集成电路元件与压电振子之间的机械强度。
根据本发明,与外部连接端子电性连接的安装用电极的至少一个安装用电极在安装集成电路元件的安装区域中具有延伸至较多个安装端子更内部的布线图案,因此来自搭载该压电振动器件的外部电路基板的热会传导至接合于上述电路基板的外部连接端子、及电性连接于该外部连接端子的安装用电极的向安装区域的内部延伸的布线图案。借助向该布线图案传导的热,可迅速地提高安装于安装区域的集成电路元件的温度,在借助来自外部电路基板的热而使压电振子的温度与集成电路元件相比变高的情形时,可抑制压电振子与集成电路元件的温度差,迅速地使压电振子与集成电路元件成为热平衡状态。
而且,压电振子为利用第一、第二密封构件将在两主面形成有激励电极的压电振动板的各主面侧分别密封的三层的层叠结构,因此与在具有凹陷的收容部的容器内收容压电振动片并接合盖而进行密封的封装结构相比,可谋求薄型化(低高度化)。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的温度补偿型水晶振荡器的概略结构图。
图2为表示图1的水晶振动板的一主面侧的概略俯视图。
图3为表示从图1的水晶振动板的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
图4为表示图1的第一密封构件的一主面侧的概略俯视图。
图5为表示从图1的第一密封构件的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
图6为表示图1的第二密封构件的一主面侧的概略俯视图。
图7为表示从图1的第二密封构件的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
图8为另一发明的一实施方式的温度补偿型水晶振荡器的概略结构图。
图9为表示图8的水晶振动板的一主面侧的概略俯视图。
图10为表示从图8的水晶振动板的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
图11为表示图8的第一密封构件的一主面侧的概略俯视图。
图12为表示从图8的第一密封构件的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
图13为表示图8的第二密封构件的一主面侧的概略俯视图。
图14为表示从图8的第二密封构件的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
图15为表示另一发明的其他实施方式的第一密封构件的一主面侧的概略俯视图。
具体实施方式
以下,基于附图详细地说明本发明的一实施方式。本实施方式中,应用温度补偿型水晶振荡器作为压电振动器件而进行说明。
图1为本发明的一实施方式的温度补偿型水晶振荡器的概略结构图。
该实施方式的温度补偿型水晶振荡器1具备:水晶振子2及安装于该水晶振子2的作为集成电路元件的IC(集成电路)3。
水晶振子2具备:水晶振动板4,其为压电振动板;第一密封构件5,其覆盖水晶振动板4的一主面侧而以气密方式进行密封;及第二密封构件6,其覆盖水晶振动板4的另一主面侧而以气密方式进行密封。
该水晶振子2中,在水晶振动板4的两主面侧分别接合第一、第二密封构件5、6,构成所谓的三明治结构的封装。该水晶振子2的封装为长方体,且为俯视矩形。该实施方式的水晶振子2的封装尺寸在俯视下例如为1.0mm×0.8mm,谋求小型化及低高度化。
此外,封装尺寸并不限定于上述尺寸。应用与其不同的尺寸亦可。
安装于水晶振子2的IC 3为将振荡电路、温度传感器及温度补偿电路单片化而成的外形为长方体的集成电路元件。
其次,对构成水晶振子2的水晶振动板4及第一、第二密封构件5、6的各结构进行说明。
图2为表示水晶振动板4的一主面侧的概略俯视图,图3为表示从水晶振动板4的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
以下,为了便于说明,将靠近IC 3的一侧(在图1中为上侧)的一主面设为正面,将远离IC 3的一侧(在图1中为下侧)的另一主面设为背面而进行说明。即,图2为表示水晶振动板4的正面侧的概略俯视图,图3为表示从水晶振动板4的正面侧透视的背面侧的概略俯视图。
该实施方式的水晶振动板4为AT切割水晶板,其正背两主面为XZ'平面。
水晶振动板4具备:大致呈矩形的振动部41;框部43,其隔着空间(间隙)42包围该振动部41的周围;及连结部44,其将振动部41与框部43连结。振动部41、框部43及连结部44一体地形成。虽未图示,但振动部41及连结部44与框部43相比较薄地形成。
在振动部41的正背两主面,分别形成有一对第一、第二激励电极45、46。从第一、第二激励电极45、46分别引出有第一、第二引出电极47、48。正面侧的第一引出电极47经由连结部44引出至形成于框部43的连接用接合图案401。背面侧的第二引出电极48经由连结部44引出至形成于框部43的连接用接合图案402。该连接用接合图案402沿着俯视矩形的水晶振动板4的短边延伸并到达至后述的第五贯通电极415的周围。
该实施方式中,由于借助一个部位的连结部44连结振动部41,故而与借助两个部位以上的连结部44连结的结构相比,可减小作用于振动部41的应力。
在水晶振动板4的正背各主面,用于将水晶振动板4分别接合于第一、第二密封构件5、6的第一、第二密封用接合图案403、404以遍及框部43的全周,除水晶振动板4的四角以外,大致沿着其外周缘的方式,分别形成为环状。在第一密封构件5的背面,如图5所示,形成有与水晶振动板4的正面的第一密封用接合图案403对应的第一密封用接合图案51。而且,在第二密封构件6的正面,如图6所示,形成有与水晶振动板4的背面的第二密封用接合图案404对应的第二密封用接合图案61。
如下所述,将第一密封构件5、水晶振动板4及第二密封构件6重叠,第一密封构件5及水晶振动板4的环状的第一密封用接合图案51、403彼此扩散接合,并且水晶振动板4及第二密封构件6的环状的第二密封用接合图案404、61彼此扩散接合。由此,水晶振动板4的正背两面借助第一、第二密封构件5、6密封,构成收容有水晶振动板4的振动部41的收容空间。
如此,将水晶振动板4及第一、第二密封构件5、6的三片水晶板层叠,构成收容有振动部41的封装,因此与在具有成为收容空间的凹部的陶瓷制的容器内收容水晶振动片并接合盖而进行密封的结构的水晶振子相比,可谋求薄型化(低高度化)。
如图2、图3所示,在水晶振动板4形成有贯通正背两主面间的五个第一~第五贯通电极411~415。各贯通电极411~415为在贯通孔的内壁面覆着金属膜而构成。第一~第四贯通电极411~414形成于环状的第一、第二密封用接合图案403、404的外侧的水晶振动板4的四角。第五贯通电极415形成于环状的第一、第二密封用接合图案403、404的内侧,且偏靠俯视矩形的水晶振动板4的一短边的框部43。
在水晶振动板4的正面的四角的各贯通电极411~414的周围且环状的第一密封用接合图案403的外侧,分别形成有各连接用接合图案421~424。各贯通电极411~414分别电性连接于各连接用接合图案421~424。
在水晶振动板4的背面的四角的各贯通电极411~414的周围且环状的第二密封用接合图案404的外侧,分别形成有各连接用接合图案431~434。各贯通电极411~414分别电性连接于各连接用接合图案431~434。
如下所述,在第一密封构件5及第二密封构件6分别形成有与水晶振动板4的第一~第四贯通电极411~414分别对应的第一~第四贯通电极501~504及第一~第四贯通电极601~604(参照图5、图6)。
如图2所示,在水晶振动板4的正面的第五贯通电极415的周围,形成有连接用接合图案425。第五贯通电极415与连接用接合图案425电性连接。
如图3所示,在水晶振动板4的背面的第五贯通电极415的周围,延伸有连接于从第二激励电极46引出的引出电极48的连接用接合图案402。第五贯通电极415电性连接于连接用接合图案402,因此第五贯通电极415电性连接于第二激励电极46。
在水晶振动板4的正面,如图2所示,隔着振动部41,在水晶振动板4的长边方向(图2的左右方向)的一侧,形成有第五贯通电极415的周围的连接用接合图案425及与第一引出电极47连结的连接用接合图案401,在上述长边方向的另一侧,形成有两个连接用接合图案441、442。
这些连接用接合图案425、401与441、442关于水晶振动板4的长边方向的中心线CL大致对称地形成。而且,连接用接合图案425、441与连接用接合图案401、442关于水晶振动板4的短边方向的中心线大致对称地形成。即,这些连接用接合图案425、401、441、442在水晶振动板4的长边方向及短边方向上大致对称地形成。
水晶振动板4的正面的四角的各贯通电极411~414的周围的各连接用接合图案421~424亦在水晶振动板4的长边方向及短边方向上对称地形成。
如此,使连接用接合图案425、401、441、442及421~424在水晶振动板4的长边方向及短边方向上大致对称或对称地形成,因此可使扩散接合时所施加的按压力均等。
与水晶振动板4的正面同样地,在水晶振动板4的背面,隔着振动部41,在水晶振动板4的长边方向(图3的左右方向)的一侧,形成有延伸至第五贯通电极415的周围的连接用接合图案402,在上述长边方向的另一侧,形成有两个连接用接合图案451、452。这些连接用接合图案402、451、452亦在水晶振动板4的长边方向及短边方向上大致对称地形成。
而且,水晶振动板4的背面的四角的各贯通电极411~414的周围的各连接用接合图案431~434亦在水晶振动板4的长边方向及短边方向上对称地形成。
水晶振动板4的第一、第二激励电极45、46、第一、第二引出电极47、48、第一、第二密封用接合图案403、404、及连接用接合图案401、402、421~425、431~434、441、442、451、452例如在由Ti或Cr构成的基底层上,例如层叠形成Au而构成。
图4为表示第一密封构件5的正面侧的概略俯视图,图5为表示从第一密封构件5的正面侧透视的背面侧的概略俯视图。
第一密封构件5为与水晶振动板4相同的由AT切割水晶板构成的长方体的基板。在该第一密封构件5的背面,如图5所示,用于接合于水晶振动板4的正面的第一密封用接合图案403而进行密封的第一密封用接合图案51以遍及第一密封构件5的全周,除第一密封构件5的四角以外,大致沿着其外周缘的方式形成为环状。
在第一密封构件5中形成有贯通正背两主面间的六个第一~第六贯通电极501~506。各贯通电极501~506为在贯通孔的内壁面覆着金属膜而构成。第一~第四贯通电极501~504为与水晶振动板4的第一~第四贯通电极411~414同样地形成于俯视矩形的第一密封构件5的四角。第五贯通电极505以与水晶振动板4的正面的连接用接合图案441对应的方式形成于环状的第一密封用接合图案51的内侧,且偏靠第一密封构件5的一短边。第六贯通电极506以与水晶振动板4的正面的连接用接合图案401对应的方式形成于环状的第一密封用接合图案51的内侧,且偏靠另一短边。
在第一密封构件5的背面的四角的各贯通电极501~504的周围,如图5所示,分别形成有连接用接合图案511~514。各贯通电极501~504分别电性连接于各连接用接合图案511~514。
在第一密封构件5的背面的第五贯通电极505的周围形成有连接用接合图案515,第五贯通电极505电性连接于该连接用接合图案515。关于该连接用接合图案515,在第一密封构件5的长边方向(图5的左右方向)的相反侧,以与水晶振动板4的正面的连接用接合图案425对应的方式形成有连接用接合图案518。该连接用接合图案518与第五贯通电极505的周围的连接用接合图案515借助连接用布线图案519而电性连接。因此,第一密封构件5的背面的连接用接合图案518电性连接于第一密封构件5的第五贯通电极505。
如下所述,该第一密封构件5的连接用接合图案518扩散接合于水晶振动板4的正面的第五贯通电极415的周围的连接用接合图案425,因此电性连接于水晶振动板4的第五贯通电极415。如上所述,该水晶振动板4的第五贯通电极415电性连接于水晶振动板4的背面的第二激励电极46,因此第一密封构件5的连接用接合图案518电性连接于水晶振动板4的第二激励电极46。该第一密封构件5的连接用接合图案518通过连接用布线图案519而电性连接于第五贯通电极505的周围的连接用接合图案515。因此,水晶振动板4的背面的第二激励电极46通过水晶振动板4的第五贯通电极415、第一密封构件5的连接用接合图案518、连接用布线图案519及连接用接合图案515而电性连接于第一密封构件5的第五贯通电极505。
在第一密封构件5的背面的第六贯通电极506的周围形成有与水晶振动板4的正面的连接用接合图案401对应的连接用接合图案516。第六贯通电极506电性连接于该连接用接合图案516。
如下所述,第一密封构件5的连接用接合图案516扩散接合于水晶振动板4的正面的连接用接合图案401,因此通过该连接用接合图案401及第一引出电极47而电性连接于第一激励电极45。即,第一密封构件5的第六贯通电极506电性连接于水晶振动板4的第一激励电极45。
在第一密封构件5中,与水晶振动板4同样地,为了可使扩散接合时所施加的按压力均等,第一密封构件5的背面的连接用接合图案515~518在第一密封构件5的长边方向及短边方向上大致对称地形成。而且,第一密封构件5的背面的四角的各贯通电极501~504的周围的各连接用接合图案511~514亦在第一密封构件5的长边方向及短边方向上对称地形成。
第一密封构件5的正面为安装IC 3的面。在表示第一密封构件5的正面的图4中,以假想线表示安装于第一密封构件5的IC 3的俯视矩形的外形、IC 3的六个第一~第六安装端子31~36及内置于IC 3的温度传感器301的外形。
如该图4所示,在第一密封构件5的正面,形成有分别连接于IC 3的第一~第六安装端子31~36的第一~第六安装用电极521~526。
第一~第六安装用电极521~526在安装IC 3的由假想线包围的矩形的安装区域S中具备包含IC 3的各安装端子31~36所分别接合的电极焊盘(未图示)的第一~第六端子接合部531~536。进一步地,第一~第六安装用电极521~526具备从安装区域S的上述第一~第六端子接合部531~536向安装区域S外延伸并分别电性连接于各贯通电极504、505、502、503、506、501的第一~第六电极连接部541~546。
在矩形的安装区域S的偏靠各短边的中央,分别形成有沿着短边延伸的连接用接合图案551、552。
如图1所示,IC 3为使用作为金属构件的金属凸块(例如Au凸块等)7借助倒装芯片键合(FCB,Flip Chip Bonding)法而接合于第一密封构件5的正面。代替金属凸块7,使用金属镀覆或金属膏而接合亦可。
在IC 3与第一密封构件5之间,为了保护IC 3的主动面,并且确保机械接合强度,填充有作为密封树脂的底部填充树脂8。
第一密封构件5的第一密封用接合图案51、连接用接合图案511~518、551、552、连接用布线图案519及第一~第六安装用电极521~526与水晶振动板4的第一、第二密封用接合图案403、404等同样地,例如在由Ti或Cr构成的基底层上,例如层叠形成Au而构成。
关于该第一密封构件5的正面的其他结构,将在后文进行叙述。
图6为表示第二密封构件6的正面侧的概略俯视图,图7为表示从第二密封构件6的正面侧透视的背面侧的概略俯视图。
第二密封构件6为与水晶振动板4或第一密封构件5同样的由AT切割水晶板构成的长方体的基板。
在第二密封构件6的正面,如图6所示,用于接合于水晶振动板4的背面的第二密封用接合图案404而进行密封的第二密封用接合图案61以遍及第二密封构件6的全周,除第二密封构件4的四角以外,大致沿着其外周缘的方式分别形成为环状。
在第二密封构件6中形成有贯通正背两主面间的四个第一~第四贯通电极601~604。各贯通电极601~604在贯通孔的内壁面覆着金属膜而构成。第一~第四贯通电极601~604与水晶振动板4的第一~第四贯通电极411~414同样地形成于俯视矩形的第二密封构件6的矩形的四角。在第二密封构件6的正面的四角的各贯通电极601~604的周围,如图6所示,分别形成有连接用接合图案611~614。各贯通电极601~604分别电性连接于各连接用接合图案611~614。
在第二密封构件6的环状的第二密封用接合图案61的内侧的偏靠各短边,以与水晶振动板4的背面的连接用接合图案451、452、402对应的方式,分别形成有分别各两个合计四个的连接用接合图案621、622及623、624。
在第二密封构件6中,与水晶振动板4同样地,为了可使扩散接合时所施加的按压力均等,第二密封构件6的正面的连接用接合图案621、622、623、624及四角的连接用接合图案611~614在第二密封构件6的长边方向及短边方向上对称地形成。
在第二密封构件6的背面,如图7所示,设置有用于将该温度补偿型水晶振荡器1搭载于外部电路基板的四个第一~第四外部连接端子631~634。
该例中,第一外部连接端子631为电源用的外部连接端子,第二外部连接端子632为振荡输出用的外部连接端子,第三外部连接端子633为控制电压输入用的外部连接端子,第四外部连接端子634为接地(ground)用的外部连接端子。
第一~第四外部连接端子631~634分别配置于俯视矩形的第二密封构件6的四个角部。在设置有各外部连接端子631~634的区域,分别形成有第一~第四贯通电极601~604,各贯通电极601~604分别电性连接于各外部连接端子631~634。
第二密封构件6的第二密封用接合图案61、连接用接合图案611~614、621~624、及第一~第四外部连接端子631~634与水晶振动板4的第一、第二密封用接合图案403、404等同样地,例如在由Ti或Cr构成的基底层上例如层叠形成Au而构成。
该实施方式中,水晶振子2不使用如以往技术的粘接剂等接合专用材料,而是将水晶振动板4与第一密封构件5以使各自的第一密封用接合图案403、51重叠的状态扩散接合,并且将水晶振动板4与第二密封构件6以使各自的第二密封用接合图案404、61重叠的状态扩散接合,从而制造图1所示的三明治结构的封装。由此,将收容有水晶振动板4的振动部41的收容空间借助两密封构件5、6以气密方式密封。
在该情形下,借助水晶振动板4的第一密封用接合图案403与第一密封构件5的第一密封用接合图案51的扩散接合,生成接合材料而接合,而且,借助水晶振动板4的第二密封用接合图案404与第二密封构件6的第二密封用接合图案61的扩散接合,生成接合材料而接合。
借助在加压的状态下进行该扩散接合,可提高接合材料的接合强度。
而且,该扩散接合时,上述的连接用接合图案彼此亦以重叠的状态扩散接合,借助利用扩散接合所生成的接合材料而接合。
具体而言,水晶振动板4的正面的四角的连接用接合图案421~424与第一密封构件5的背面的四角的连接用接合图案511~514扩散接合。水晶振动板4的正面的环状的第一密封用接合图案403的内侧的偏靠一短边的连接用接合图案441、442与第一密封构件5的背面的连接用接合图案515、517扩散接合,并且水晶振动板4的正面的环状的第一密封用接合图案403的内侧的偏靠另一短边的连接用接合图案425、401与第一密封构件5的背面的连接用接合图案518、516扩散接合。
进一步地,水晶振动板4的背面的四角的连接用接合图案431~434与第二密封构件6的正面的连接用接合图案611~614扩散接合。水晶振动板4的背面的环状的第二密封用接合图案404的内侧的偏靠一短边的连接用接合图案451、452与第二密封构件6的正面的连接用接合图案621、622扩散接合,并且水晶振动板4的背面的环状的第二密封用接合图案404的内侧的偏靠另一短边的连接用接合图案402与第二密封构件6的正面的连接用接合图案623、624扩散接合。
借助上述的扩散接合,第二密封构件6的背面的第一~第四外部连接端子631~634所电性连接的第一~第四贯通电极601~604借助利用第二密封构件6的正面的各连接用接合图案611~614与水晶振动板4的背面的各连接用接合图案431~434的扩散接合所生成的接合材料而电性连接于水晶振动板4的第一~第四贯通电极411~414。
水晶振动板4的第一~第四贯通电极411~414借助利用水晶振动板4的正面的各贯通电极411~414的周围的各连接用接合图案421~424与第一密封构件5的背面的各连接用接合图案511~514的扩散接合所生成的接合材料而电性连接于第一密封构件5的第一~第四贯通电极501~504。
因此,第二密封构件6的背面的第一~第四外部连接端子631~634通过第二密封构件6的第一~第四贯通电极601~604而分别电性连接于水晶振动板4的第一~第四贯通电极411~414,进一步地,通过第一~第四贯通电极411~414而分别电性连接于第一密封构件5的第一~第四贯通电极501~504。
如图4所示,第一密封构件5的第一~第四贯通电极501~504分别电性连接于第一密封构件5的正面的第六、第三、第四、第一安装用电极526、523、524、521的各电极连接部546、543、544、541,因此第二密封构件6的背面的第一~第四外部连接端子631~634分别电性连接于第一密封构件5的正面的第六、第三、第四、第一安装用电极526、523、524、521的各电极连接部546、543、544、541。
通过第一引出电极47与图2所示的水晶振动板4的正面的第一激励电极45连接的连接用接合图案401,借助利用与图5所示的第一密封构件5的背面的第六贯通电极506的周围的连接用接合图案516的扩散接合所生成的接合材料而电性连接于第一密封构件5的第六贯通电极506。如图4所示,第一密封构件5的第六贯通电极506电性连接于第一密封构件5的正的第五安装用电极525的第五电极连接部545。因此,水晶振动板4的第一激励电极45通过第一密封构件5的第六贯通电极506而电性连接于第一密封构件5的第五安装用电极525的第五电极连接部545。
通过第二引出电极48及连接用接合图案402与图3所示的水晶振动板4的背面的第二激励电极46电性连接的第五贯通电极415电性连接于图2所示的水晶振动板4的正面的连接用接合图案425。借助利用该水晶振动板4的连接用接合图案425与图5所示的第一密封构件5的背面的连接用接合图案518的扩散接合所生成的接合材料,水晶振动板4的第五贯通电极415电性连接于第一密封构件5的背面的连接用接合图案518。该第一密封构件5的背面的连接用接合图案518通过连接用布线图案519而连接于第五贯通电极505的周围的连接用接合图案515。该第一密封构件5的背面的连接用接合图案515电性连接于第五贯通电极505,如图4所示,该第五贯通电极505电性连接于第一密封构件5的正面的第二安装用电极522的第二电极连接部542。
因此,水晶振动板4的背面的第二激励电极46通过水晶振动板4的第五贯通电极415、第一密封构件5的背面的连接用接合图案518、连接用布线图案519、连接用接合图案515及第一密封构件5的第五贯通电极505而电性连接于第一密封构件5的正面的第二安装用电极522的第二电极连接部542。
如图1所示,在该表面安装型的温度补偿型水晶振荡器1中,水晶振子2的背面侧即第二密封构件6的第一~第四外部连接端子631~634借助焊料等接合材料接合于未图示的外部电路基板而安装。
在外部电路基板上安装有成为热源的电子零件(例如IC或功率晶体管)的情形时,若开始对上述电子零件的通电而该电子零件迅速地发热,则该热向安装于该电路基板上的温度补偿型压电振荡器1传导。
来自电路基板的热经由温度补偿型压电振荡器1的水晶振子2的背面侧的第一~第四外部连接端子631~634及第一~第四贯通电极601~604等而传导至水晶振子2的水晶振动板4的振动部41,使水晶振动板4的振动部41的温度上升。
相对于此,IC 3安装于水晶振子2的正面侧的第一密封构件5上,因此来自外部电路基板的热通过由三层构成的水晶振子2而传导,与水晶振动板4的振动部41相比,温度的上升缓慢。
其结果,在水晶振动板4的振动部41的温度与内置于IC 3的温度传感器301的温度产生温度差,在该温度差消失而水晶振动板4的振动部41与IC 3的温度传感器301达到热平衡状态之前的期间,无法进行正确的温度补偿,产生频率变动。
该实施方式中,为了抑制水晶振动板4的振动部41的温度与内置于IC 3的温度传感器301的温度的温度差,使水晶振动板4的振动部41与IC 3的温度传感器301迅速地成为热平衡状态,以如下方式构造。
如图4所示,IC 3的第一~第六安装端子31~36配置于俯视矩形的IC 3的偏靠外周。具体而言,第一~第六安装端子31~36在作为矩形的两组相对边中的一组相对边即偏靠各长边的位置,沿着长边而配置成两行。上述一组相对边代替“长边”亦可为“短边”。
该实施方式中,形成于第一密封构件5的正面的第一~第六安装用电极521~526中,第一安装用电极521及第六安装用电极526分别具有分别延伸至安装IC 3的俯视矩形的安装区域S的内部的第一布线图案561及第六布线图案566。
第一布线图案561将IC 3的第一安装端子31所接合的第一端子接合部531电性连接于第四贯通电极504所连接的第一电极连接部541。如上所述,第四贯通电极504通过水晶振动板4的第四贯通电极414及第二密封构件6的第四贯通电极604而电性连接于第四外部连接端子634。
第六布线图案566将IC 3的第六安装端子36所接合的第六端子接合部536电性连接于第一贯通电极501所连接的第六电极连接部546。如上所述,第一贯通电极501通过水晶振动板4的第一贯通电极411及第二密封构件6的第一贯通电极601而连接于第一外部连接端子631。
因此,来自外部电路基板的热经由第四外部连接端子634及第四贯通电极604、414、504而传导至由导电金属形成的第一布线图案561,而且,来自外部电路基板的热经由第一外部连接端子631及第一贯通电极601、411、501而传导至由导电金属形成的第六布线图案566。
传导来自外部电路基板的热的第一、第六布线图案561、566在安装IC 3的矩形的安装区域S中,对配置成两行的第一~第三安装端子31~33、第四~第六安装端子35~36之间,以通过安装区域S的中央部及其附近斜向地横越的方式延伸。
尤其是,第六布线图案566以与将内置于IC 3的温度传感器301投影至安装区域S所得的矩形的投影区域完全重叠的方式延伸。
如此,来自外部电路基板的热经由外部连接端子634、631及贯通电极604、414、504及601、411、501传导的第一、第六布线图案561、566对IC 3的安装区域S的内部以斜向地横越的方式延伸,因此借助从安装该温度补偿型水晶振荡器1的外部电路基板向第一、第六布线图案561、566传导的热,可将安装于安装区域S的IC 3加热而提高温度。由此,可提高与水晶振动板4的温度相比较低的IC 3的温度,抑制与水晶振动板4的温度差,使水晶振动板4与IC 3迅速地成为热平衡状态,因此可抑制由水晶振子2与IC 3的温度传感器301的检测温度的温度差引起的频率变动,进行正确的温度补偿。
尤其是,该实施方式中,第一布线图案561及第六布线图案566分别连接于接地用的第四外部连接端子634及电源用的第一外部连接端子631,因此可使IC 3的温度有效率地上升,使水晶振动板4与IC 3更迅速地成为热平衡状态。
进一步地,第六布线图案566以包含内置于IC 3的温度传感器301的投影区域的全部的方式形成,因此借助向第六布线图案566的传导热,可将检测用于进行温度补偿的温度的温度传感器301有效率地加热,可使水晶振动板4与IC 3的温度传感器301迅速地成为热平衡状态。
该实施方式中,水晶振子2均为由作为AT切割的水晶板的水晶振动板4及第一、第二密封构件5、6构成的较薄的三层结构,与具备收容水晶振动片的以往的热容量较大的陶瓷制容器的水晶振子相比,热传导性良好。因此,与以往的水晶振子相比,可抑制水晶振子2与IC 3的温度差。
而且,该实施方式中,如图4所示,俯视矩形的IC 3以其长边沿着俯视矩形的第一密封构件5的短边的方式安装,在IC 3与第一密封构件5之间填充底部填充树脂8时,可从IC3的各长边侧容易地注入底部填充树脂8。同时,可利用底部填充树脂8覆盖第一~第六安装用电极521~526的IC 3的向安装区域S外延伸的部分。
上述实施方式中,第一、第六安装用电极521、526的第一、第六端子接合部531、536与第一、第六电极连接部541、546隔开配置,借助第一、第六布线图案561、566而将其之间分别电性连接。
相对于此,使安装用电极的端子接合部与安装用电极的电极连接部接近配置,将这些接合部分别电性连接,布线图案不进行电性连接,而仅利用热传导进行IC 3的加热亦可。在该情形下,上述实施方式的第一、第六布线图案561、566无需对配置成两行的第一~第三安装端子31~33、第四~第六安装端子35~36之间以斜向地横越的方式延伸,以通过配置成两行的第一~第三安装端子31~33、第四~第六安装端子35~36之间延伸至其中途的方式形成亦可。
上述实施方式中,两个安装用电极521、526具有延伸至IC 3的安装区域S的内部的第一、第六布线图案561、566,但只要至少一个安装用电极具有延伸至IC 3的安装区域S的内部的布线图案即可。
较佳为连接有具有布线图案的安装用电极的外部连接端子电性连接至安装于安装有该温度补偿型水晶振荡器的外部电路基板的成为热源的电子零件。
在该情形下,可将来自成为上述电路基板的热源的电子零件的热有效率地传导至安装用电极的布线图案,迅速地提高IC的温度。
而且,布线图案的形状亦无特别限定,例如为分支而延伸的形状等亦可。
上述实施方式中,IC 3安装于作为水晶振子2的正面侧的第一密封构件5,但IC 3安装于作为水晶振子2的背面侧的第二密封构件6亦可。
以上,对于如水晶振子与IC相比成为高温而产生温度差的情形时,抑制该温度差而迅速地成为热平衡状态而言为有效。
相对于此,下面对另一发明的温度补偿型水晶振荡器进行说明,在因驱动IC而发热,该IC成为比水晶振子更高温,产生温度差的情形下,该振荡器用于抑制该温度差而迅速地成为热平衡状态。此外,以下的说明中,为了与该另一发明区分,将图1~图7的实施方式的上述发明称为「主发明」。
图8为另一发明的一实施方式的温度补偿型水晶振荡器的概略结构图,是与上述图1对应的概略结构图。对于与图1的实施方式相同或对应的部分,标附相同或对应的附图标记。
该另一发明的实施方式的温度补偿型水晶振荡器1a具备水晶振子2a及安装于该水晶振子2a的作为集成电路元件的IC 3a。
水晶振子2a具备:水晶振动板4;第一密封构件5a,其覆盖水晶振动板4的一主面侧而以气密方式进行密封;及第二密封构件6,其覆盖水晶振动板4的另一主面侧而以气密方式进行密封。
该水晶振子2a中,与上述主发明的实施方式同样地,在水晶振动板4的两主面侧分别接合第一、第二密封构件5a、6,构成所谓的三明治结构的封装。
安装于水晶振子2a的IC 3a为将振荡电路、温度传感器及温度补偿电路单片化而成的外形为长方体的集成电路元件。
其次,对构成水晶振子2a的水晶振动板4及第一、第二密封构件5a、6的各结构进行说明。
图9为表示水晶振动板4的一主面侧的概略俯视图,图10为表示从水晶振动板4的一主面侧透视的另一主面侧的概略俯视图。
如图9、图10所示,水晶振动板4为与上述主发明的实施方式的图2、图3相同的结构,因此省略其说明。
图11为表示第一密封构件5a的正面侧的概略俯视图,图12为表示从第一密封构件5a的正面侧透视的背面侧的概略俯视图。
如图12所示,该第一密封构件5a的背面侧与上述主发明的实施方式的图5相同,因此对于相同结构,省略其说明。
第一密封构件5a与上述主发明的实施方式同样地,是与水晶振动板4同样的由AT切割水晶板构成的长方体的基板。
在第一密封构件5a上形成有贯通正背两主面间的六个第一~第六贯通电极501~506。
第一密封构件5a的正面为安装IC 3a的面。在表示第一密封构件5a的正面的图11中,借助假想线表示安装于第一密封构件5a的IC 3a的俯视矩形的外形、IC 3a的六个第一~第六安装端子31a~36a及内置于IC 3a的温度传感器301a的外形。
如该图11所示,在第一密封构件5a的正面上形成有分别与IC 3a的第一~第六安装端子31a~36a连接的第一~第六安装用电极521a~526a。
第一~第六安装用电极521a~526a在安装IC 3a的由假想线包围的矩形的安装区域Sa中,具备包含IC 3a的各安装端子31a~36a所分别接合的电极焊盘(未图示)的第一~第六端子接合部531a~536a。进一步地,第一~第六安装用电极521a~526a具备从安装区域Sa的上述第一~第六端子接合部531a~536a向安装区域Sa外延伸,分别电性连接于各贯通电极501、505、503、502、506、504的第一~第六电极连接部541a~546a。
如图8所示,IC 3a为使用作为金属构件的金属凸块(例如Au凸块等)7借助FCB(Flip Chip Bonding)法而接合于第一密封构件5a的正面。代替金属凸块7,使用金属镀覆或金属膏而接合亦可。
在IC 3a与第一密封构件5a之间,为了保护IC 3a的主动面,并且确保机械接合强度,填充有作为密封树脂的底部填充树脂8。
关于该第一密封构件5a的正面的其他结构,将在后文进行叙述。
图13为表示第二密封构件6的正面侧的概略俯视图,图14为表示从第二密封构件6的正面侧透视的背面侧的概略俯视图。
如图13、图14所示,该第二密封构件6为与上述主发明的实施方式的图6、图7相同的结构,因此省略其说明。
如上所述,该实施方式中,第一密封构件5a的背面、水晶振动板4及第二密封构件6为与上述主发明的实施方式相同的结构,第一密封构件5a、水晶振动板4及第二密封构件6以重叠的状态扩散接合。因此,第一密封构件5a的背面与水晶振动板4的接合关系、及水晶振动板4与第二密封构件6的接合关系与上述主发明的实施方式相同。
再次参照图11,第一密封构件5a的第一~第四贯通电极501~504分别电性连接于第一密封构件5a的正面的第一、第四、第三、第六安装用电极521a、524a、523a、546a的各电极连接部541a、544a、543a、546a,因此第二密封构件6的背面的第一~第四外部连接端子631~634分别电性连接于第一密封构件5a的正面的第一、第四、第三、第六安装用电极521a、524a、523a、546a的各电极连接部541a、544a、543a、546a。
与上述主发明的上述实施方式同样地,与水晶振动板4的第一激励电极45电性连接的第一密封构件5a的第六贯通电极506电性连接于第五安装用电极525a的第五电极连接部545a。因此,水晶振动板4的第一激励电极45通过第一密封构件5a的第六贯通电极506而电性连接于第一密封构件5a的第五安装用电极525a的第五电极连接部545a。
与上述主发明的上述实施方式同样地,与水晶振动板4的第二激励电极46电性连接的第一密封构件5a的第五贯通电极505电性连接于第二安装用电极522a的第二电极连接部542a。因此,水晶振动板4的背面的第二激励电极46经由第一密封构件5a的第五贯通电极505而电性连接于第一密封构件5a的正面的第二安装用电极522a的第二电极连接部542a。
具有如以上的结构的表面安装型的温度补偿型水晶振荡器1a中,图8所示的水晶振子2a的背面侧即第二密封构件6的第一~第四外部连接端子631~634借助焊料等接合材料接合于未图示的外部电路基板而安装。
此种温度补偿型水晶振荡器1a中,因驱动IC 3a而产生热,而该IC 3a的温度迅速变高,在IC 3a与水晶振子2a之间产生温度差。因此,内置于IC 3a的温度传感器301a中,无法正确地检测水晶振子2a的温度,在IC 3a与水晶振子2a的温度差消失而成为热平衡状态之前的期间,无法进行水晶振子2a的正确的温度补偿,产生频率变动。
此外,IC 3a与水晶振子2a的温度差并不限于IC 3a的驱动开始时产生,而是例如在停止IC 3a的驱动,靠近外部电路基板的一侧即水晶振子2a的温度与IC 3a相比更早地降低的情形时,亦同样地产生。
该实施方式中,为了抑制通过因IC 3a的驱动的发热等所产生的IC 3a与水晶振子2a的温度差,并使IC 3a与水晶振子2a迅速地成为热平衡状态,以如下方式构造。
如图11所示,IC 3a的第一~第六安装端子31a~36a配置于俯视矩形的IC 3a的偏靠外周。具体而言,第一~第六安装端子31a~36a在作为矩形的两组相对边中的一组相对边即偏靠各长边的位置,沿着长边而配置成两行。上述一组相对边设为“短边”代替“长边”亦可。
该实施方式中,形成于第一密封构件5a的正面的第一~第六安装用电极521a~526a中分别连接于水晶振动板4的各激励电极46、45的一对第二、第五安装用电极522a、525a分别具有延伸至安装IC 3a的俯视矩形的安装区域Sa的内部的第二布线图案562及第五布线图案565。为了增大与安装于安装区域Sa的IC 3a的相对置面积,各布线图案562、565宽度较宽地形成。
在矩形的安装区域Sa中的配置成IC 3a的两行的第一~第三安装端子31a~33a与第四~第六安装端子34a~36a之间,第二、第五布线图案562、565沿着IC 3a的长边方向(图11的左右方向)延伸,并在中央附近向第二、第五安装端子32a、35a侧分别斜向地弯曲而延伸。第二布线图案562以与将内置于IC 3a的温度传感器301a投影至安装区域Sa的矩形的投影区域完全重叠的方式延伸。
如此,在安装IC 3a的安装区域Sa中,水晶振动板4的各激励电极46、45所分别连接的一对第二、第五安装用电极522a、525a的宽度较宽的第二、第五布线图案562、565以与IC3a相对的方式形成。
若驱动IC 3a而产生热,IC 3a的温度迅速变高,成为较水晶振子2a更高温,在IC3a与水晶振子2a之间产生温度差,则借助来自IC 3a的散热,将其紧邻下方处的与IC 3a相对的第二、第五布线图案562、565加热。
第二、第五布线图案562、565从第二、第五安装用电极522a、525a的各电极连接部542a、545a延伸,各电极连接部542a、545a电性连接于第五、第六贯通电极505、506。进一步地,第五贯通电极505连接于水晶振动板4的背面的第二激励电极46。另一方面,第六贯通电极506连接于水晶振动板4的正面的第一激励电极45。
如此,第二、第五布线图案562、565分别连接于水晶振动板4的各激励电极46、45,因此借助来自高温的IC 3a的散热而加热的各布线图案562、565的热传导至水晶振动板4的各激励电极46、45而温度升高。
因此,较水晶振子2a更高温的IC 3a使其热散热而温度降低,另一方面,对于水晶振子2a,从通过自IC 3a的散热而加热的第二、第五布线图案562、565传导热而温度提高,抑制IC 3a与水晶振子2a的温度差而迅速地成为热平衡状态。
由此,可抑制由内置于IC 3a的温度传感器301a的检测温度与水晶振子2a的温度的温度差引起的频率变动,而进行正确的温度补偿。
该实施方式中,以具有第二布线图案562的第二安装用电极522a与具有第五布线图案565的第五安装用电极525a以俯视矩形的安装区域Sa的中心O作为对称点而成为点对称的方式形成有图案。由此,第二、第五布线图案562、565相当平衡地接受来自高温的IC 3a的散热,而有效率地加热。
尤其是,该实施方式中,第二布线图案562以包含内置于IC 3a的温度传感器301a的投影区域的全部的方式形成,因此借助来自IC 3a的温度传感器301a的部分的散热,将在其紧邻下方处相对的第二布线图案562加热,而其热则传导至水晶振子2a的水晶振动板4。由此,可使IC 3a的温度传感器301a的部分与水晶振动板4迅速地成为热平衡状态,可进行正确的温度补偿。
其他结构及作用效果与上述主发明的上述实施方式相同。
图15为表示另一发明的其他实施方式的温度补偿型水晶振荡器的水晶振子的第一密封构件51a的正面侧的概略俯视图,为与上述图11对应的图。
此外,该实施方式中,IC 31a及第一密封构件51a的正面的电极的图案以外、即第一密封构件51a的背面、水晶振动板4及第二密封构件6与上述图9、图10、图12~图14所示的上述实施方式相同,省略其说明。
该实施方式中,IC 31a的相对于第一密封构件51a的安装方向与上述实施方式不同,并且与此对应地,第一密封构件51a的电极的图案不同。即,上述实施方式中,如图11所示,IC 3a以其长边方向与第一密封构件5a的长边方向沿着相同方向的方式安装,相对于此,该实施方式中,如图15所示,IC 31a以其长边方向与第一密封构件51a的长边方向正交的方式安装。
在第一密封构件51a的正面,与IC 31a的第一~第六安装端子311a~361a的排列对应地,形成有各安装端子311a~361a所分别连接的第一~第六安装用电极5211a~5261a。
第一~第六安装用电极5211a~5261a在安装IC 31a的由假想线包围的矩形的安装区域S1a中具备包含IC 31a的各安装端子311a~361a所分别接合的电极垫(未图示)的第一~第六端子接合部5311a~5361a。进一步地,第一~第六安装用电极5211a~5261a具备从安装区域S1a的上述第一~第六端子接合部5311a~5361a向安装区域S1a外延伸而分别电性连接于各贯通电极501、505、502、503、506、504的第一~第六电极连接部5411a~5461a。
该实施方式中,形成于第一密封构件51a的正面的第一~第六安装用电极5211a~5261a中分别连接于水晶振动板4的各激励电极46、45的一对第二、第五安装用电极5221a、5251a分别具有分别延伸至安装IC 31a的俯视矩形的安装区域S1a的内部的第二布线图案5621及第五布线图案5651。
第二、第五布线图案5621、5651在安装IC 31a的矩形的安装区域S1a中,延伸至配置成两行的第一~第三安装端子311a~331a与第四~第六安装端子341a~361a之间。
尤其是,第五布线图案5651以与将内置于IC 31a的温度传感器3011a投影至安装区域S1a的矩形的投影区域完全重叠的方式延伸。
上述实施方式中,如图11所示,第二、第五安装用电极522a、525a的第二、第五端子接合部532a、535a与第二、第五电极连接部542a、545a隔开配置,将其间借助第二、第五布线图案562、565分别电性连接。
相对于此,该实施方式中,第二、第五安装用电极5221a、5251a的第二、第五端子接合部5321a、5351a与第二、第五安装用电极5221a、5251a的第二、第五电极连接部5421a、5451a接近而配置,将这些分别电性连接,因此第二、第五布线图案5621、5651不进行第二、第五端子接合部5321a、5351a与第二、第五电极连接部5421a、5451a的电性连接,而仅具有热传导的功能。
该实施方式中,亦以具有第二布线图案5621的第二安装用电极5221a与具有第五布线图案5651的第五安装用电极5251a以俯视矩形的安装区域S的中心O作为对称点而成为点对称的方式形成有图案。
该实施方式中,第二、第五布线图案5621、5651分别连接于水晶振动板4的各激励电极46、45,因此借助来自被驱动而成为较水晶振子2a更高温的IC 31a的散热而加热的各布线图案5621、5651的热传导至水晶振动板4的各激励电极46、45而温度提高。
因此,高温的IC 31a使其热散热而温度降低,另一方面,对于水晶振子2a,从通过IC 31a的散热而被加热的第二、第五布线图案5621、5651传导热而温度提高,抑制IC 31a与水晶振子2a的温度差而迅速地成为热平衡状态。
由此,可抑制由IC 31a的温度传感器3011a的检测温度与水晶振动板4的温度差引起的频率变动,而进行正确的温度补偿。
而且,该实施方式中,如图15所示,俯视矩形的IC 31a以其长边沿着俯视矩形的第一密封构件51a的短边的方式安装,在IC 31a与第一密封构件51a之间填充底部填充树脂8时,可从IC 31a的各长边侧容易地注入底部填充树脂8。同时,可利用底部填充树脂8覆盖第一~第六安装用电极5211a~5261a的向IC 31a的安装区域S1a外延伸的部分。
上述各实施方式中,一对安装用电极522a、525a及5221a、5251a具有延伸至IC 3a、IC 31a的安装区域Sa、S1a的内部的布线图案562、565及5621、5651,但只要至少一个安装用电极具有延伸至IC 3a、IC 31a的安装区域Sa、S1a的内部的布线图案即可。
布线图案的形状亦不特别限定于上述各实施方式,例如为分支而延伸的形状等亦可。
上述实施方式中,IC 3a、IC 31a安装于作为水晶振子2的正面侧的第一密封构件5a、51a,但IC 3a、IC 31a安装于作为水晶振子2a的背面侧的第二密封构件6亦可。
其次,对上述实施方式的另一发明的结构及作用效果进行说明。
另一发明的压电振动器件具备:压电振子,其具有多个外部连接端子及多个安装用电极;及集成电路元件,其具有连接于上述多个安装用电极的多个安装端子,且安装于上述压电振子;且
上述压电振子具有:压电振动板,其在其两主面分别形成有激励电极;第一密封构件,其覆盖上述压电振动板的上述两主面的一主面侧而进行密封;及第二密封构件,其覆盖上述压电振动板的上述两主面的另一主面侧而进行密封;
上述多个安装用电极中的一对安装用电极分别电性连接于分别形成于上述压电振动板的上述两主面的上述激励电极;
上述多个安装端子配置于上述集成电路元件的偏靠外周;
上述一对安装用电极的至少一安装用电极在安装上述集成电路元件的安装区域中具有至少延伸至较上述多个安装端子更内部的布线图案。
根据该另一发明,分别电性连接于压电振动板的两主面的激励电极的一对安装用电极的至少一个安装用电极在安装集成电路元件的安装区域中具有延伸至较多个安装端子更内部的布线图案,因此布线图案与所安装的集成电路元件相对。
在借助驱动集成电路元件而产生的热,该集成电路元件成为较压电振子更高温的情形时,借助来自集成电路元件的散热,将与该集成电路元件相对的布线图案加热。该布线图案电性连接于压电振子的激励电极,因此所加热的布线图案的热传导至较集成电路元件更低温的压电振子,压电振子的温度上升。由此,借助驱动的发热成为高温的集成电路元件的热散热而其温度降低,另一方面,借助上述散热而加热的布线图案的热传导至压电振子而提高其温度,因此可抑制借助集成电路元件的驱动所产生的集成电路元件与压电振子之间的温度差,迅速地使压电振子与集成电路元件成为热平衡状态。
而且,压电振子为将在两主面分别形成有激励电极的压电振动板的各主面侧利用第一、第二密封构件分别密封的三层的层叠结构,因此与具有凹陷的收容部的容器内收容压电振动片并利用盖进行密封的封装结构相比,可谋求薄型化(低高度化)。
设为如下结构亦可:上述一对安装用电极的两安装用电极在安装上述集成电路元件的安装区域中,分别具有至少延伸至较上述多个安装端子更内部的布线图案。
根据上述结构,分别电性连接于压电振子的压电振动板的两主面的一对安装用电极的两安装用电极在集成电路元件的安装区域中,分别具有延伸至较安装端子更内部的各布线图案,因此被驱动而发热,且借助来自成为较压电振子更高温的集成电路元件的散热而加热的各布线图案的热有效率地传导至压电振子。由此,可更迅速地消除集成电路元件与压电振子的温度差而成为热平衡状态。
设为如下结构亦可:上述两安装用电极的上述布线图案以安装上述集成电路元件的上述安装区域的中心作为对称点而大致点对称。
根据上述结构,一对安装用电极的各布线图案以安装区域的中心作为对称点而大致点对称,因此借助来自集成电路元件的散热,将各布线图案大致均等地加热,其热传导至压电振动板的两主面,因此可相当平衡地提高压电振动板的两主面的温度。
设为如下结构亦可:上述布线图案在安装上述集成电路元件的上述安装区域中至少延伸至中央部附近。
根据上述结构,安装用电极的布线图案延伸至安装集成电路元件的安装区域的中央部附近,因此借助来自被驱动而成为高温的集成电路元件的中央部附近的散热,将布线图案有效率地加热,从而可将所加热的布线图案的热传导至压电振子,而有效率地提高压电振子的温度。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件内置温度传感器,上述布线图案以投影有上述温度传感器的投影区域的至少一部分重叠于安装上述集成电路元件的上述安装区域的方式延伸。
根据上述结构,布线图案以与内置于集成电路元件的温度传感器的投影区域的至少一部分重叠的方式延伸,因此可将内置于集成电路元件的温度传感器部分的热有效率地散热至与其至少一部分相对的布线图案,使温度传感器部分的温度降低,另一方面,可将借助来自温度传感器部分的散热所加热的布线图案的热传导至压电振子而提高其温度。由此,可迅速地消除集成电路元件的温度传感器部分的温度与压电振子的温度的温度差而成为热平衡状态。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件具有振荡电路及温度补偿电路。
根据上述结构,在集成电路元件的温度补偿电路中,基于内置于该集成电路元件的温度传感器的检测温度,进行压电振子的频率温度特性的补偿,但可迅速地消除被驱动而成为高温的集成电路元件与压电振子的温度差而成为热平衡状态,因此可抑制由温度传感器的检测温度与压电振子的温度的温度差引起的频率变动,而进行正确的温度补偿。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件在俯视下为矩形,上述多个安装端子偏靠上述矩形的两组相对边中的一组相对边,且沿着上述一组相对边而配置成两行,上述布线图案在安装上述集成电路元件的上述安装区域中,使上述两行之间沿着上述一组相对边延伸。
根据上述结构,布线图案在偏靠俯视矩形的集成电路元件的一组相对边,且对配置成两行的多个安装端子的上述两行之间沿着一组相对边延伸,因此将被驱动而成为较压电振子更高温的集成电路元件的热从该集成电路元件的偏靠外周的两行的安装端子间的部分、即集成电路元件的中央部分,向相对的布线图案有效率地散热而集成电路元件的温度降低,另一方面,借助散热所加热的布线图案的热可传导至压电振子,而迅速地提高压电振子的温度。
设为如下结构亦可:上述集成电路元件的主动面与上述压电振子的上述多个安装用电极相对,上述集成电路元件的上述多个安装端子与上述压电振子的上述多个安装用电极经由金属构件而分别电性连接。
根据上述结构,集成电路元件的主动面与压电振子接近,集成电路元件的热经由金属构件而有效率地传导至压电振子,使集成电路元件的温度降低,并且可提高压电振子的温度,消除集成电路元件与压电振子的温度差。
设为如下结构亦可:在上述压电振子与上述集成电路元件之间填充有密封树脂。
根据上述结构,可确保集成电路元件与压电振子之间的机械强度。
如上所述,根据另一发明,电性连接于压电振动板的激励电极的一对安装用电极的至少一个安装用电极在安装集成电路元件的安装区域中,具有延伸至较多个安装端子更内部的布线图案,因此安装用电极的布线图案与所安装的集成电路元件相对。在借助驱动集成电路元件而产生的热,而使该集成电路元件成为较压电振子更高温的情形时,借助来自集成电路元件的散热,而将相对的布线图案加热。
该布线图案电性连接于压电振子的激励电极,因此将所加热的布线图案的热传导至压电振子,而压电振子的温度上升。即,较压电振子更高温的集成电路元件散热至相对的布线图案而温度降低,另一方面,压电振子传导来自借助集成电路元件的散热而加热的布线图案的热,而温度上升。由此,使借助驱动的发热成为高温的集成电路元件的热散热而使其温度降低,另一方面,将借助上述散热而加热的布线图案的热传导至压电振子而提高其温度,因此可抑制借助集成电路元件的驱动所产生的集成电路元件与压电振子之间的温度差,迅速地使压电振子与集成电路元件成为热平衡状态。
而且,压电振子为将在两主面分别形成有激励电极的压电振动板的各主面侧利用第一、第二密封构件分别密封的三层的层叠结构,因此与在具有凹陷的收容部的容器内收容压电振动片并利用盖进行密封的封装构造相比,可谋求薄型化(低高度化)。
附图标记说明
1:温度补偿型水晶振荡器
2:水晶振子
3:IC(集成电路元件)
4:水晶振动板
5:第一密封构件
6:第二密封构件
7:金属凸块(金属构件)
8:底部填充树脂
31~36:第一~第六安装端子
301:温度传感器
45、46:第一、第二激励电极
403、404:第一、第二密封用接合图案
51:第一密封用接合图案
501~506:第一~第六贯通电极
521~526:第一~第六安装用电极
531~536:第一~第六端子接合部
541~546:第一~第六电极接合部
561、566:第一、第六布线图案
61:第二密封用接合图案
601~604:第一~第四贯通电极
631~634:第一~第四外部连接端子
S:安装区域
Claims (10)
1.一种压电振动器件,包括:压电振子,具有多个外部连接端子及多个安装用电极;及集成电路元件,具有连接于上述多个上述安装用电极的多个安装端子,且安装于上述压电振子,其中,
上述压电振子具有:压电振动板,在两主面上分别形成有激励电极;第一密封构件,覆盖上述压电振动板的上述两主面的一主面侧而进行密封;及第二密封构件,覆盖上述压电振动板的上述两主面的另一主面侧而进行密封;
上述多个安装用电极分别电性连接于分别形成于上述两主面的各激励电极或上述多个各外部连接端子;
上述集成电路元件将上述多个安装端子配置于偏靠外周;
电性连接于上述外部连接端子的上述多个安装用电极的至少一个安装用电极在安装上述集成电路元件的安装区域中具有至少延伸至较上述多个安装端子更内部的布线图案。
2.根据权利要求1所述的压电振动器件,其中,
在上述第一密封构件的外表面,设置有上述多个安装用电极及上述布线图案,
在上述第二密封构件的外表面,设置有上述多个外部连接端子,
上述压电振子具有多个贯通电极,上述多个贯通电极在上述压电振子的厚度方向贯通上述第一密封构件、上述压电振动板及上述第二密封构件,并将各个上述安装用电极与各个上述外部连接端子分别电性连接。
3.根据权利要求1或2所述的压电振动器件,其中,
上述布线图案在安装上述集成电路元件的上述安装区域中至少延伸至中央部附近。
4.根据权利要求3所述的压电振动器件,其中,
上述布线图案将至少一个上述安装用电极电性连接于上述外部连接端子。
5.根据权利要求3所述的压电振动器件,其中,
至少一个上述安装用电极与上述多个外部连接端子中的与安装于外部电路基板的成为热源的电子零件电性连接的外部连接端子电性连接。
6.根据权利要求3所述的压电振动器件,其中,
上述集成电路元件内置有温度传感器,
上述布线图案为以投影有上述温度传感器的投影区域的至少一部分重叠于安装上述集成电路元件的上述安装区域的方式延伸。
7.根据权利要求3所述的压电振动器件,其中,
上述集成电路元件在俯视下为矩形,上述多个安装端子偏靠上述矩形的两组相对边中的一组相对边,且沿着上述一组相对边配置成两行,
上述布线图案在安装上述集成电路元件的上述安装区域中以横越上述两行之间的方式延伸。
8.根据权利要求7所述的压电振动器件,其中,
以分别与上述两主面的各个上述激励电极电性连接的各个上述安装用电极的向上述安装区域外延伸的部分位于上述集成电路元件的上述一组相对边侧的方式,上述集成电路元件安装于上述压电振子。
9.根据权利要求3所述的压电振动器件,其中,
上述集成电路元件的主动面与上述压电振子的上述多个安装用电极相对,
上述集成电路元件的上述多个安装端子与上述压电振子的上述多个安装用电极通过金属构件分别电性连接。
10.根据权利要求3所述的压电振动器件,其中,
在上述压电振子与上述集成电路元件之间填充有密封树脂。
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