JP2011129726A - Base of package for electronic component, and package for electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子機器等に用いられる電子部品用パッケージのベース、電子部品用パッケージに関する。 The present invention relates to a base for an electronic component package used in an electronic device or the like, and an electronic component package.
気密封止を必要とする電子部品の例として、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等の圧電振動デバイスが挙げられる。これら各製品では、いずれも水晶振動板の表面に金属薄膜電極が形成され、この金属薄膜電極を外気から保護するために水晶振動板(具体的には金属薄膜電極が気密封止されている。 Examples of electronic components that require hermetic sealing include piezoelectric vibration devices such as crystal resonators, crystal filters, and crystal oscillators. In each of these products, a metal thin film electrode is formed on the surface of the crystal diaphragm, and the crystal diaphragm (specifically, the metal thin film electrode is hermetically sealed to protect the metal thin film electrode from the outside air.
これら圧電振動デバイスは部品の表面実装化の要求から、セラミック等の絶縁材料からなるパッケージ内に気密的に収納する構成が増加している。例えば、特許文献1には、水晶振動板の搭載部を有するベース(実装基板)と断面が逆凹形の蓋(カバー)とからなり、これらを気密的に封止したセラミック材料からなるパッケージを回路基板に搭載し、はんだなどの導電性接合材を介して接合する構成が開示されている。
Due to the demand for surface mounting of components, these piezoelectric vibration devices are increasingly being stored in a package made of an insulating material such as ceramic. For example,
この従来の圧電振動デバイスでは、ベースの底面に端子電極が形成され、はんだ(導電性接合材)の這い上がりによる接続状態を確認するために、当該端子電極がベースの側面に形成されたキャスタレーションによりベースの底面から側面に延出している。 In this conventional piezoelectric vibration device, a terminal electrode is formed on the bottom surface of the base, and a castellation in which the terminal electrode is formed on the side surface of the base in order to confirm the connection state due to the rising of the solder (conductive bonding material) Extends from the bottom of the base to the side.
ところで、この従来の圧電振動デバイスを搭載する回路基板には、加工の容易性とコスト的なメリットから、網目状のガラス繊維にエポキシ樹脂材を含浸させたいわゆるガラスエポキシ基板が広く使用されている。また、この回路基板の電極パターン上部には、スクリーン印刷などの手法により、はんだペーストが塗布されている。そして、この回路基板の電極パターンに、上記圧電振動デバイスのパッケージの端子電極を重ね合わせた状態で搭載して、溶融炉(加熱炉など)にてはんだペーストを溶融させて回路基板上に圧電振動デバイスをはんだ接合する。 By the way, a so-called glass epoxy substrate in which a mesh-like glass fiber is impregnated with an epoxy resin material is widely used for a circuit board on which the conventional piezoelectric vibration device is mounted because of ease of processing and cost advantages. . In addition, a solder paste is applied to the upper part of the electrode pattern of the circuit board by a method such as screen printing. Then, the terminal electrode of the package of the piezoelectric vibration device is mounted on the electrode pattern of the circuit board, and the solder paste is melted in a melting furnace (such as a heating furnace) to cause piezoelectric vibration on the circuit board. Solder the device.
しかしながら、パッケージと回路基板との間で熱膨張差により、これらパッケージと回路基板とを接合するはんだに応力が生じ、クラックが発生することがある。特に、パッケージとしてアルミナ等のセラミック材料を用い、回路基板としてガラスエポキシ基板を用いた組み合わせ構成であって、さらに車載用などの耐熱用途向けに使用した場合、高温環境下で当該パッケージと回路基板とを使用するので、パッケージの熱膨張係数に対して回路基板の熱膨張係数が大きくなり、はんだから疲労破壊が生じやすくなる。このように、通常の温度環境ではそれほど問題にならなかったはんだクラックの問題点が高温環境では顕著にあらわれ、さらに当該パッケージと回路基板とに衝撃が加わると、はんだクラック部分から剥離が生じるといった問題点があった。 However, due to a difference in thermal expansion between the package and the circuit board, stress may be generated in the solder that joins the package and the circuit board, and cracks may occur. In particular, when a ceramic material such as alumina is used as a package and a glass epoxy substrate is used as a circuit board, and the heat resistance application such as a vehicle is used, the package and the circuit board Therefore, the thermal expansion coefficient of the circuit board is larger than the thermal expansion coefficient of the package, and fatigue breakdown is likely to occur from the solder. As described above, the problem of solder cracks, which did not become a serious problem in normal temperature environments, appears prominently in high temperature environments, and further, when an impact is applied to the package and circuit board, peeling from the solder cracks occurs. There was a point.
これに対して上記特許文献2では、ベースの底面の端子電極について一対の二層構造の端子電極とし、これらの一層目の端子電極より上部にある二層目の端子電極を小さく形成することで、接合はんだ内の気泡などを放出することではんだクラックの発生を抑制するものである。しかしながら、上記特許文献2の端子構成のみでは、上述のようなパッケージと回路基板との間で熱膨張差によるパッケージと回路基板とを接合するはんだに対して生じる応力を十分に逃がすことができない。すなわち周囲温度環境が比較的低いとき、あるいは高温環境から常温以下に下がったときには端子電極の外郭付近のはんだ部分に対して応力が集中する。反対に周囲温度環境が比較的高いとき、あるいは常温以下の環境から高温に上がったときには端子電極の内郭付近のはんだ部分に対して応力が集中する。このような温度環境の変化に対してはんだ部分に生じる応力の影響を軽減することができず、結果としてはんだクラックの問題を解決できないものであった。
On the other hand, in
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、はんだクラックを防止して電子部品用パッケージと回路基板の搭載接合の信頼性を向上させる電子部品用パッケージのベース、電子部品用パッケージを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an electronic component package base and an electronic component package that prevent solder cracks and improve the reliability of mounting and bonding between the electronic component package and the circuit board. It is intended to provide.
本発明では、電子部品素子を保持する電子部品用パッケージのベースにおいて、前記ベースの底面は平面視矩形とされ、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する平面視矩形の複数の端子電極が形成されており、前記端子電極の上面には金属膜からなるバンプが積層一体形成されており、前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの外郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の外郭端部からも隔離した状態で形成されている。 In the present invention, in the base of the electronic component package that holds the electronic component element, the bottom surface of the base is rectangular in plan view, and a plurality of terminals in rectangular shape in plan view that are joined to an external circuit board using a conductive bonding material. An electrode is formed, and a bump made of a metal film is integrally formed on the upper surface of the terminal electrode, the bump is smaller than the terminal electrode, and the outer periphery of the bump is at the base center point of the electronic component package On the other hand, it is formed concentrically or concentrically with an ellipse, or is formed in a state in which a point-symmetric inclined portion is formed and is isolated from the outer edge of the terminal electrode.
上記構成により、平面視矩形のベースに対して平面視矩形の端子電極を形成することで形成面積を必要最大限に形成することができるので、ベースが小型化されても回路基板の電極パターンに対応して接合面積を低下させることがない。 With the above-described configuration, the formation area can be formed to the maximum necessary by forming the terminal electrode having a rectangular shape in plan view with respect to the base having a rectangular shape in plan view. Correspondingly, the bonding area is not reduced.
前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの外郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の外郭端部からも隔離した状態で形成されているので、前記バンプの外郭より外側で浮き上がった端子電極と回路基板の電極パターンの隙間部分に導電性接合材(はんだ)がたまり、この隙間部分での導電性接合材の厚さを厚くできるので、端子電極と回路基板の電極パターンとの接合強度を高めることができる。 The bump is smaller than the terminal electrode, and the outer periphery of the bump is formed concentrically or concentrically with respect to the base center point of the electronic component package, or a point-symmetric inclined portion is formed, and the terminal electrode The conductive bonding material (solder) accumulates in the gap portion between the terminal electrode and the electrode pattern of the circuit board that floats outside the outer portion of the bump, and this gap portion. Therefore, the bonding strength between the terminal electrode and the electrode pattern of the circuit board can be increased.
特に、前記バンプの外郭よりベース外側と前記平面視矩形の端子電極の外郭よりベース内側の間に生じる回路基板の電極パターンとの隙間部分は、電子部品用パッケージのベース中心点から遠い領域ほど導電性接合材(はんだ)が次第に沢山たまるように構成されるので、電子部品用パッケージと回路基板との熱膨張差の最大部分に近づくほど導電性接合材による接合強度を徐々に高めることができる。結果として、不要に導電接合材の塗布量を増やすことなく応力が最大限に加わる領域でのさらなる接合強度の向上が行える。また電子部品用パッケージと回路基板との熱膨張差によって生じるベースの外側付近の導電性接合材の内部に対して生じる応力も徐々に緩和することができる。導電性接合材がはんだ等の金属ろう材の場合では、はんだ内の金属すべりを吸収できる。 In particular, a gap portion between the outer side of the bump and the electrode pattern of the circuit board that is formed between the outer side of the rectangular terminal electrode and the inner side of the base electrode in the plan view is more conductive in a region farther from the base center point of the electronic component package. Since the conductive bonding material (solder) is configured to gradually accumulate, the bonding strength of the conductive bonding material can be gradually increased toward the maximum portion of the difference in thermal expansion between the electronic component package and the circuit board. As a result, it is possible to further improve the bonding strength in the region where the stress is applied to the maximum without unnecessarily increasing the application amount of the conductive bonding material. Also, the stress generated on the inside of the conductive bonding material near the outside of the base caused by the difference in thermal expansion between the electronic component package and the circuit board can be gradually relaxed. When the conductive bonding material is a metal brazing material such as solder, metal slip in the solder can be absorbed.
また前記バンプによって浮き上がった隙間領域に形成される厚みの厚い導電性接合材とバンプの存在する隙間領域に形成される厚みの薄い導電性接合材との境界領域は、電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成されるため、これらの境界部の導電性接合材に加わる回路基板の収縮時あるいは膨張時の応力も緩和され、当該境界部を基点とするクラックの影響も生じにくい。 The boundary region between the thick conductive bonding material formed in the gap region raised by the bump and the thin conductive bonding material formed in the gap region where the bump exists is the center of the base of the electronic component package. Concentric circles or concentric ellipses with respect to the point, or a point-symmetric inclined part is formed, so that the stress at the time of contraction or expansion of the circuit board applied to the conductive bonding material at these boundaries is also It is alleviated and is less likely to be affected by cracks with the boundary as a base point.
また前記バンプは端子電極と金属膜を積層一体化しているので極めて容易かつ安価に前記バンプを形成することができる。 In addition, since the bump is formed by integrating the terminal electrode and the metal film, the bump can be formed very easily and inexpensively.
また本発明では、電子部品素子を保持する電子部品用パッケージのベースにおいて、前記ベースの底面は平面視矩形とされ、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する平面視矩形の複数の端子電極が形成されており、前記端子電極の上面には金属膜からなるバンプが積層一体形成されており、前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの内郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の内郭端部からも隔離した状態で形成されている。 In the present invention, in the base of the electronic component package that holds the electronic component element, the bottom surface of the base is rectangular in plan view, and a plurality of rectangular in plan view that are joined to an external circuit board using a conductive bonding material. A terminal electrode is formed, and a bump made of a metal film is integrally formed on the upper surface of the terminal electrode, the bump is smaller than the terminal electrode, and the inner surface of the bump is the center of the base of the electronic component package It is formed concentrically or concentrically with respect to the point, or is formed in a state in which a point-symmetric inclined portion is formed and is isolated from the inner end portion of the terminal electrode.
上記構成により、平面視矩形のベースに対して平面視矩形の端子電極を形成することで形成面積を必要最大限に形成することができるので、ベースが小型化されても回路基板の電極パターンに対応して接合面積を低下させることがない。 With the above-described configuration, the formation area can be formed to the maximum necessary by forming the terminal electrode having a rectangular shape in plan view with respect to the base having a rectangular shape in plan view. Correspondingly, the bonding area is not reduced.
前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの内郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の内郭端部からも隔離した状態で形成されているので、前記バンプの内郭より内側で浮き上がった端子電極と回路基板の電極パターンの隙間部分に導電性接合材(はんだ)がたまり、この隙間部分での導電性接合材の厚さを厚くできるので、端子電極と回路基板の電極パターンとの接合強度を高めることができる。 The bump is smaller than the terminal electrode, and the inside of the bump is formed concentrically or concentrically with respect to the center center point of the electronic component package, or a point-symmetric inclined portion is formed, and the terminal Since it is formed in a state of being isolated from the inner edge of the electrode, a conductive bonding material (solder) accumulates in the gap portion between the terminal electrode and the electrode pattern of the circuit board that floats inside the inner edge of the bump, Since the thickness of the conductive bonding material in the gap portion can be increased, the bonding strength between the terminal electrode and the electrode pattern of the circuit board can be increased.
特に、前記バンプの内郭よりベース内側と前記平面視矩形の端子電極の内郭よりベース外側の間に生じる回路基板の電極パターンとの隙間部分は、電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、この隙間領域にたまる厚さの厚い導電性接合材(はんだ)も同様に電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成されるので、回路基板の収縮時あるいは膨張時に生じるベースの中心付近の導電性接合材の内部に対して生じる応力が徐々に緩和することができる。導電性接合材がはんだ等の金属ろう材の場合では、はんだ内の金属すべりを吸収できる。また、導電性接合材による電子部品用パッケージと回路基板との接合強度にもばらつきが生じにくくなり、導電性接合材による不要な応力の発生をもなくすこともできる。 In particular, a gap portion between the inner side of the bump and the inner side of the base from the inner side of the terminal electrode and the outer side of the base electrode of the rectangular terminal electrode in plan view is a gap between the base point of the electronic component package. Concentric circles or concentric ellipses are formed, or point-symmetrical slopes are formed, and a thick conductive bonding material (solder) that accumulates in this gap region is also at the base center point of the electronic component package. On the other hand, it is formed concentrically or concentrically with an ellipse, or is formed with a point-symmetric slope, so that it occurs with respect to the inside of the conductive bonding material near the center of the base that occurs when the circuit board contracts or expands. The stress can be gradually relaxed. When the conductive bonding material is a metal brazing material such as solder, metal slip in the solder can be absorbed. Further, the bonding strength between the electronic component package and the circuit board due to the conductive bonding material is less likely to vary, and generation of unnecessary stress due to the conductive bonding material can be eliminated.
また前記バンプによって浮き上がった隙間領域に形成される厚みの厚い導電性接合材とバンプの存在する隙間領域に形成される厚みの薄い導電性接合材との境界領域も、電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成されるため、これらの境界部の導電性接合材に加わる回路基板の収縮時あるいは膨張時の応力も緩和され、当該境界部を基点とするクラックの影響も生じにくい。 The boundary region between the thick conductive bonding material formed in the gap region raised by the bump and the thin conductive bonding material formed in the gap region where the bump exists is also the center of the base of the electronic component package. Concentric circles or concentric ellipses with respect to the point, or a point-symmetric inclined part is formed, so that the stress at the time of contraction or expansion of the circuit board applied to the conductive bonding material at these boundaries is also It is alleviated and is less likely to be affected by cracks with the boundary as a base point.
また前記バンプは端子電極と金属膜を積層一体化しているので極めて容易かつ安価に前記バンプを形成することができる。 In addition, since the bump is formed by integrating the terminal electrode and the metal film, the bump can be formed very easily and inexpensively.
また本発明では、電子部品素子を保持する電子部品用パッケージのベースにおいて、前記ベースの底面は平面視矩形とされ、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する平面視矩形の複数の端子電極が形成されており、前記端子電極の上面には金属膜からなるバンプが積層一体形成されており、前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの外郭と内郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して前記バンプの同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の外郭端部および内郭端部からも隔離した状態で形成されている。 In the present invention, in the base of the electronic component package that holds the electronic component element, the bottom surface of the base is rectangular in plan view, and a plurality of rectangular in plan view that are joined to an external circuit board using a conductive bonding material. A terminal electrode is formed, and a bump made of a metal film is integrally formed on the upper surface of the terminal electrode, the bump is smaller than the terminal electrode, and the outer and inner surfaces of the bump are the electronic component package. The bump is formed concentrically or concentrically with respect to the base center point, or is formed in a state where a point-symmetrical inclined portion is formed and is isolated from the outer edge and inner edge of the terminal electrode. Has been.
上記構成により、平面視矩形のベースに対して平面視矩形の端子電極を形成することで形成面積を必要最大限に形成することができるので、ベースが小型化されても回路基板の電極パターンに対応して接合面積を低下させることがない。 With the above-described configuration, the formation area can be formed to the maximum necessary by forming the terminal electrode having a rectangular shape in plan view with respect to the base having a rectangular shape in plan view. Correspondingly, the bonding area is not reduced.
前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの外郭と内郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の外郭端部および内郭端部からも隔離した状態で形成されているので、前記バンプの外郭より外側で浮き上がった端子電極と回路基板の電極パターンの隙間部分、および前記バンプの内郭より内側で浮き上がった端子電極と回路基板の電極パターンの隙間部分に導電性接合材(はんだ)がたまり、この隙間部分での導電性接合材の厚さを厚くできるので、端子電極と回路基板の電極パターンとの接合強度を高めることができる。 The bump is smaller than the terminal electrode, and the outline and the outline of the bump are formed concentrically or concentrically with respect to the base center point of the electronic component package, or a point-symmetric inclined portion is formed, In addition, since it is formed in a state of being isolated from the outer edge and inner edge of the terminal electrode, the gap between the terminal electrode and the electrode pattern of the circuit board that floats outside the outer edge of the bump, and the inner area of the bump Conductive bonding material (solder) accumulates in the gap between the terminal electrode floating on the inner side of the outline and the electrode pattern of the circuit board, and the thickness of the conductive bonding material in this gap can be increased, so the terminal electrode and the circuit board The bonding strength with the electrode pattern can be increased.
特に、前記バンプの外郭よりベース外側と前記平面視矩形の端子電極の外郭よりベース内側の間に生じる回路基板の電極パターンとの隙間部分は、電子部品用パッケージのベース中心点から遠い領域ほど導電性接合材(はんだ)が次第に沢山たまるように構成されるので、電子部品用パッケージと回路基板との熱膨張差の最大部分に近づくほど導電性接合材による接合強度を徐々に高めることができる。また、前記バンプの内郭よりベース内側と前記平面視矩形の端子電極の内郭よりベース外側の間に生じる回路基板の電極パターンとの隙間部分は、電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、この隙間領域にたまる厚さの厚い導電性接合材(はんだ)も同様に電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成することができる。結果として、不要に導電接合材の塗布量を増やすことなく応力が最大限に加わる領域でのさらなる接合強度の向上が行える。また電子部品用パッケージと回路基板との熱膨張差によって生じる導電性接合材の内部に対して生じる応力も徐々に緩和することができる。導電性接合材がはんだ等の金属ろう材の場合では、はんだ内の金属すべりを吸収できる。また、ベースの中心付近の導電性接合材による電子部品用パッケージと回路基板との接合強度にもばらつきが生じにくくなり、導電性接合材による不要な応力の発生をもなくすこともできる。 In particular, a gap portion between the outer side of the bump and the electrode pattern of the circuit board that is formed between the outer side of the rectangular terminal electrode and the inner side of the base electrode in the plan view is more conductive in a region farther from the base center point of the electronic component package. Since the conductive bonding material (solder) is configured to gradually accumulate, the bonding strength of the conductive bonding material can be gradually increased toward the maximum portion of the difference in thermal expansion between the electronic component package and the circuit board. Further, a gap portion between the inner side of the bump and the inner side of the base from the inner side of the bump and the outer side of the base electrode from the inner side of the terminal electrode having a rectangular shape in plan view is a base point of the base of the electronic component package. Concentric circles or concentric ellipses are formed, or point-symmetrical slopes are formed, and a thick conductive bonding material (solder) that accumulates in this gap region is also at the base center point of the electronic component package. On the other hand, it can be formed concentrically or concentrically oval, or a point-symmetric slope can be formed. As a result, it is possible to further improve the bonding strength in the region where the stress is applied to the maximum without unnecessarily increasing the application amount of the conductive bonding material. Further, the stress generated on the inside of the conductive bonding material caused by the difference in thermal expansion between the electronic component package and the circuit board can be gradually relaxed. When the conductive bonding material is a metal brazing material such as solder, metal slip in the solder can be absorbed. In addition, the bonding strength between the electronic component package and the circuit board due to the conductive bonding material near the center of the base is less likely to vary, and generation of unnecessary stress due to the conductive bonding material can be eliminated.
また前記バンプによって浮き上がった隙間領域に形成される厚みの厚い導電性接合材とバンプの存在する隙間領域に形成される厚みの薄い導電性接合材との境界領域は、電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成されるため、これらの境界部の導電性接合材に加わる回路基板の収縮時あるいは膨張時の応力も緩和され、当該境界部を基点とするクラックの影響も生じにくい。 The boundary region between the thick conductive bonding material formed in the gap region raised by the bump and the thin conductive bonding material formed in the gap region where the bump exists is the center of the base of the electronic component package. Concentric circles or concentric ellipses with respect to the point, or a point-symmetric inclined part is formed, so that the stress at the time of contraction or expansion of the circuit board applied to the conductive bonding material at these boundaries is also It is alleviated and is less likely to be affected by cracks with the boundary as a base point.
また前記バンプは端子電極と金属膜を積層一体化しているので極めて容易かつ安価に前記バンプを形成することができる。 In addition, since the bump is formed by integrating the terminal electrode and the metal film, the bump can be formed very easily and inexpensively.
また上述の構成において、前記底面に対してその一角位置に偏位して、1つの端子電極からなる第1端子電極、あるいは2つ以上の端子電極が並列に形成されて構成される第1端子電極群が形成され、前記底面に対して前記一角位置の対角位置にあたる第1の対角位置に偏位して、1つの端子電極からなる第2端子電極、あるいは2つ以上の端子電極が並列に形成されて構成される第2端子電極群が形成され、前記一角位置に対して前記底面の短辺方向に対向する他角位置と、前記底面に対して前記他角位置の対角位置にあたる第2の対角位置とは、前記端子電極が形成されない無電極領域としたことを特徴とする。 Further, in the above-described configuration, the first terminal configured to be deviated to one corner position with respect to the bottom surface and to be formed of a first terminal electrode made up of one terminal electrode or two or more terminal electrodes formed in parallel. An electrode group is formed, and a second terminal electrode consisting of one terminal electrode, or two or more terminal electrodes are displaced to a first diagonal position corresponding to the diagonal position of the one corner position with respect to the bottom surface. A second terminal electrode group formed in parallel is formed, an opposite corner position facing the short edge direction of the bottom surface with respect to the one corner position, and a diagonal position of the other angle position with respect to the bottom surface The second diagonal position corresponding to this is defined as an electrodeless region in which the terminal electrode is not formed.
上記構成により、上述の作用効果に加え前記導電性接合材によって回路基板と電気的機械的に接合する際に当該電子部品用パッケージ(具体的に前記ベース)と回路基板との間で熱膨張差が生じても、前記一角位置に対して前記ベースの底面の短辺方向に対向する他角位置と、前記ベースの底面に対して前記他角位置の対角位置にあたる第2の対角位置(第2の対角対向位置)とは、無電極領域として電極が形成されていないので、電子部品用パッケージ(ベース)の接合時に発生する応力を、端子電極の形成領域から無電極領域に向かって電子部品用パッケージ(ベース)が平面的に回転するように逃がすことができる。結果として、当該電子部品用パッケージと回路基板との間に介在する前記導電性接合材に応力が集中しないので、前記導電性接合材から疲労破壊が生じにくくすることができ、導電性接合材のクラック(例えば、はんだクラック)の悪影響をより一層軽減し防止する事ができる。 With the above configuration, in addition to the above-described effects, the thermal expansion difference between the electronic component package (specifically, the base) and the circuit board when electrically and mechanically bonded to the circuit board by the conductive bonding material. Even when the other corner position is opposite to the one corner position in the short-side direction of the bottom surface of the base, and the second diagonal position is a diagonal position of the other corner position with respect to the bottom surface of the base ( In the second diagonally opposed position, since no electrode is formed as an electrodeless region, the stress generated when the electronic component package (base) is joined is directed from the terminal electrode formation region toward the electrodeless region. The electronic component package (base) can be escaped so as to rotate in a plane. As a result, since stress does not concentrate on the conductive bonding material interposed between the electronic component package and the circuit board, it is possible to reduce fatigue damage from the conductive bonding material. The adverse effects of cracks (for example, solder cracks) can be further reduced and prevented.
また、上述の電子部品用パッケージのベースに対して、当該電子部品素子を気密封止する蓋を有することを特徴とする電子部品用パッケージであってもよい。この構成により上述の作用効果が得られるベースを用いて気密封止された電子部品パッケージが得られるので、安価で回路基板の搭載接合の信頼性を向上させる電子部品用パッケージを提供することができる。 Further, the electronic component package may include a lid that hermetically seals the electronic component element with respect to the base of the electronic component package described above. With this configuration, an electronic component package hermetically sealed using a base that can obtain the above-described effects can be obtained. Therefore, an electronic component package that improves the reliability of circuit board mounting and bonding can be provided at low cost. .
本発明によれば、導電性接合材のクラック(例えば、はんだクラック)の悪影響をより一層軽減し防止する事ができ、安価で回路基板の搭載接合の信頼性を向上させる電子部品用パッケージのベースと電子部品用パッケージとを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to further reduce and prevent the adverse effects of cracks (for example, solder cracks) in a conductive bonding material, and to reduce the cost and improve the reliability of circuit board mounting bonding. And an electronic component package can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施例では、電子部品として表面実装型の水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the case where the present invention is applied to a surface-mount type crystal resonator as an electronic component is shown.
実施例1にかかる表面実装型の水晶振動子は、図1、図2に示すように、電子部品素子である水晶振動板3と、上部が開口した凹部を有し水晶振動板3を保持する(収納する)ベース1と、ベース1の開口部に接合してベース1に保持した水晶振動板3を気密封止する蓋2とからなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface-mount type crystal resonator according to Example 1 has a
ベース1は、全体として直方体で、アルミナ等のセラミックとタングステンやモリブデン等の導電材料を適宜積層した構成からなる。このベース1は、図2に示すように、断面視凹形の収納部10と、収納部10を囲むようにその周囲に設けられた堤部11を有する。具体的に、ベース1は、矩形(平面視矩形)の平板形状のセラミックのベース基体1aと、中央部分が大きく穿設されるとともに外形サイズ(平面視外形サイズ)がベース基体1aとほぼ等しいセラミックの枠体1bからなり、ベース基体1aと枠体1bと封止部材11aとが一体的に焼成されている。なお、堤部11(枠体1b)の上面は平坦であり、堤部11上に封止部材11a(封止材料や金属層等)が形成されている。本実施例1では、例えば封止部材11aとしてガラスが形成された構成を示しているが、後述する蓋2が金属蓋である場合、封止部材11aとしてタングステンやモリブデン等によるメタライズ層の上面にニッケルメッキ層、金メッキ層の各層が形成された構成としたり、さらにこれら各層の上部に金属リングが形成された構成としてもよい。
The
また、ベース1の外周(平面視外周縁)の4つの角K1,K2,K3,K4あってベース1の側面には、ベース1の底面から天面(上面)にかけて上下にキャスタレーションC1,C2,C3,C4が形成され、ベース1の短辺の中央付近の側面には、ベース1の底面から天面(上面)にかけて上下にキャスタレーションC5,C6が形成されている。また、キャスタレーションC5,C6の下方に(ベース1の底面から側面の下方一部にかけて)連結電極である側面端子電極121,131が形成され、側面端子電極121,131は後述の端子電極12,13と電気的につながっている(接続されている)。
Further, there are four corners K1, K2, K3, and K4 on the outer periphery (outer peripheral edge in plan view) of the
ベース1の底面は平面視矩形とされ、このベース1の底面の両端部近傍には、外部の回路基板4(図2参照)に導電性接合材Dを用いて接合する平面視矩形の2つの端子電極12,13が形成されている。端子電極12,13は、後述する水晶振動板3の入出力外部接続端子として機能する機能端子電極であり、キャスタレーションC5,C6を介して側面端子電極121,131(側面端子電極131は図示省略)によりベース1の内部の底面に形成された電極パッド122,132(電極パッド132は図示省略)へと延出して電気的に接続されている。なお、これらの端子電極12,13、側面端子電極121,131、電極パッド122,132は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料をベース1と一体的に焼成してメタライズを形成し、その上部にニッケルメッキを形成し、その上部に金メッキを形成して構成されている。
The bottom surface of the
また、各端子電極12,13の上部には、各端子電極12,13より若干小さいバンプ12B,13Bがそれぞれ形成されている。これらバンプ12B,13Bは、端子電極12,13のメタライズ上部に同材質の金属膜としてのメタライズ(タングステン、モリブデン等)を積層して一体形成されている。これら端子電極12,13とバンプ12B,13Bは、これらのメタライズ材料がベース1と一体的に焼成され、当該メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成されている。
電極パッド122,132間には、水晶振動板3(本発明でいう電子部品素子)が搭載されている。水晶振動板3の表裏面には図示しない一対の励振電極と引出電極が形成されている。一対の励振電極と引出電極は、例えば水晶振動板3に接して(水晶振動板3上から)クロム,金の順に、クロム,金,クロムの順に、クロム,銀,クロムの順に、あるいはクロム,銀の順に積層して形成されている。これら各電極(一対の励振電極と引出電極)は真空蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成手段により形成することができる。そして、電極パッド122,132に対して水晶振動板3の引出電極が導電性接合材(図示せず)により導電接合され、ベース1に水晶振動板3が保持されている。例えば、水晶振動板3の励振電極と、ベース1の電極パッド122,123との導電接合には、導電性樹脂接着剤や金属バンプ・金属めっきバンプ・ろう材などの導電性接合材を用いることができる。
Between the
ベース1を気密封止する蓋2には、板状のアルミナ等のセラミック材料にガラス封止材等の封止部材11aが形成されたものが用いられている。蓋2の平面視外形はベース1の当該外形とほぼ同じであるか、若干小さい構成となっている。
As the
このようなベース1の収納部10に水晶振動板3を格納し、蓋2にて被覆して加熱炉による溶融接合などの手法により気密封止を行うことで表面実装型の水晶振動子(電子部品用パッケージ)の完成となる。また、水晶振動子の完成品は、図1に示すように、ガラスエポキシ材からなる回路基板4の電極パターン41,42の上部に、例えばはんだ等の導電性接合材Dを介して接合される。
The
本発明ではこのバンプ形状に特徴があるので以下詳細について説明する。図1に示す実施例1では、前記バンプ12B,13Bの外郭121B,131Bはベース1の中心点Oに対して同心円R1に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。また、図2に示すように、端子電極12,13の厚みT1に対してバンプ12B,13Bの厚みT2を3倍以上でより厚く形成している。例えば実施例1ではT1の厚み8μmの端子電極の基礎となるメタライズ層に対して、厚さ15μmのバンプの基礎となるメタライズ層を2層分(バンプ全体の厚みT2として30μm)積層して一体形成している。なお、このように端子電極よりバンプが厚いことで、端子電極のみの領域ではんだたまりが形成され、はんだメニスカス部を厚くすることができ、ベース端部の最大応力発生箇所を回路基板から遠ざけ、はんだ接合部にかかる応力(歪み)を吸収させることが可能となる。
Since the present invention is characterized by this bump shape, the details will be described below. In the first embodiment shown in FIG. 1, the
また図3に示す実施例1の変形例1では、前記バンプ12B,13Bの外郭121B,131Bはベース1の中心点Oに対して同心円R1に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外郭端部122,132のみから隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。
In the first modification of the first embodiment shown in FIG. 3, the
また図4に示す実施例1の変形例2では、前記バンプ12B,13Bの内郭122B,132Bはベース1の中心点Oに対して同心円R2に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。
4, the
また図5に示す実施例1の変形例3では、前記バンプ12B,13Bの外郭121B,131Bはベース1の中心点Oに対して同心円R1に沿って形成され、バンプ12B,13Bの内郭122B,132Bはベース1の中心点Oに対して同心円R2に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。
Further, in the third modification of the first embodiment shown in FIG. 5, the
また図6に示す実施例1の変形例4では、前記バンプ12B,13Bの外郭121B,131Bはベース1の中心点Oに対して同心楕円R3に沿って形成され、バンプ12B,13Bの内郭122B,132Bはベース1の中心点Oに対して同心楕円R4に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。なお、ベースの端子電極の形状や回路基板の電極パターンの形状によって応力が最大限に加わる領域が異なることになるが、このように同心楕円状に形成することで、応力が緩和され接合強度の向上される領域の強弱領域を設定することができ、ベースサイズ・ベースの端子の形状・回路基板の電極パターンの形状に合わせて、応力が最大限に加わる領域での更なる接合強度の向上が可能となる。
Further, in the fourth modification of the first embodiment shown in FIG. 6, the
また図7に示す実施例1の変形例5では、前記バンプ12B,13Bの外郭121B,131Bはベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の傾斜部1211Bと1212B、および点対称の傾斜部1311Bと1312Bが形成され、バンプ12B,13Bの内郭122B,132Bはベース1の中心点Oに対して点対称の2段の傾斜部1221Bと1222B、および点対称の2段の傾斜部1321Bと1322Bが形成されており、かつ端子電極12,13の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。なお、ベースの端子電極の形状や回路基板の電極パターンの形状によって応力が最大限に加わる領域が異なることになるが、このように点対称の傾斜部を形成することで、応力が緩和され接合強度の向上される領域の強弱領域を設定することができ、ベースサイズ・ベースの端子の形状・回路基板の電極パターンの形状に合わせて、応力が最大限に加わる領域での更なる接合強度の向上が可能となる。
Further, in the fifth modification of the first embodiment shown in FIG. 7, the
これらの構成により、平面視矩形のベース1に対して平面視矩形の2つの端子電極12,13を形成することで形成面積を必要最大限に形成することができるので、ベース1が小型化されても回路基板4の電極パターン41,42に対応して接合面積を低下させることがない。
With these configurations, since the two
またバンプ12B,13Bは端子電極12,13と同材質の金属膜としてのメタライズを積層一体化しているので極めて容易かつ安価に前記バンプを形成することができる。
Further, since the
また端子電極12,13は、ベース1の底面の中心点Oに対して点対称に配置しているので、各端子電極の方向性がなくなり、ベース1の底面の中心点(平面視中心点)Oから偏りのないより効率的な応力緩和が行え、導電性接合材Dのクラック(例えば、はんだクラック)等の発生を飛躍的に抑制することができる。
Further, since the
実施例1(図1)、変形例1(図3)、変形例3(図5)、変形例4(図6)に開示しているバンプ12B,13Bは、前記端子電極12,13より小さく、バンプの外郭121B,131Bがベース1の中心点Oに対して同心円R1あるいは同心楕円R3に沿って形成され、かつ端子電極12,13の外郭端部あるいは外周端部からも隔離した状態で形成されている。また変形例5(図7)に開示しているバンプ12B,13Bは、前記端子電極12,13より小さく、バンプの外郭121B,131Bがベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の傾斜部1211Bと1212B、および点対称の傾斜部1311Bと1312Bが形成され、かつ端子電極12,13の外郭端部あるいは外周端部からも隔離した状態で形成されている。このため、前記バンプの外郭121B,131Bより外側で浮き上がった端子電極12,13と回路基板4の電極パターン41,42の隙間部分に導電性接合材(はんだ)Dがたまり、この隙間部分での導電性接合材Dの厚さを厚くできるので、端子電極12,13と回路基板の電極パターン41,42との接合強度を高めることができる。
The
特に、バンプの外郭121B,131Bよりベース1の外側と端子電極12,13の外郭122,132よりベース1の内側の間に生じる回路基板4の電極パターン41,42との隙間部分は、ベース1の中心点Oから遠い領域ほど導電性接合材(はんだ)Dが次第に沢山たまるように構成されるので、水晶振動子(電子部品用パッケージ)と回路基板4との熱膨張差の最大部分に近づくほど導電性接合材Dによる接合強度を徐々に高めることができる。結果として、不要に導電接合材Dの塗布量を増やすことなく応力が最大限に加わる領域でのさらなる接合強度の向上が行える。また水晶振動子(電子部品用パッケージ)と回路基板4との熱膨張差によって生じるベース1の外側付近の導電性接合材Dの内部に対して生じる応力も徐々に緩和することができる。導電性接合材Dがはんだ等の金属ろう材の場合では、はんだ内の金属すべりを吸収できる。
In particular, the gaps between the
またバンプ12B,13Bによって浮き上がった隙間領域に形成される厚みの厚い導電性接合材Dとバンプ12B,13Bの存在する隙間領域に形成される厚みの薄い導電性接合材Dとの境界領域は、ベース1の中心点Oに対して同心円R1あるいは同心楕円R3に沿って形成されるか、ベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の傾斜部1211Bと1212B、および点対称の傾斜部1311Bと1312Bに沿って形成されるため、これらの境界部の導電性接合材Dに加わる回路基板4の収縮時あるいは膨張時の応力も緩和され、当該境界部を基点とするクラックの影響も生じにくい。
Further, the boundary region between the thick conductive bonding material D formed in the gap region lifted by the
変形例2(図4)、変形例3(図5)、変形例4(図6)に開示しているバンプ12B,13Bは、バンプ12B,13Bは、前記端子電極12,13より小さく、バンプの内郭122B,132Bがベース1の中心点Oに対して同心円R2あるいは同心楕円R4に沿って形成され、かつ端子電極12,13の内郭端部あるいは外周端部からも隔離した状態で形成されている。また変形例5(図7)に開示しているバンプ12B,13Bは、前記端子電極12,13より小さく、バンプの内郭122B,132Bがベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の2段の傾斜部1221Bと1222B、および点対称の2段の傾斜部1321Bと1322Bが形成され、かつ端子電極12,13の外郭端部あるいは外周端部からも隔離した状態で形成されている。このため、バンプの内郭122B、132Bより内側で浮き上がった端子電極12,13と回路基板4の電極パターン41,42の隙間部分に導電性接合材(はんだ)Dがたまり、この隙間部分での導電性接合材Dの厚さを厚くできるので、端子電極12,13と回路基板4の電極パターン41,42との接合強度を高めることができる。
The
特に、バンプの内郭122B、132Bよりベース1の内側と端子電極12,13の内郭123,133よりベース1の外側の間に生じる回路基板4の電極パターン41,42との隙間部分は、ベース1の中心点Oに対して同心円R2あるいは同心楕円R4に沿って形成されるか、ベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の2段の傾斜部1221Bと1222B、および点対称の傾斜部1321Bと1322Bに沿って形成されるため、この隙間領域にたまる厚さの厚い導電性接合材(はんだ)Dも同様にベース1の中心点Oに対して同心円R2あるいは同心楕円R4に沿って形成されるか、ベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の2段の傾斜部1221Bと1222B、および点対称の傾斜部1321Bと1322Bに沿って形成されるので、回路基板4の収縮時あるいは膨張時に生じるベース1の中心点O付近の導電性接合材Dの内部に対して生じる応力が徐々に緩和することができる。導電性接合材Dがはんだ等の金属ろう材の場合では、はんだ内の金属すべりを吸収できる。また、導電性接合材Dによる水晶振動子(電子部品用パッケージ)と回路基板4との接合強度にもばらつきが生じにくくなり、導電性接合材Dによる不要な応力の発生をもなくすこともできる。
In particular, the gaps between the
またバンプ12B、13Bによって浮き上がった隙間領域に形成される厚みの厚い導電性接合材Dとバンプ12B、13Bの存在する隙間領域に形成される厚みの薄い導電性接合材Dとの境界領域も、ベース中心点Oに対して同心円R2あるいは同心楕円R4に沿って形成されるか、ベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の2段の傾斜部1221Bと1222B、および点対称の傾斜部1321Bと1322Bに沿って形成されるため、これらの境界部の導電性接合材Dに加わる回路基板4の収縮時あるいは膨張時の応力も緩和され、当該境界部を基点とするクラックの影響も生じにくい。
In addition, the boundary region between the thick conductive bonding material D formed in the gap region lifted by the
変形例3(図5)、変形例4(図6)に開示しているバンプ12B,13Bは、バンプの外郭121B、131Bと内郭122B、132Bがベース1の中心点Oに対して同心円R1とR2あるいは同心楕円R3とR4に沿って形成されている。また変形例5(図7)に開示しているバンプ12B,13Bは、バンプの外郭121B,131Bと内郭122B、132Bがベース1の中心点Oに対してそれぞれ点対称の傾斜部1211Bと1212B、および点対称の傾斜部1311Bと1312Bが形成され、かつ点対称の2段の傾斜部1221Bと1222B、および点対称の2段の傾斜部1321Bと1322Bが形成されているので、上述の2つの作用効果を相乗的に兼ね備えることができるより好ましいものである。
The
また図8,9に示す実施例1の変形例6では、前記バンプ12B,13Bについて例えばメタライズ層を2層積層して一体形成しており、前記バンプ12B,13Bの下層側のもの12B−1,13B−1の外郭121B−1,131B−1はベース1の中心点Oに対して同心円R1に沿って形成され、バンプ12B,13Bの上層側のもの12B−2,13B−2の外郭121B−2,131B−2はベース1の中心点Oに対して同心円R2に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外郭端部122,132から隔離する(ベース1の中心点Oに近づく)にしたがってバンプの厚みが増大するように階段状に形成されている。
8 and 9, the
変形例6(図8,9)に開示しているバンプ12B,13Bでは、上述の作用効果に加えて、ベース1の中心点Oから遠いベースの端部領域ほど導電性接合材(はんだ)Dが次第にたまるように構成され、この隙間部分での導電性接合材Dの厚さを次第に厚くできるので、電子部品パッケージと回路基板4との熱膨張差の最大部分であるベースの端部に近づくほど、端子電極12,13と回路基板の電極パターン41,42との接合強度を徐々に高めることができる。結果として不要に導電性接合材Dの塗布量を増やすことなく応力が最大限に加わる領域でのさらなる接合強度向上が可能となる。電子部品パッケージと回路基板4との熱膨張差の最大部分であるベースの端部に存在する導電性接合材Dの内部に対して生じる応力も徐々に緩和することができる。
In the
次に、本発明による実施例2にかかる表面実装型の水晶振動子を、図10を用いて説明する。なお、実施例1と同様の部分は同番号を付すとともに、説明の一部を割愛する。 Next, a surface-mount type crystal resonator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, while attaching the same number to the part similar to Example 1, a part of description is omitted.
実施例2にかかる水晶振動子では、図10に示すように、平面視矩形のベース1の底面に対してその4角近傍には、外部の回路基板4(図2参照)に導電性接合材Dを用いて接合する平面視矩形の4つの端子電極12,13,14,15が形成されている。より詳しくはベース1の底面に対してその一角位置である角K1の位置に、水晶振動板3の入出力外部接続端子として機能する端子電極12が形成され、ベース1の底面に対してその角K1の対角位置にあたる第1の対角位置である角K3の位置に、水晶振動板3の入出力外部接続端子として機能する端子電極13が形成されている。本形態の端子電極12,13は、図10に示すように、平面視矩形状に形成され、側面端子電極121,131を介して角K1および角K3から少し離間した状態で形成されている。また、角K1に対してベース1の底面の短辺方向に対向する他角である角K2の位置に、図示しない金属製の蓋と電気的に接続されたグランド外部接続端子として機能する端子電極14が形成され、ベース1の底面に対して他角K2の対角位置にあたる第2の対角位置である角K4の位置に、図示しない金属製の蓋と電気的に接続されたグランド外部接続端子として機能する端子電極15が形成されている。本形態の端子電極14,15とは、図10に示すように、平面視矩形状に形成され、側面端子電極141,151を介して角K2および角K4から少し離間した状態で形成されている。端子電極12,13,14,15は同一形状からなる。なお、これらの端子電極12,13,14,15、側面端子電極121,131,141,151は、上記実施例1と同様に、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料をベース1と一体的に焼成してメタライズを形成し、その上部にニッケルメッキを形成し、その上部に金メッキを形成して構成されている。なお実施例2について、端子電極14,15のうちいずれか一方のみをグランド外部接続端子として機能させてもよいし、グランド外部接続端子として接続させる必要がない場合、端子電極14,15の両方を無機能端子としてもよい。
In the crystal resonator according to the second embodiment, as shown in FIG. 10, the conductive bonding material is connected to the external circuit board 4 (see FIG. 2) in the vicinity of the four corners with respect to the bottom surface of the
また、各端子電極12,13,14,15の上部には、各端子電極12,13,14,15より若干小さいバンプ12B,13B,14B,15Bがそれぞれ形成されている。これらバンプ12B,13B,14B、15Bは、端子電極12,13,14,15のメタライズ上部に同材質の金属膜としてのメタライズ(タングステン、モリブデン等)を積層して一体形成されている。これら端子電極12,13,14,15とバンプ12B,13B,14B,15Bは、これらのメタライズ材料がベース1と一体的に焼成され、当該メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成されている。
図10に示す実施例2では、前記バンプ12B,13B,14B,15Bの外郭121B,131B,141B,151Bはベース1の中心点Oに対して同心円R5に沿って形成されており、かつ端子電極12,13,14,15の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13,14,15、バンプ12B,13B,14B,15Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。
In the second embodiment shown in FIG. 10, the
ベース1を気密封止する図示しない金属製の蓋は、金属母材に金属ろう材等の封止材が形成された金属部材が用いられる。この金属製の蓋は、例えば、上面からニッケルメッキ層、コバール母材、銅中間層、銀ろう層の順に積層された多層構成であり、銀ろう層がベース1の金属層と接合される。金属製の蓋の平面視外形はベース1の当該外形とほぼ同じであるか、若干小さい構成となっている。なお、封止部材として銀ろうを用いることに限らず他の封止用ろう材を用いてもよく、また金や金錫などのメッキ層で封止部材を構成してもよい。
A metal lid (not shown) that hermetically seals the
このようなベース1の収納部10に水晶振動板3を格納し、図示しない金属製の蓋にて被覆してシーム溶接やビーム照射による溶接、あるいは加熱炉によるろう接などの手法により気密封止を行うことで実施例2の表面実装型の水晶振動子の完成となる。
The
本発明では、実施例1に示した端子電極が2端子のものに限らず、実施例2に示した端子電極が4端子のものにも適用できるものである。加えて、実施例2では上述の実施例1の同様の作用効果が得られるだけでなく、一部の端子にグランド外部接続端子として機能させることができるので、外部の回路基板の回路で発生した電磁ノイズを金属蓋でとらえ、電磁ノイズを端子電極14,15により取り除くことができる。結果として、水晶振動子(電子部品パッケージ)内部の水晶振動板(電子部品素子)に対して電磁ノイズの悪影響を排除することができ、EMS対策が可能な構成とできる。また実施例2のバンプに対して実施例1で開示した同心楕円状の構成や点対称の傾斜部の構成を実施することもできる。バンプの外郭だけでなくバンプの内郭のみあるいはバンプの外郭と内郭に形成する構成を実施してもよい。
In the present invention, the terminal electrode shown in the first embodiment is not limited to the one having two terminals, and the terminal electrode shown in the second embodiment can be applied to one having four terminals. In addition, in the second embodiment, not only the same effect as in the first embodiment described above can be obtained, but also some terminals can function as a ground external connection terminal. The electromagnetic noise can be detected by the metal lid, and the electromagnetic noise can be removed by the
次に、本発明による実施例3にかかる表面実装型の水晶振動子を、図11、図12を用いて説明する。なお、実施例1や実施例2と同様の部分は同番号を付すとともに、説明の一部を割愛する。 Next, a surface-mount type crystal resonator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, while attaching the same number to the part similar to Example 1 or Example 2, a part of description is omitted.
実施例3にかかる水晶振動子では、図11に示すように、平面視矩形のベース1の底面に対してその一角位置である角K1に偏位して、平面視矩形の端子電極12が形成され、ベース1の底面に対して角K1の対角位置にあたる第1の対角位置である角K3に偏位して、平面視矩形の端子電極13が形成されるとともに、角K1の位置に対してベース1の底面の短辺方向に対向する他角位置である角K2と、ベース1の底面に対して角K2の対角位置にあたる第2の対角位置である角K4とは、前記端子電極が形成されない無電極領域16,17として構成されている。またベース1の短辺の中央付近の側面には、ベース1の底面から天面(上面)にかけて上下にキャスタレーションC5,C6が形成され、このキャスタレーションC5,C6の下方に(ベース1の底面から側面の下方一部にかけて)連結電極である側面端子電極121,131が形成され、側面端子電極121,131は端子電極12,13と電気的につながっている(接続されている)。なお、これらの端子電極12,13、側面端子電極121,131は、上記実施例1,2と同様に、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料をベース1と一体的に焼成してメタライズを形成し、その上部にニッケルメッキを形成し、その上部に金メッキを形成して構成されている。
In the crystal resonator according to the third embodiment, as shown in FIG. 11, the
また、各端子電極12,13の上部には、各端子電極12,13より若干小さいバンプ12B,13Bがそれぞれ形成されている。これらバンプ12B,13Bは、端子電極12,13のメタライズ上部に同材質の金属膜としてのメタライズ(タングステン、モリブデン等)を積層して一体形成されている。これら端子電極12,13とバンプ12B,13Bは、これらのメタライズ材料がベース1と一体的に焼成され、当該メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成されている。
図11に示す実施例3では、前記バンプ12B,13Bの外郭121B,131Bはベース1の中心点Oに対して同心円R6に沿って形成され、バンプ12B,13Bの内郭122B,132Bはベース1の中心点Oに対して同心円R7に沿って形成されており、かつ端子電極12,13の外周端部から隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13、バンプ12B,13Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。
In the third embodiment shown in FIG. 11, the
また実施例3の変形例1にかかる水晶振動子では、図12に示すように、平面視矩形のベース1の底面に対してその一角位置である角K1に偏位して、2つの平面視矩形の端子電極12,14が並列に形成されて構成される第1端子電極群が形成され、ベース1の底面に対して角K1の対角位置にあたる第1の対角位置である角K3に偏位して、2つの平面視矩形の端子電極13,15が並列に形成されて構成される第2端子電極群が形成されるとともに、角K1の位置に対してベース1の底面の短辺方向に対向する他角位置である角K2と、ベース1の底面に対して角K2の対角位置にあたる第2の対角位置である角K4とは、前記端子電極が形成されない無電極領域16,17として構成されている。このうち端子電極12,13は、水晶振動板3の入出力外部接続端子として機能するもので、側面端子電極121,131を介して角K1および角K3から少し離間した状態で形成されている。端子電極14,15は、図示しない金属製の蓋と電気的に接続されたグランド外部接続端子として機能するもので、側面端子電極141,151を介してキャスタレーションC5およびキャスタレーションC6から少し離間した状態で形成されている。なお、これらの端子電極12,13,14,15、側面端子電極121,131,141,151は、上記実施例1,2と同様に、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料をベース1と一体的に焼成してメタライズを形成し、その上部にニッケルメッキを形成し、その上部に金メッキを形成して構成されている。
Further, in the crystal resonator according to the first modification of the third embodiment, as shown in FIG. 12, the crystal resonator is deviated from the bottom surface of the
また、各端子電極12,13,14,15の上部には、各端子電極12,13,14,15より若干小さいバンプ12B,13B,14B,15Bがそれぞれ形成されている。これらバンプ12B,13B,14B,15Bは、端子電極12,13,14,15のメタライズ上部に同材質の金属膜としてのメタライズ(タングステン、モリブデン等)を積層して一体形成されている。これら端子電極12,13,14,15とバンプ12B,13B,14B,15Bは、これらのメタライズ材料がベース1と一体的に焼成され、当該メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成されている。
図12に示す実施例3の変形例では、前記バンプ12B,13B,14B,15Bの外郭121B,131B,141B,151Bはベース1の中心点Oに対して同心円R8に沿って形成され、バンプ12B,13B,14B,15Bの中央付近にはベース1の中心点Oに対して外郭が同心円R9に沿い、内郭が同心円R10に沿って形成された無バンプ領域123B,133B,143B,153Bが形成されており、かつ端子電極12,13,14,15の外郭端部122,132,142,152のみから隔離した状態で形成されている。各端子電極12,13,14,15、バンプ12B,13B,14B,15Bは、ベース1の底面の中心点Oを中心にしてベース1の底面において点対称に配されている。
In the modification of the third embodiment shown in FIG. 12, the
以上のように構成されたベース1の収納部10に水晶振動板3を格納し、図示しない蓋にて被覆して気密封止を行うことで実施例3の表面実装型の水晶振動子(電子部品用パッケージ)の完成となる。
The
本発明では、実施例1,実施例2に限らず実施例3に示した端子電極の構造にも適用できるものである。加えて、実施例3では上述の実施例1,2の同様の作用効果が得られるだけでなく、導電性接合材Dによって回路基板4と電気的機械的に接合する際に表面実装型の水晶振動子(具体的にベース1)と回路基板4との間で熱膨張差が生じても、他角位置K2と、他角位置K2の対角位置にあたる第2の対角位置K4とは、無電極領域16,17として電極が形成されていないので、表面実装型の水晶振動子(具体的にベース1)の接合時に発生する応力を、端子電極の形成領域から無電極領域に向かって表面実装型の水晶振動子(具体的にベース1)が平面的に回転するように逃がすことができる。結果として、表面実装型の水晶振動子(具体的にベース1)と回路基板4との間に介在する導電性接合材Dに応力が集中しないので、導電性接合材Dから疲労破壊が生じにくくすることができ、導電性接合材Dのクラック(例えば、はんだクラック)の悪影響をより一層軽減し防止することができる。また実施例3のバンプに対して実施例1で開示した同心楕円状の構成や点対称の傾斜部の構成を実施することもできる。バンプの外郭のみやバンプの内郭のみに形成する構成を実施してもよい。
The present invention can be applied not only to the first and second embodiments but also to the terminal electrode structure shown in the third embodiment. In addition, the third embodiment not only provides the same operational effects as those of the first and second embodiments, but also a surface-mount type crystal when electrically and mechanically bonded to the circuit board 4 by the conductive bonding material D. Even if a thermal expansion difference occurs between the vibrator (specifically, the base 1) and the circuit board 4, the other-angle position K2 and the second diagonal position K4 corresponding to the diagonal position of the other-angle position K2 are: Since no electrodes are formed as the
上記実施形態では、表面実装型水晶振動子を例にしているが、水晶フィルタ、水晶発振器など電子機器等に用いられる他の表面実装型の電子部品用パッケージにも適用できる。また絶縁性のパッケージ(ベース)として、セラミック材料を開示しているがガラス材料であってもよい。端子電極の金属膜としてメタライズを開示しているが、めっき材料であってもよい。 In the above-described embodiment, a surface-mount type crystal resonator is taken as an example, but the present invention can also be applied to other surface-mount type electronic component packages used in electronic devices such as crystal filters and crystal oscillators. Further, although a ceramic material is disclosed as an insulating package (base), a glass material may be used. Although metallization is disclosed as the metal film of the terminal electrode, a plating material may be used.
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施できるので、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求範囲によって示すものであって、明細書本文に拘束されるものではない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof, and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not limited by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、水晶振動子等の電子部品用パッケージ、電子部品用パッケージのベースに適用できる。 The present invention can be applied to an electronic component package such as a crystal resonator and a base of an electronic component package.
1 ベース
2 蓋
3 水晶振動板(電子部品素子)
4 回路基板
1
4 Circuit board
Claims (4)
前記ベースの底面は平面視矩形とされ、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する平面視矩形の複数の端子電極が形成されており、
前記端子電極の上面には金属膜からなるバンプが積層一体形成されており、前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの外郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の外郭端部からも隔離した状態で形成されてなることを特徴とする電子部品用パッケージのベース。 In the base of the electronic component package that holds the electronic component element,
The bottom surface of the base is rectangular in plan view, and a plurality of terminal electrodes in rectangular shape in plan view that are bonded to an external circuit board using a conductive bonding material are formed,
A bump made of a metal film is integrally formed on the upper surface of the terminal electrode, the bump is smaller than the terminal electrode, and the outer periphery of the bump is concentric or concentric with respect to the base center point of the electronic component package. A base for an electronic component package, characterized in that it is formed in a shape, or is formed in a state in which a point-symmetric inclined portion is formed and is also isolated from the outer edge of the terminal electrode.
前記ベースの底面は平面視矩形とされ、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する平面視矩形の複数の端子電極が形成されており、
前記端子電極の上面には金属膜からなるバンプが積層一体形成されており、前記バンプは前記端子電極より小さく、当該バンプの内郭は電子部品用パッケージのベース中心点に対して同心円状あるいは同心楕円状に形成されるか、または点対称の傾斜部が形成され、かつ端子電極の内郭端部からも隔離した状態で形成されてなることを特徴とする電子部品用パッケージのベース。 In the base of the electronic component package that holds the electronic component element,
The bottom surface of the base is rectangular in plan view, and a plurality of terminal electrodes in rectangular shape in plan view that are bonded to an external circuit board using a conductive bonding material are formed,
A bump made of a metal film is integrally formed on the upper surface of the terminal electrode. The bump is smaller than the terminal electrode, and the inner surface of the bump is concentric or concentric with the base center point of the electronic component package. A base for an electronic component package, characterized in that it is formed in an elliptical shape or has a point-symmetric inclined portion and is formed in a state of being isolated from the inner edge of the terminal electrode.
前記底面に対してその一角位置に偏位して、1つの端子電極からなる第1端子電極、あるいは2つ以上の端子電極が並列に形成されて構成される第1端子電極群が形成され、
前記底面に対して前記一角位置の対角位置にあたる第1の対角位置に偏位して、1つの端子電極からなる第2端子電極、あるいは2つ以上の端子電極が並列に形成されて構成される第2端子電極群が形成され、
前記一角位置に対して前記底面の短辺方向に対向する他角位置と、前記底面に対して前記他角位置の対角位置にあたる第2の対角位置とは、前記端子電極が形成されない無電極領域としたことを特徴とする電子部品用パッケージのベース。 In the base of the electronic component package according to claim 1 or 2,
A first terminal electrode group consisting of a first terminal electrode consisting of one terminal electrode or two or more terminal electrodes formed in parallel with a deviation from the bottom surface to the corner position,
A configuration in which a second terminal electrode consisting of one terminal electrode or two or more terminal electrodes are formed in parallel by shifting to a first diagonal position corresponding to the diagonal position of the one corner position with respect to the bottom surface. A second terminal electrode group is formed,
The terminal electrode is not formed between the other corner position facing the short side direction of the bottom surface with respect to the one corner position and the second diagonal position corresponding to the diagonal position of the other corner position with respect to the bottom surface. A base of an electronic component package characterized by being an electrode region.
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