JP2010178092A - Piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電デバイスに関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric device.
圧電デバイスとしては、支持基板上に水晶発振器回路を構成する電子部品を設けるとともに、この電子部品の上方に水晶振動子を位置させるように、水晶振動子をスペーサを介して前記支持基板に固定した構成のものが知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載の圧電デバイス(水晶発振器)は、内部に水晶振動素子が実装された容器体と、4つのスペーサを介して容器体を載置・固定する実装用基体と、容器体と実装用基体の間に位置するように、実装用基体上に実装されたIC素子とを有している。また、容器体のスペーサと接触する部位には、スペーサを介して水晶振動子とIC素子とを電気的に接続するための接合電極が設けられており、この接合電極は、半田を介してスペーサに接合されている。
As a piezoelectric device, an electronic component constituting a crystal oscillator circuit is provided on a support substrate, and the crystal resonator is fixed to the support substrate via a spacer so that the crystal resonator is positioned above the electronic component. The thing of a structure is known (refer patent document 1).
A piezoelectric device (quartz oscillator) described in Patent Literature 1 includes a container body in which a crystal resonator element is mounted, a mounting base on which the container body is placed and fixed via four spacers, and the container body and the mounting And an IC element mounted on the mounting substrate so as to be positioned between the mounting substrates. In addition, a bonding electrode for electrically connecting the crystal resonator and the IC element through the spacer is provided at a portion that contacts the spacer of the container body. The bonding electrode is connected to the spacer through the solder. It is joined to.
しかしながら、特許文献1に記載の圧電デバイス(水晶発振器)では、スペーサの平坦面で構成された上端面に半田が塗布されているため、スペーサと接合電極とを押し当てることによりこれらを接合しても、半田のフィレット(例えば、スペーサと接合電極の境界部を覆うように形成された半田の塊)を形成することができない。そのため、スペーサと接合電極との接合強度が不足する(すなわち、水晶振動子の機械的強度が不足する)。 However, in the piezoelectric device (quartz oscillator) described in Patent Document 1, since solder is applied to the upper end surface constituted by the flat surface of the spacer, the spacer and the bonding electrode are pressed to bond them together. However, a solder fillet (for example, a lump of solder formed so as to cover the boundary between the spacer and the bonding electrode) cannot be formed. For this reason, the bonding strength between the spacer and the bonding electrode is insufficient (that is, the mechanical strength of the crystal unit is insufficient).
仮に、スペーサと接合電極とを接触させた状態にて、スペーサが外側から、これらの境界部を覆う(塞ぐ)ように半田付けを行った場合には、前述したフィレットを形成することができるが、フィレットを形成するスペースが必要となり、水晶発振器の大型化を招くこととなる。また、接合電極の形状(特にスペーサから露出している部分の形状、面積)によっては、フィレットがスペーサの側面側または接合電極側に偏って形成されてしまい、この場合には、スペーサと接合電極との接合強度が不足する。
このように、特許文献1の圧電デバイス(水晶発振器)では、小型化および機械的強度の向上の両立を図ることができないという問題がある。
If soldering is performed from the outside so as to cover (close) these boundary portions in a state where the spacer and the bonding electrode are in contact with each other, the above-described fillet can be formed. A space for forming the fillet is required, which leads to an increase in the size of the crystal oscillator. In addition, depending on the shape of the bonding electrode (particularly the shape and area of the portion exposed from the spacer), the fillet is formed biased toward the side surface of the spacer or the bonding electrode. In this case, the spacer and the bonding electrode The joint strength is insufficient.
Thus, the piezoelectric device (quartz oscillator) of Patent Document 1 has a problem that it is impossible to achieve both reduction in size and improvement in mechanical strength.
本発明の目的は、小型化を図るとともに、機械的強度を向上させることができる圧電デバイスを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric device that can be reduced in size and improved in mechanical strength.
本発明は、上述の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。
[適用例1]
圧電体素子を収容したパッケージと、
前記パッケージを支持する実装基板と、
前記パッケージと前記実装基板との間に設けられ、前記パッケージと前記実装基板との間に隙間を形成するスペーサと、
前記隙間に配置され、前記圧電体素子を駆動するための電子部品とを有し、
前記スペーサは、前記パッケージ側の端面に開放する凹部を有しており、
前記スペーサおよび前記パッケージは、前記凹部に溜められたろう材により接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
これにより、小型化を図るとともに、機械的強度を向上させることができる圧電デバイスを提供することができる。
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.
[Application Example 1]
A package containing a piezoelectric element;
A mounting substrate that supports the package;
A spacer provided between the package and the mounting substrate, and forming a gap between the package and the mounting substrate;
An electronic component disposed in the gap and for driving the piezoelectric element;
The spacer has a recess that opens to the end surface on the package side,
The said spacer and the said package are joined by the brazing | wax material stored in the said recessed part, The piezoelectric device characterized by the above-mentioned.
Accordingly, it is possible to provide a piezoelectric device that can be reduced in size and improved in mechanical strength.
[適用例2]
前記凹部の内側にフィレットが形成されている適用例1に記載の圧電デバイス。
これにより、スペーサとパッケージとの接合強度を高めることができるとともに、圧電デバイスの小型化および設計自由度の向上を図ることができる。
[適用例3]
前記フィレットは、前記凹部の対向する一対の側面を接続するようなアーチ状に形成されている適用例2に記載の圧電デバイス。
これにより、スペーサとパッケージとの接合強度をより高めることができる。
[Application Example 2]
The piezoelectric device according to Application Example 1, wherein a fillet is formed inside the recess.
Accordingly, the bonding strength between the spacer and the package can be increased, and the piezoelectric device can be miniaturized and the degree of design freedom can be improved.
[Application Example 3]
The piezoelectric device according to Application Example 2, wherein the fillet is formed in an arch shape that connects a pair of opposing side surfaces of the recess.
Thereby, the joint strength between the spacer and the package can be further increased.
[適用例4]
前記スペーサは、柱状をなし、
前記凹部は、その両端が前記スペーサの側面に開放する凹条を有している適用例1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス。
これにより、凹条内に形成されたフィレットをスペーサの外側から視認することができる。その結果、スペーサとパッケージとの接合状態を容易に確認することができる。
[Application Example 4]
The spacer has a columnar shape,
4. The piezoelectric device according to any one of application examples 1 to 3, wherein the concave portion has a concave line whose both ends are open to a side surface of the spacer.
Thereby, the fillet formed in the recess can be visually recognized from the outside of the spacer. As a result, the joining state between the spacer and the package can be easily confirmed.
[適用例5]
前記凹部は、前記凹条を複数有しており、複数の前記凹条のうちの少なくとも2つの前記凹条は、互いに交わっている適用例4に記載の圧電デバイス。
これにより、凹条内に、フィレットを形成することのできる領域を大きく確保することができるため、スペーサとパッケージとの接合強度をより高めることができる。
[Application Example 5]
The piezoelectric device according to Application Example 4, wherein the recess includes a plurality of the recesses, and at least two of the recesses intersect each other.
Thereby, since the area | region which can form a fillet can be ensured large in a concave strip, the joining strength of a spacer and a package can be raised more.
[適用例6]
前記電子部品は、前記実装基板に実装され、
前記スペーサは、導電性を有し、前記圧電体素子と前記電子部品とを電気的に接続する適用例1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイス。
これにより、圧電デバイスの部品点数の削減を図ることができ、圧電デバイスの製造の簡易化、低コスト化および小型化を図ることができる。
[Application Example 6]
The electronic component is mounted on the mounting board,
The piezoelectric device according to any one of Application Examples 1 to 5, wherein the spacer has conductivity, and electrically connects the piezoelectric element and the electronic component.
Thereby, the number of parts of the piezoelectric device can be reduced, and the manufacture of the piezoelectric device can be simplified, the cost can be reduced, and the size can be reduced.
[適用例7]
前記スペーサの前記パッケージ側の端面は、湾曲凸面で構成されている適用例1ないし6のいずれかに記載の圧電デバイス。
これにより、凹部内にフィレットが形成されるとともに、スペーサのパッケージ側の端面とパッケージとの間にもフィレットが形成される。その結果、スペーサとパッケージとの接合強度をより高めることができる。
[Application Example 7]
7. The piezoelectric device according to any one of application examples 1 to 6, wherein an end surface of the spacer on the package side is configured by a curved convex surface.
Thereby, a fillet is formed in the recess, and a fillet is also formed between the end surface of the spacer on the package side and the package. As a result, the bonding strength between the spacer and the package can be further increased.
以下、本発明の圧電デバイスを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の圧電デバイスの第1実施形態を示す断面図、図2は、図1に示す圧電デバイスが備えるパッケージの上面図および下面図、図3は、図1に示す圧電デバイスが備える実装基板の上面図、図4は、図1に示す圧電デバイスが備える柱部材の斜視図、図5および図6は、それぞれ、図4に示す柱部材の接合方法を説明するための部分拡大図、図7は、図1に示す圧電デバイスをモールドした状態を示す断面図である。なお、図3については、後述する配線パターン42の図示を省略している。また、図1、図4〜図7中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図1に示す圧電デバイス1は、圧電体素子2を収容するパッケージ(収容部)3と、4つの柱部材(スペーサ)51、52、53、54を介してパッケージ3を実装(固定・支持)する実装基板4と、パッケージ3と実装基板4の間に位置するように実装基板4に実装された電子部品6とを有している。
Hereinafter, a piezoelectric device of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the piezoelectric device of the present invention, FIG. 2 is a top view and a bottom view of a package included in the piezoelectric device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the piezoelectric device shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view of a column member included in the piezoelectric device shown in FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 are partially enlarged views for explaining a method of joining the column members shown in FIG. FIGS. 7 and 7 are cross-sectional views showing a state where the piezoelectric device shown in FIG. 1 is molded. In FIG. 3, the
The piezoelectric device 1 shown in FIG. 1 mounts (fixes and supports) the
以下、これらについて、順次、詳細に説明する。
まず、圧電体素子2について説明する。
本実施形態では、圧電体素子2は、弾性表面波素子(SAWチップ)である。図2に示すように、弾性表面波素子2は、長手形状をなす圧電体基板21と、圧電体基板21上に設けられたIDT(櫛歯電極)22と、IDT22の両側に配置された一対の反射器23a、23bとを有している。
Hereinafter, these will be described in detail in order.
First, the
In the present embodiment, the
圧電体基板21は、水晶で構成されている。なお、圧電体基板21は、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム等の水晶以外の圧電材料で構成されていてもよい。
IDT22は、圧電体基板21の中央部に設けられている。このIDT22は、一対の電極22a、22bで構成されている。一対の電極22a、22bは、電極22aの電極指221aと、電極22bの電極指221bとが噛み合うように配置されている。一対の電極22a、22b間に電圧を印加すると、圧電体基板21の圧電効果によって、電極指221a、221b間に周期的なひずみが生じ、弾性表面波が励起される。励起した弾性表面波は、電極指221a、221bの連続方向(すなわち、圧電体基板21の長手方向)に沿って伝搬する。
一対の反射器23a、23bは、前述した弾性表面波の伝搬方向において、IDT22を挟んでその両側に配置されている。このような反射器23a、23bは、圧電体基板21に伝搬する弾性表面波を反射して、反射器23aと反射器23bとの間に封じ込める機能を有する。
The
The
The pair of
このようなIDT22および反射器23a、23bは、全体的に、圧電体基板21の長手方向の一端側(図2中右側の端側)にずれて形成されている。そして、圧電体基板21の他端側(図2中左側の端側)には、一対の引出電極24a、24bが形成されている。引出電極24a、24bは、それぞれ、圧電体基板21の上面(IDT22が形成されている面)から側面を介して下面に回り込むように形成されている。そして、引出電極24aは、電極22aと電気的に接続されており、引出電極24bは、電極22bと電気的に接続されている。
The
このようなIDT22(電極22a、22b)、反射器23a、23bおよび引出電極24a、24bは、それぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性の優れた金属材料により形成することができる。
このような弾性表面波素子2を備えることにより、圧電デバイス1は、SAW発振器等のSAWデバイスを構成することができる。なお、圧電体素子2は、例えば、厚みすべり振動片、音叉型振動片等の弾性表面波素子以外の振動素子であっても良い。
Such IDTs 22 (
By providing such a surface
次いで、弾性表面波素子2を収容・固定するパッケージ3について説明する。パッケージ3は、その平面視にて、略長方形状をなしている。図1に示すように、このようなパッケージ3は、板状のベース基板31と、枠状の枠部材32と、板状の蓋部材33とを有している。ベース基板31と、枠部材32と、蓋部材33とは、実装基板4側からこの順で積層されており、ベース基板31と枠部材32および枠部材32と蓋部材33は、それぞれ、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ3は、ベース基板31、枠部材32および蓋部材33で画成された内部空間Sに弾性表面波素子2を収容している。
Next, the
このようなベース基板31の構成材料としては、絶縁性(非導電性)を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材32および蓋部材33の構成材料としては、例えば、ベース基板31と同様の構成材料、Al、Cu等の各種金属材料、各種ガラス材料などを用いることができる。
As a constituent material of such a
Moreover, as a constituent material of the
図1および図2に示すように、ベース基板31の上面には、一対の内部端子34a、34bが内部空間Sに露出するように形成されている。この内部端子34a、34bの上には、それぞれ、エポキシ系、ポリイミド系等の導電性接着剤39a、39bが塗布されて(盛られて)おり、さらに、この導電性接着剤39a、39b上に、前述した弾性表面波素子2がIDT22a等が形成された面を上側(蓋部材33側)にして載置されている。そして、導電性接着剤39a、39bを硬化することにより、弾性表面波素子2を内部端子34a、34b(ベース基板31)に固定する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of
なお、この固定は、導電性接着剤39aが引出電極24a(引出電極24aの圧電体基板21の下面に位置する領域)に接触するとともに、導電性接着剤39bが引出電極24b(引出電極24bの圧電体基板21の下面に位置する領域)に接触するように、弾性表面波素子2の引出電極24a、24bが形成された側の端部を導電性接着剤39a、39b上に載置して行う。これにより、導電性接着剤39a、39bを介して、弾性表面波素子2がベース基板31に固定されるとともに、引出電極24aと内部端子34aおよび引出電極24bと内部端子34bをそれぞれ電気的に接続することができる。
In this fixing, the conductive adhesive 39a contacts the
また、図1および図2に示すように、ベース基板31の下面には、その四隅に位置するように4つの外部端子35a、35b、35c、35dが設けられている。また、端子35a〜35dは、それぞれ、実装基板4上に設けられた後述する4つの接続端子41a〜41dに対向するように位置している。
これら4つの外部端子35a〜35dのうち、外部端子35a、35bは、それぞれ、ベース基板31に形成されたビアホールを介して内部端子34a、34bに電気的に接続されたホット端子である。他の2つの外部端子35c、35dは、それぞれ、パッケージ3を実装基板4に実装するときの接合強度(スペーサ53、54とパッケージ3の接合強度)を高めるためのダミー端子である。
このような内部端子34a、34bおよび外部端子35a〜35dは、それぞれ、例えば、タングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, four
Out of these four
Such
次いで、上記のようなパッケージ3を実装(固定する)する実装基板4について説明する。図3に示すように、実装基板4は、その平面視にて、略長方形状をなしており、前述したパッケージ3のベース基板31よりも若干大きく形成されている。
このような実装基板4は、リジッド基板、フレキシブル基板あるいはリジッドフレキシブル基板のいずれでもよい。また、実装基板4の構成材料としては、絶縁性(非導電性)を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
Next, the mounting
Such a mounting
また、図2および図3に示すように、実装基板4の上面(パッケージ3側の面)には、4つの接続端子41a、41b、41c、41dと、配線パターン42とが形成されている。4つの接続端子41a〜41dは、それぞれ、パッケージ3の外部端子35a〜35dと対向するように、実装基板4の角部付近に形成されている。また、これら接続端子41a〜41dのうち、外部端子(ホット端子)35a、35bに対応する接続端子41a、41bは、それぞれ、配線パターン42と電気的に接続されている。
2 and 3, four
一方、図1に示すように、実装基板4の下面には、例えば、圧電デバイス1を実装する回路基板(図示しない)と電気的、機械的に接続される実装端子43が複数形成されている。各実装端子43は、実装基板4に形成されたビアホールを介して配線パターン42と電気的に接続されている。
なお、実装基板4の下面には、必要に応じて、後述するIC6の特性検査や、IC内部の各種情報(例えば、圧電デバイスの温度補償情報)を書き換え(調整)を行うための書込端子を形成してもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 1, on the lower surface of the mounting
Note that, on the lower surface of the mounting
このような実装基板4の上面の中央部には、電子部品6が搭載されている。電子部品6は、弾性表面波素子2を駆動するための回路素子としての例えば集積回路素子(以下、単に「IC」とも言う)である。図1に示すように、このようなIC6は、絶縁性(非導電性)の接着剤や、接着シート等の接着部材44により実装基板4に搭載されており、さらに、ワイヤボンディング(金属ワイヤ45)により、配線パターン42と電気的に接続されている。これにより、各端子(接続端子41a、41bおよび実装端子43)とIC6とが、配線パターン42を介して電気的に接続される。
An
このような実装基板4は、その上面側にて、柱部材(スペーサ)51〜54を介してパッケージ3を固定している。柱部材51〜54は、実装基板4とパッケージ3の間に、IC6等を搭載するための隙間を形成する機能を有している。これにより、パッケージ3とIC6とを圧電デバイス1の高さ方向に重ねる(積層する)ことができるため、圧電デバイス1の小型化を図ることができる。
Such a mounting
柱部材51は、実装基板4の接続端子41aと、パッケージ3の外部端子35aとの間に設けられている。これと同様に、柱部材52は、接続端子41bと外部端子35bとの間、柱部材53は、接続端子41cと外部端子35cとの間、柱部材54は、接続端子41dと外部端子35dとの間に、それぞれ設けられている。このような各柱部材51〜54は、半田(ろう材)により、接続端子41a〜41dおよび外部端子35a〜35dとそれぞれ接合されている。
The
以下、この柱部材51〜54の具体的な構成について説明するが、これら柱部材51〜54は、互いに同様の構成であるため、柱部材51について代表して説明し、柱部材52〜54については、その説明を省略する。
図4に示すように、柱部材51は、全体的に直角柱である。また、柱部材51の横断面形状は、略正方形状である。
Hereinafter, although the concrete structure of these column members 51-54 is demonstrated, since these column members 51-54 are the mutually same structures, it demonstrates about the
As shown in FIG. 4, the
このような柱部材51の上面(上端面)511には、上面511に開放する凹条(凹部)512が形成されている。凹条512は、その一端が側面513に、他端が側面513に対向する側面514にそれぞれ開放している。このような凹条512は、柱部材51とパッケージ3(外部端子35a)とを接合するため半田を溜める半田溜まりとして機能するものである。
On such an upper surface (upper end surface) 511 of the
また、凹条512は、上面511に対して略90度傾くとともに互いに平行な一対の側面512a、512bと、上面511に平行な底面512cとを有している。言い換えれば、凹条512の内部空間の横断面形状は、略正方形状または略長方形状をなしている。このような凹条512の幅W(側面512a、512bの離間距離)としては、特に限定されないが、0.01mm〜0.1mm程度であるのが好ましい。
The
ここで、柱部材51とパッケージ3との接合は、後述するように、柱部材の上面511に、凹条512の開口を覆うように半田ペースト(ペースト状のろう材)を塗布して行われるが、幅Wを上記範囲とすることにより、上面511に塗布した半田ペーストを、その粘性により、凹条512内に垂れ込まずに、凹条512の開口を覆うように留めておくことができる。これにより、後述するように、パッケージ3と柱部材51と接合する際に、凹条512内に半田フィレットが形成され、これらの接合強度をより高めることができる。
また、凹条512の深さTとしては、特に限定されないが、0.01mm〜0.1mm程度であるのが好ましい。凹条512の側面513、514を、前述した半田フィレットを形成するのに十分な面積(特に、柱部材51の高さ方向の長さ)とすることができ、これにより、パッケージ3と柱部材51の接合強度をより高めることができる。
Here, the joining of the
Further, the depth T of the
このような柱部材51は、導電性を有していることが好ましい。これにより、柱部材51を介して、実装基板4に形成された接続端子41aとパッケージ3に形成された外部端子35aとを電気的に接続することができる(すなわち、柱部材51を介して、IC6と弾性表面波素子2とを電気的に接続することができる)。これにより、圧電デバイス1の部品点数の削減を図ることができ(例えば、接続端子41aと外部端子35aとを電気的に接続する金属ワイヤ等を設けなくてもよいため)、製造の簡易化、低コスト化および小型化を図ることができる。
Such a
このような柱部材51の構成としては、柱部材51を介して接続端子41aと外部端子35aとを電気的に接続することができれば特に限定されない。例えば、柱部材51は、Au、Ag、Cu、Al等の導電性を有する各種金属材料を主材料として構成してもよいし、また、各種樹脂材料、セラミックスで構成された非導電性の基体の表面に、メッキ等の導電性膜を形成することにより構成してもよい。
The configuration of the
次いで、このような構成の柱部材51と実装基板4、パッケージ3との接合方法について、図5および図6に基づいて説明する。なお、図5および図6では、それぞれ、柱部材51の周辺のみを図示し、それ以外の部分については、図示を省略している。
まず、柱部材51を実装基板4に接合する。図5に示すように、柱部材51の実装基板4への接合は、[1]柱部材51を、凹条512が形成されていない側の端面を実装基板4側に向けて、実装基板4の上面に形成された接続端子41a上に載置する工程と、[2]柱部材51と接続端子41aの境界部B1の一部または全域(全周)を半田付けすることにより、柱部材51と接合端子41a(パッケージ3)とを接合する工程とを有している。境界部B1を半田付けする際、溶融した半田が接続端子41aにぬれ広がり、境界部B1を覆うようにフィレット71が形成される。これにより、柱部材51と接合端子41aとの接合強度が高まる。また、外部からフィレット71が視認できるため、柱部材51と接合端子41aとの接合状態を容易に確認することができる。
Next, a method of joining the
First, the
次いで、パッケージ3を柱部材51の上端面511に接合する。図6に示すように、パッケージ3の柱部材51への接合は、[1]柱部材51の上面511に、凹条512の開口を覆うように半田ペースト72を塗布する工程と、[2]柱部材51の上面511にパッケージ3を載置し、半田ペースト72を溶融・固化することにより、外部端子35aと柱部材51とを接合する工程とを有している。
Next, the
ここで、柱部材51の上面511にパッケージ3を載置し、半田ペースト72を溶融した際、半田ペースト72が凹条512の側面512a、512bおよび外部端子35a(凹条512の内部空間に臨む領域)にぬれ広がり、これが固化することにより、凹条512内に、凹条512と外部端子35aとの境界部B2を覆うフィレット73が形成される(図6(c)参照)。これにより、柱部材51と外部端子35aとの接合強度を高めることができる。
特に、本実施形態では、フィレット73が、外部端子35aを介して、凹条512の側面512a、512b同士を橋架け(接続)するようにアーチ状に形成されているため、柱部材51と外部端子35aとの接合強度をより高めることができる。
Here, when the
In particular, in this embodiment, the
また、半田ペースト72は、外部端子35aの凹条512の内部空間に臨む領域にぬれ広がり、その他の領域にはほとんどぬれ広がらないため、外部端子35aの形状(平面視形状)を自由に設計することができる。これにより、圧電デバイス1の設計の自由度が増す。
また、このような柱部材51を用いることにより、柱部材51の外側にフィレットが形成されないため、柱部材51の上端面511の周囲にフィレットを形成するスペースを予め確保する必要がなく、その分、圧電デバイス1の小型化を図ることができる。
また、前述したように、本実施形態では、凹条512の両端が、柱部材51の側面513、514に開放しているため、凹条512内に形成されたフィレット73を柱部材51の外側から視認することができる。これにより、柱部材51と外部端子35a(パッケージ3)との接合状態を容易に確認することができる。
Further, since the
Further, by using such a
Further, as described above, in the present embodiment, since both ends of the
以上、本実施形態の圧電デバイス1について説明したが、図7に示すように、このような圧電デバイス1に流動性のある樹脂で構成されたモールド材8を流し込み、パッケージ3の蓋部材33の上面および実装基板4の下面がそれぞれ外部に露出するように、圧電デバイス1全体をモールド材8で覆ってもよい。
また、本実施形態では、図3に示すように、各柱部材51〜54に形成された凹条が互いに同じ方向(図3中縦方向)に延在しているが、凹条の延在方向としては、特に限定されず、例えば、各凹条が図3中横方向に延在していてもよいし、異なる方向に延在する凹条が混在していてもよい。
As described above, the piezoelectric device 1 of the present embodiment has been described. As shown in FIG. 7, the
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 3, although the groove formed in each column member 51-54 is extended in the mutually same direction (vertical direction in FIG. 3), extension of a groove The direction is not particularly limited, and for example, each concave line may extend in the horizontal direction in FIG. 3, or may be mixed with concave lines extending in different directions.
また、本実施形態では、スペーサとして、4本の柱部材51〜54を用いた構成としているが、スペーサとしては、前述したような機能を発揮することができれば、その形状や数について特に限定されない。例えば、スペーサとして、実装基板4の縁部全周に設けられた枠状の部材を用いてもよいし、1本〜3本あるいは5本以上の柱部材を用いてもよい。
Moreover, in this embodiment, although it is set as the structure using the four pillar members 51-54 as a spacer, if the function as mentioned above can be exhibited as a spacer, it will not specifically limit about the shape and number. . For example, as the spacer, a frame-like member provided around the entire edge of the mounting
また、本実施形態では、各柱部材51〜54の形状を横断面形状が略四角形をなす直角柱とした構成であったが、各柱部材51〜54の形状としては、特に限定されない。例えば、各柱部材51〜54は、その横断面形状が円形状、楕円形状、三角形状、五角形状等であってもよい。また、各柱部材51〜54は、その縦断面形状が平行四辺形、台形等であってもよい。
Moreover, in this embodiment, although the shape of each column member 51-54 was the structure made into the right-angled column whose cross-sectional shape makes a substantially square shape, it does not specifically limit as a shape of each column member 51-54. For example, each of the
<第2実施形態>
次に、本発明の圧電デバイスの第2実施形態について説明する。
図8は、本発明の第2実施形態に係る圧電デバイスが備える柱部材を示す斜視図である。なお、図8中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第2実施形態の圧電デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the piezoelectric device of the present invention will be described.
FIG. 8 is a perspective view showing a column member included in the piezoelectric device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the upper side is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.
Hereinafter, the piezoelectric device according to the second embodiment will be described focusing on the differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第2実施形態にかかる圧電デバイスは、柱部材の形状が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、4つの柱部材55について説明するが、これらは、互いに同様の構成であるため、1つの柱部材55について代表して説明し、他の柱部材55については、その説明を省略する。
The piezoelectric device according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the shape of the column member is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
Hereinafter, the four
図8に示すように、柱部材55の上面551には、上面551に開放する2本の凹条552a、552bからなる凹部552が形成されている。これら2本の凹条552a、552bは、互いに直交するように形成されている。また、凹条552aは、その一端が側面554に、他端が側面554に対向する側面555にそれぞれ開放しており、凹条552bは、その一端が側面556に、他端が側面556に対向する側面557にそれぞれ開放している。
As shown in FIG. 8, the
凹部552をこのような構成とすることにより、例えば、第1実施形態の柱部材よりもさらに、フィレットを形成することのできる領域を大きく確保することができる。これにより、柱部材51と外部端子35aとの接合強度をより高めることができ、圧電デバイスの強度がより向上する。
なお、本実施形態では、2本の凹条552a、552bが、互いに直交する形態について説明したが、このような凹条の本数および交わる角度については、それぞれ、特に限定されない。また、複数の凹条は、それぞれ、交わらなくてもよい(すなわち、平行であってもよい)。
By setting the
In the present embodiment, the two
<第3実施形態>
次に、本発明の圧電デバイスの第2実施形態について説明する。
図9は、本発明の第3実施形態に係る圧電デバイスが備える柱部材を示す平面図および断面図、図10は、図9に示す柱部材とパッケージとの接合状態を示す図である。なお、図10の断面は、図9中のA−A線断面に相当する。また、図9および図10の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
<Third Embodiment>
Next, a second embodiment of the piezoelectric device of the present invention will be described.
FIG. 9 is a plan view and a cross-sectional view showing a pillar member included in a piezoelectric device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a view showing a joined state between the pillar member and the package shown in FIG. 10 corresponds to a cross section taken along line AA in FIG. Further, the upper side of FIGS. 9 and 10 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.
以下、第3実施形態の圧電デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態にかかる圧電デバイスは、柱部材の形状が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、4つの柱部材56について説明するが、これらは、互いに同様の構成であるため、1つの柱部材56について代表して説明し、他の柱部材56については、その説明を省略する。
Hereinafter, the piezoelectric device according to the third embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiments, and description of similar matters will be omitted.
The piezoelectric device according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the shape of the column member is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
Hereinafter, the four
図9に示すように、柱部材56は、その平面視形状が円形状をなしている。また、柱部材56の上面561は、湾曲凸面で構成されている。また、上面561には、この上面561に開放する2本の凹条562a、562bからなる凹部562が形成されている。2本の凹条562a、562bは、互いに直交するように形成されている。なお、上面561の湾曲凸面の曲率は、特に限定されず、例えば、凹条562a、562bの深さTを半径とする円の曲率である1/Tにすることができる。
As shown in FIG. 9, the
このような構成の柱部材56とパッケージ3の外部端子35aとを、第一実施形態と同様の工程により接合すると、図10に示すように、凹部562内にフィレット73が形成されるとともに、上面561と外部端子35aとの間にもフィレット74が形成される。これにより、柱部材56と外部端子35aとの接合強度をより高めることができる。なお、フィレット74は、図10中の横方向において、柱部材56から突出していないため、フィレット74が、圧電デバイスの小型化を阻害することを防止できる。
When the
なお、本実施形態では、凹部562が、互いに直交する2本の凹条562a、562bで構成されているものについて説明した凹部562の構成は、これに限定されない。たとえば、2本の凹条の交わる角度は限定されない(交わらなくてもよい)。また、凹条の本数も、例えば1本でもよいし3本以上であってもよい。
また、柱部材56の上面561は、湾曲凸面で構成されていなくてもよく、例えば、上面561の中央部から縁部に向けて傾斜した傾斜面で構成されていてもよい。
In the present embodiment, the configuration of the
Further, the
<第4実施形態>
次に、本発明の圧電デバイスの第4実施形態について説明する。
図11は、本発明の第4実施形態に係る圧電デバイスが備える柱部材を示す斜視図、図12は、図11に示す柱部材とパッケージとの接合状態を示す図である。なお、図11および図12の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the piezoelectric device of the present invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing a pillar member included in a piezoelectric device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view showing a joined state between the pillar member and the package shown in FIG. 11 and 12, the upper side is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.
以下、第4実施形態の圧電デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態にかかる圧電デバイスは、柱部材の形状が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、4つの柱部材57について説明するが、これらは、互いに同様の構成であるため、1つの柱部材57について代表して説明し、他の柱部材57については、その説明を省略する。
Hereinafter, the piezoelectric device according to the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The piezoelectric device according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the shape of the column member is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
Hereinafter, the four
図11に示すように、柱部材57の上面571は、互いに対向する辺572a、572bから中央へ向けて下側に傾斜した一対の傾斜面571a、571bで構成されている。また、上面571には、この上面571に開放する凹条573が形成されている。この凹条573は、辺572a、572bに対して平行な方向へ延在し、その一端が側面574に開放するとともに、他端が側面574と対向する側面575に開放している。
このような構成の柱部材57とパッケージ3の外部端子35aとを、第一実施形態と同様の工程により接合すると、図12に示すように、凹条573内のみならず、上面571(傾斜面571a、571b)と外部端子35aとの間にも、フィレット74が形成される。これにより、柱部材57と外部端子35aとの接合強度をより高めることができる。
As shown in FIG. 11, the
When the
以上、本発明の圧電デバイスを図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、本発明の圧電デバイスは、前記各実施形態のうち、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、圧電体素子として表面弾性波素子を用いた構成について説明したが、圧電体素子としては、これに限定されず、例えば、水晶等の圧電体を用いたジャイロセンサであってもよい。
The piezoelectric device of the present invention has been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the configuration of each part is replaced with an arbitrary configuration having the same function. be able to. Moreover, other arbitrary structures and processes may be added. Moreover, the piezoelectric device of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above-described embodiments.
In the above-described embodiment, the configuration using the surface acoustic wave element as the piezoelectric element has been described. However, the piezoelectric element is not limited to this, and may be, for example, a gyro sensor using a piezoelectric body such as crystal. There may be.
1……圧電デバイス 2……圧電体素子(弾性表面波素子) 21……圧電基板 22a、22b……IDT 23a、23b……反射器 24a、24b……引出電極 3……パッケージ 31……ベース基板 32……枠部材 33……蓋部材 34a、34b……内部端子 35a〜35d……外部端子 39a、39b……導電性接着剤 4……実装基板 41a〜41d……接続端子 42……配線パターン 43……実装端子 44……接着部材 45……金属ワイヤ 51〜54……柱部材(スペーサ) 511……上面 512……凹条(凹部) 512a、512b……側面 512c……底面 513、514……側面 55……柱部材 551……上面 552……凹部 552a、552b……凹条 554〜557……側面 56……柱部材 561……上面 562……凹部 562a、562b……凹条 57……柱部材 571……上面 571a、571b……傾斜面 572a、572b……辺 573……凹条 574、575……側面 6……電子部品(IC) 71、73、74……フィレット 72……半田ペースト 8……モールド材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
前記パッケージを支持する実装基板と、
前記パッケージと前記実装基板との間に設けられ、前記パッケージと前記実装基板との間に隙間を形成するスペーサと、
前記隙間に配置され、前記圧電体素子を駆動するための電子部品とを有し、
前記スペーサは、前記パッケージ側の端面に開放する凹部を有しており、
前記スペーサおよび前記パッケージは、前記凹部に溜められたろう材により接合されていることを特徴とする圧電デバイス。 A package containing a piezoelectric element;
A mounting substrate that supports the package;
A spacer provided between the package and the mounting substrate, and forming a gap between the package and the mounting substrate;
An electronic component disposed in the gap and for driving the piezoelectric element;
The spacer has a recess that opens to the end surface on the package side,
The said spacer and the said package are joined by the brazing | wax material stored in the said recessed part, The piezoelectric device characterized by the above-mentioned.
前記凹部は、その両端が前記スペーサの側面に開放する凹条を有している請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス。 The spacer has a columnar shape,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, wherein the concave portion has a concave line whose both ends are open to a side surface of the spacer.
前記スペーサは、導電性を有し、前記圧電体素子と前記電子部品とを電気的に接続する請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイス。 The electronic component is mounted on the mounting board,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 5, wherein the spacer has conductivity and electrically connects the piezoelectric element and the electronic component.
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JP2009018853A JP2010178092A (en) | 2009-01-29 | 2009-01-29 | Piezoelectric device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012115239A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 株式会社大真空 | Piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibrating reed, and method for manufacturing piezoelectric vibrator |
-
2009
- 2009-01-29 JP JP2009018853A patent/JP2010178092A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012115239A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 株式会社大真空 | Piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibrating reed, and method for manufacturing piezoelectric vibrator |
US9130148B2 (en) | 2011-02-25 | 2015-09-08 | Daishinku Corporation | Piezoelectric resonator plate, piezoelectric resonator, method for manufacturing piezoelectric resonator plate, and method for manufacturing piezoelectric resonator |
JP5880538B2 (en) * | 2011-02-25 | 2016-03-09 | 株式会社大真空 | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, and method for manufacturing piezoelectric vibrator |
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