JP2002261569A - Piezoelectric device - Google Patents

Piezoelectric device

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JP2002261569A
JP2002261569A JP2001055712A JP2001055712A JP2002261569A JP 2002261569 A JP2002261569 A JP 2002261569A JP 2001055712 A JP2001055712 A JP 2001055712A JP 2001055712 A JP2001055712 A JP 2001055712A JP 2002261569 A JP2002261569 A JP 2002261569A
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piezoelectric
electrode
short side
excitation electrode
cavity
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Hideki Ebara
英樹 江原
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Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric device having proper bonding strength in which CI of a piezoelectric oscillator can be stabilized. SOLUTION: The piezoelectric device comprises a container, having a rectangular cavity, a pair of electrode pads formed on the bottom face of the cavity, and a piezoelectric oscillator having rectangular excitation electrodes formed on the opposite major surfaces of a rectangular piezoelectric substrate and a pair of lead electrodes connected with the parts extended from one short side of the excitation electrodes to the lower surface on one short side of the piezoelectric substrate, wherein the lead electrode and the electrode pad are bonded electrically and mechanically via a conductive adhesive member. The conductive adhesive, member being bonded to the piezoelectric oscillator, is formed such that the outer circumference of the bonding region on the excitation electrode side is substantially parallel with one short side of the excitation electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電振動子を搭載し
た圧電デバイスに関するものである。尚、圧電振動子と
は、水晶板、圧電セラミック基板、単結晶圧電基板を用
いた振動子を含み、また、圧電デバイスとは、圧電振動
素子単体のみを有する発振子や、この圧電振動子ととも
にICチップ、コンデンサ、抵抗などの所定回路を搭載
した発振器をいうものとする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric device equipped with a piezoelectric vibrator. Note that the piezoelectric vibrator includes a vibrator using a quartz plate, a piezoelectric ceramic substrate, and a single crystal piezoelectric substrate, and a piezoelectric device includes an oscillator having only a piezoelectric vibrating element alone, and a piezoelectric vibrator together with the vibrator. It refers to an oscillator equipped with a predetermined circuit such as an IC chip, a capacitor, and a resistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の圧電デバイス、例えば水晶発振器
51は、図6〜図7に示すように、圧電振動素子53
を、電極パッド522aが形成された固定段部522を
有するセラミックパッケージ52に配置していた。
2. Description of the Related Art As shown in FIGS. 6 and 7, a conventional piezoelectric device, for example, a crystal oscillator 51, has a piezoelectric vibrating element 53.
Is disposed in the ceramic package 52 having the fixed step portion 522 on which the electrode pad 522a is formed.

【0003】図6〜図8に示す水晶発振器51は、セラ
ミックパッケージ52、水晶振動子53、導電性接着部
材54とからなる。
[0006] A crystal oscillator 51 shown in FIGS. 6 to 8 comprises a ceramic package 52, a crystal oscillator 53, and a conductive adhesive member 54.

【0004】図8に示すように、セラミックパッケージ
52はアルミナ等のセラミック絶縁板を積層して成り、
内部に水晶振動子53を収容するキャビティ520が形
成されている。また、セラミックパッケージ52の外部
端子電極526が形成されて、セラミックパッケージ5
2の内部には長手方向の両端部には絶縁性基板により段
差部522が形成されている。この段差部は概略矩形状
であり、幅方向に分離して一対形成されており、その表
面には外部端子電極などと接続する電極パッド522a
及びバンプ515が形成されている。この段差部の一方
側は固定用段差部523aである。他方の段差部は、水
晶振動子53の先端部を保持する保持用段差部523b
である。
As shown in FIG. 8, a ceramic package 52 is formed by laminating ceramic insulating plates such as alumina.
A cavity 520 for accommodating the quartz oscillator 53 is formed inside. Also, the external terminal electrodes 526 of the ceramic package 52 are formed, and the ceramic package 5
Step portions 522 are formed in the inside of the device 2 at both ends in the longitudinal direction by an insulating substrate. The step portion has a substantially rectangular shape, and is formed as a pair separated in the width direction.
And bumps 515 are formed. One side of this step is a fixing step 523a. The other step part is a holding step part 523b for holding the tip part of the crystal unit 53.
It is.

【0005】また、水晶振動子53は、矩形状の圧電基
板530の両面主面に互いに対向する励振電極531、
533及び励振電極531、533から圧電基板530
の一方短辺側の両主面に延びる引き出し電極532、5
34が形成されている。この各電極パターンは蒸着等の
手段を用いて形成されている。
[0005] Further, a quartz oscillator 53 is provided with excitation electrodes 531, opposing each other on both main surfaces of a rectangular piezoelectric substrate 530.
533 and the excitation electrodes 531 and 533 from the piezoelectric substrate 530
Extraction electrodes 532, 5 extending to both main surfaces on one short side of
34 are formed. Each of these electrode patterns is formed by means such as vapor deposition.

【0006】このような圧電基板530を用いた水晶発
振器51は、以下の製造工程を経て製造される。
The crystal oscillator 51 using such a piezoelectric substrate 530 is manufactured through the following manufacturing steps.

【0007】まず、上述の水晶振動子53、上述の構造
を有するセラミックパッケージ52を用意する。次に、
図8に示すように、セラミックパッケージ52の段差部
522、522上に形成された電極パッド522a上
に、導電性ペーストが塗布され、その上部に水晶振動子
53の引き出し電極532、534の下面が位置するよ
うに載置させる。その後、導電性ペーストを硬化して導
電性接着部材54を形成し、セラミックパッケージ52
と圧電振動子53とを固定する。さらに、水晶振動子5
3を気密封止にすべく、セラミックパッケージ52上に
蓋体56を被着していた。
First, the above-described crystal unit 53 and the ceramic package 52 having the above-described structure are prepared. next,
As shown in FIG. 8, a conductive paste is applied on electrode pads 522a formed on the steps 522, 522 of the ceramic package 52, and the lower surfaces of the extraction electrodes 532, 534 of the crystal unit 53 are formed thereon. Place so that it is positioned. Thereafter, the conductive paste is cured to form a conductive adhesive member 54, and the ceramic package 52 is formed.
And the piezoelectric vibrator 53 are fixed. Further, the quartz oscillator 5
In order to hermetically seal 3, a lid 56 was attached on the ceramic package 52.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の技術では、図6〜図8では、概略矩形状の段差部
523a、523a上の電極パッド522aに形成した
バンプ55にかかるように導電性ペーストを塗布してお
り、その後、塗布された導電性ペーストは水晶振動子5
3の引き出し電極532、534が位置するように載置
した場合、図9に示すように水晶振動子53下面の引き
出し電極532、534と接触する導電性ペーストは概
略円状に形成され、水晶振動子53下面の励振電極53
1、533寄りに広がっていた(図9のw参照)。
However, according to the above-mentioned conventional technique, in FIGS. 6 to 8, the bump 55 formed on the electrode pad 522a on the step 523a, 523a having a substantially rectangular shape is formed. A conductive paste is applied, and then the applied conductive paste is applied to the quartz oscillator 5.
When the third extraction electrodes 532 and 534 are placed so as to be positioned, as shown in FIG. 9, the conductive paste in contact with the extraction electrodes 532 and 534 on the lower surface of the crystal unit 53 is formed in a substantially circular shape. Excitation electrode 53 on the lower surface of element 53
It spread toward 1,533 (see w in FIG. 9).

【0009】そして、導電性ペーストを硬化されるのだ
が、水晶振動子53に接合する導電性接着部材54の接
合領域の励振電極531、533側外周wから励振電極
531、533の一方短辺までの距離が例えば図9のL
51、L52、L53のように異なってきていた。
Then, the conductive paste is hardened. From the outer periphery w on the excitation electrode 531, 533 side of the bonding area of the conductive adhesive member 54 bonded to the crystal unit 53, to one short side of the excitation electrodes 531, 533. Is, for example, L in FIG.
51, L52, and L53.

【0010】このように励振電極531、533に近づ
くように導電性接着部材54の領域が形成されているの
で、導電性接着部材54で水晶振動子53を保持する位
置から励振電極531、533までの距離が部分的に異
なり、励振電極531、533により振動した際の漏れ
が導電性接着部材54で固定される位置に均等に伝わる
ことはなく、見かけ上、圧電基板530のL寸(長手方
向の寸法)の異なる状態が1つの圧電基板530内に存
在する結果となっていた。圧電基板530のL寸が変わ
ると輪郭振動などのスプリアス成分の影響でCI(クリ
スタルインピーダンス)値などの電気特性を安定させる
ことが難しいという問題点を有していた。
Since the region of the conductive adhesive member 54 is formed so as to approach the excitation electrodes 531 and 533 in this manner, from the position where the conductive adhesive member 54 holds the crystal unit 53 to the excitation electrodes 531 and 533. Of the piezoelectric substrate 530 (see FIG. 3), the leakage when the vibration is caused by the excitation electrodes 531 and 533 is not uniformly transmitted to the position fixed by the conductive adhesive member 54. (Dimensions of the same dimension) exist in one piezoelectric substrate 530. When the L dimension of the piezoelectric substrate 530 changes, there is a problem that it is difficult to stabilize electrical characteristics such as a CI (crystal impedance) value due to spurious components such as contour vibration.

【0011】一方、水晶振動子53の下面側から励振電
極531、533に近づくことを無くするために供給す
る導電性ペーストの量を減らすということが考えられ
る。しかしながら、このようにすると基本波のダンピン
グが抑えられCI値は良好になるものの、セラミックパ
ッケージ52と水晶振動子52の接合強度が低下してし
まい、その結果、機械的強度が低下して、落下等により
外部から衝撃が加わった場合、この接合部分で剥離が起
こりやすくなり、発振周波数が大きく変化して発振不良
を発生してしまうという問題点を有していた。
On the other hand, it is conceivable to reduce the amount of the conductive paste to be supplied so as not to approach the excitation electrodes 531 and 533 from the lower surface side of the crystal unit 53. However, in this case, although the damping of the fundamental wave is suppressed and the CI value is improved, the bonding strength between the ceramic package 52 and the crystal unit 52 is reduced, and as a result, the mechanical strength is reduced and For example, when an external impact is applied due to, for example, the peeling is likely to occur at the joint, the oscillation frequency is greatly changed, and there is a problem that the oscillation failure occurs.

【0012】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、圧電振動子のCI等を安定さ
せることができ、接合強度が良好な圧電デバイス及びそ
の製造方法を提供するものである。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a piezoelectric device which can stabilize the CI and the like of a piezoelectric vibrator and has a good bonding strength and a method of manufacturing the same. To provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明では、矩形状のキャビティを有する容器と、
前記キャビティの底面に形成した一対の電極パッドと、
矩形状の圧電基板の両主面に矩形状の励振電極を設ける
と共に、該圧電基板の一方の短辺側下面に前記励振電極
の一方短辺から延出した延出部と接続する一対の引き出
し電極を形成した圧電振動子とを有し、前記引き出し電
極と電極パッドとを各々電気的、かつ、機械的に導電性
接着部材を介して接合させた圧電デバイスであって、前
記圧電振動子に接合する導電性接着部材は、その接合領
域の前記励振電極側の外周と前記励振電極の一方短辺と
が略平行になるように形成されていることを特徴とする
圧電デバイスを提供する。
According to the present invention, there is provided a container having a rectangular cavity,
A pair of electrode pads formed on the bottom surface of the cavity,
A rectangular excitation electrode is provided on both main surfaces of the rectangular piezoelectric substrate, and a pair of drawers connected to an extension extending from one short side of the excitation electrode on the lower surface on one short side of the piezoelectric substrate. A piezoelectric vibrator having an electrode formed thereon, wherein the extraction electrode and the electrode pad are each electrically and mechanically bonded via a conductive adhesive member, wherein the piezoelectric vibrator is A piezoelectric device is provided in which the conductive adhesive member to be joined is formed such that the outer periphery of the joining region on the excitation electrode side and one short side of the excitation electrode are substantially parallel.

【0014】本発明によれば圧電振動子に接合する導電
性接着部材は、その接合領域の前記励振電極側の外周と
前記励振電極の一方短辺とが略平行になるように形成さ
れているので、導電性接着部材で固定される位置と励振
電極との距離が一定になり、導電性接着部材で水晶振動
子を保持する位置から励振電極までの距離が部分的に異
なることで生じる余分なスプリアス成分が生じることな
く水晶発振器1のCI値が悪くなることを抑えることが
できる。
According to the present invention, the conductive adhesive member to be joined to the piezoelectric vibrator is formed such that the outer periphery of the joining area on the excitation electrode side and one short side of the excitation electrode are substantially parallel. Therefore, the distance between the position fixed by the conductive adhesive member and the excitation electrode becomes constant, and the extra distance caused by the distance from the position where the quartz oscillator is held by the conductive adhesive member to the excitation electrode is partially different. It is possible to prevent the CI value of the crystal oscillator 1 from becoming worse without generating spurious components.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の圧電デバイスにつ
いて図面に基づいて詳説する。尚、説明では、圧電振動
子に水晶振動子を用いた圧電デバイス、例えば水晶発振
器を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a piezoelectric device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, a piezoelectric device using a quartz oscillator as the piezoelectric oscillator, for example, a quartz oscillator will be described.

【0016】図1は、本発明にかかる圧電デバイスであ
る水晶発振器の蓋体を省略した状態の上面図であり、図
2は圧電デバイスに用いるセラミックパッケージの上面
図である。また、図3は水晶発振器の断面図である。
FIG. 1 is a top view of a quartz oscillator, which is a piezoelectric device according to the present invention, in a state where a lid is omitted.
2 is a top view of the ceramic package used for the piezoelectric device. FIG. 3 is a sectional view of the crystal oscillator.

【0017】本発明の水晶発振器1は、主に、水晶振動
子3及びそれを収納するセラミックパッケージ2、蓋体
6とから構成されている。
The crystal oscillator 1 of the present invention mainly comprises a crystal oscillator 3, a ceramic package 2 for accommodating the crystal oscillator 3, and a lid 6.

【0018】水晶振動子3は、例えば、所定結晶方位角
に従ってカット(ATカット)された矩形状の水晶基板
30と、水晶基板30の両主面に被着形成された励振電
極31、33と、一対の励振電極31、33から夫々水
晶基板30の短辺方向(図では左側)に延出された引き
出し電極32、34とから構成されている。
The crystal resonator 3 includes, for example, a rectangular crystal substrate 30 cut (AT cut) in accordance with a predetermined crystal azimuth angle, and excitation electrodes 31 and 33 formed on both main surfaces of the crystal substrate 30. , And extraction electrodes 32 and 34 extending from the pair of excitation electrodes 31 and 33 in the short side direction (left side in the figure) of the quartz substrate 30, respectively.

【0019】励振電極31、33は矩形状の水晶基板3
0と類似形状の矩形状に形成されており、水晶基板30
の短辺側に対向して励振電極31、33の短辺側が形成
されている。
The excitation electrodes 31 and 33 are made of a rectangular quartz substrate 3.
0 is formed in a rectangular shape similar to that of the quartz substrate 30.
The short sides of the excitation electrodes 31 and 33 are formed to face the short sides of the electrodes.

【0020】例えば、上面側の励振電極31から延出す
る引き出し電極32は、励振電極31の一方短辺側から
出た延出部31aにより延出されて水晶基板30の一方
短辺まで形成し、水晶基板30の一方短辺の一方長辺端
面(図では下側の端面)を介して下面側に延出されてい
る。逆に、下面側の励振電極33から延出する引き出し
電極34は、励振電極33の一方短辺側から出た延出部
33aにより延出されて水晶基板30の一方短辺まで形
成し、水晶基板30の一方短辺の他方長辺(図面では上
側の端面)に延出されている。
For example, the extraction electrode 32 extending from the excitation electrode 31 on the upper surface side is extended by an extension portion 31 a extending from one short side of the excitation electrode 31 and formed to one short side of the quartz substrate 30. The lower surface of the quartz substrate 30 extends through one end of one longer side (the lower end in the drawing). Conversely, the extraction electrode 34 extending from the lower surface of the excitation electrode 33 is extended by the extension 33 a extending from one short side of the excitation electrode 33 to form up to one short side of the crystal substrate 30, One short side of the substrate 30 extends to the other long side (upper end face in the drawing).

【0021】この引き出し電極32、34は、水晶基板
30の一方短辺側の端面に形成されることがなく、この
一方短辺に接する長辺側の端面に形成されている。そし
て、この引き出し電極32、34は、水晶基板30の両
主面に夫々対向しあう位置に形成され、その形状は、所
定位置に配置した時に、後述の第2底面22a、22a
に導通し得る形状である。
The extraction electrodes 32 and 34 are not formed on one short side end face of the quartz substrate 30, but are formed on the long side end face in contact with the one short side. The extraction electrodes 32 and 34 are formed at positions opposing each other on both main surfaces of the quartz substrate 30, and have a shape, when arranged at a predetermined position, of a second bottom surface 22 a, 22 a described later.
It is a shape that can conduct electricity to.

【0022】このような励振電極31、33及び引き出
し電極32、34は、水晶基板30の上面及び下面に、
所定形状のマスクを配置して、蒸着やスパッタ等の手段
を用いてAu、Ag、Crなどの蒸着などにより形成さ
れている。
The excitation electrodes 31, 33 and the extraction electrodes 32, 34 are provided on the upper and lower surfaces of the quartz substrate 30,
It is formed by depositing a mask of a predetermined shape and depositing Au, Ag, Cr, or the like using means such as evaporation or sputtering.

【0023】セラミックパッケージ2は、単板で矩形状
のセラミック基板21と、セラミック基板21の周囲に
周設されたリング状セラミック基板22、23と、リン
グ状セラミック基板23上に載置されたシールリング2
5とから構成されている。尚、このシールリング25
は、封止用導体膜24を介してろう付け固定されてい
る。そして、全体として、図3に示すように表面側に開
口を有するとともに、水晶振動子3の一方短辺側に対応
する短辺が形成された矩形状のキャビティ20が形成さ
れて実質的に水晶振動子3が収容される。
The ceramic package 2 is a single-plate rectangular ceramic substrate 21, ring-shaped ceramic substrates 22, 23 provided around the ceramic substrate 21, and a seal mounted on the ring-shaped ceramic substrate 23. Ring 2
And 5. In addition, this seal ring 25
Are brazed and fixed via a sealing conductor film 24. As a whole, as shown in FIG. 3, a rectangular cavity 20 having an opening on the front surface side and a short side corresponding to one short side of the crystal resonator 3 is formed, and substantially The vibrator 3 is accommodated.

【0024】さらに、キャビティ20の一方短辺側(図
1では左側)に形成したリング上セラミック基板22上
はキャビティ20の底面20aよりも一段高くなった第
2底面22aを形成しており、その第2底面22a上に
水晶振動子3と電気的な接続を行うよう電極パッド22
bを形成している。この底面22a、22aは、短辺の
幅方向(図1では上下方向)に分かれて夫々形成されて
いる。
Further, a second bottom surface 22a which is one step higher than the bottom surface 20a of the cavity 20 is formed on the ring-on ceramic substrate 22 formed on one short side (left side in FIG. 1) of the cavity 20. The electrode pads 22 are formed on the second bottom surface 22a so as to be electrically connected to the crystal resonator 3.
b is formed. The bottom surfaces 22a, 22a are formed separately in the width direction of the short side (the vertical direction in FIG. 1).

【0025】リング状セラミック基板22の底面22
a、22aが形成され領域の内、下面側の励振電極33
の一方短辺と対面する側面22cは、キャビティ20の
一方短辺側に向けて凹状に形成されており、この凹状に
形成した空間全域に後述の導電性接着部材4となる導電
性ペーストが充填される。
The bottom surface 22 of the ring-shaped ceramic substrate 22
a, the excitation electrode 33 on the lower surface side of the region where the
The side surface 22c facing one short side of the cavity is formed in a concave shape toward the one short side of the cavity 20, and the entire space formed in the concave shape is filled with a conductive paste to be a conductive adhesive member 4 described later. Is done.

【0026】なお、図2のように側面22cの形状は円
弧状に形成しても良く、図5に示すように側面22c、
22cの幅方向の中心部のみを概略矩形状に欠落させて
もよい。
The shape of the side surface 22c may be formed in an arc shape as shown in FIG. 2, and as shown in FIG.
Only the central part in the width direction of 22c may be omitted in a substantially rectangular shape.

【0027】上述のシールリング25は、Fe−Ni、
Fe−Ni−Coなどの金属からなり、リング状セラミ
ック基板23の上面に形成された封止用導体膜24上に
ろう付けなどにより形成され、これにより、キャビティ
20の厚みを規定している。
The above-mentioned seal ring 25 is made of Fe—Ni,
It is made of a metal such as Fe-Ni-Co and is formed by brazing or the like on the sealing conductor film 24 formed on the upper surface of the ring-shaped ceramic substrate 23, thereby defining the thickness of the cavity 20.

【0028】また、セラミックパッケージ2の底面に
は、この電極パッド22b、22bと電気的に接続し、
外部プリント配線基板と接合するための外部端子電極2
6が形成されている。この電極パッド22b、22bと
外部端子電極26とは、セラミックパッケージ2の一部
を貫くビアホール導体(不図示)によって接続されてい
る。
On the bottom surface of the ceramic package 2 are electrically connected to the electrode pads 22b, 22b.
External terminal electrode 2 for bonding to an external printed wiring board
6 are formed. The electrode pads 22b, 22b and the external terminal electrodes 26 are connected by via-hole conductors (not shown) penetrating a part of the ceramic package 2.

【0029】また、電極パッド22b、22bの表面で
あって、その表面のキャビティ20の中央部寄りには、
バンプ5が形成されている。このバンプ5は、導電性金
属ペーストの焼き付け、導電性ペースト、導電性ペース
トの印刷、硬化により形成されており、例えば、図2の
ように、1つのドット状に形成されて、夫々の電極パッ
ド22b、22bの幅方向の全幅に渡って帯状に形成し
てもよい。
On the surface of the electrode pads 22b, 22b, near the center of the cavity 20 on the surface,
The bump 5 is formed. The bumps 5 are formed by baking a conductive metal paste, printing a conductive paste, and printing and curing the conductive paste. For example, as shown in FIG. It may be formed in a band shape over the entire width in the width direction of 22b.

【0030】上述の電極パッド22b、22bや封止用
導体膜24やバンプ5は、モリブデン、タングステンな
どの金属から構成される。これらの導体(電極パッド2
2b、22b、導体膜24、バンプ部材5)は、基板2
1の表面に導電性ペーストの焼き付けにより形成した
後、その表面にNi、Auメッキ処理されて形成され
る。例えば、導電性金属ペーストの焼き付けによりバン
プ5を形成する場合、電極パッド22b、22bの下地
導体となる導体を上述の金属のペーストにより印刷形成
し、乾燥後に、その表面に上述の金属ペーストを用いて
バンプ5の形状に応じて印刷形成し、その後両者を焼成
処理することにより形成される。
The above-mentioned electrode pads 22b, 22b, the conductor film 24 for sealing, and the bumps 5 are made of a metal such as molybdenum or tungsten. These conductors (electrode pad 2
2b, 22b, conductive film 24, and bump member 5)
1 is formed by baking a conductive paste on the surface, and then the surface is plated with Ni or Au. For example, when the bumps 5 are formed by baking a conductive metal paste, a conductor serving as a base conductor of the electrode pads 22b, 22b is formed by printing with the above-mentioned metal paste, and after drying, using the above-mentioned metal paste on the surface. In this way, printing is performed in accordance with the shape of the bump 5 and then both are fired.

【0031】これらの導体(電極パッド22b、22
b、導体膜24、バンプ5)の厚みは、約10〜30μ
mであり、これにより、基板21の表面からバンプ5の
頂点まで高さは、20〜60μmの高さとなる。
These conductors (electrode pads 22b, 22b)
b, the thickness of the conductive film 24 and the bump 5) is about 10 to 30 μm.
m, whereby the height from the surface of the substrate 21 to the top of the bump 5 is 20 to 60 μm.

【0032】上述のセラミックパッケージ2と水晶振動
子3との電気的な接続及び機械的な接合は、シリコン
系、エポキシ系、ポリイミド系などの樹脂にAg粉末な
どを添加して導電性ペーストを硬化した導電性接着部材
4によって達成される。具体的には、電極パッド22
b、22b上に、上述の導電性ペーストをディスペンサ
ー等により供給し、水晶振動子3の一方短辺側の下面に
延出された引き出し電極32、34が当接するように、
水晶振動子3を載置すると、供給された導電性ペースト
が同心円状に広がっていき、上述の側面22cに到達
し、その後、凹状部に流れ込んで行くことになる。但
し、水晶振動子3下面の励振電極33寄りに導電性ペー
ストは拡がるのだが、側面22cで形成する凹部内のキ
ャビティ底面20aに流れるように形成されているた
め、同心円状に拡がる導電性ペーストの中央部位を水晶
振動子3の励振電極33側に拡がるのを抑えることがで
きる。その結果、図4に示すように、側面22cで形成
する凹部全域に導電性ペーストが充填され、水晶振動子
3の下面に接着した導電性接着部材4の接合領域におけ
る励振電極側の外周Pと励振電極33の一方短辺とが略
平行になる。従って、略平行になるように導電性ペース
トの量も調整される。
The electrical connection and mechanical connection between the ceramic package 2 and the crystal unit 3 are performed by adding an Ag powder or the like to a resin such as a silicon-based, epoxy-based, or polyimide-based resin to cure the conductive paste. This is achieved by the conductive adhesive member 4 described above. Specifically, the electrode pad 22
The conductive paste described above is supplied onto the b, 22b by a dispenser or the like, and the extraction electrodes 32, 34 extending to the lower surface on one short side of the crystal unit 3 are brought into contact with each other.
When the crystal resonator 3 is placed, the supplied conductive paste spreads concentrically, reaches the above-described side surface 22c, and then flows into the concave portion. However, although the conductive paste spreads toward the excitation electrode 33 on the lower surface of the crystal resonator 3, the conductive paste spreads concentrically because it is formed to flow to the cavity bottom surface 20a in the recess formed by the side surface 22c. It is possible to prevent the central portion from expanding toward the excitation electrode 33 of the crystal resonator 3. As a result, as shown in FIG. 4, the entirety of the recess formed on the side surface 22 c is filled with the conductive paste, and the outer periphery P on the excitation electrode side in the bonding region of the conductive bonding member 4 bonded to the lower surface of the crystal unit 3. One short side of the excitation electrode 33 is substantially parallel. Therefore, the amount of the conductive paste is also adjusted so as to be substantially parallel.

【0033】尚、実際には、水晶振動子3を電極パッド
22b、22bに電気的接続及び機械的接合を行った
後、外部端子電極26などを用いて水晶振動子3の発振
周波数を測定し、必要に応じて、水晶振動子3の上面側
励振電極31の表面に、Agなどを蒸着して周波数の調
整をおこなう。
In practice, after the crystal resonator 3 is electrically connected and mechanically connected to the electrode pads 22b, 22b, the oscillation frequency of the crystal resonator 3 is measured using the external terminal electrodes 26 and the like. If necessary, Ag or the like is deposited on the surface of the upper excitation electrode 31 of the crystal unit 3 to adjust the frequency.

【0034】金属製蓋体6は、実質的に平板状の金属、
例えばFe−Ni合金(42アロイ)やFe−Ni−C
o合金(コバール)などからなる。このような金属製蓋
体6は、水晶振動子3の収容領域(キャビティ部)20
を、窒素ガスや真空などで気密的に封止する。具体的に
は、所定雰囲気で、金属製蓋体6をセラミックパッケー
ジ2のシールリング25上に載置して、シールリング2
5の表面の金属と金属製蓋体6の金属の一部とが溶接さ
れるように所定電流を印加してシーム溶接をおこなう。
尚、この溶接を確実に行うために、金属製蓋体6の接合
面側に、Agろう層などを予め形成しておくとよく、ま
た溶接によって溶融したろう材が、金属製蓋体6の表面
側に回り込み、接合に寄与するろう材が減少しないよう
に金属製蓋体6の表面側に、Niメッキ層を形成してお
いてもよい。
The metal lid 6 is made of substantially flat metal,
For example, Fe-Ni alloy (42 alloy) or Fe-Ni-C
o Alloy (Kovar) or the like. Such a metal lid 6 has a housing area (cavity) 20 for the crystal unit 3.
Is hermetically sealed with nitrogen gas, vacuum or the like. Specifically, the metal cover 6 is placed on the seal ring 25 of the ceramic package 2 in a predetermined atmosphere,
A predetermined current is applied so that the metal on the surface of the metal 5 and a part of the metal of the metal lid 6 are welded to perform seam welding.
In order to perform this welding reliably, it is preferable to form an Ag brazing layer or the like on the joining surface side of the metal lid 6 in advance. A Ni plating layer may be formed on the surface side of the metal lid 6 so that the brazing material contributing to the joining does not decrease around the surface side.

【0035】上述の水晶発振器は以下のようにして製造
される。まず、水晶基板30の両主面に励振電極31、
33、一方の短辺側の両主面に延出された引き出し電極
32、34を有する水晶振動子3を用意する。また、同
時に、セラミックパッケージ2の底面22a、即ち、セ
ラミック基板21の表面に一対の電極パッド22b、2
2bが形成され、また、キャビティ20の開口周囲の表
面に封止用導体膜24、シールリング25が形成された
セラミックパッケージ2、及び金属製蓋体6を用意す
る。
The above-described crystal oscillator is manufactured as follows. First, the excitation electrodes 31, on both main surfaces of the quartz substrate 30,
33, a crystal resonator 3 having extraction electrodes 32 and 34 extended to both main surfaces on one short side is prepared. At the same time, a pair of electrode pads 22 b, 2 b on the bottom surface 22 a of the ceramic package 2, that is, the surface of the ceramic substrate 21.
The ceramic package 2 in which the sealing conductor film 24 and the seal ring 25 are formed on the surface around the opening of the cavity 20 and the metal lid 6 are prepared.

【0036】次に、上面に電極パッド22b、22b上
に導電性接着部材4となる導電性ペーストをディスペン
サーなどで供給・塗付する。この時、供給された導電性
ペーストは、概略半球状に全体盛り上がった形状とな
る。
Next, a conductive paste to be the conductive adhesive member 4 is supplied and applied to the upper surfaces of the electrode pads 22b and 22b by a dispenser or the like. At this time, the supplied conductive paste has a substantially hemispherical shape in which the whole is raised.

【0037】次に、水晶振動子3を概略半球状に盛り上
がった形状に供給された導電性ペーストに載置する。具
体的には、導電性ペーストの供給した部分に、一対の引
き出し電極32、34が当接するように水晶振動子3を
載置する。また、同時に、図4に示すように、導電性接
着部材4となる供給した導電性ペーストと、水晶振動子
3下面の接合領域との関係を制御する。即ち、水晶振動
子3の下面に接着した導電性接着部材4の接合領域にお
ける励振電極側の外周Pと励振電極33の一方短辺とが
略平行になるように導電性ペーストの量を制御する。
Next, the quartz oscillator 3 is placed on the conductive paste supplied in a substantially hemispherically raised shape. Specifically, the crystal resonator 3 is placed so that the pair of extraction electrodes 32 and 34 abut on the portion where the conductive paste is supplied. At the same time, as shown in FIG. 4, the relationship between the supplied conductive paste that becomes the conductive adhesive member 4 and the bonding area on the lower surface of the crystal unit 3 is controlled. That is, the amount of the conductive paste is controlled such that the outer periphery P on the excitation electrode side in the bonding area of the conductive adhesive member 4 bonded to the lower surface of the crystal unit 3 and one short side of the excitation electrode 33 are substantially parallel. .

【0038】次に、導電性ペーストを硬化して、セラミ
ックパッケージ2と水晶振動子3とを熱による印加によ
り硬化・固定する。
Next, the conductive paste is cured, and the ceramic package 2 and the quartz oscillator 3 are cured and fixed by applying heat.

【0039】その後、所定雰囲気中で、シールリング2
5に金属製蓋体6を載置し、両者をシーム溶接を行う。
Then, in a predetermined atmosphere, the seal ring 2
A metal lid 6 is placed on 5 and both are seam-welded.

【0040】尚、上述の実施例では、圧電振動子とし
て、水晶振動子を用いて説明したが、水晶振動子に限ら
ず、例えば、圧電セラミック基板を用いた圧電セラミッ
ク振動子、圧電単結晶基板を用いた圧電単結晶振動子で
あっても構わない。
In the above-described embodiment, a quartz oscillator is used as the piezoelectric oscillator. However, the present invention is not limited to the quartz oscillator. For example, a piezoelectric ceramic oscillator using a piezoelectric ceramic substrate, a piezoelectric single crystal substrate May be used as the piezoelectric single crystal vibrator.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明では、圧電振動子
に接合する導電性接着部材は、その接合領域の前記励振
電極側の外周と前記励振電極の一方短辺とが略平行にな
るように形成されているので、導電性接着部材で固定さ
れる位置と励振電極との距離が一定になり、導電性接着
部材で水晶振動子を保持する位置から励振電極までの距
離が部分的に異なることで生じる余分なスプリアス成分
が生じることなく水晶発振器1のCI値が悪くなること
を抑えることができる。
As described above, according to the present invention, in the conductive adhesive member to be joined to the piezoelectric vibrator, the outer periphery of the joining area on the excitation electrode side and one short side of the excitation electrode are substantially parallel. As a result, the distance between the position fixed by the conductive adhesive member and the excitation electrode becomes constant, and the distance from the position where the quartz oscillator is held by the conductive adhesive member to the excitation electrode is partially reduced. It is possible to suppress the deterioration of the CI value of the crystal oscillator 1 without generating an extra spurious component caused by the difference.

【0042】また、キャビティの底面は、第1底面と該
第1底面の任意の位置で絶縁性基板により一段高くなっ
た第2底面を有し、前記電極パッドは第2底面に形成さ
れると共に、前記絶縁性基板の前記励振電極の一方短辺
と対面する側面は、前記容器キャビティの一方短辺側に
向けて凹状に形成されており、かつ、前記導電性接着部
材を前記凹部の略全域に形成したことで、導電性ペース
トが水晶振動子3の下面の励振電極寄りに拡がることを
有効に抑えることができるようになり、上述のような圧
電振動子と導電性接着部材の接合領域における励振電極
側の外周と励振電極の一方短辺とが容易に略平行とする
ことができる。その結果、ダンピングを起こすことを防
ぎ、CI値が悪化することを防ぐことができる。
The bottom surface of the cavity has a first bottom surface and a second bottom surface raised by an insulating substrate at an arbitrary position on the first bottom surface. The electrode pad is formed on the second bottom surface. A side surface of the insulating substrate facing the one short side of the excitation electrode is formed in a concave shape toward the one short side of the container cavity, and the conductive adhesive member is formed over substantially the entire area of the concave portion. With this arrangement, it is possible to effectively suppress the conductive paste from spreading toward the excitation electrode on the lower surface of the crystal unit 3, and it is possible to effectively prevent the conductive paste from being bonded to the bonding region between the piezoelectric unit and the conductive adhesive member as described above. The outer periphery on the excitation electrode side and one short side of the excitation electrode can be easily made substantially parallel. As a result, it is possible to prevent damping from occurring and prevent the CI value from deteriorating.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の水晶発振器の蓋体を省略した上面図で
ある。
FIG. 1 is a top view of a crystal oscillator according to the present invention in which a lid is omitted.

【図2】本発明の水晶発振器に用いるセラミックパッケ
ージの上面図である。
FIG. 2 is a top view of a ceramic package used for the crystal oscillator of the present invention.

【図3】本発明の水晶発振器のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the crystal oscillator according to the present invention.

【図4】本発明の水晶発振器の蓋体を省略し、水晶振動
子を透過させた上面図である。
FIG. 4 is a top view of the crystal oscillator according to the present invention, in which a lid is omitted and a crystal oscillator is transmitted.

【図5】本発明の他の水晶発振器の実施形態を示す上面
図である。
FIG. 5 is a top view showing another embodiment of the crystal oscillator of the present invention.

【図6】従来の水晶発振器の蓋体を省略した上面図であ
る。
FIG. 6 is a top view of a conventional crystal oscillator with a lid omitted.

【図7】従来の水晶発振器の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a conventional crystal oscillator.

【図8】従来の水晶発振器に用いられるセラミックパッ
ケージの上面図である。
FIG. 8 is a top view of a ceramic package used for a conventional crystal oscillator.

【図9】従来の水晶発振器の蓋体を省略し、水晶振動子
を透過させた上面図である。
FIG. 9 is a top view in which a lid of a conventional crystal oscillator is omitted and a crystal resonator is transmitted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・水晶発振器 2・・・セラミックパッケージ 20・・・キャビティ 21・・・セラミック基板 22、23・・・リング状セラミック基板 22a・・・第2底面 24・・・封止用導体 25・・・シールリング 26・・・外部端子電極 3・・・水晶振動子 30・・・水晶基板 4・・・導電性接着部材 5・・・バンプ 6・・・金属製蓋体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal oscillator 2 ... Ceramic package 20 ... Cavity 21 ... Ceramic substrate 22, 23 ... Ring-shaped ceramic substrate 22a ... 2nd bottom surface 24 ... Sealing conductor 25 ... ..Seal ring 26 ... External terminal electrode 3 ... Crystal vibrator 30 ... Crystal substrate 4 ... Conductive adhesive member 5 ... Bump 6 ... Metal cover

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 矩形状のキャビティを有する容器と、 前記キャビティの底面に形成した一対の電極パッドと、 矩形状の圧電基板の両主面に矩形状の励振電極を設ける
と共に、該圧電基板の一方の短辺側下面に前記励振電極
の一方短辺から延出した延出部と接続する一対の引き出
し電極を形成した圧電振動子とを有し、 前記引き出し電極と電極パッドとを各々電気的、かつ、
機械的に導電性接着部材を介して接合させた圧電デバイ
スであって、 前記圧電振動子に接合する導電性接着部材は、その接合
領域の前記励振電極側の外周と前記励振電極の一方短辺
とが略平行になるように形成されていることを特徴とす
る圧電デバイス。
A container having a rectangular cavity; a pair of electrode pads formed on a bottom surface of the cavity; and a rectangular excitation electrode provided on both main surfaces of the rectangular piezoelectric substrate. A piezoelectric vibrator having a pair of extraction electrodes connected to an extension extending from one short side of the excitation electrode on one lower side of the lower surface; and electrically connecting the extraction electrodes and the electrode pads to each other. ,And,
A piezoelectric device mechanically bonded via a conductive bonding member, wherein the conductive bonding member bonded to the piezoelectric vibrator includes an outer periphery of the bonding region on the excitation electrode side and one short side of the excitation electrode. Are formed to be substantially parallel to each other.
【請求項2】 前記キャビティの底面は、第1底面と該
第1底面の任意の位置で絶縁性基板により一段高くなっ
た第2底面を有しており、前記電極パッドは第2底面に
形成されると共に、前記絶縁性基板の前記励振電極の一
方短辺と対面する側面は、前記容器キャビティの一方短
辺側に向けて凹状に形成されており、かつ、前記導電性
接着部材を前記凹部の略全域に形成したことを特徴とす
る請求項1記載の圧電デバイス。
2. The bottom surface of the cavity has a first bottom surface and a second bottom surface raised by an insulating substrate at an arbitrary position on the first bottom surface, and the electrode pad is formed on the second bottom surface. And a side surface of the insulating substrate facing one short side of the excitation electrode is formed in a concave shape toward one short side of the container cavity, and the conductive adhesive member is formed in the concave portion. 2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the piezoelectric device is formed over substantially the entire area of the piezoelectric device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200675A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Epson Toyocom Corp Piezoelectric device and manufacturing method for the piezoelectric device
JP2010087715A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Kyocera Kinseki Corp Piezoelectric device
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