JP2003124427A - 水晶デバイス - Google Patents

水晶デバイス

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JP2003124427A
JP2003124427A JP2001313189A JP2001313189A JP2003124427A JP 2003124427 A JP2003124427 A JP 2003124427A JP 2001313189 A JP2001313189 A JP 2001313189A JP 2001313189 A JP2001313189 A JP 2001313189A JP 2003124427 A JP2003124427 A JP 2003124427A
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wiring layer
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crystal
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JP2001313189A
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Takuya Ouchi
卓也 大内
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】水晶振動子の発する基準信号が配線層で大きく
減衰する。 【解決手段】上下両面に搭載部1a、1bを有する基体
1と、該基体1上面の搭載部1aに搭載されている水晶
振動子5と、前記基体1下面の搭載部1bに搭載され前
記水晶振動子5の温度補償を行なう半導体素子6とから
成る水晶デバイス7であって、前記基体1はSi成分が
SiO2に換算して25〜80重量%、Ba成分がBa
Oに換算して15〜70重量%、B成分がB23に換算
して1.5〜5重量%、Al成分がAl23に換算して
1〜30重量%、Ca成分がCaOに換算して0重量%
を超え30重量%以下含まれる焼結体で、配線層2が
2.5μΩ・cm以下の比電気抵抗を有する金属材で形
成されており、かつ前記水晶振動子5は弾性率が2.8
GPa以下の支持体8を介して基体1の搭載部に搭載さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等の
情報処理装置や携帯電話等の電子装置において、時間お
よび周波数の高精度の基準源として使用される温度補償
型の水晶デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ等の情報処理装置や携帯電
話等の電子装置において時間および周波数の高精度の基
準源として使用される温度補償型の水晶デバイスは、一
般に、四角板状の水晶基板に電圧印加用の電極を形成し
て成る水晶振動子と、この水晶振動子の温度補償を行な
う半導体素子とを、水晶振動子収納用パッケージ内に気
密に収容することによって形成されている。
【0003】前記水晶振動子収納用パッケージは、一般
に、酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成
り、上面中央部に水晶振動子を収容する空所を形成する
ための凹部を、下面中央部に半導体素子を収容する空所
となる凹部を、それぞれ有するとともに、各凹部表面か
ら外表面にかけて導出された、タングステン、モリブデ
ン等の高融点金属等の金属材料から成る配線層を有する
基体と、鉄−ニッケル−コバルト合金、鉄−ニッケル合
金等の金属材料、または酸化アルミニウム質焼結体等の
セラミックス材料から成る蓋体とから構成されている。
【0004】そして、水晶振動子の電極を基体上面の凹
部内表面に露出する配線層及びその周辺の基体表面に固
定材を介して取着することにより、水晶振動子を凹部内
に接着固定するとともに配線層に電気的に接続し、ま
た、基体下面の凹部内に半導体素子を収容するとともに
半導体素子の電極を配線層に電気的に接続し、しかる
後、基体の上面に蓋体を接着材による接着やシーム溶接
等の接合手段により取着して基体と蓋体とから成る容器
内部に水晶振動子を気密に収容するとともに基体下面の
凹部内に収容した半導体素子を蓋体や封止用樹脂で封止
することによって製品としての水晶デバイスが完成す
る。
【0005】なお、水晶振動子を取着するための固定材
としては、一般に、エポキシ樹脂等の有機樹脂と、銀粉
末等の導電性粉末とを主材として混合して成る導電性接
着材が使用されている。
【0006】また、蓋体を基体にシーム溶接で取着する
場合、通常、予め基体の凹部周囲に枠状のロウ付け用メ
タライズ層を形成しておくとともにこのメタライズ層に
金属枠体をロウ付けし、金属枠体に蓋体をシーム溶接す
る方法が用いられる。
【0007】更に前記水晶デバイスの外部電気回路基板
への実装は、基体の外表面に導出された配線層を外部電
気回路基板の配線導体に半田等の導電性接続材を介して
接続することによって行われ、水晶振動子は配線層を介
し外部電気回路に電気的に接続されるとともに外部電気
回路から印加される電圧に応じて所定の周波数で振動
し、基準信号を外部電気回路に供給する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水晶デバイスは、基体に形成されている配線層がタング
ステンやモリブデン、マンガン等の高融点金属材料によ
り形成されており、該タングステン等はその比電気抵抗
が5.4μΩ・cm(20℃)以上と高いことから配線
層に水晶振動子の基準信号や半導体素子の駆動信号を伝
搬させた場合、基準信号や駆動信号に大きな減衰が生
じ、基準信号や駆動信号を外部電気回路や水晶振動子と
半導体素子との間に正確、かつ確実に伝搬させることが
できないという欠点を有していた。
【0009】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので
あり、その目的は、基体に搭載した半導体素子により水
晶振動子の温度補償を有効に行なうことができ、かつ水
晶振動子の基準信号を外部電気回路に正確かつ確実に供
給することができる水晶デバイスを提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上下両面に搭
載部を有し、該各搭載部から外表面にかけて配線層が導
出されている基体と、該基体の搭載部に搭載されている
水晶振動子と、前記基体下面の搭載部に搭載され、前記
水晶振動子の温度補償を行なう半導体素子とから成る水
晶デバイスであって、前記基体はSi成分がSiO2
換算して25〜80重量%、Ba成分がBaOに換算し
て15〜70重量%、B成分がB23に換算して1.5
〜5重量%、Al成分がAl23に換算して1〜30重
量%、Ca成分がCaOに換算して0重量%を超え30
重量%以下含まれる焼結体で、配線層が2.5μΩ・c
m以下の比電気抵抗を有する金属材で形成されており、
かつ前記水晶振動子は弾性率が2.8GPa以下の支持
体を介して基体の搭載部に搭載されていることを特徴と
するものである。
【0011】また本発明の水晶デバイスは、前記支持体
がゴム粒子を添加したエポキシ樹脂から成ることを特徴
とするものである。
【0012】本発明の水晶デバイスによれば、基体を、
Si成分がSiO2に換算して25〜80重量%、Ba
成分がBaOに換算して15〜70重量%、B成分がB
23に換算して1.5〜5重量%、Al成分がAl23
に換算して1〜30重量%、Ca成分がCaOに換算し
て0重量%を超え30重量%以下含まれる焼結体で形成
し、かかる焼結体の焼成温度が約800〜1000℃と
低いことから、基体と同時焼成により形成される配線層
を比電気抵抗が2.5μΩ・cm(20℃)以下と低い
銅や銀、金で形成することができ、その結果、配線層に
水晶振動子の基準信号や半導体素子の駆動信号等を伝搬
させた場合、基準信号や駆動信号に大きな減衰を生じる
ことはなく、基準信号や駆動信号を外部電気回路や水晶
振動子と半導体素子との間に正確、かつ確実に伝搬させ
ることが可能となる。
【0013】また本発明の水晶デバイスによれば、基体
の搭載部に、例えば、ゴム粒子を添加したエポキシ樹脂
等から成る弾性率が2.8GPa以下の支持体を被着さ
せるとともに、該支持体に水晶振動子を固定材で接着固
定するようにしたことから、水晶振動子の温度補償を行
なう半導体素子が作動時に熱を発生し、その熱が基体と
水晶振動子に繰り返し作用して基体と水晶振動子との間
に両者の熱膨張係数差に起因する熱応力が繰り返し発生
したとしても、その熱応力は支持体を適度に変形させる
ことによって吸収され、水晶振動子の基体に対する固定
が破れることはなく、その結果、基体に水晶振動子を長
期間にわたり確実、強固に固定することが可能となり、
水晶デバイスの長期信頼性を高いものとなすことができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】次に本発明の水晶デバイスについ
て添付の図面を基にして詳細に説明する。図1は本発明
の水晶デバイスの一実施例を示す断面図であり、図1に
おいて、1は基体、2は配線層、3は蓋体である。この
基体1と蓋体3とにより形成される容器4内に水晶振動
子5を気密に収容するとともに、基体1下面に半導体素
子6を搭載収容することにより水晶デバイス7が形成さ
れる。
【0015】前記基体1は、Si成分がSiO2に換算
して25〜80重量%、Ba成分がBaOに換算して1
5〜70重量%、B成分がB23に換算して1.5〜5
重量%、Al成分がAl23に換算して1〜30重量
%、Ca成分がCaOに換算して0重量%を超え30重
量%以下含まれる焼結体で形成されており、その上下両
面に凹部1a、1bが設けてあり、上面の凹部1a内に
は水晶振動子5が収容され、下面の凹部1bには前記水
晶振動子5の温度補償を行なうための半導体素子6がロ
ウ材、ガラス、有機樹脂等の接着材を介して接着固定さ
れ、搭載収容される。
【0016】また前記基体1は、上下の凹部1a、1b
の表面から外表面にかけて配線層2が導出されており、
配線層2の基体1上面側の凹部1a表面に露出する部位
に水晶振動子5の電極が導電性接着材等の固定材9を介
して接着固定され、基体1下面側の凹部1bに露出する
部位には半導体素子6の電極がボンディングワイヤ等の
導電性接続部材10を介して接続される。
【0017】前記焼結体から成る基体1は、例えば、S
iO2、BaO、B23、Al23、CaO等の原料粉
末にアクリル樹脂を主成分とするバインダー及び分散
剤、可塑剤、有機溶媒を加えて泥漿物を作るとともに該
泥漿物をドクターブレード法やカレンダーロール法を採
用することによってグリーンシート(生シート)とな
し、しかる後、前記グリーンシートに適当な打ち抜き加
工を施すとともにこれを複数枚積層し、約800℃〜1
000℃の温度で焼成することによって製作される。
【0018】前記基体1はその焼成温度が約800℃〜
1000℃と低いことから、基体1と同時焼成により形
成される配線層2を比電気抵抗が2.5μΩ・cm(2
0℃)以下と低い銅や銀、金で形成することができ、そ
の結果、配線層2に水晶振動子5の基準信号や半導体素
子6の駆動信号を伝搬させた場合、基準信号や駆動信号
に大きな減衰が生じることはなく、基準信号や駆動信号
を外部電気回路や水晶振動子と半導体素子との間に正
確、かつ確実に伝搬させることが可能となる。
【0019】なお、前記基体1を構成する焼結体は、S
iO2が25重量%未満であると誘電損失が大きくなっ
て配線層2を伝搬する水晶振動子の基準信号に減衰や遅
延を招来してしまい、また80重量%を超えると基体1
の機械的強度が大きく低下してしまうと同時に焼成温度
が高いものとなって銅等の金属材から成る配線層2と同
時焼成するのが困難となる。従って、SiO2の量は2
5〜80重量%の範囲に特定される。
【0020】また前記基体1を構成する焼結体は、Ba
Oが15重量%未満であると焼成温度が高いものとなっ
て銅等の金属材からなる配線層2と同時焼成するのが困
難となり、また70重量%を超えると誘電損失が大きく
なって配線層2を伝搬する水晶振動子の基準信号に減衰
や遅延を招来してしまう。従って、BaOの量は15〜
70重量%の範囲に特定される。
【0021】更に前記基体1を構成する焼結体は、B2
3が1.5重量%未満となると焼成温度が高いものと
なって銅等の金属材から成る配線層2と同時焼成するの
が困難となり、また5重量%を超えると基体1の機械的
強度が大きく低下してしまう。従って、B23の量は
1.5〜5重量%の範囲に特定される。
【0022】また更に前記基体1を構成する焼結体は、
Al23が1重量%未満となると焼成温度が高いものと
なって銅等の金属材からなる配線層2と同時焼成するの
が困難となり、また30重量%を超えると誘電損失が大
きくなって配線層2を伝搬する水晶振動子の基準信号に
減衰や遅延を招来してしまう。従って、Al23の量は
1〜30重量%の範囲に特定される。
【0023】更にまた前記基体1を構成する焼結体は、
CaOが含有されない時には焼結性が低下して機械的強
度が低下してしまい、また30重量%を超えると焼成温
度が高いものとなって銅等の金属材から成る配線層2と
同時焼成するのが困難となる。従って、CaOの量は0
重量%を超えて30重量%以下の範囲に特定される。
【0024】また前記基体1に形成されている配線層2
は、凹部1a、1b内に収容される水晶振動子5および
半導体素子6と外部電気回路基板の配線導体とを電気的
に接続する作用をなし、例えば、金、銀、銅等の比電気
抵抗が2.5μΩ・cm(20℃)以下の金属材により
形成されており、銅から成る場合であれば、銅粉末に適
当な有機溶剤、有機バインダー等を添加混合して得た金
属ペーストを、基体1となるグリーンシートの表面にス
クリーン印刷法等で所定パターンに印刷塗布しておくこ
とによって形成される。
【0025】前記配線層2は、その露出する表面をニッ
ケル、金等の耐食性およびロウ材との濡れ性の良好な金
属から成るめっき層(不図示)で被覆しておくと、配線
層2の酸化腐食を良好に防止することができるととも
に、配線層2に対する半田等のロウ材の濡れ性を良好と
することができ、外部電気回路基板の配線導体に対する
配線層2の接続をより一層容易、かつ確実なものとする
ことができる。従って、前記配線層2は、その露出する
表面をニッケル、金等のめっき層、例えば、順次被着さ
れた厚み1μm〜10μmのニッケルまたはニッケル合
金めっき層、厚み0.1〜3μmの金めっき層で被覆し
ておくことが好ましい。
【0026】また前記配線層2の表面をニッケル、金等
のめっき層で被覆する場合、その最表面の算術平均粗さ
(Ra)を1.5μm以下、自乗平均平方根粗さ(Rm
s)を1.8μm以下としておくと最表面の光の反射率
が40%以上となって水晶振動子5の電極を配線層2に
固定材9を介して固定する際、および半導体素子6の電
極を配線層2にボンディングワイヤ等の導電性接続部材
10を介して電気的接続する際、その位置決め等の作業
が容易となる。従って、前記配線層2の表面をニッケ
ル、金等のめっき層で被覆する場合、その最表面の算術
平均粗さ(Ra)を1.5μm以下、自乗平均平方根粗
さ(Rms)を1.8μm以下としておくことが好まし
い。
【0027】更に前記配線層2の表面を被覆するニッケ
ル、金等からなるめっき層の最表面の算術平均粗さ(R
a)を1.5μm以下、自乗平均平方根粗さ(Rms)
を1.8μm以下とするには配線層2を従来周知のワッ
ト浴にイオウ化合物等の光沢剤を添加した電解ニッケル
めっき液に浸漬して配線層2の表面にニッケルめっき層
を被着させ、しかる後、シアン系の電解金めっき液中に
浸漬し、ニッケルめっき層表面に金めっき層を被着させ
ることによって行なわれる。
【0028】また更に前記基体1の凹部1a内表面には
支持体8が取着されており、該支持体8の上面には前記
配線層2の一部が導出され、配線層2の導出部が形成さ
れている支持体8の上面に水晶振動子5が導電性接着剤
等の固定材9を介して接着固定される。
【0029】前記支持体8はゴム粒子を添加したエポキ
シ樹脂等の弾性率が2.8GPa以下のもので形成され
ており、支持体8の弾性率が2.8GPa以下で、変形
し易いことから、水晶振動子5の温度補償を行なう半導
体素子6が作動時に熱を発生し、その熱が基体1と水晶
振動子5に繰り返し作用して基体1と水晶振動子5との
間に両者の熱膨張係数差に起因する熱応力が繰り返し発
生したとしても、その熱応力は支持体8を適度に変形さ
せることによって吸収され、基体1や水晶振動子5、支
持体8、固定材9等に機械的な破壊が招来することはな
く、その結果、基体1に水晶振動子5を長期間にわたり
確実、強固に支持固定することが可能となり、水晶デバ
イス7の長期信頼性を高いものとなすことができる。
【0030】なお、前記支持体8はその弾性率が2.8
GPaを超えると水晶振動子5の温度補償を行なう半導
体素子6の発した熱が基体1と水晶振動子5の両者に繰
り返し作用した際、基体1と水晶振動子5との両者の熱
膨張係数差に起因する熱応力が支持体8に繰り返し作用
して支持体8に機械的な破壊を招来し、水晶振動子5の
固定が破れて水晶デバイス7の信頼性が大きく低下して
しまう。従って、前記支持体8はその弾性率が2.8G
Pa以下のものに特定される。
【0031】また前記弾性率が2.8GPa以下の支持
体8としては、アクリルゴム、イソプレンゴム等のゴム
粒子を添加したエポキシ樹脂に対して、銀粉末等の導電
性粉末を15乃至60重量%の割合で添加したものが好
適に使用される。
【0032】更に前記エポキシ樹脂としては、(オル
ソ)クレゾールノボラック型、フェノールノボラック
型、ナフタレン系アラルキル型、ポリサルファイド変性
型等のエポキシ樹脂、特に未硬化時に半固体状(粘度が
3000P(ポアズ)以上、室温)のものが好適に使用
される。この場合、エポキシ樹脂へのゴム粒子の添加量
を増加させることにより支持体8の弾性率を低下させる
ことができ、エポキシ樹脂の状態(構造、架橋度、重合
度、硬化剤の種類等)に応じて適宜ゴム粒子の添加量を
制御することにより支持体8の弾性率を2.8GPa以
下とすることができる。またエポキシ樹脂へのゴム粒子
の添加量が50重量%を超えると、支持体8の保形性が
大きく低下し、この支持体8上に水晶振動子5を、固定
材9を介して強固に接着固定することが困難となる傾向
にある。従って、エポキシ樹脂中にゴム粒子を添加する
場合、その添加量は、支持体8の弾性率を2.8GPa
以下とする範囲で、50重量%以下としておくことが好
ましい。
【0033】前記支持体8は、その弾性率が1GPa未
満になると、変形し易くなりすぎるため水晶振動子5を
基体1上に支持固定しておくことが困難となる傾向があ
る。従って、前記支持体8はその弾性率を、2.8GP
a以下の範囲で、1GPa以上としておくことが好まし
い。
【0034】また、前記弾性率が2.8GPa以下の支
持体8は、上述のエポキシ樹脂組成物に限らず、シリコ
ーン樹脂等の低弾性率の熱硬化性樹脂にシリカ等のフィ
ラー成分を添加した樹脂組成物に導電性粉末を添加する
ことにより形成してもよい。
【0035】前記水晶振動子5が搭載されている基体1
は、その上面に蓋体3が取着され、これによって基体1
と蓋体3とから成る容器4内部に水晶振動子5が気密に
収容され、水晶デバイス7となる。
【0036】前記蓋体3は、鉄−ニッケル−コバルト合
金、鉄−ニッケル合金等の金属材料や、酸化アルミニウ
ム質焼結体等のセラミック材料により形成され、例え
ば、鉄−ニッケル−コバルト合金のインゴット(塊)に
圧延加工、打ち抜き加工等の周知の金属加工を施すこと
によって形成される。
【0037】更に前記蓋体3の基体1への取着は、ロウ
材、ガラス、有機樹脂接着剤等の接合材を介して行う方
法や、シーム溶接等の溶接法により行うことができ、例
えば、蓋体3をシーム溶接にて取着する場合は通常、基
体1上面の凹部1a周囲に枠状のロウ付け用メタライズ
層12を配線層2と同様の方法で被着させておくととも
に、該ロウ付け用メタライズ層12に金属枠体13を銀
ロウ等のロウ材を介してロウ付けし、しかる後、前記金
属枠体13に金属製の蓋体3を載置させるとともに蓋体
3の外縁部をシーム溶接することによって行われる。こ
の場合、金属枠体13は、その上面と側面との間の角部
に曲率半径が5〜30μmの丸みを形成しておくと金属
枠体13の上面側にバリが形成されることがなく、この
金属枠体13の上面に蓋体3をシーム溶接する際に両者
を信頼性高く気密に、かつ強固に接合させることができ
る。従って、前記金属枠体13はその上面と側面との間
の角部を曲率半径が5〜30μmの丸みをもたせるよう
にしておくことが好ましい。
【0038】また更に、前記金属枠体13は、その下面
と側面との間の角部に曲率半径が40〜80μmの丸み
を形成しておくと、該金属枠体13をロウ付け用メタラ
イズ層12にロウ材を介して接合する際、ロウ付け用メ
タライズ層12と金属枠体13の下面側角部との間に空
間が形成されるとともに該空間にロウ材の大きな溜まり
が形成されて金属枠体13のロウ付け用メタライズ層1
2への接合が強固となる。従って、前記金属枠体13を
ロウ付け用メタライズ層12にロウ材を介して強固に接
合させるには金属枠体13の下面と側面との間の角部に
曲率半径が40〜80μmの丸みを形成しておくことが
好ましい。
【0039】また一方、前記基体1の下面に設けた凹部
1bには水晶振動子5の温度補償を行なうための半導体
素子6が収容固定されており、該半導体素子6によって
水晶振動子5の振動周波数が温度変化によって変動する
のを制御し、常に一定とする作用をなす。
【0040】前記半導体素子6はガラス、樹脂、ロウ材
等の接着材を介して基体1の下面に設けた凹部1bの底
面に接着固定され、半導体素子6の各電極はボンディン
グワイヤ等の導電性接続部材10を介して基体1の凹部
1bに露出する配線層2に電気的に接続されている。
【0041】また前記基体1の凹部1b内に収容されて
いる半導体素子6は凹部1b内に充填させた封止樹脂1
1によって気密に封止されている。
【0042】なお、前記半導体素子6の封止は封止樹脂
11で行なうものに限定されるものではなく、基体1の
下面に蓋体を、凹部1bを塞ぐように取着させることに
よって行なってもよい。
【0043】かくして上述の水晶デバイス7によれば、
配線層2を外部電気回路に接続し、水晶振動子5の電極
に所定の電圧を印加させることによって水晶振動子5が
所定の振動数で振動するとともに、半導体素子6により
水晶振動子5の温度補償が行なわれ、コンピュータ等の
情報処理装置や携帯電話等の電子装置において時間およ
び周波数の高精度の基準源として使用される。
【0044】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば、図2に示すように、
配線層2の一部に突起14を形成しておくと、この突起
14がスペーサーとなって配線層2と水晶振動子5との
間に一定のスペースが確保され、このスペースに十分な
固定材9が入り込んで水晶振動子5を配線層2に極めて
強固に接着固定することができる。
【0045】また上述の水晶デバイス7では基体1上面
に凹部1aを設け、該凹部1a内に水晶振動子5を収容
するようになしたが、これを図3に示す如く、平坦な基
体1上に水晶振動子5を搭載固定し、該固定された水晶
振動子5を椀状の蓋体3で気密に封止するようになした
水晶デバイス7にも適用し得る。
【0046】
【発明の効果】本発明の水晶デバイスによれば、基体
を、Si成分がSiO2に換算して25〜80重量%、
Ba成分がBaOに換算して15〜70重量%、B成分
がB23に換算して1.5〜5重量%、Al成分がAl
23に換算して1〜30重量%、Ca成分がCaOに換
算して0重量%を超え30重量%以下含まれる焼結体で
形成し、かかる焼結体の焼成温度が約800〜1000
℃と低いことから、基体と同時焼成により形成される配
線層を比電気抵抗が2.5μΩ・cm(20℃)以下と
低い銅や銀、金で形成することができ、その結果、配線
層に水晶振動子の基準信号や半導体素子の駆動信号等を
伝搬させた場合、基準信号や駆動信号に大きな減衰を生
じることはなく、基準信号や駆動信号を外部電気回路や
水晶振動子と半導体素子との間に正確、かつ確実に伝搬
させることが可能となる。
【0047】また本発明の水晶デバイスによれば、基体
の搭載部に、例えば、ゴム粒子を添加したエポキシ樹脂
等から成る弾性率が2.8GPa以下の支持体を被着さ
せるとともに、該支持体に水晶振動子を固定材で接着固
定するようにしたことから、水晶振動子の温度補償を行
なう半導体素子が作動時に熱を発生し、その熱が基体と
水晶振動子に繰り返し作用して基体と水晶振動子との間
に両者の熱膨張係数差に起因する熱応力が繰り返し発生
したとしても、その熱応力は支持体を適度に変形させる
ことによって吸収され、水晶振動子の基体に対する固定
が破れることはなく、その結果、基体に水晶振動子を長
期間にわたり確実、強固に固定することが可能となり、
水晶デバイスの長期信頼性を高いものとなすことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水晶デバイスの一実施例を示す断面図
である。
【図2】本発明の水晶デバイスの他の実施例を示す要部
断面図である。
【図3】本発明の水晶デバイスの他の実施例を示す断面
図である。
【符号の説明】
1・・・・・基体 1a・・・・凹部 1b・・・・凹部 2・・・・・配線層 3・・・・・蓋体 4・・・・・容器 5・・・・・水晶振動子 6・・・・・半導体素子 7・・・・・水晶デバイス 8・・・・・支持体 9・・・・・固定材 10・・・・導電性接続部材 11・・・・封止樹脂 12・・・・ロウ付け用メタライズ層 13・・・・金属枠体 14・・・・突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03H 9/10 C04B 35/18 E

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上下両面に搭載部を有し、該各搭載部から
    外表面にかけて配線層が導出されている基体と、該基体
    の搭載部に搭載されている水晶振動子と、前記基体下面
    の搭載部に搭載され、前記水晶振動子の温度補償を行な
    う半導体素子とから成る水晶デバイスであって、 前記基体はSi成分がSiO2に換算して25〜80重
    量%、Ba成分がBaOに換算して15〜70重量%、
    B成分がB23に換算して1.5〜5重量%、Al成分
    がAl23に換算して1〜30重量%、Ca成分がCa
    Oに換算して0重量%を超え30重量%以下含まれる焼
    結体で、配線層が2.5μΩ・cm以下の比電気抵抗を
    有する金属材で形成されており、かつ前記水晶振動子は
    弾性率が2.8GPa以下の支持体を介して基体の搭載
    部に搭載されていることを特徴とする水晶デバイス。
  2. 【請求項2】前記支持体がゴム粒子を添加したエポキシ
    樹脂から成ることを特徴とする請求項1に記載の水晶デ
    バイス。
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