JP2014049966A - Crystal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子機器等に用いられる水晶デバイスに関するものである。 The present invention relates to a crystal device used in, for example, an electronic apparatus.
水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、水晶素板の両面が互いにずれるように厚みすべり振動を起こし、特定の周波数を発生させるものである。基板上に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して実装された水晶素子を備えた水晶デバイスが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。水晶素子は、水晶素板の両主面に励振用電極を有しており、水晶素子の一端を基板の上面と接続した固定端とし、他端を基板の上面と間を空けた自由端とした片保持構造となる。
A quartz crystal device uses a piezoelectric effect of a quartz crystal element to cause a thickness-shear vibration so that both surfaces of a quartz base plate are shifted from each other, thereby generating a specific frequency. A crystal device including a crystal element mounted on an electrode pad provided on a substrate via a conductive adhesive has been proposed (for example, see
上述した水晶デバイスは、小型化が顕著であるが、基板に実装する水晶素子も小型化になっている。従来の電極パッド上に導電性接着剤を塗布し、水晶素子を導電性接着剤の上面に載置すると、水晶素子の自由端又は励振用電極が基板に接触し、振動が阻害されて、水晶素子の発振周波数が変動してしまう虞があった。 The above-described quartz device is remarkably miniaturized, but the quartz element mounted on the substrate is also downsized. When a conductive adhesive is applied on a conventional electrode pad and the crystal element is placed on the upper surface of the conductive adhesive, the free end of the crystal element or the excitation electrode comes into contact with the substrate, and the vibration is hindered. There was a possibility that the oscillation frequency of the element would fluctuate.
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶素子の発振周波数が変動することを低減することが可能な水晶デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a crystal device capable of reducing fluctuations in the oscillation frequency of a crystal element.
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、基板上に基板の一辺に沿って設けられた一対の電極パッドと、電極パッド上のそれぞれに基板の一辺に沿って設けられた第一バンプと、電極パッド上のそれぞれに設けられ、第一バンプよりも基板の外周縁に近づくように第一バンプと間を空けて基板の一辺に沿って設けられた第二バンプと、基板上に設けられ、水晶素板と、水晶素板の上下面に設けられた励振用電極と、水晶素板の下面に励振用電極と間を空けて設けられた一対の接続用電極と、を有し、一対の接続用電極の一方と第一バンプの一方とが接触し、一対の接続用電極の他方と第一バンプの他方とが接触し、接続用電極が第一バンプと第二バンプの間に位置する電極パッドと導電性接着剤を介して接続された水晶素子と、を備えていることを特徴とするものである。 A quartz crystal device according to an aspect of the present invention includes a rectangular substrate, a pair of electrode pads provided on the substrate along one side of the substrate, and each electrode on the electrode pad provided along one side of the substrate. A first bump, a second bump provided on each of the electrode pads, and a second bump provided along one side of the substrate so as to be closer to the outer peripheral edge of the substrate than the first bump; A crystal base plate, excitation electrodes provided on the upper and lower surfaces of the crystal base plate, and a pair of connection electrodes provided on the lower surface of the crystal base plate with a space between the excitation electrodes. One of the pair of connection electrodes and one of the first bumps are in contact, the other of the pair of connection electrodes and the other of the first bumps are in contact, and the connection electrodes are the first bump and the second bump Connected to the electrode pad located between the two via conductive adhesive When, and is characterized in that it comprises a.
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、一対の接続用電極の一方と第一バンプの一方とが接触し、一対の接続用電極の他方と第一バンプの他方とが接触し、接続用電極が第一バンプと第二バンプの間に位置する電極パッドと導電性接着剤を介して接続された水晶素子と、を備えていることによって、水晶デバイスは、水晶素子の先端部及び励振用電極が基板に接触することを低減し、水晶素子の厚みすべり振動が阻害されることがないため、安定して発振周波数を出力することができる。 In the quartz crystal device according to one aspect of the present invention, one of the pair of connection electrodes contacts one of the first bumps, the other of the pair of connection electrodes contacts the other of the first bumps, and the connection electrode The crystal device includes an electrode pad positioned between the first bump and the second bump and a crystal element connected via a conductive adhesive, whereby the crystal device has a tip portion of the crystal element and an excitation electrode. Since the thickness sliding vibration of the quartz crystal element is not hindered, the oscillation frequency can be output stably.
本実施形態における水晶デバイスは、図1〜図3に示されているように、パッケージ110と、パッケージ110の基板110aに接合された水晶素子120とを含んでいる。パッケージ110は、基板110aの上面と枠体110bの内側面によって囲まれた収容空間Kが形成されている。
The crystal device in this embodiment includes a
基板110aは、矩形状であり、上面で実装された水晶素子120を支持するための支持部材として機能するものである。基板110aは、基板110aの上面に、水晶素子120を接合するための電極パッド111が設けられている。また、基板110aの下面の四隅には、外部接続用電極端子Gが設けられている。
The substrate 110a has a rectangular shape and functions as a support member for supporting the
基板110aは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板110aは、絶縁層を1層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板110aの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド111と下面の外部接続用電極端子Gとを電気的に接続するための配線パターン及びビア導体が設けられている。 The substrate 110a is made of an insulating layer made of a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramic. The substrate 110a may be one using one insulating layer or may be a laminate of a plurality of insulating layers. A wiring pattern and a via conductor for electrically connecting the electrode pad 111 provided on the upper surface and the external connection electrode terminal G on the lower surface are provided on and inside the substrate 110a.
枠体110bは、基板110a上に収容空間Kを形成するためのものである。枠体110bは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板110aと一体的に形成されている。枠体110bの上面には、封止用導体パターン114が設けられている。
The frame 110b is for forming the accommodation space K on the substrate 110a. The frame 110b is made of a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics, and is formed integrally with the substrate 110a. A
封止用導体パターン114は、蓋体130と封止部材131を介して接合する際に、封止部材131の濡れ性をよくする役割を果たしている。また、封止用導体パターン114は、基板110aの内部に形成されたビア導体(図示せず)及び配線パターン(図示せず)により少なくとも1つの外部接続用電極端子Gに接続されている。少なくとも1つの外部接続用電極端子Gは、外部の実装基板上のグランドと接続されている実装パッドと接続されることにより、グランド端子の役割を果たす。そのため、封止用導体パターン114に接合される蓋体130がグランドに接続されることとなり、蓋体130による収容空間K内のシールド性が向上する。封止用導体パターン114は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体110bの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば10〜25μmの厚みに形成されている。
The
電極パッド111は、一対で設けられており、基板110aの一辺に沿うように隣接して設けられている。一対の電極パッド111上には、第一バンプ112と第二バンプ113がそれぞれ設けられている。第一バンプ112は、
電極パッド111上のそれぞれに基板110aの一辺に沿って設けられている。第二バンプ113は、第一バンプ112よりも基板110aの外周縁に近づくように第一バンプ112と間を空けて基板110aの一辺に沿って設けられている。
The electrode pads 111 are provided as a pair, and are provided adjacent to each other along one side of the substrate 110a. A
Each is provided on one side of the electrode pad 111 along one side of the substrate 110a. The
また、一対の第一バンプ112は、基板110aの一辺と平行となる直線に対して同一直線上に並ぶようにして設けられている。このようにすることによって、水晶素子111の接続用電極123を一対の第一バンプ112に接触させながら電極パッド111に実装する際に、水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。
The pair of
ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜2.5mmである場合を例にして、電極パッド111、第一バンプ112及び第二バンプ113の大きさを説明する。基板110aの一辺と平行となる電極パッド111の辺の長さは、0.25〜0.40mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる電極パッド111の辺の長さは、0.25〜0.40mmとなる。電極パッド111の上下方向の厚みの長さは、10〜50μmとなる。基板110aの一辺と平行となる第一バンプ112の辺の長さは、0.15〜0.3mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる第一バンプ112の辺の長さは、50〜100μmとなる。第一バンプ112の上下方向の厚みの長さは、7〜25μmとなる。基板110aの一辺と平行となる第二バンプ113の辺の長さは、0.15〜0.3mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる第二バンプ113の辺の長さは、50〜100μmとなる。第二バンプ113の上下方向の厚みの長さは、7〜25μmとなる。また、第一バンプ112と第二バンプ113の間の長さは、80〜100μmである。
Here, the size of the electrode pad 111, the
導電性接着剤140は、平面視して第一バンプ112上から第二バンプ112上に広がって形成され、水晶素子120の励振用電極122と間をあけて配置されている。水晶デバイスは、導電性接着剤140と励振用電極122とが間を空けて配置されていることにより、導電性接着剤140が励振用電極122に付着することで生じる短絡を低減することができる。
The
導電性接着剤140は、図3(b)に示されているように、第一バンプ112と第二バンプ113とで挟まれている箇所から第一バンプ112及び第二バンプ113を超えて水晶素子120の励振用電極122に近接する方向にある電極パッド111上への拡がりを第一バンプ112の壁面と第二バンプ113の壁面の濡れ性効果及び第一バンプ112と第二バンプ113との間の毛細管現象効果により抑えることができる。よって、水晶デバイスは、導電性接着剤140が第一バンプ112と第二バンプ113とで挟まれている箇所から水晶素子120の励振用電極122に近接する方向には漏れ拡がりにくいため、導電性接着剤140を介して、安定して水晶素子120を電極パッド111に実装することが可能となる。また、安定して水晶素子120が実装することができるので、安定して水晶素子120の発振周波数を出力することが可能となる。
As shown in FIG. 3B, the
また、導電性接着剤140の粘度が、35〜45Pa・sのものを使用することによって、第一バンプ112と第二バンプ113とで挟まれている箇所に塗布した際に、導電性接着剤140は、第一バンプ112及び第二バンプ113を超えて電極パッド111上へ流れ出ることなく、第一バンプ112と第二バンプ113とで挟まれた電極パッド111上に留まり、上下方向の厚みが維持される。
Further, when the
また、導電性接着剤140は、第一バンプ112と第二バンプ113とで挟まれている箇所に塗布されている。このようにすることで、水晶デバイスは、導電性接着剤140の塗布量及び塗布位置を視覚的によりわかりやすくすることができる。
Further, the
また、導電性接着剤140は、電極パッド111から漏れ拡がりにくいため、導電性接着剤140の上下方向の厚みも確保することができる。導電性接着剤140の上下方向の厚みの長さは、15〜30μmである。このように導電性接着剤140の厚みを確保できることによって、落下試験により加わった衝撃が水晶素子120に対して導電性接着剤140を中心にして上下方向へ加わったとしても、その衝撃を導電性接着剤140で十分に吸収緩和することができる。また、導電性接着剤140が第一バンプ112上から第二バンプ113上に拡がって形成されるため、導電性接着剤140と電極パッド111、第一バンプ112及び第二バンプ113との接着面積も確保することができる。
Further, since the
また、導電性接着剤140は、図4に示されているように、第一バンプ112と第二バンプ113との間の解放されている箇所から、水晶素子120を第一バンプ112に接触させる際に、溢れ出るようにして電極パッド111上に拡がる。よって、水晶素子120に余分な導電性接着剤140が付着することを低減することができる。また、溢れ出た導電性接着剤140が電極パッド111上に拡がるため、導電性接着剤140と電極パッド111との接触面積が大きくなり、接合強度も向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
ここで、パッケージ110の作製方法について説明する。基板110a及び枠体110bがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、一対の電極パッド111又は外部接続用電極端子Gとなる部位にニッケルメッキ又は金メッキ等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
Here, a method for manufacturing the
水晶素子120は、図2及び図3(a)に示されているように、導電性接着剤140を介して電極パッド111上に接合されている。水晶素子120は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
水晶素子120は、図2(a)に示されているように、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに励振用電極122、接続用電極123及び引き出し電極124を被着させた構造を有している。励振用電極122は、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。引き出し電極124は、励振用電極122から水晶素板121の短辺に向かって延出されている。接続用電極123は、引き出し電極124と接続されており、水晶素板121の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。
As shown in FIG. 2A, the
本実施形態においては、電極パッド111と接続されている水晶素子120の一端を基板110aの上面と接続した固定端とし、他端を基板110aの上面と間を空けた自由端とした片保持構造にて水晶素子120が基板110a上に固定されている。
In the present embodiment, a one-side holding structure in which one end of the
水晶素子120の接続用電極123の一方は、第一バンプ112の一方と接触し、水晶素子120の接続用電極123の他方は、第一バンプ112の他方と接触している。このように水晶素子120の接続用電極123を第一バンプ112に接触させることにより、水晶素子120が傾くことを低減することできるため、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板110aに接触することを低減することができる。
One of the connection electrodes 123 of the
水晶素板121の固定端側の外周縁は、図3(a)に示されているように、平面視して、基板110aの一辺と平行であり、第二バンプ113よりも基板110aの外周縁に近付くように設けられている。このようにすることにより、水晶素子120の実装位置を視覚的によりわかりやすくすることができるので、水晶デバイスの生産性を向上させることが可能となる。また、このようにすることによって、パッケージ110の枠体110bと、水晶素子120の外周縁とが接触することを低減することができ、水晶素子120の欠けを防ぐことが可能となる。
As shown in FIG. 3A, the outer peripheral edge on the fixed end side of the
ここで、水晶素子120の動作について説明する。水晶素子120は、外部からの交番電圧が接続用電極123から引き出し電極124及び励振用電極122を介して水晶素板121に印加されると、水晶素板121が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
Here, the operation of the
ここで、水晶素子120の作製方法について説明する。まず、水晶素子120は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子120は、水晶素板121の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極122、接続用電極123及び引き出し電極124を形成することにより作製される。
Here, a manufacturing method of the
水晶素子120の基板110aへの接合方法について説明する。まず、導電性接着剤140は、例えばディスペンサによって、第一バンプ112上から第二バンプ112上に拡がるようにして塗布される。水晶素子120は、導電性接着剤140上に搬送される。さらに、水晶素子120は、水晶素板121の固定端側の外周縁が、平面視して、基板110aの一辺と平行であり、第二バンプ113よりも基板110aの外周縁に近付くようにして導電性接着剤140上に載置される。そして導電性接着剤140は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子120は、導電性接着剤140が硬化収縮する際に、水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第一バンプ112を支点とした梃子の原理が働くことになり、水晶素子120の先端部が浮くようにして、一対の電極パッド111に接合される。
A method for bonding the
導電性接着剤140は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。
The
蓋体130は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。このような蓋体130は、真空状態にある収容空間K又は窒素ガスなどが充填された収容空間Kを気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、パッケージ110の枠体110b上に載置され、枠体110bの封止用導体パターン114と蓋体130の封止部材131とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠体110bに接合される。
The
封止部材131は、パッケージ110の枠体110b上面に設けられた封止用導体パターン114に相対する蓋体130の箇所に設けられている。封止部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。金錫の場合は、その厚みは、10〜40μmである。例えば、成分比率が、金が78〜82%、錫が18〜22%bのものが使用されている。銀ロウの場合は、その厚みは、10〜20μmである。例えば、成分比率は、銀が72〜85%、銅が15〜28%のものが使用されている。
The sealing member 131 is provided at a location of the
本実施形態における水晶デバイスは、水晶素子120が一対の接続用電極123の一方と第一バンプ112の一方とが接触し、一対の接続用電極123の他方と第一バンプ112の他方とが接触し、接続用電極123が第一バンプ112と第二バンプ113の間に位置する電極パッド111と導電性接着剤140を介して接続されたことにより、導電性接着剤140の硬化収縮時に水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第一バンプ112を支点とした梃子の原理により、水晶素子120の先端部が浮き上がる。よって、水晶デバイスは、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板110aに接触することを低減することができる。また、水晶デバイスは、水晶素子120の厚みすべり振動が阻害されることがないため、安定して発振周波数を出力することができる。
In the crystal device according to this embodiment, the
(第一変形例)
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
(First modification)
Hereinafter, the crystal device according to the first modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図5に示されているように、第一バンプ212の上下方向の厚みが第二バンプ213の上下方向の厚みに比べて長くなっている点で本実施形態と異なる。
In the crystal device according to the first modification of the present embodiment, the vertical thickness of the
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、第一バンプ212の上下方向の厚みが第二バンプ213の上下方向の厚みに比べて長くなっている。ここでパッケージ210を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜2.5mmである場合を例にして、第一バンプ212及び第二バンプ213の大きさを説明する。第一バンプ212の上下方向の厚みの長さは、7〜25μmとなる。第二バンプ213の上下方向の厚みの長さは、5〜15μmとなる。
In the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, the thickness of the
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、第一バンプ212の上下方向の厚みが第二バンプ213の上下方向の厚みに比べて長くなっていることによって、導電性接着剤140の硬化収縮時に水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第一バンプ212を支点にした梃子の原理がさらに働き、水晶素子120の先端部がさらに浮くようにして実装することができる。よって、水晶デバイスは、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板210aに接触することを低減し、水晶素子120の厚みすべり振動が阻害されることがないため、さらに安定して発振周波数を出力することができる。
In the crystal device according to the first modified example of the present embodiment, the vertical shrinkage of the
(第二変形例)
以下、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
(Second modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment will be described. Of the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、図6に示されているように、一対の接続用電極123の一方と第二バンプ213の一方とが接触し、一対の接続用電極123の他方と第二バンプ213の他方とが接触している点で本実施形態と異なる。
As shown in FIG. 6, in the crystal device according to the second modification of the present embodiment, one of the pair of connection electrodes 123 contacts one of the
本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、一対の接続用電極123の一方と第二バンプ213の一方とが接触し、一対の接続用電極123の他方と第二バンプ213の他方とが接触していることによって、水晶素子120の固定端側が導電性接着剤140の硬化収縮前に、水晶素子120の先端部が上方向に持ち上がるようにして載置されるため、導電性接着剤140の硬化収縮時に水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第一バンプ212及び第二バンプ213を支点とした梃子の原理により、水晶素子120の先端部がさらに浮き上がる。よって、水晶デバイスは、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板210aに接触することを防止することができる。
In the crystal device according to the second modification of the present embodiment, one of the pair of connection electrodes 123 and one of the
(第三変形例)
以下、本実施形態の第三変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第三変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
(Third modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment, the same parts as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、図7に示されているように、第一バンプ312の短辺の長さが第二バンプ313の短辺の長さに比べて長くなっている点で本実施形態と異なる。 In the crystal device according to the third modification of the present embodiment, the length of the short side of the first bump 312 is longer than the length of the short side of the second bump 313 as shown in FIG. This is different from the present embodiment.
本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、第一バンプ312の短辺の長さが第二バンプ313の短辺の長さに比べて長くなっている。ここでパッケージ310を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜2.5mmである場合を例にして、第一バンプ312及び第二バンプ313の大きさを説明する。基板310aの一辺と平行となる電極パッド311の辺の長さは、0.25〜0.40mmとなる。また、基板310aの一辺と交わる辺と平行となる電極パッド311の辺の長さは、0.25〜0.40mmとなる。基板310aの一辺と平行となる第一バンプ112の辺の長さは、0.15〜0.3mmとなる。また、基板310aの一辺と交わる辺と平行となる第一バンプ312の辺の長さは、100〜150μmとなる。基板310aの一辺と平行となる第二バンプ313の辺の長さは、0.15〜0.3mmとなる。また、基板310aの一辺と交わる辺と平行となる第二バンプ313の辺の長さは、50〜100μmとなる。また、第一バンプ311と第二バンプ312の間の長さは、80〜100μmである。
In the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment, the length of the short side of the first bump 312 is longer than the length of the short side of the second bump 313. Here, the size of the first bump 312 and the second bump 313 will be described by taking as an example the case where the dimension of one side when the package 310 is viewed in plan is 1.0 to 2.5 mm. The length of the side of the electrode pad 311 which is parallel to one side of the substrate 310a is 0.25 to 0.40 mm. The length of the side of the electrode pad 311 that is parallel to the side that intersects with one side of the substrate 310a is 0.25 to 0.40 mm. The length of the side of the
本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、第一バンプ312の短辺の長さが第二バンプ313の短辺の長さに比べて長くなっていることによって、水晶素子120の接続用電極123と第一バンプ312との接触面積が増すことになっているので、水晶素子120が傾くことをさらに低減することができる。
The crystal device according to the third modification of the present embodiment is for connecting the
尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記実施形態では、枠体110bが基板110aと同様にセラミック材で一体的に形成した場合を説明したが、枠体110bが金属製であっても構わない。この場合、枠体は、銀−銅等のロウ材を介して基板の導体膜に接合されている。 In addition, it is not limited to this embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In the above embodiment, the case where the frame 110b is integrally formed of a ceramic material in the same manner as the substrate 110a has been described. However, the frame 110b may be made of metal. In this case, the frame is joined to the conductor film of the substrate via a brazing material such as silver-copper.
上記実施形態では、基板の上面に枠体が設けられている場合について説明したが、基板に水晶素子を実装した後に、下面に壁部が設けられた蓋体を用いて、水晶素子を気密封止する構造であっても構わない。 In the above embodiment, the case where the frame is provided on the upper surface of the substrate has been described. However, after the crystal element is mounted on the substrate, the crystal element is hermetically sealed using the lid having the wall portion provided on the lower surface. It may be a structure that stops.
上記実施形態では、水晶素子は、AT用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。 In the above embodiment, the case where an AT crystal element is used as the crystal element has been described. However, a tuning fork-type bent crystal having a base and two flat plate-shaped vibrating arms extending in the same direction from the side surface of the base. An element may be used.
また、水晶素子120は、水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を用いても構わない。また、水晶素子120のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板121とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板121とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板121とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板121が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。
In addition, the
110、210、310・・・パッケージ
110a、210a、310a・・・基板
110b、210b、310b・・・枠体
111、211、311・・・電極パッド
112、212、312・・・第一バンプ
113、213、313・・・第二バンプ
114、214・・・封止用導体パターン
120・・・水晶素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・接続用電極
124・・・引き出し電極
130・・・蓋体
131・・・封止部材
140・・・導電性接着剤
K・・・収容空間
G・・・外部接続用端子
110, 210, 310 ... Package 110a, 210a, 310a ... Substrate 110b, 210b, 310b ...
Claims (4)
前記基板上に前記基板の一辺に沿って設けられた一対の電極パッドと、
前記電極パッド上のそれぞれに前記基板の一辺に沿って設けられた第一バンプと、
前記電極パッド上のそれぞれに設けられ、前記第一バンプよりも前記基板の外周縁に近づくように前記第一バンプと間を空けて前記基板の一辺に沿って設けられた第二バンプと、
前記基板上に設けられ、水晶素板と、前記水晶素板の上下面に設けられた励振用電極と、前記水晶素板の下面に前記励振用電極と間を空けて設けられた一対の接続用電極と、を有し、前記一対の接続用電極の一方と前記第一バンプの一方とが接触し、前記一対の接続用電極の他方と前記第一バンプの他方とが接触し、前記接続用電極が前記第一バンプと前記第二バンプの間に位置する前記電極パッドと導電性接着剤を介して接続された水晶素子と、を備えていることを特徴とする水晶デバイス。 A rectangular substrate;
A pair of electrode pads provided along one side of the substrate on the substrate;
A first bump provided along one side of the substrate on each of the electrode pads;
Provided on each of the electrode pads, a second bump provided along one side of the substrate spaced apart from the first bump so as to be closer to the outer periphery of the substrate than the first bump;
A pair of connections provided on the substrate, a quartz base plate, excitation electrodes provided on the top and bottom surfaces of the crystal base plate, and a pair of connections provided on the bottom surface of the crystal base plate with a space between the excitation electrodes. An electrode, and one of the pair of connection electrodes and one of the first bumps are in contact with each other, the other of the pair of connection electrodes and the other of the first bumps are in contact with each other, and the connection A crystal device, comprising: a crystal element comprising a conductive electrode connected to the electrode pad positioned between the first bump and the second bump via a conductive adhesive.
前記一対の第一バンプは、同一直線上に並ぶようにして設けられていることを特徴とする水晶デバイス。 The crystal device according to claim 1,
The pair of first bumps are provided so as to be arranged on the same straight line.
前記第一バンプの上下方向の厚みが前記第二バンプの上下方向の厚みに比べて長くなっていることを特徴とする水晶デバイス。 The crystal device according to claim 1,
The quartz crystal device, wherein a thickness of the first bump in a vertical direction is longer than a thickness of the second bump in a vertical direction.
前記一対の接続用電極の一方と前記第二バンプの一方とが接触し、前記一対の接続用電極の他方と前記第二バンプの他方とが接触していることを特徴とする水晶デバイス。 The quartz crystal device according to claim 1, wherein
One of the pair of connection electrodes and one of the second bumps are in contact with each other, and the other of the pair of connection electrodes and the other of the second bumps are in contact with each other.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017050578A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | Crystal device |
JP2019033378A (en) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 日本電波工業株式会社 | Quartz crystal device |
US10326455B2 (en) | 2015-11-02 | 2019-06-18 | Seiko Epson Corporation | Integrated circuit device, electronic device, electronic apparatus, and base station |
-
2012
- 2012-08-31 JP JP2012192084A patent/JP2014049966A/en active Pending
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