JP2009194608A

JP2009194608A - Piezoelectric device

Info

Publication number: JP2009194608A
Application number: JP2008032778A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yamada; 雅敏山田; Jitsuo Iwamoto; 実雄岩本
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-08-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make an IC chip compact in a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrator piece is mounted on the IC chip and the piezoelectric vibrator piece is connected to the IC chip. <P>SOLUTION: The piezoelectric device is provided with a crystal vibrator piece 30, the IC chip 20 having a plurality of circuit terminals 24 on one principal plane 21 side and having a plurality of connection terminals 25a and 25b on the other principal plane 22 side through an insulated layer 23, and a package 10 in which the IC chip 20 is mounted in a base part 11 having a plurality of bonding terminals 15 and a plurality of relay terminals 16a and 16b extended from the bonding terminals 15a and 15b. In the IC chip 20, the one principal plane 21 side is mounted on the base part 11 facing the bonding terminal 15, the circuit terminals 24a and 24b are connected to the bonding terminals 15a and 15b, the crystal vibrator piece 30 is mounted on the other principal plane 22 side and connected to the connection terminals 25a and 25b, and the connection terminals 25a and 25b are connected to the relay terminals 16a and 16b through metal wire 43 to thereby be connected to the crystal vibrator 30. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電発振器などに代表される圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric device represented by a piezoelectric oscillator and the like.

近年、情報機器、移動体通信機器などの様々な電子機器に用いられる圧電発振器などの圧電デバイスには、電子機器の小型化に伴い、更なる小型薄型化が要求されている。
この要求に応えるために、圧電デバイスの小型薄型化を目的とした、下記のような圧電デバイスの構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この圧電デバイスは、ＩＣチップと、圧電素子（以下、圧電振動片という）と、ＩＣチップと圧電振動片とが封入される容器（以下、パッケージという）とを備えている。上記ＩＣチップは、入力端子が他の回路端子の反対面に形成され、他の回路端子が形成された主面が、パッケージ内面に固着されている。そして、上記圧電振動片は、ＩＣチップの上記反対面に、入力端子と重なるように搭載され、入力端子と接続されている。 2. Description of the Related Art In recent years, piezoelectric devices such as piezoelectric oscillators used in various electronic devices such as information devices and mobile communication devices are required to be further reduced in size and thickness as electronic devices become smaller.
In order to meet this demand, the following configuration of a piezoelectric device is known for the purpose of reducing the size and thickness of the piezoelectric device (see, for example, Patent Document 1).
This piezoelectric device includes an IC chip, a piezoelectric element (hereinafter referred to as a piezoelectric vibrating piece), and a container (hereinafter referred to as a package) in which the IC chip and the piezoelectric vibrating piece are enclosed. In the IC chip, the input terminal is formed on the opposite surface of the other circuit terminal, and the main surface on which the other circuit terminal is formed is fixed to the inner surface of the package. The piezoelectric vibrating piece is mounted on the opposite surface of the IC chip so as to overlap the input terminal, and is connected to the input terminal.

特開２００１−２８５１６号公報JP 2001-28516 A

上記圧電デバイスは、ＩＣチップの入力端子（以下、接続端子という）が他の回路端子の反対面に、以下の構成及び手順で形成されている。まず、ＩＣチップの主構成要素であるシリコン基板の上記主面（以下、一主面という）から深い窪みを設けてシリコン基板を酸化させ、この窪みの中に低抵抗の多結晶シリコンを埋設する。ついで、ＩＣチップの反対面（以下、他主面という）側を研磨して多結晶シリコンを露出して酸化させる。ついで、多結晶シリコンの露出面の両側にアルミナ膜を設けて一主面側に配線層、他主面側に接続端子を形成する（特許文献１の図２参照）。
これにより、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面側の接続端子が、低抵抗の多結晶シリコンを介して一主面側に形成されている回路と接続される（この構成を便宜的にスルーホールという）。 In the piezoelectric device, an input terminal (hereinafter referred to as a connection terminal) of an IC chip is formed on the opposite surface of other circuit terminals by the following configuration and procedure. First, a deep recess is provided from the main surface (hereinafter referred to as one main surface) of a silicon substrate which is a main component of the IC chip to oxidize the silicon substrate, and low resistance polycrystalline silicon is embedded in the recess. . Next, the opposite surface (hereinafter referred to as other main surface) side of the IC chip is polished to expose and oxidize the polycrystalline silicon. Next, an alumina film is provided on both sides of the exposed surface of the polycrystalline silicon to form a wiring layer on one main surface side and a connection terminal on the other main surface side (see FIG. 2 of Patent Document 1).
As a result, in the piezoelectric device, the connection terminal on the other main surface side of the IC chip is connected to the circuit formed on the one main surface side through the low-resistance polycrystalline silicon (this configuration is referred to as “through” for convenience). Called the hall).

しかしながら、圧電デバイスは、ＩＣチップの接続端子を他主面側に形成するために、シリコン基板にスルーホールを設けるスペースが必要であることから、ＩＣチップの外形サイズが大きくなる。これにより、圧電デバイスは、ウエハ１枚からのＩＣチップの取り数が少なくなることから、取り数の多寡が大きく影響するＩＣチップの価格の上昇を招くという問題がある。 However, since the piezoelectric device requires a space for providing a through hole in the silicon substrate in order to form the connection terminal of the IC chip on the other main surface side, the outer size of the IC chip becomes large. As a result, since the number of IC chips to be taken from one wafer is reduced in the piezoelectric device, there is a problem that the price of the IC chip, which greatly affects the number of picked up parts, is increased.

また、圧電デバイスは、スルーホールを形成するために、シリコン基板に深い窪みを設ける工程と、窪みを酸化させる工程と、窪みの中に低抵抗の多結晶シリコンを埋設する工程と、他主面側を研磨して多結晶シリコンを露出する工程と、多結晶シリコンを酸化させる工程と、多結晶シリコンの露出面の両側にアルミナ膜を設ける工程など、多くの製造工程が必要である。
このことから、圧電デバイスは、ＩＣチップの製造工数が増加して、ＩＣチップの価格の上昇を招くという問題がある。 In addition, the piezoelectric device includes a step of providing a deep recess in the silicon substrate, a step of oxidizing the recess, a step of embedding low-resistance polycrystalline silicon in the recess, and other main surfaces to form a through hole. Many manufacturing steps are required, such as a step of polishing the side to expose the polycrystalline silicon, a step of oxidizing the polycrystalline silicon, and a step of providing an alumina film on both sides of the exposed surface of the polycrystalline silicon.
For this reason, the piezoelectric device has a problem that the number of manufacturing steps of the IC chip increases and the price of the IC chip increases.

また、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面側の接続端子が、スルーホールを介して一主面側に形成されている回路と接続される構成となっている。しかしながら、スルーホールを介しての接続は、未だ実績が乏しく、信頼性に欠けるという問題がある。 In addition, the piezoelectric device has a configuration in which a connection terminal on the other main surface side of the IC chip is connected to a circuit formed on one main surface side through a through hole. However, the connection through the through-hole has a problem that it has not been proven yet and is not reliable.

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、圧電振動片と、一主面側に複数の回路端子を有し、他主面側に絶縁層を介して複数の接続端子を有するＩＣチップと、複数の接合端子と該接合端子から延設された複数の中継端子とを有し、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップを内部に収容するパッケージとを備え、前記ＩＣチップの前記一主面側が前記パッケージの前記接合端子と対向した状態で、前記ＩＣチップの前記回路端子が前記接合端子に接続され、前記圧電振動片は前記ＩＣチップの前記接続端子に接続され、前記接続端子が接続部材を介して前記中継端子に接続されていることを特徴とする。 Application Example 1 A piezoelectric device according to this application example includes a piezoelectric vibrating piece and an IC chip having a plurality of circuit terminals on one main surface side and a plurality of connection terminals on the other main surface side through an insulating layer. A plurality of junction terminals and a plurality of relay terminals extending from the junction terminals, and the package for accommodating the piezoelectric vibrating piece and the IC chip therein, the one main surface of the IC chip The circuit terminal of the IC chip is connected to the joint terminal in a state where the side faces the joint terminal of the package, the piezoelectric vibrating piece is connected to the connection terminal of the IC chip, and the connection terminal is a connection member It is connected to the said relay terminal via.

これによれば、圧電デバイスは、ＩＣチップが、一主面側を接合端子と対向してベース部に搭載されるとともに回路端子が接合端子に接続されている。そして、ＩＣチップの他主面側に圧電振動片が搭載され且つ接続端子に接続され、接続端子が接続部材を介してベース部の中継端子に接続されることにより、ＩＣチップと圧電振動片とが接続されている。 According to this, in the piezoelectric device, the IC chip is mounted on the base portion with one main surface facing the joint terminal, and the circuit terminal is connected to the joint terminal. Then, the piezoelectric resonator element is mounted on the other main surface side of the IC chip and connected to the connection terminal, and the connection terminal is connected to the relay terminal of the base portion via the connection member. Is connected.

このことから、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面側に搭載された圧電振動片とＩＣチップの回路端子とが、接続端子、接続部材、中継端子、接合端子を経由して接続されている。これにより、圧電デバイスは、従来のようなスルーホールをＩＣチップに設ける必要がないことから、ＩＣチップの外形サイズを小さくすることができる。
これにより、圧電デバイスは、ウエハ１枚からのＩＣチップの取り数が多くなることから、ＩＣチップの価格を従来より下げることができる。 Therefore, in the piezoelectric device, the piezoelectric vibrating piece mounted on the other main surface side of the IC chip and the circuit terminal of the IC chip are connected via the connection terminal, the connection member, the relay terminal, and the joint terminal. . As a result, the piezoelectric device does not need to be provided with a through hole as in the prior art, so that the outer size of the IC chip can be reduced.
Thereby, since the number of IC chips taken from one wafer increases in the piezoelectric device, the price of the IC chip can be reduced as compared with the conventional device.

また、圧電デバイスは、従来のようなスルーホールをＩＣチップに設ける必要がないことから、製造工数を削減することができ、ＩＣチップの価格を従来より下げることができる。 In addition, since the piezoelectric device does not need to be provided with a conventional through hole in the IC chip, the number of manufacturing steps can be reduced, and the price of the IC chip can be reduced as compared with the conventional device.

また、圧電デバイスは、圧電振動片とＩＣチップとが、従来のようなスルーホールではなく、接続部材を介して接続されていることから、使用実績のある接続部材を用いることで、接続の信頼性を従来より向上させることができる。 In addition, since the piezoelectric vibrating piece and the IC chip are connected via a connecting member instead of a conventional through-hole, the piezoelectric device uses a connecting member with a proven track record, so that connection reliability can be achieved. Can be improved as compared with the prior art.

［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記ＩＣチップの前記接続端子と前記圧電振動片とは、導電性接着剤により接続され、前記接続端子の領域のうち前記接続端子上に塗布された前記導電性接着剤が達しない領域に、前記接続部材との接続部とが形成されていることが好ましい。 Application Example 2 In the piezoelectric device according to the application example described above, the connection terminal of the IC chip and the piezoelectric vibrating piece are connected by a conductive adhesive, and applied onto the connection terminal in the region of the connection terminal. It is preferable that a connection portion with the connection member is formed in a region where the conductive adhesive does not reach.

これによれば、圧電デバイスは、接続端子の領域のうち接続端子上に塗布された導電性接着剤が達しない領域に、接続部材との接続部が形成されていることから、圧電振動片との接続部と接続部材との接続部とが互いに干渉することがない。このことから、圧電デバイスは、圧電振動片と接続端子との接続と、接続部材と接続端子との接続とを任意の順序で行うことができるので、この順序を効率的な順序にすることにより、生産性の向上を図ることができる。 According to this, since the connection part with the connection member is formed in the region where the conductive adhesive applied on the connection terminal does not reach among the region of the connection terminal, the piezoelectric device The connecting portion and the connecting portion between the connecting members do not interfere with each other. From this, the piezoelectric device can perform connection between the piezoelectric vibrating piece and the connection terminal and connection between the connection member and the connection terminal in an arbitrary order. , Productivity can be improved.

［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスは、電子素子を更に備え、前記圧電振動片が接続された前記接続端子以外の前記接続端子に前記電子素子が接続され、前記電子素子が接続された前記接続端子が前記接続部材を介して前記中継端子に接続されていることが好ましい。 Application Example 3 The piezoelectric device according to the application example further includes an electronic element, the electronic element is connected to the connection terminal other than the connection terminal to which the piezoelectric vibrating piece is connected, and the electronic element is connected. It is preferable that the connection terminal is connected to the relay terminal via the connection member.

これによれば、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面側に電子素子が搭載され、ＩＣチップと電子素子とが接続されていることから、電子素子がベース部に搭載されている場合と比較して、ベース部の平面サイズを小さくすることができる。このことから、圧電デバイスは、パッケージの平面サイズをより小型化することができる。 According to this, in the piezoelectric device, since the electronic element is mounted on the other main surface side of the IC chip and the IC chip and the electronic element are connected, the electronic device is compared with the case where the electronic element is mounted on the base portion. Thus, the planar size of the base portion can be reduced. Therefore, the piezoelectric device can further reduce the planar size of the package.

［適用例４］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記接続部材が金属ワイヤまたは導電性接着剤であることが好ましい。 Application Example 4 In the piezoelectric device according to the application example, it is preferable that the connection member is a metal wire or a conductive adhesive.

これによれば、圧電デバイスは、接続部材が金属ワイヤまたは導電性接着剤であることから、使用実績が充分あり、接続の信頼性を従来より向上することができる。 According to this, since the connecting member is a metal wire or a conductive adhesive, the piezoelectric device has a sufficient track record of use and can improve the reliability of connection as compared with the related art.

以下、圧電デバイスの実施形態について図面を参照して説明する。
（実施形態）
図１は、圧電デバイスの一例としての水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、図１の平面図では、理解を容易にするためにリッド部を省略し、リッド部の外形を２点鎖線で表している。 Hereinafter, embodiments of a piezoelectric device will be described with reference to the drawings.
(Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a crystal oscillator as an example of a piezoelectric device. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the plan view of FIG. 1, the lid portion is omitted for easy understanding, and the outer shape of the lid portion is represented by a two-dot chain line.

図１に示すように、本実施形態の水晶発振器１は、パッケージ１０、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ２０、圧電振動片としての水晶振動片３０などから構成されている。 As shown in FIG. 1, the crystal oscillator 1 according to this embodiment includes a package 10, an IC (Integrated Circuit) chip 20, a crystal vibrating piece 30 as a piezoelectric vibrating piece, and the like.

パッケージ１０は、ベース部１１、枠部１２、リッド部１３、接合部１４などから構成されている。
ベース部１１には、セラミックグリーンシートを成形して焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。
ベース部１１の内面には、複数の接合端子１５が形成され、その内の接合端子１５ａ，１５ｂからそれぞれ中継端子１６ａ，１６ｂが延設されている。なお、接合端子１５及び中継端子１６ａ，１６ｂは、タングステンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各皮膜をメッキなどにより積層した金属皮膜からなる。
ベース部１１の外面には、上記金属皮膜からなる実装端子１１ａ，１１ｂが形成されている。この実装端子１１ａ，１１ｂは、図示しない内部配線により接合端子１５に接続されている。 The package 10 includes a base part 11, a frame part 12, a lid part 13, a joint part 14, and the like.
For the base portion 11, an aluminum oxide sintered body formed by firing a ceramic green sheet is used.
A plurality of joint terminals 15 are formed on the inner surface of the base portion 11, and relay terminals 16a and 16b are extended from the joint terminals 15a and 15b, respectively. The junction terminal 15 and the relay terminals 16a and 16b are made of a metal film obtained by laminating each film such as nickel and gold on a metallized layer such as tungsten by plating.
Mounting terminals 11 a and 11 b made of the metal film are formed on the outer surface of the base portion 11. The mounting terminals 11a and 11b are connected to the junction terminal 15 by an internal wiring (not shown).

枠部１２には、ベース部１１と同様にセラミックグリーンシートを成形して焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。枠部１２は、ＩＣチップ２０、水晶振動片３０を囲むように枠状に形成され、ベース部１１に積層されてベース部１１と一緒に焼成されている。 For the frame portion 12, an aluminum oxide sintered body obtained by forming and firing a ceramic green sheet in the same manner as the base portion 11 is used. The frame portion 12 is formed in a frame shape so as to surround the IC chip 20 and the quartz crystal vibrating piece 30, laminated on the base portion 11, and baked together with the base portion 11.

リッド部１３は、コバールなどの金属からなり、パッケージ１０内にＩＣチップ２０、水晶振動片３０が収容された状態で、コバールなどの金属からなる接合部１４にシーム溶接されている。なお、接合部１４は、ろう付けなどにより枠部１２に接合されている。これにより、水晶発振器１のパッケージ１０内は、気密に封止されている。
なお、パッケージ１０の内部は、真空または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが封入されている。 The lid portion 13 is made of a metal such as Kovar, and is seam welded to the joint portion 14 made of a metal such as Kovar in a state where the IC chip 20 and the crystal vibrating piece 30 are accommodated in the package 10. Note that the joint portion 14 is joined to the frame portion 12 by brazing or the like. Thereby, the inside of the package 10 of the crystal oscillator 1 is hermetically sealed.
Note that the inside of the package 10 is sealed with an inert gas such as vacuum or nitrogen, helium, or argon.

パッケージ１０のベース部１１の内面には、ＩＣチップ２０が搭載されている。
ＩＣチップ２０は、シリコン基板などからなり、水晶振動片３０を励振し、発振信号をインバータなどにより増幅して出力する発振回路を有する。なお、ＩＣチップ２０は、発振回路に加えて、水晶振動片３０の周波数の温度特性を補償する温度特性補償回路などを有してもよい。
ＩＣチップ２０は、一主面２１側に上記回路と接続されている複数の回路端子２４を有し、他主面２２側に絶縁層２３を介して、上記回路と接続されていない複数の接続端子２５ａ，２５ｂを有する。 An IC chip 20 is mounted on the inner surface of the base portion 11 of the package 10.
The IC chip 20 is made of a silicon substrate or the like, and has an oscillation circuit that excites the crystal vibrating piece 30 and amplifies and outputs an oscillation signal by an inverter or the like. In addition to the oscillation circuit, the IC chip 20 may include a temperature characteristic compensation circuit that compensates for the temperature characteristic of the frequency of the crystal vibrating piece 30.
The IC chip 20 has a plurality of circuit terminals 24 connected to the circuit on one main surface 21 side, and a plurality of connections not connected to the circuit via an insulating layer 23 on the other main surface 22 side. Terminals 25a and 25b are provided.

ＩＣチップ２０の絶縁層２３には、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの絶縁性を有する材料が用いられている。
なお、複数の回路端子２４の内、回路端子２４ａ，２４ｂは、水晶振動片３０との接続用端子であり、その他は、出力用端子、電源用端子、アース用端子、検査用端子などである。
また、回路端子２４及び接続端子２５ａ，２５ｂは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、銅、金などの金属皮膜からなる。 The insulating layer 23 of the IC chip 20 is made of an insulating material such as polyimide resin, silicone-modified polyimide resin, epoxy resin, silicone-modified epoxy resin, acrylic resin, or phenol resin.
Of the plurality of circuit terminals 24, the circuit terminals 24a and 24b are terminals for connection to the crystal vibrating piece 30, and the others are an output terminal, a power supply terminal, a ground terminal, an inspection terminal, and the like. .
The circuit terminals 24 and the connection terminals 25a and 25b are made of a metal film such as aluminum, aluminum alloy, nickel, copper, or gold.

ＩＣチップ２０は、フリップチップ実装により、一主面２１側が接合端子１５と対向してパッケージ１０のベース部１１に搭載されるとともに、回路端子２４が接合端子１５に金バンプ４０などを用いた熱圧着（バンプ接着）により接続されている。このとき、回路端子２４ａ，２４ｂは、それぞれ接合端子１５ａ，１５ｂに接続され、中継端子１６ａ，１６ｂは、ＩＣチップ２０の外側に露出される。なお、回路端子２４ａ，２４ｂは、ＩＣチップ２０の外周近傍に設けられている。
ＩＣチップ２０とベース部１１との間には、樹脂４１が充填され、上記接続部分が保持及び保護されている。なお、樹脂４１には、エポキシ樹脂などが用いられている。また、樹脂４１は、充填されなくてもよい。 The IC chip 20 is mounted on the base portion 11 of the package 10 with one main surface 21 facing the joining terminal 15 by flip-chip mounting, and the circuit terminal 24 is heated by using the gold bump 40 or the like on the joining terminal 15. They are connected by crimping (bump adhesion). At this time, the circuit terminals 24a and 24b are connected to the junction terminals 15a and 15b, respectively, and the relay terminals 16a and 16b are exposed to the outside of the IC chip 20. The circuit terminals 24a and 24b are provided in the vicinity of the outer periphery of the IC chip 20.
A resin 41 is filled between the IC chip 20 and the base portion 11 to hold and protect the connecting portion. For the resin 41, an epoxy resin or the like is used. Further, the resin 41 may not be filled.

ＩＣチップ２０の他主面２２側には、水晶振動片３０が搭載されている。
水晶振動片３０は、発振周波数に応じた所定の厚みに研磨された水晶ウエハから形成されている。なお、本実施形態では、水晶振動片３０をＡＴカット水晶振動片としている。
水晶振動片３０の一方の主面３１には、励振電極３３が形成され、他方の主面３２には、励振電極３４が形成されている。励振電極３３，３４からは、それぞれ引き出し電極３５，３６が延設され、水晶振動片３０の基部において両主面３１，３２に回り込むように形成されている。なお、励振電極３３，３４、引き出し電極３５，３６は、クロム、ニッケル、金などの各皮膜が積層された金属皮膜からなる。 A quartz crystal vibrating piece 30 is mounted on the other main surface 22 side of the IC chip 20.
The quartz crystal vibrating piece 30 is formed of a quartz crystal wafer polished to a predetermined thickness corresponding to the oscillation frequency. In the present embodiment, the quartz crystal vibrating piece 30 is an AT-cut quartz crystal vibrating piece.
An excitation electrode 33 is formed on one main surface 31 of the crystal vibrating piece 30, and an excitation electrode 34 is formed on the other main surface 32. Lead electrodes 35 and 36 extend from the excitation electrodes 33 and 34, respectively, and are formed so as to go around the main surfaces 31 and 32 at the base of the quartz crystal vibrating piece 30. The excitation electrodes 33 and 34 and the extraction electrodes 35 and 36 are made of a metal film in which films such as chromium, nickel, and gold are laminated.

水晶振動片３０は、ＩＣチップ２０の他主面２２側に搭載され且つ、引き出し電極３５，３６の両主面３１，３２に回り込んでいる部分が、導電性接着剤４２により接続端子２５ａ，２５ｂに固定されている。これにより、水晶振動片３０は、接続端子２５ａ，２５ｂに接続されている。
接続端子２５ａ，２５ｂは、金などからなる金属ワイヤ４３を用いたワイヤボンディングにより、パッケージ１０のベース部１１の中継端子１６ａ，１６ｂに接続されている。 The quartz crystal resonator element 30 is mounted on the other main surface 22 side of the IC chip 20, and the portions of the lead electrodes 35 and 36 that wrap around the main surfaces 31 and 32 are connected to the connection terminals 25 a and 25 by the conductive adhesive 42. It is fixed to 25b. Thereby, the crystal vibrating piece 30 is connected to the connection terminals 25a and 25b.
The connection terminals 25a and 25b are connected to the relay terminals 16a and 16b of the base portion 11 of the package 10 by wire bonding using a metal wire 43 made of gold or the like.

これらにより、ＩＣチップ２０の水晶振動片３０との接続用端子である回路端子２４ａ，２４ｂは、ベース部１１の接合端子１５ａ，１５ｂ、中継端子１６ａ，１６ｂ、金属ワイヤ４３、接続端子２５ａ，２５ｂ、導電性接着剤４２を経由して、それぞれ水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６と電気的に接続されている。 As a result, the circuit terminals 24a and 24b, which are terminals for connection with the crystal resonator element 30 of the IC chip 20, are connected to the junction terminals 15a and 15b, the relay terminals 16a and 16b of the base portion 11, the metal wire 43, and the connection terminals 25a and 25b. These are electrically connected to the extraction electrodes 35 and 36 of the quartz crystal vibrating piece 30 via the conductive adhesive 42, respectively.

上述したように、本実施形態の水晶発振器１は、ＩＣチップ２０が一主面２１側を接合端子１５と対向してベース部１１に搭載されるとともに、回路端子２４ａ，２４ｂが接合端子１５ａ，１５ｂに接続されている。
そして、水晶発振器１は、ＩＣチップ２０の他主面２２側に水晶振動片３０が搭載され且つ接続端子２５ａ，２５ｂに接続され、接続端子２５ａ，２５ｂが金属ワイヤ４３を介してベース部１１の中継端子１６ａ，１６ｂに接続されることにより、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが接続されている。 As described above, in the crystal oscillator 1 of the present embodiment, the IC chip 20 is mounted on the base portion 11 with one main surface 21 facing the joint terminal 15, and the circuit terminals 24 a and 24 b are joined terminals 15 a, 15b.
In the crystal oscillator 1, the crystal resonator element 30 is mounted on the other main surface 22 side of the IC chip 20 and connected to the connection terminals 25 a and 25 b, and the connection terminals 25 a and 25 b are connected to the base portion 11 via the metal wire 43. The IC chip 20 and the crystal vibrating piece 30 are connected by being connected to the relay terminals 16a and 16b.

このことから、水晶発振器１は、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続のために、従来のようなスルーホールをＩＣチップ２０に設ける必要がないことから、ＩＣチップ２０の外形サイズを小さくすることができる。
これにより、水晶発振器１は、ウエハ１枚からのＩＣチップ２０の取り数が多くなることから、ＩＣチップ２０の価格を従来より下げることができる。 From this, the crystal oscillator 1 does not need to provide a through-hole as in the prior art in order to connect the IC chip 20 and the crystal vibrating piece 30, so the external size of the IC chip 20 is reduced. can do.
As a result, the crystal oscillator 1 increases the number of IC chips 20 to be taken from one wafer, so that the price of the IC chip 20 can be reduced as compared with the prior art.

また、水晶発振器１は、従来のようなスルーホールをＩＣチップ２０に設ける必要がないことから、製造工数を削減することができ、ＩＣチップ２０の価格を従来より下げることができる。 In addition, since the crystal oscillator 1 does not need to be provided with a through hole as in the prior art, the number of manufacturing steps can be reduced, and the price of the IC chip 20 can be reduced as compared with the prior art.

また、水晶発振器１は、水晶振動片３０とＩＣチップ２０とが、従来のようなスルーホールではなく、金属ワイヤ４３を介して接続されていることから、使用実績のある金属ワイヤ４３を用いることで、接続の信頼性を従来より向上させることができる。 Further, in the crystal oscillator 1, the crystal vibrating piece 30 and the IC chip 20 are connected via the metal wire 43 instead of the conventional through-hole, and therefore the metal wire 43 that has been used is used. Thus, the reliability of connection can be improved as compared with the prior art.

また、水晶発振器１は、ＩＣチップ２０の回路端子２４ａ，２４ｂが、ＩＣチップ２０の外周近傍に設けられている。これにより、水晶発振器１は、ベース部１１の接合端子１５ａ，１５ｂと中継端子１６ａ，１６ｂとの距離を短くできることから、浮遊容量、ノイズなどを低減することができる。 In the crystal oscillator 1, circuit terminals 24 a and 24 b of the IC chip 20 are provided in the vicinity of the outer periphery of the IC chip 20. Thereby, since the crystal oscillator 1 can shorten the distance between the junction terminals 15a and 15b of the base portion 11 and the relay terminals 16a and 16b, stray capacitance, noise, and the like can be reduced.

なお、水晶発振器１は、図２の水晶発振器の要部断面図に示すように、金属ワイヤ４３に変えて導電性接着剤４２を接続部材として用いてもよい。これによれば、水晶発振器１は、ワイヤボンディングの工程が不要になるとともに、水晶振動片３０と接続端子２５ａ，２５ｂとの接続と、接続端子２５ａ，２５ｂと中継端子１６ａ，１６ｂとの接続とを、導電性接着剤４２により一括して行うことができる。 The crystal oscillator 1 may use a conductive adhesive 42 as a connecting member instead of the metal wire 43 as shown in the cross-sectional view of the main part of the crystal oscillator of FIG. According to this, the crystal oscillator 1 does not require a wire bonding process, and connects the crystal vibrating piece 30 and the connection terminals 25a and 25b, and connects the connection terminals 25a and 25b and the relay terminals 16a and 16b. Can be collectively performed by the conductive adhesive 42.

ここで、水晶発振器１における変形例を説明する。なお、変形例はこれらに限定するものではなく、様々な態様が可能である。 Here, a modification of the crystal oscillator 1 will be described. In addition, a modified example is not limited to these, Various aspects are possible.

（変形例１）
図３は、変形例１の水晶発振器の要部平面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。 (Modification 1)
FIG. 3 is a plan view of an essential part of the crystal oscillator of the first modification. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a common part with the said embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図３に示すように、変形例１の水晶発振器１０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、ＩＣチップ２０の接続端子１２５ａ，１２５ｂの形状などが異なる。以下、接続端子１２５ａ，１２５ｂの形状を中心に説明する。 As shown in FIG. 3, the crystal oscillator 101 of Modification 1 is different from the crystal oscillator 1 of the above-described embodiment in the shape of the connection terminals 125 a and 125 b of the IC chip 20. In the following, description will be made focusing on the shapes of the connection terminals 125a and 125b.

接続端子１２５ａ，１２５ｂは、水晶振動片３０との接続部１２６ａ，１２６ｂと金属ワイヤ４３との接続部１２７ａ，１２７ｂとが、互いに干渉しない一定の間隔を置いて形成されている。具体的には、接続部１２６ａ，１２６ｂと接続部１２７ａ，１２７ｂとが、接続部１２６ａ，１２６ｂに塗布されている導電性接着剤４２が流出しても接続部１２７ａ，１２７ｂに達しない距離だけ離れて形成されている。
加えて、接続端子１２５ａ，１２５ｂは、接続部１２６ａ，１２６ｂと接続部１２７ａ，１２７ｂとをクランク状に繋ぐことにより、導電性接着剤４２が接続部１２７ａ，１２７ｂに流出しにくくなるように形成されている。
なお、中継端子１１６ａ，１１６ｂは、接続端子１２５ａ，１２５ｂの接続部１２７ａ，１２７ｂに対応した位置に、形成されている。 The connection terminals 125a and 125b are formed at a constant interval so that the connection portions 126a and 126b with the crystal vibrating piece 30 and the connection portions 127a and 127b with the metal wire 43 do not interfere with each other. Specifically, the connecting portions 126a and 126b and the connecting portions 127a and 127b are separated by a distance that does not reach the connecting portions 127a and 127b even if the conductive adhesive 42 applied to the connecting portions 126a and 126b flows out. Is formed.
In addition, the connection terminals 125a and 125b are formed so that the conductive adhesive 42 does not easily flow out to the connection portions 127a and 127b by connecting the connection portions 126a and 126b and the connection portions 127a and 127b in a crank shape. ing.
The relay terminals 116a and 116b are formed at positions corresponding to the connection portions 127a and 127b of the connection terminals 125a and 125b.

これにより、水晶発振器１０１は、水晶振動片３０との接続部１２６ａ，１２６ｂと金属ワイヤ４３との接続部１２７ａ，１２７ｂとが互いに干渉することがない。このことから、水晶発振器１０１は、接続部１２７ａ，１２７ｂに導電性接着剤４２が侵入することがなく、接続端子１２５ａ，１２５ｂと金属ワイヤ４３との接続が確実に行える。 Thus, in the crystal oscillator 101, the connection portions 126a and 126b with the crystal vibrating piece 30 and the connection portions 127a and 127b with the metal wire 43 do not interfere with each other. Therefore, the crystal oscillator 101 can reliably connect the connection terminals 125a and 125b and the metal wire 43 without the conductive adhesive 42 entering the connection portions 127a and 127b.

また、水晶発振器１０１は、接続部１２６ａ，１２６ｂと接続部１２７ａ，１２７ｂとが干渉しないことから、水晶振動片３０と接続端子１２５ａ，１２５ｂとの接続と、金属ワイヤ４３と接続端子１２５ａ，１２５ｂとの接続とを、任意の順序で行うことができる。これにより、水晶発振器１０１は、上記順序を効率的な順序にすることにより、生産性の向上を図ることができる。 In the crystal oscillator 101, since the connection portions 126a and 126b and the connection portions 127a and 127b do not interfere with each other, the connection between the crystal vibrating piece 30 and the connection terminals 125a and 125b, the metal wire 43, and the connection terminals 125a and 125b Can be connected in any order. Thereby, the crystal oscillator 101 can improve productivity by making the above order an efficient order.

なお、水晶発振器１０１は、水晶振動片３０と接続端子１２５ａ，１２５ｂとの接続を、金属ワイヤ４３と接続端子１２５ａ，１２５ｂとの接続より先に行うことで、金属ワイヤ４３との接続前の接続部１２７ａ，１２７ｂを、検査用端子として検査用のプローブを接触させることができる。
このことから、水晶発振器１０１は、ＩＣチップ２０に搭載された状態での水晶振動片３０単体の検査が可能であり、この検査結果を反映させたデータをＩＣチップ２０へ書き込むことができる。 The crystal oscillator 101 connects the crystal vibrating piece 30 and the connection terminals 125a and 125b before connecting the metal wire 43 and the connection terminals 125a and 125b, so that the connection before the connection to the metal wire 43 is achieved. An inspection probe can be brought into contact with the portions 127a and 127b as inspection terminals.
Thus, the crystal oscillator 101 can inspect the crystal vibrating piece 30 alone when mounted on the IC chip 20, and can write data reflecting the inspection result to the IC chip 20.

なお、水晶発振器１０１は、接続端子１２５ａ，１２５ｂの接続部１２６ａ，１２６ｂと接続部１２７ａ，１２７ｂとの間に、図示しないレジストなどを塗布してもよい。これによれば、水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２を接続部１２７ａ，１２７ｂへ、より流出しにくくすることができる。 In the crystal oscillator 101, a resist or the like (not shown) may be applied between the connection portions 126a and 126b of the connection terminals 125a and 125b and the connection portions 127a and 127b. According to this, the crystal oscillator 101 can make it difficult for the conductive adhesive 42 to flow out to the connection portions 127a and 127b.

（変形例２）
図４は、変形例２の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。 (Modification 2)
FIG. 4 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the crystal oscillator of the second modification. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a common part with the said embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図４に示すように、変形例２の水晶発振器２０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、電子素子としてのコンデンサチップ５０を更に備えている。以下、コンデンサチップ５０とＩＣチップ２０との接続に関わる構成を中心に説明する。 As shown in FIG. 4, the crystal oscillator 201 of Modification 2 further includes a capacitor chip 50 as an electronic element, as compared with the crystal oscillator 1 of the above embodiment. Hereinafter, the configuration related to the connection between the capacitor chip 50 and the IC chip 20 will be mainly described.

コンデンサチップ５０は、水晶発振器２０１においてノイズ除去のパスコン、ノイズを小さくするノイズフィルタなどとして用いられている。
コンデンサチップ５０は、ＩＣチップ２０の他主面２２側の水晶振動片３０の周辺に搭載され、且つ接続端子２５ｃ，２５ｄに図示しない半田などで接続されている。
接続端子２５ｃ，２５ｄは、金属ワイヤ４３を用いたワイヤボンディングにより、パッケージ１０のベース部１１の接合端子１５ｃ，１５ｄから延設された中継端子１６ｃ，１６ｄに接続されている。 The capacitor chip 50 is used as a bypass capacitor for noise removal, a noise filter for reducing noise, and the like in the crystal oscillator 201.
The capacitor chip 50 is mounted around the crystal vibrating piece 30 on the other main surface 22 side of the IC chip 20 and is connected to the connection terminals 25c and 25d by solder or the like (not shown).
The connection terminals 25 c and 25 d are connected to relay terminals 16 c and 16 d extending from the joint terminals 15 c and 15 d of the base portion 11 of the package 10 by wire bonding using a metal wire 43.

一方、ＩＣチップ２０のコンデンサチップ５０との接続用端子である回路端子２４ｃ，２４ｄは、フリップチップ実装によりそれぞれベース部１１の接合端子１５ｃ，１５ｄと金バンプ４０を介して接続されている。
これらにより、水晶発振器２０１は、コンデンサチップ５０とＩＣチップ２０とが、電気的に接続されている。 On the other hand, the circuit terminals 24c and 24d, which are terminals for connection with the capacitor chip 50 of the IC chip 20, are connected to the joint terminals 15c and 15d of the base portion 11 via the gold bumps 40 by flip chip mounting, respectively.
As a result, in the crystal oscillator 201, the capacitor chip 50 and the IC chip 20 are electrically connected.

上述したように、水晶発振器２０１は、ＩＣチップ２０の他主面２２側にコンデンサチップ５０が搭載されていることから、コンデンサチップ５０がベース部１１に搭載されている場合と比較して、ベース部１１の平面サイズを小さくすることができる。このことから、水晶発振器２０１は、パッケージ１０の平面サイズをより小型化することができる。 As described above, since the crystal chip 201 has the capacitor chip 50 mounted on the other main surface 22 side of the IC chip 20, the base is compared with the case where the capacitor chip 50 is mounted on the base portion 11. The planar size of the part 11 can be reduced. From this, the crystal oscillator 201 can further reduce the planar size of the package 10.

なお、実施形態、変形例１、変形例２では、水晶振動片３０をＡＴカット水晶振動片としたが、音叉型水晶振動片、弾性表面波水晶振動片などとしてもよい。また、圧電振動片の材料として、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いてもよい。
また、実施形態、変形例１、変形例２では、水晶振動片３０と接続端子２５ａ，２５ｂ，１２５ａ，１２５ｂとを導電性接着剤４２を用いて接続したが、金バンプ４０などを用いたフリップチップ実装により接続してもよい。 In the embodiment, the first modification, and the second modification, the quartz crystal vibrating piece 30 is an AT-cut quartz crystal vibrating piece, but may be a tuning fork type quartz crystal vibrating piece, a surface acoustic wave quartz crystal vibrating piece, or the like. In addition to quartz, piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate may be used as the material of the piezoelectric vibrating piece.
In the embodiment, the first modification, and the second modification, the crystal vibrating piece 30 and the connection terminals 25a, 25b, 125a, and 125b are connected using the conductive adhesive 42, but the flip using the gold bump 40 or the like is used. You may connect by chip mounting.

本実施形態の水晶発振器の概略構成を示す構成図。The block diagram which shows schematic structure of the crystal oscillator of this embodiment. 本実施形態の水晶発振器の要部断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the crystal oscillator according to the embodiment. 変形例１の水晶発振器の要部平面図。The principal part top view of the crystal oscillator of the modification 1. FIG. 変形例２の水晶発振器の概略構成を示す構成図。FIG. 9 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a crystal oscillator of a second modification.

Explanation of symbols

１…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…パッケージ、１１…ベース部、１５，１５ａ，１５ｂ…接合端子、１６ａ，１６ｂ…中継端子、２０…ＩＣチップ、２１…一主面、２２…他主面、２３…絶縁層、２４，２４ａ，２４ｂ…回路端子、２５ａ，２５ｂ…接続端子、３０…圧電振動片としての水晶振動片、４３…接続部材としての金属ワイヤ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal oscillator as a piezoelectric device, 10 ... Package, 11 ... Base part, 15, 15a, 15b ... Joint terminal, 16a, 16b ... Relay terminal, 20 ... IC chip, 21 ... One main surface, 22 ... Other main surface 23 ... Insulating layer, 24, 24a, 24b ... Circuit terminal, 25a, 25b ... Connection terminal, 30 ... Crystal vibrating piece as piezoelectric vibrating piece, 43 ... Metal wire as connecting member.

Claims

A piezoelectric vibrating piece;
An IC chip having a plurality of circuit terminals on one main surface side and a plurality of connection terminals on the other main surface side through an insulating layer;
A plurality of junction terminals and a plurality of relay terminals extending from the junction terminals, the piezoelectric vibration piece and a package for accommodating the IC chip therein,
With the one main surface side of the IC chip facing the joint terminal of the package, the circuit terminal of the IC chip is connected to the joint terminal,
The piezoelectric vibrating piece is connected to the connection terminal of the IC chip,
The piezoelectric device, wherein the connection terminal is connected to the relay terminal via a connection member.

The piezoelectric device according to claim 1.
The connection terminal of the IC chip and the piezoelectric vibrating piece are connected by a conductive adhesive,
A piezoelectric device, wherein a connection portion with the connection member is formed in a region where the conductive adhesive applied on the connection terminal does not reach in the region of the connection terminal.

The piezoelectric device according to claim 1 or 2,
Further comprising an electronic element;
The electronic element is connected to the connection terminal other than the connection terminal to which the piezoelectric vibrating piece is connected,
The piezoelectric device, wherein the connection terminal to which the electronic element is connected is connected to the relay terminal through the connection member.

4. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the connection member is a metal wire or a conductive adhesive. 5.