JP2016054376A - Piezoelectric oscillator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an appropriately packaged piezoelectric oscillator.SOLUTION: An oscillator 1 holds a wiring substrate 7 with an opening 37h which penetrates from the first principal surface 37a to the second principal surface 37b, a vibrator 3 which is mounted on the first principal surface 37a to cover the opening 37h, an integrated circuit element 5 which is placed inside the opening 37h and mounted on the vibrator 3. The wiring substrate 7 holds an insulation substrate 37 with the first principal surface 37a, the second principal surface 37b and the opening 37h, a pad for a vibrator 41 which is installed on the first principal surface 37a and on which a vibrator 3 is mounted, a solder resist 39 which exposes the pad for a vibrator 41 and covers the insulation substrate 37. The inner peripheral surface of the opening 37h holds the first non-arranged region R1 where the solder resist 39 is not arranged.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水晶発振器等の圧電発振器に関する。   The present invention relates to a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator.

水晶振動素子と、水晶振動素子に電圧を印加して発振信号を生成する発振回路(集積回路素子)とを有する水晶発振器として、例えば、第1主面に水晶振動素子が収容される第1凹部が形成され、その背面の第2主面に集積回路素子が収容される第2凹部が形成された、いわゆるH型のパッケージを有するものが知られている。この水晶発振器は、例えば、第2主面を回路基板に対向させて、第2主面の第2凹部の周囲に形成されたパッドと、回路基板のパッドとがバンプによって接合されることにより、回路基板に実装される。   As a crystal oscillator having a crystal resonator element and an oscillation circuit (integrated circuit element) that generates an oscillation signal by applying a voltage to the crystal resonator element, for example, a first recess in which the crystal resonator element is accommodated in a first main surface Is known, and has a so-called H-type package in which a second concave portion for accommodating an integrated circuit element is formed on a second main surface on the back surface thereof. In this crystal oscillator, for example, the second main surface is opposed to the circuit board, and the pad formed around the second concave portion of the second main surface and the pad of the circuit board are joined by the bump, Mounted on a circuit board.

なお、水晶振動素子と、水晶振動素子を収容するパッケージとを有し、発振回路(集積回路素子)を有さない、水晶振動子もよく知られている。このような水晶振動子は、集積回路素子が実装された配線基板に実装されることによって、集積回路素子と電気的に接続され、水晶発振器を構成し得る。   A crystal resonator that includes a crystal resonator element and a package that accommodates the crystal resonator element and does not include an oscillation circuit (integrated circuit element) is also well known. Such a crystal resonator can be electrically connected to the integrated circuit element by being mounted on a wiring board on which the integrated circuit element is mounted, thereby forming a crystal oscillator.

特開2000−49560号公報JP 2000-49560 A

上述したH型のパッケージを有する水晶発振器は、例えば、集積回路素子が実装された配線基板に水晶振動子を実装した構成に比較して、パッケージが全体として一体化されていることから、小型化等において有利である。その一方で、例えば、水晶発振器と水晶発振器が実装される回路基板との接合部(パッド等)を変更するときに、パッケージ全体を設計変更する必要が生じる等の不都合も生じる。   The crystal oscillator having the H-type package described above is reduced in size because, for example, the package is integrated as a whole as compared with a configuration in which a crystal resonator is mounted on a wiring board on which an integrated circuit element is mounted. Etc. are advantageous. On the other hand, for example, when changing the joint (pad or the like) between the crystal oscillator and the circuit board on which the crystal oscillator is mounted, there arises a disadvantage that the design of the entire package needs to be changed.

従って、好適にパッケージングされた圧電発振器が提供されることが望まれる。   Accordingly, it is desirable to provide a suitably packaged piezoelectric oscillator.

本発明の一態様に係る圧電発振器は、第1主面、その背面の第2主面、及び、前記第1主面から前記第2主面へ貫通する開口部を有する配線基板と、前記第1主面に前記開口部を覆うように実装された圧電振動子と、前記開口部内に配置され、前記圧電振動子に実装された集積回路素子と、を有し、前記配線基板は、前記第1主面、前記第2主面及び前記開口部を有する絶縁基板と、前記第1主面に設けられ、前記圧電振動子が実装される振動子用パッドと、前記振動子用パッドを露出させつつ前記絶縁基板を覆うソルダーレジストと、を有し、前記開口部の内周面は、前記ソルダーレジストが非配置とされた第1非配置領域を有している。   A piezoelectric oscillator according to an aspect of the present invention includes a wiring board having a first main surface, a second main surface on the back surface thereof, and an opening penetrating from the first main surface to the second main surface; A piezoelectric vibrator mounted on one main surface so as to cover the opening, and an integrated circuit element disposed in the opening and mounted on the piezoelectric vibrator, and the wiring board includes: An insulating substrate having one main surface, the second main surface and the opening; a vibrator pad provided on the first main surface on which the piezoelectric vibrator is mounted; and the vibrator pad is exposed. However, a solder resist that covers the insulating substrate is provided, and an inner peripheral surface of the opening has a first non-arrangement region in which the solder resist is not arranged.

好適には、前記開口部内にて前記圧電振動子と前記集積回路素子との間に充填されたアンダーフィルを更に有し、前記圧電振動子は、前記第1主面との間に隙間が形成された状態で前記第1主面に実装されており、前記第1主面は、前記ソルダーレジストが非配置とされ、前記開口部と前記振動子用パッドとを結ぶ、第2非配置領域を有し、前記アンダーフィルが前記開口部から前記第2非配置領域を介して前記振動子用パッドに到達している。   Preferably, the opening further includes an underfill filled between the piezoelectric vibrator and the integrated circuit element, and the piezoelectric vibrator forms a gap between the first main surface and the underfill. Mounted on the first main surface in a state where the solder resist is not arranged on the first main surface, and a second non-arrangement region connecting the opening and the vibrator pad is formed on the first main surface. And the underfill reaches the vibrator pad from the opening through the second non-arrangement region.

好適には、前記第1主面は、前記ソルダーレジストが非配置とされ、前記振動子用パッドに隣接するとともに振動子用パッドを囲む第3非配置領域を有し、前記アンダーフィルが前記第2非配置領域から前記第3非配置領域上に広がっている。   Preferably, the first main surface has a third non-arrangement region in which the solder resist is not arranged, is adjacent to the vibrator pad and surrounds the vibrator pad, and the underfill is the first fill. 2 extends from the non-arrangement region to the third non-arrangement region.

好適には、前記開口部内にて前記圧電振動子と前記集積回路素子との間に充填されたアンダーフィルを更に有し、前記圧電振動子は、前記第1主面との間に隙間が形成された状態で前記第1主面に実装されており、前記第1主面は、前記ソルダーレジストが非配置とされ、前記開口部に隣接するとともに前記開口部を囲む第4非配置領域を有し、前記アンダーフィルが前記開口部から前記第4非配置領域上に広がっている。   Preferably, the opening further includes an underfill filled between the piezoelectric vibrator and the integrated circuit element, and the piezoelectric vibrator forms a gap between the first main surface and the underfill. In this state, the first main surface is mounted on the first main surface, and the solder resist is not arranged on the first main surface, and has a fourth non-arrangement region adjacent to the opening and surrounding the opening. The underfill extends from the opening onto the fourth non-arrangement region.

上記の構成によれば、好適にパッケージングされた圧電発振器が実現される。   According to the above configuration, a suitably packaged piezoelectric oscillator is realized.

本発明の実施形態に係る水晶発振器の概略構成を示す分解斜視図。1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a crystal oscillator according to an embodiment of the present invention. 図1のII−II線における断面図。Sectional drawing in the II-II line of FIG. 図3(a)及び図3(b)は図1の水晶発振器の基板部の表裏の平面図。3A and 3B are plan views of the front and back of the substrate portion of the crystal oscillator of FIG. 図1の水晶発振器の配線基板の平面図。The top view of the wiring board of the crystal oscillator of FIG. 図5(a)は図2の領域Vの拡大図、図5(b)は変形例に係る水晶発振器の図5(a)に相当する図。5A is an enlarged view of a region V in FIG. 2, and FIG. 5B is a diagram corresponding to FIG. 5A of a crystal oscillator according to a modification.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings used in the following description are schematic, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual ones.

また、図面には、図面相互の関係を明確にする等の目的で、便宜的に直交座標系xyzを付すことがある。x軸、y軸及びz軸は、部材の形状等に基づいて便宜的に定義されており、圧電体(水晶)の電気軸、機械軸及び光軸を意味するものではない。   Further, for the purpose of clarifying the relationship between the drawings, the rectangular coordinate system xyz may be attached to the drawings for the sake of convenience. The x-axis, y-axis, and z-axis are defined for convenience based on the shape of the member and the like, and do not mean the electric axis, mechanical axis, and optical axis of the piezoelectric body (quartz).

(水晶発振器の構成)
図1は、本発明の実施形態に係る水晶発振器1(以下、「水晶」は省略)の概略構成を示す分解斜視図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。
(Configuration of crystal oscillator)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a crystal oscillator 1 (hereinafter, “crystal” is omitted) according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

発振器1は、例えば、全体として、概略、薄型の直方体状とされる電子部品であり、その寸法は適宜に設定されてよい。例えば、比較的小さいものでは、長辺又は短辺の長さが1〜2mmであり、厚さが0.2〜0.4mmである。   The oscillator 1 is, for example, an electronic component that is generally thin and has a thin rectangular parallelepiped shape as a whole, and the dimensions thereof may be set as appropriate. For example, in a comparatively small thing, the length of a long side or a short side is 1-2 mm, and thickness is 0.2-0.4 mm.

発振器1は、例えば、水晶振動子3(以下、「水晶」は省略)と、振動子3に実装される集積回路素子5と、振動子3が実装される配線基板7とを有している。   The oscillator 1 includes, for example, a crystal resonator 3 (hereinafter, “crystal” is omitted), an integrated circuit element 5 mounted on the resonator 3, and a wiring board 7 on which the resonator 3 is mounted. .

振動子3は、交流電圧が印加されるとその内部で固有振動を生じる。集積回路素子5は、発振回路を含んで構成されており、振動子3に電圧を印加して、振動子3内の固有振動を利用して発振信号を生成する。配線基板7は、不図示の回路基板等に接続され、振動子3のパッケージを介して、回路基板と集積回路素子5との間において電気信号を仲介する。これらの具体的な構成は、例えば、以下のとおりである。   When an alternating voltage is applied, the vibrator 3 generates a natural vibration therein. The integrated circuit element 5 includes an oscillation circuit, applies a voltage to the vibrator 3, and generates an oscillation signal using the natural vibration in the vibrator 3. The wiring board 7 is connected to a circuit board (not shown) or the like, and mediates an electrical signal between the circuit board and the integrated circuit element 5 through the package of the vibrator 3. These specific configurations are, for example, as follows.

振動子3は、例えば、水晶振動素子9(以下、「水晶」は省略)と、振動素子9を収容する素子搭載部材11と、素子搭載部材11を密閉する蓋部材13とを有している。なお、素子搭載部材11及び蓋部材13によって、振動子3のパッケージが構成されている。   The vibrator 3 includes, for example, a crystal vibration element 9 (hereinafter, “crystal” is omitted), an element mounting member 11 that houses the vibration element 9, and a lid member 13 that seals the element mounting member 11. . The element mounting member 11 and the lid member 13 constitute a package of the vibrator 3.

振動素子9は、例えば、水晶片15と、水晶片15に電圧を印加するための1対の励振電極17と、振動素子9を素子搭載部材11に実装するための1対の引出電極19とを有している。   The vibration element 9 includes, for example, a crystal piece 15, a pair of excitation electrodes 17 for applying a voltage to the crystal piece 15, and a pair of extraction electrodes 19 for mounting the vibration element 9 on the element mounting member 11. have.

水晶片15は、例えば、概ね長方形の板状に形成されている。水晶片15は、例えば、ATカット水晶片からなる。1対の励振電極17は、例えば、水晶片15の両主面の中央側に層状に設けられている。1対の引出電極19は、例えば、1対の励振電極17から引き出されて水晶片15の長手方向の一端側部分に設けられている。1対の励振電極17及び1対の引出電極19は、例えば、振動素子9の両主面のいずれが実装側とされてもよいように、水晶片15の長手方向に延びる不図示の中心線に対して180°回転対称の形状に形成されている。   The crystal piece 15 is formed in a substantially rectangular plate shape, for example. The crystal piece 15 is made of, for example, an AT cut crystal piece. The pair of excitation electrodes 17 is provided in a layered manner on the center side of both main surfaces of the crystal piece 15, for example. For example, the pair of extraction electrodes 19 are extracted from the pair of excitation electrodes 17 and provided at one end side portion in the longitudinal direction of the crystal piece 15. The pair of excitation electrodes 17 and the pair of extraction electrodes 19 are, for example, center lines (not shown) extending in the longitudinal direction of the crystal piece 15 so that either of the main surfaces of the vibration element 9 may be the mounting side. Is formed in a 180 ° rotationally symmetric shape.

素子搭載部材11は、例えば、絶縁性の基体21と、基体21に設けられた各種の導体(例えば金属)とを有している。各種の導体は、例えば、振動素子9を素子搭載部材11に搭載するための1対の素子搭載パッド23、振動子3を配線基板7に実装するための複数(本実施形態では4つ)の振動子端子25、及び、集積回路素子5を振動子3に実装するための複数(本実施形態では6つ)のIC用パッド26(図2)である。   The element mounting member 11 includes, for example, an insulating base 21 and various conductors (for example, metal) provided on the base 21. The various conductors include, for example, a pair of element mounting pads 23 for mounting the vibration element 9 on the element mounting member 11 and a plurality of (four in this embodiment) for mounting the vibrator 3 on the wiring board 7. The vibrator terminals 25 and a plurality (six in this embodiment) of IC pads 26 (FIG. 2) for mounting the integrated circuit element 5 on the vibrator 3.

基体21は、例えば、セラミックからなり、振動素子9を収容する凹部21rを有している。基体21は、例えば、平板状の基板部21aと、基板部21aに重ねられた枠部21bとを有しており、これにより、凹部21rが構成されている。   The base 21 is made of, for example, ceramic and has a concave portion 21r that accommodates the vibration element 9. The base 21 includes, for example, a flat plate-like substrate portion 21a and a frame portion 21b overlapped with the substrate portion 21a, thereby forming a recess 21r.

1対の素子搭載パッド23は、例えば、凹部21rの底面(基板部21aの枠部21b側の主面)に層状に設けられている。複数の振動子端子25は、例えば、基板部21aの枠部21bとは反対側の主面の4隅に層状に設けられている(図3(b)参照)。複数のIC用パッド26は、例えば、基板部21aの枠部21bとは反対側の主面において、複数の振動子端子25に囲まれた領域内に2列で配列されている(図3(b)参照)。   For example, the pair of element mounting pads 23 are provided in a layered manner on the bottom surface of the recess 21r (the main surface of the substrate portion 21a on the frame portion 21b side). The plurality of transducer terminals 25 are provided in a layered manner at, for example, the four corners of the main surface of the substrate portion 21a opposite to the frame portion 21b (see FIG. 3B). The plurality of IC pads 26 are arranged in, for example, two rows in a region surrounded by the plurality of transducer terminals 25 on the main surface of the substrate portion 21a opposite to the frame portion 21b (FIG. 3 ( b)).

振動素子9は、1対の引出電極19と1対の素子搭載パッド23とが1対のバンプ27(図2)によって接合されることによって、素子搭載部材11に片持ち梁のように固定されるとともに、素子搭載部材11に電気的に接続される。なお、バンプ27は、例えば、導電性接着剤からなる。   The vibration element 9 is fixed to the element mounting member 11 like a cantilever by joining a pair of extraction electrodes 19 and a pair of element mounting pads 23 by a pair of bumps 27 (FIG. 2). And electrically connected to the element mounting member 11. The bump 27 is made of, for example, a conductive adhesive.

蓋部材13は、例えば、金属からなる。蓋部材13は、素子搭載部材11の枠部21bと接合され、これにより、凹部21rは密閉される。凹部21r内は、例えば、真空とされ、又は、適宜なガス(例えば窒素)が封入される。   The lid member 13 is made of metal, for example. The lid member 13 is joined to the frame portion 21b of the element mounting member 11, whereby the concave portion 21r is sealed. The inside of the recess 21r is, for example, a vacuum or an appropriate gas (for example, nitrogen) is sealed.

蓋部材13及び素子搭載部材11の接合は適宜な方法によりなされてよい。例えば、枠部21bの蓋部材13側の面には、金属からなる枠状の第1接合用パターン29が形成される。一方、蓋部材13の枠部21b側の面には、金属からなる枠状の第2接合用パターン31が形成される。そして、両者がシーム溶接によって接合されることにより、蓋部材13及び素子搭載部材11は互いに接合される。   The lid member 13 and the element mounting member 11 may be joined by an appropriate method. For example, a frame-shaped first bonding pattern 29 made of metal is formed on the surface of the frame portion 21b on the lid member 13 side. On the other hand, a frame-shaped second bonding pattern 31 made of metal is formed on the surface of the lid member 13 on the frame portion 21b side. And the cover member 13 and the element mounting member 11 are mutually joined by joining both by seam welding.

集積回路素子5は、例えば、概略薄型直方体状に形成されており、一方の主面に複数(本実施形態では6つ)のIC端子33を有している。IC端子33と、素子搭載部材11に設けられた既述のIC用パッド26とがバンプ35(図2)によって接合されることにより、集積回路素子5は、素子搭載部材11に固定されるとともに、素子搭載部材11に電気的に接続される。   The integrated circuit element 5 is formed in, for example, a substantially thin rectangular parallelepiped shape, and has a plurality (six in this embodiment) of IC terminals 33 on one main surface. The integrated circuit element 5 is fixed to the element mounting member 11 by bonding the IC terminal 33 and the aforementioned IC pad 26 provided on the element mounting member 11 by the bump 35 (FIG. 2). The element mounting member 11 is electrically connected.

IC端子33の数及び役割は、発振器1に要求される機能等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、6つのIC端子33のうち、1つは基準電位を集積回路素子5に供給するためのものであり、1つは電源電圧(基準電位とは異なる電位)を集積回路素子5に供給するためのものであり、2つは集積回路素子5から振動素子9に電圧を印加するためのものであり、1つは発振信号の周波数を調整するための制御信号を集積回路素子5に入力するためのものであり、1つは集積回路素子5による発振信号の生成又は停止を指示するイネーブル・ディセーブル信号を集積回路素子5に入力するためのものである。   The number and role of the IC terminals 33 may be set as appropriate according to functions required for the oscillator 1. For example, one of the six IC terminals 33 is for supplying a reference potential to the integrated circuit element 5, and one supplies a power supply voltage (potential different from the reference potential) to the integrated circuit element 5. Two are for applying a voltage from the integrated circuit element 5 to the vibration element 9, and one is for inputting a control signal for adjusting the frequency of the oscillation signal to the integrated circuit element 5. One is for inputting an enable / disable signal to the integrated circuit element 5 to instruct generation or stop of the oscillation signal by the integrated circuit element 5.

既に述べたように、集積回路素子5は、発振回路を含んで構成されている。発振回路は、例えば、帰還型のものである。また、集積回路素子5は、温度センサ、及び、温度センサの検出した温度に基づいて発振信号の温度変化を補償する温度補償回路を含んでいてもよい。集積回路素子5は、パッケージングされたものであってもよいし、ベアチップであってもよい。   As already described, the integrated circuit element 5 includes an oscillation circuit. The oscillation circuit is, for example, a feedback type. The integrated circuit element 5 may include a temperature sensor and a temperature compensation circuit that compensates for a temperature change of the oscillation signal based on the temperature detected by the temperature sensor. The integrated circuit element 5 may be packaged or a bare chip.

配線基板7は、例えば、リジッド式のプリント配線基板と同様の構成とされてよい。例えば、配線基板7は、絶縁基板37と、絶縁基板37に設けられた各種の導体(例えば金属)と、各種の導体の短絡を低減するためのソルダーレジスト39とを有している。各種の導体は、例えば、振動子3を配線基板7に実装するための複数(本実施形態では4つ)の振動子用パッド41、配線基板7を不図示の回路基板に実装するための複数(本実施形態では4つ)の外部端子43、及び、複数の振動子用パッド41と複数の外部端子43とを接続する複数(本実施形態では4つ)のスルーホール導体45(図1)である。   For example, the wiring board 7 may have the same configuration as a rigid printed wiring board. For example, the wiring substrate 7 includes an insulating substrate 37, various conductors (for example, metal) provided on the insulating substrate 37, and a solder resist 39 for reducing short-circuiting of the various conductors. The various conductors include, for example, a plurality (four in this embodiment) of vibrator pads 41 for mounting the vibrator 3 on the wiring board 7 and a plurality of parts for mounting the wiring board 7 on a circuit board (not shown). (In this embodiment, four) external terminals 43 and a plurality (four in this embodiment) of through-hole conductors 45 (FIG. 1) connecting the plurality of vibrator pads 41 and the plurality of external terminals 43. It is.

絶縁基板37は、例えば、ガラスエポキシ材よりなる。絶縁基板37(配線基板7)は、第1主面37aと、その背面の第2主面37bと、第1主面37aから第2主面37bへ貫通する開口部37hとを有している。絶縁基板37及び開口部37hの平面形状は適宜に設定されてよい。例えば、絶縁基板37の外形は矩形である。また、例えば、開口部37hの形状は、角部が面取りされた矩形である。   The insulating substrate 37 is made of, for example, a glass epoxy material. The insulating substrate 37 (wiring substrate 7) has a first main surface 37a, a second main surface 37b on the back surface thereof, and an opening 37h penetrating from the first main surface 37a to the second main surface 37b. . The planar shapes of the insulating substrate 37 and the opening 37h may be set as appropriate. For example, the outer shape of the insulating substrate 37 is rectangular. Further, for example, the shape of the opening 37h is a rectangle with chamfered corners.

複数の振動子用パッド41は、例えば、第1主面37aの4隅側に層状に設けられており、開口部37hを囲んでいる。複数の外部端子43は、例えば、第2主面37bの4隅に層状に設けられており、開口部37hを囲んでいる。スルーホール導体45は、例えば、複数の振動子用パッド41よりも第1主面37aの4隅側に位置し、絶縁基板37を第1主面37aから第2主面37bへ貫通するスルーホールの内周面に層状に設けられている。   The plurality of vibrator pads 41 are provided in a layered manner on the four corners of the first main surface 37a, for example, and surround the opening 37h. The plurality of external terminals 43 are, for example, provided in layers at the four corners of the second main surface 37b and surround the opening 37h. The through-hole conductor 45 is located, for example, on the four corners of the first main surface 37a with respect to the plurality of vibrator pads 41, and penetrates the insulating substrate 37 from the first main surface 37a to the second main surface 37b. Is provided in a layered manner on the inner peripheral surface.

振動子用パッド41及び外部端子43の平面形状、並びに、これらとスルーホール導体45との接続導体の形状は適宜に設定されてよい。本実施形態では、振動子用パッド41及び外部端子43は矩形とされ、また、これらは、スルーホール周囲の円形のランドと直接的に接続されている。なお、複数の振動子用パッド41及び外部端子43の開口部37h側の部分(角部)は、開口部37hの角部が面取りされていることによって、開口部37hの角部が面取りされていない場合の仮想上の角部よりも開口部37h側へ位置している。   The planar shape of the vibrator pad 41 and the external terminal 43 and the shape of the connection conductor between them and the through-hole conductor 45 may be set as appropriate. In the present embodiment, the vibrator pad 41 and the external terminal 43 are rectangular, and are directly connected to a circular land around the through hole. In addition, as for the part (corner part) by the side of the opening part 37h of the some oscillator pads 41 and the external terminal 43, the corner part of the opening part 37h is chamfered because the corner part of the opening part 37h is chamfered. It is located closer to the opening 37h side than the virtual corner when there is not.

ソルダーレジスト39は、一般には、顔料等を含んだ熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)からなる。ただし、本願においては、ソルダーレジストの用語は、広く、絶縁性樹脂からなる皮膜を指すものとし、例えば、顔料を含んでいなくてもよいものとする。ソルダーレジスト39は、例えば、複数の振動子用パッド41を露出させつつ、第1主面37aを覆っている。なお、ソルダーレジスト39は、外部端子43を露出させつつ第2主面37bを覆っていたり、絶縁基板37の側面を覆っていたりしてもよい。   The solder resist 39 is generally made of a thermosetting resin (for example, epoxy resin) containing a pigment or the like. However, in the present application, the term “solder resist” broadly refers to a film made of an insulating resin, and does not need to include, for example, a pigment. For example, the solder resist 39 covers the first main surface 37a while exposing the plurality of vibrator pads 41. The solder resist 39 may cover the second main surface 37b while exposing the external terminals 43, or may cover the side surface of the insulating substrate 37.

振動子3は、素子搭載部材11に設けられた既述の複数の振動子端子25と、振動子用パッド41とがバンプ47(図2)によって接合されることにより、配線基板7に対して固定されるとともに、電気的に接続される。振動子用パッド41は、開口部37hを囲むように配置されているから、振動子3は、開口部37hを第1主面37a側から覆うように配線基板7に実装される。なお、振動子3の面積は、例えば、開口部37hの面積よりも大きく、平面視において開口部37hは振動子3に収まる。   The vibrator 3 is bonded to the wiring substrate 7 by bonding the plurality of vibrator terminals 25 provided on the element mounting member 11 and the vibrator pad 41 with bumps 47 (FIG. 2). It is fixed and electrically connected. Since the vibrator pad 41 is disposed so as to surround the opening 37h, the vibrator 3 is mounted on the wiring board 7 so as to cover the opening 37h from the first main surface 37a side. The area of the vibrator 3 is larger than the area of the opening 37h, for example, and the opening 37h fits in the vibrator 3 in plan view.

また、振動子3の振動子用パッド41に囲まれた領域に実装された集積回路素子5は、開口部37hに収容される。なお、図2では、集積回路素子5の天面(z方向負側の面)は、第2主面37bよりも内部側(z方向正側)に位置しているが、当該天面は、第2主面37bと概略面一とされてもよい。   The integrated circuit element 5 mounted in the region surrounded by the vibrator pad 41 of the vibrator 3 is accommodated in the opening 37h. In FIG. 2, the top surface of the integrated circuit element 5 (z-direction negative surface) is located on the inner side (z-direction positive side) than the second main surface 37 b. It may be substantially flush with the second main surface 37b.

図2に示すように、集積回路素子5と振動子3との間にはアンダーフィル49が充填されている。アンダーフィル49は、例えば、熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)からなる。アンダーフィル49は、樹脂よりも熱膨張係数が低いフィラー(例えばSiOからなる)を含んでいてもよい。アンダーフィル49は、集積回路素子5の側面を適宜な高さまで覆うように設けられてもよいし、集積回路素子5を側面だけでなく天面も覆うように設けられてもよい。 As shown in FIG. 2, an underfill 49 is filled between the integrated circuit element 5 and the vibrator 3. The underfill 49 is made of, for example, a thermosetting resin (for example, an epoxy resin). The underfill 49 may include a filler (for example, made of SiO 2 ) having a lower thermal expansion coefficient than that of the resin. The underfill 49 may be provided so as to cover the side surface of the integrated circuit element 5 to an appropriate height, or may be provided so as to cover not only the side surface but also the top surface of the integrated circuit element 5.

素子搭載部材11(振動子3)の基体21は、振動子端子25、バンプ47及び振動子用パッド41の厚みに相当する隙間を介して配線基板7の絶縁基板37と対向している。アンダーフィル49は、開口部37h内から、基体21と絶縁基板37との隙間へも広がっている。   The base 21 of the element mounting member 11 (vibrator 3) faces the insulating substrate 37 of the wiring substrate 7 with a gap corresponding to the thickness of the transducer terminal 25, the bump 47, and the transducer pad 41. The underfill 49 also extends from the opening 37 h to the gap between the base 21 and the insulating substrate 37.

素子搭載部材11においては、6つのIC用パッド26のうちの2つと、1対の素子搭載パッド23とが接続されている。これにより、IC用パッド26に実装された集積回路素子5と、素子搭載パッド23に実装された振動素子9とが電気的に接続されている。ひいては、集積回路素子5により振動素子9に電圧を印加して発振信号を生成することが可能となっている。   In the element mounting member 11, two of the six IC pads 26 and a pair of element mounting pads 23 are connected. Thus, the integrated circuit element 5 mounted on the IC pad 26 and the vibration element 9 mounted on the element mounting pad 23 are electrically connected. As a result, the integrated circuit element 5 can apply a voltage to the vibration element 9 to generate an oscillation signal.

また、素子搭載部材11においては、6つのIC用パッド26のうち残りの4つと、4つの振動子端子25とが接続されている。これにより、IC用パッド26に実装された集積回路素子5と、振動子端子25が接合された振動子用パッド41を有する配線基板7とが電気的に接続されている。ひいては、振動子用パッド41とスルーホール導体45を介して接続された配線基板7の4つの外部端子43に対する電気信号の入出力によって、集積回路素子5に対して電気信号を入出力することが可能となっている。   In the element mounting member 11, the remaining four of the six IC pads 26 and the four transducer terminals 25 are connected. Thereby, the integrated circuit element 5 mounted on the IC pad 26 and the wiring board 7 having the vibrator pad 41 to which the vibrator terminal 25 is bonded are electrically connected. As a result, electrical signals can be input / output to / from the integrated circuit element 5 by inputting / outputting electrical signals to / from the four external terminals 43 of the wiring board 7 connected to the vibrator pads 41 via the through-hole conductors 45. It is possible.

図3(a)及び図3(b)は、上記のような素子搭載部材11における接続の一例を説明するための図であり、図3(a)は、基板部21aを振動素子9から見た平面図であり、図3(b)は、基板部21aを集積回路素子5側から見た平面図である。   3A and 3B are diagrams for explaining an example of the connection in the element mounting member 11 as described above. FIG. 3A shows the substrate portion 21a viewed from the vibration element 9. FIG. 3B is a plan view of the substrate portion 21a viewed from the integrated circuit element 5 side.

図3(a)に示すように、1対の素子搭載パッド23からは1対の第1接続パターン51が延び、1対の第1ビア導体53に接続されている。図3(b)に示すように、1対の第1ビア導体53は、基板部21aを厚み方向に貫通しており、1対の第2接続パターン55に接続されている。1対の第2接続パターン55は、2つのIC用パッド26に接続されている。また、図3(b)に示すように、残りの4つのIC用パッド26は、4つの第3接続パターン57を介して4つの振動子端子25に接続されている。   As shown in FIG. 3A, a pair of first connection patterns 51 extend from a pair of element mounting pads 23 and are connected to a pair of first via conductors 53. As shown in FIG. 3B, the pair of first via conductors 53 penetrates the substrate portion 21 a in the thickness direction and is connected to the pair of second connection patterns 55. The pair of second connection patterns 55 are connected to the two IC pads 26. Further, as shown in FIG. 3B, the remaining four IC pads 26 are connected to the four transducer terminals 25 via the four third connection patterns 57.

第1接続パターン51、第2接続パターン55及び第3接続パターン57は、層状に形成されている。第1接続パターン51は、一部が枠部21bと重なっていてもよい。1対の第2接続パターン55の中途が幅広に形成されているのは、発振器1の製造過程において、振動素子9の特性を検査する検査装置のプローブを当接させるためである。第2ビア導体59は、基準電位が付与される振動子端子25と導体からなる蓋部材13とを接続するためのものであり、枠部21bも厚み方向に貫通している。   The first connection pattern 51, the second connection pattern 55, and the third connection pattern 57 are formed in layers. The first connection pattern 51 may partially overlap the frame portion 21b. The reason why the middle of the pair of second connection patterns 55 is wide is to make a probe of an inspection apparatus that inspects characteristics of the vibration element 9 abut in the manufacturing process of the oscillator 1. The second via conductor 59 is for connecting the vibrator terminal 25 to which the reference potential is applied and the lid member 13 made of a conductor, and the frame portion 21b also penetrates in the thickness direction.

図4は、配線基板7の第1主面37a側の平面図である。   FIG. 4 is a plan view of the wiring board 7 on the first main surface 37a side.

図1及び図4に示すように、配線基板7には、振動子用パッド41の配置領域以外にも、ソルダーレジスト39の非配置領域が設けられている。具体的には、以下のとおりである。   As shown in FIGS. 1 and 4, the wiring substrate 7 is provided with a non-arrangement region of the solder resist 39 in addition to the arrangement region of the vibrator pad 41. Specifically, it is as follows.

まず、開口部37hの内周面は、ソルダーレジスト39が配置されない第1非配置領域R1を有している。第1非配置領域R1は、例えば、開口部37hの内周面全体とされている。   First, the inner peripheral surface of the opening 37h has a first non-arrangement region R1 in which the solder resist 39 is not disposed. The first non-arrangement region R1 is, for example, the entire inner peripheral surface of the opening 37h.

また、第1主面37aは、ソルダーレジスト39が配置されない非配置領域として、開口部37hと振動子用パッド41を結ぶ第2非配置領域R2、振動子用パッド41に隣接し、振動子用パッド41を囲む第3非配置領域R3、及び、開口部37hに隣接し、開口部37hを囲む第4非配置領域R4を有している。   The first main surface 37a is adjacent to the second non-arrangement region R2 connecting the opening 37h and the vibrator pad 41 and the vibrator pad 41 as a non-placement area in which the solder resist 39 is not disposed, and is used for the vibrator. A third non-arrangement region R3 surrounding the pad 41 and a fourth non-arrangement region R4 adjacent to the opening 37h and surrounding the opening 37h are provided.

第2非配置領域R2は、本実施形態では、第3非配置領域R3と第4非配置領域R4との交差部によって構成されている(第3非配置領域R3及び第4非配置領域R4に含まれている。)。   In the present embodiment, the second non-arrangement region R2 is configured by an intersection of the third non-arrangement region R3 and the fourth non-arrangement region R4 (in the third non-arrangement region R3 and the fourth non-arrangement region R4). include.).

第3非配置領域R3は、例えば、概略一定の幅で振動子用パッド41の縁部に沿って延びる形状(溝状)とされている。第3非配置領域R3は、例えば、振動子用パッド41のスルーホール導体45との接続部を除いて振動子用パッド41を囲んでいる。なお、ここでいう「囲む」は、例えば、第3非配置領域R3が振動子用パッド41の縁部の半分以上に亘っていればよいものとする。   The third non-arrangement region R3 has, for example, a shape (groove shape) extending along the edge of the transducer pad 41 with a substantially constant width. The third non-arrangement region R3 surrounds the vibrator pad 41 except for, for example, a connection portion between the vibrator pad 41 and the through-hole conductor 45. Note that “enclose” here means that, for example, the third non-arrangement region R <b> 3 may extend over half or more of the edge of the transducer pad 41.

第4非配置領域R4は、例えば、概略一定の幅で開口部37hの縁部に沿って延びる形状(溝状)とされている。なお、当該延びる形状は、点線のように離散的なものであってもよい。第4非配置領域R4は、例えば、開口部37hの全体を囲んでいる。なお、ここでいう「囲む」は、例えば、一又は複数の第4非配置領域R4が開口部37hの縁部の半分以上に亘っているか、開口部37hの縁部を120°以下の中心角で3等分以上に分割した各区間の少なくとも一部に第4非配置領域R4が位置していればよいものとする。   For example, the fourth non-arrangement region R4 has a shape (groove shape) extending along the edge of the opening 37h with a substantially constant width. The extending shape may be discrete like a dotted line. For example, the fourth non-arrangement region R4 surrounds the entire opening 37h. Note that “enclose” here means, for example, that one or more fourth non-arranged regions R4 extend over half or more of the edge of the opening 37h, or the central angle of the edge of the opening 37h is 120 ° or less. It is only necessary that the fourth non-arrangement region R4 is located in at least a part of each section divided into three equal parts or more.

第2非配置領域R2〜第4非配置領域R4の幅は適宜に設定されてよい。例えば、これらの幅は、30μm以上200μm以下である。これらの幅は、ソルダーレジスト39の厚みよりも小さくてもよいし、大きくてもよい。   The widths of the second non-arrangement region R2 to the fourth non-arrangement region R4 may be set as appropriate. For example, these widths are 30 μm or more and 200 μm or less. These widths may be smaller or larger than the thickness of the solder resist 39.

図5(a)は、図2の領域Vの拡大図である。   FIG. 5A is an enlarged view of a region V in FIG.

ソルダーレジスト39は、例えば、振動子用パッド41(及びその他の第1主面37a上の導電層)よりも厚く形成されている。例えば、振動子用パッド41の厚さが10μm以上40μm以下であるのに対して、ソルダーレジスト39の厚さは、これよりも5μm以上厚く、15μm以上100μm以下である。   For example, the solder resist 39 is formed thicker than the vibrator pad 41 (and the conductive layer on the other first main surface 37a). For example, the thickness of the vibrator pad 41 is not less than 10 μm and not more than 40 μm, whereas the thickness of the solder resist 39 is not less than 5 μm and not less than 15 μm and not more than 100 μm.

上述のようにアンダーフィル49は、開口部37h内から、素子搭載部材11の基体21と配線基板7の絶縁基板37との隙間へも広がっている。より具体的には、アンダーフィル49は、第2非配置領域R2〜第4非配置領域R4において、基体21と絶縁基板37との間に広がり、これらの部材に密着している。さらには、アンダーフィル49は、振動子用パッド41、バンプ47及び振動子端子25にも密着している。なお、特に図示しないが、アンダーフィル49は、ソルダーレジスト39と基体21との間に広がってこれらの部材に密着していてもよい。   As described above, the underfill 49 extends from the opening 37 h to the gap between the base 21 of the element mounting member 11 and the insulating substrate 37 of the wiring substrate 7. More specifically, the underfill 49 extends between the base 21 and the insulating substrate 37 in the second non-arrangement region R2 to the fourth non-arrangement region R4, and is in close contact with these members. Further, the underfill 49 is in close contact with the vibrator pad 41, the bump 47 and the vibrator terminal 25. Although not particularly illustrated, the underfill 49 may be spread between the solder resist 39 and the base 21 and may be in close contact with these members.

(水晶発振器の製造方法)
以上の構成を有する水晶発振器の製造方法を説明する。
(Manufacturing method of crystal oscillator)
A method of manufacturing a crystal oscillator having the above configuration will be described.

まず、図1の分解斜視図に示した各部材、すなわち、配線基板7、集積回路素子5、素子搭載部材11、振動素子9及び蓋部材13が準備される。これらの各部材の製造方法は、具体的な形状等を除けば、公知の方法と同様でよい。   First, each member shown in the exploded perspective view of FIG. 1, that is, the wiring board 7, the integrated circuit element 5, the element mounting member 11, the vibration element 9, and the lid member 13 are prepared. The manufacturing method of each of these members may be the same as a known method except for a specific shape.

次に、各部材が接合される。すなわち、振動素子9の素子搭載部材11に対する接合、蓋部材13の素子搭載部材11に対する接合、集積回路素子5の素子搭載部材11に対する接合、及び、素子搭載部材11の配線基板7に対する接合が行われる。   Next, each member is joined. That is, the vibration element 9 is bonded to the element mounting member 11, the lid member 13 is bonded to the element mounting member 11, the integrated circuit element 5 is bonded to the element mounting member 11, and the element mounting member 11 is bonded to the wiring substrate 7. Is called.

これらの接合順は、蓋部材13の素子搭載部材11に対する接合が振動素子9の素子搭載部材11に対する接合よりも後である限り、どのような接合順も可能である。また、第2接続パターン55の一部を拡幅して形成した測定パッド(本実施形態では集積回路素子5が重なる)を介して振動素子9の特性を検査し、これに応じて励振電極17の重さを調整する場合においては、集積回路素子5の素子搭載部材11に対する接合は、振動素子9の素子搭載部材11に対する接合よりも後、且つ、蓋部材13の素子搭載部材11に対する接合よりも前である。   As long as the joining of the lid member 13 to the element mounting member 11 is after the joining of the vibration element 9 to the element mounting member 11, any joining order is possible. Further, the characteristics of the vibration element 9 are inspected through a measurement pad (in this embodiment, the integrated circuit element 5 overlaps) formed by expanding a part of the second connection pattern 55, and the excitation electrode 17 of the excitation electrode 17 is responded accordingly. In the case of adjusting the weight, the bonding of the integrated circuit element 5 to the element mounting member 11 is after the bonding of the vibration element 9 to the element mounting member 11 and more than the bonding of the lid member 13 to the element mounting member 11. It is before.

次に、未硬化状態のアンダーフィル49が開口部37hを介して集積回路素子5と振動子3との間に充填される。充填は、例えば、ディスペンサによって行われる。   Next, uncured underfill 49 is filled between the integrated circuit element 5 and the vibrator 3 through the opening 37h. Filling is performed by, for example, a dispenser.

この際、未硬化状態のアンダーフィル49は、絶縁基板37(第1主面37a)に対する濡れ性がソルダーレジスト39に対する濡れ性よりも高い。及び/又は、ソルダーレジスト39の非配置領域において、第1主面37aとソルダーレジスト39の側面とがなす角部、若しくは、第1主面37aとソルダーレジスト39の2側面とが構成する溝においては、ソルダーレジスト39を引き込む毛管現象が生じる。その結果、アンダーフィル49は、ソルダーレジスト39上よりも第2非配置領域R2〜第4非配置領域R4上に優先的に広がる。   At this time, the uncured underfill 49 has higher wettability with respect to the insulating substrate 37 (first main surface 37 a) than wettability with respect to the solder resist 39. And / or, in a non-arrangement region of the solder resist 39, in a corner formed by the first main surface 37a and the side surface of the solder resist 39, or in a groove formed by the first main surface 37a and the two side surfaces of the solder resist 39. Causes a capillary phenomenon that pulls in the solder resist 39. As a result, the underfill 49 preferentially spreads on the second non-arrangement region R2 to the fourth non-arrangement region R4 rather than on the solder resist 39.

その後、常温の雰囲気によって、又は、リフロー炉等による加熱によって、アンダーフィル49は硬化される。   Thereafter, the underfill 49 is hardened in a normal temperature atmosphere or by heating in a reflow furnace or the like.

(変形例)
図5(b)は変形例を示す図5(a)に相当する断面図である。
(Modification)
FIG. 5B is a cross-sectional view corresponding to FIG.

この変形例では、第2非配置領域R2〜第4非配置領域R4が形成されていない。この場合、未硬化状態のアンダーフィル49が開口部37hに供給されると、開口部37h側に位置するソルダーレジスト39が、アンダーフィル49の第1主面37aを伝う流れに対する堰として機能する。その結果、アンダーフィル49は、振動子用パッド41に到達しない。   In this modification, the second non-arrangement region R2 to the fourth non-arrangement region R4 are not formed. In this case, when the uncured underfill 49 is supplied to the opening 37 h, the solder resist 39 located on the opening 37 h side functions as a weir against the flow that travels through the first main surface 37 a of the underfill 49. As a result, the underfill 49 does not reach the vibrator pad 41.

以上のとおり、本実施形態では、発振器1は、第1主面37aから第2主面37bへ貫通する開口部37hを有する配線基板7と、第1主面37aに開口部37hを覆うように実装された振動子3と、開口部37h内に配置され、振動子3に実装された集積回路素子5と、を有している。配線基板7は、第1主面37a、第2主面37b及び開口部37hを有する絶縁基板37と、第1主面37aに設けられ、振動子3が実装される振動子用パッド41と、振動子用パッド41を露出させつつ絶縁基板37を覆うソルダーレジスト39と、を有している。開口部37hの内周面は、ソルダーレジスト39が非配置とされた第1非配置領域R1を有している。   As described above, in this embodiment, the oscillator 1 covers the wiring board 7 having the opening 37h penetrating from the first main surface 37a to the second main surface 37b, and the first main surface 37a covers the opening 37h. It has the mounted vibrator 3 and the integrated circuit element 5 disposed in the opening 37 h and mounted on the vibrator 3. The wiring substrate 7 includes an insulating substrate 37 having a first main surface 37a, a second main surface 37b, and an opening 37h, a vibrator pad 41 provided on the first main surface 37a, on which the vibrator 3 is mounted, And a solder resist 39 that covers the insulating substrate 37 while exposing the vibrator pad 41. The inner peripheral surface of the opening 37h has a first non-arrangement region R1 in which the solder resist 39 is not arranged.

従って、例えば、振動子3のパッケージ(素子搭載部材11及び蓋部材13)と、配線基板7との組み合わせによって、発振器1のパッケージを構成することができる。その結果、例えば、配線基板7の変更乃至は交換によって簡便に外部端子43の配置及び大きさを変更することができる。また、例えば、振動子及び集積回路素子の双方を配線基板に実装して発振器を構成する場合に比較して、開口部37hに集積回路素子5が収容されるので、小型化が図られる。   Therefore, for example, the package of the oscillator 1 can be configured by a combination of the package of the vibrator 3 (the element mounting member 11 and the lid member 13) and the wiring board 7. As a result, for example, the arrangement and size of the external terminals 43 can be easily changed by changing or replacing the wiring board 7. Further, for example, the integrated circuit element 5 is accommodated in the opening 37h as compared with the case where both the vibrator and the integrated circuit element are mounted on the wiring board to constitute the oscillator, and thus the size can be reduced.

さらに、開口部37hの内周面においてソルダーレジスト39が非配置とされていることから、ソルダーレジスト39の厚みの2倍だけ開口部37hの内径を大きくすることができ、その分開口部37hの面積を大きくすることができる。その結果、配線基板7の小型化又は大きな集積回路素子5の搭載が可能となる。   Further, since the solder resist 39 is not disposed on the inner peripheral surface of the opening 37h, the inner diameter of the opening 37h can be increased by twice the thickness of the solder resist 39, and accordingly the opening 37h The area can be increased. As a result, the wiring board 7 can be downsized or the large integrated circuit element 5 can be mounted.

また、本実施形態では、発振器1は、開口部37h内にて振動子3と集積回路素子5との間に充填されたアンダーフィル49を更に有している。振動子3は、第1主面37aとの間に隙間が形成された状態で第1主面37aに実装されている。第1主面37aは、ソルダーレジスト39が非配置とされ、開口部37hと振動子用パッド41とを結ぶ、第2非配置領域R2を有している。アンダーフィル49は開口部37hから第2非配置領域R2を介して振動子用パッド41に到達している。   In the present embodiment, the oscillator 1 further includes an underfill 49 filled between the vibrator 3 and the integrated circuit element 5 in the opening 37h. The vibrator 3 is mounted on the first main surface 37a in a state where a gap is formed between the vibrator 3 and the first main surface 37a. The first main surface 37a has a second non-arrangement region R2 in which the solder resist 39 is not arranged and connects the opening 37h and the vibrator pad 41. The underfill 49 reaches the vibrator pad 41 from the opening 37h via the second non-arrangement region R2.

従って、例えば、集積回路素子5の封止のためのアンダーフィル49によって、絶縁基板37と振動子3とを接合し、両者の接合強度を向上させることができる。接合強度の向上が振動子用パッド41へ延びる第2非配置領域R2においてなされることから、振動子用パッド41と振動子端子25との電気的接続の信頼性を向上させることができる。その結果、例えば、安価且つ小型に発振器1の信頼性を向上させることができる。図5(b)の変形例との比較から理解されるように、第2非配置領域R2が形成されていることにより、より確実にアンダーフィル49を振動子用パッド41へ到達させることができる。   Therefore, for example, the insulating substrate 37 and the vibrator 3 can be bonded by the underfill 49 for sealing the integrated circuit element 5 to improve the bonding strength between the two. Since the bonding strength is improved in the second non-arrangement region R2 extending to the vibrator pad 41, the reliability of electrical connection between the vibrator pad 41 and the vibrator terminal 25 can be improved. As a result, for example, the reliability of the oscillator 1 can be improved at a low cost and in a small size. As can be understood from the comparison with the modified example of FIG. 5B, the formation of the second non-arrangement region R2 allows the underfill 49 to reach the vibrator pad 41 more reliably. .

また、本実施形態では、第1主面37aは、上記の第2非配置領域R2に加え、ソルダーレジスト39が非配置とされ、振動子用パッド41に隣接するとともに振動子用パッド41を囲む第3非配置領域R3を有している。アンダーフィル49は第2非配置領域R2から第3非配置領域R3上に広がっている。   In the present embodiment, in addition to the second non-arrangement region R2, the first main surface 37a is not disposed with the solder resist 39, and is adjacent to the transducer pad 41 and surrounds the transducer pad 41. A third non-arrangement region R3 is included. The underfill 49 extends from the second non-arrangement region R2 to the third non-arrangement region R3.

従って、例えば、アンダーフィル49による絶縁基板37と振動子3との接合強度の向上が振動子用パッド41の周囲においてなされる。その結果、上述した振動子用パッド41と振動子端子25との電気的接続の信頼性をより向上させることができる。   Accordingly, for example, the bonding strength between the insulating substrate 37 and the vibrator 3 by the underfill 49 is improved around the vibrator pad 41. As a result, the reliability of the electrical connection between the vibrator pad 41 and the vibrator terminal 25 can be further improved.

また、本実施形態では、第1主面37aは、ソルダーレジスト39が非配置とされ、開口部37hに隣接するとともに開口部37hを囲む第4非配置領域R4を有している。アンダーフィル49は、開口部37hから第4非配置領域R4上に広がっている。   Further, in the present embodiment, the first main surface 37a has a fourth non-arrangement region R4 in which the solder resist 39 is not disposed and is adjacent to the opening 37h and surrounds the opening 37h. The underfill 49 extends from the opening 37h to the fourth non-arrangement region R4.

従って、例えば、集積回路素子5に密着したアンダーフィル49が配線基板7に対して第1主面37a側から第2主面37b側へ係合する。その結果、例えば、集積回路素子5のIC端子33を振動子3のIC用パッド26から引き離すような力がIC端子33に加えられることが抑制される。すなわち、第4非配置領域R4を形成するだけで、発振器1の電気的接続の信頼性を向上させることができる。   Therefore, for example, the underfill 49 in close contact with the integrated circuit element 5 engages with the wiring substrate 7 from the first main surface 37a side to the second main surface 37b side. As a result, for example, a force that pulls the IC terminal 33 of the integrated circuit element 5 away from the IC pad 26 of the vibrator 3 is suppressed from being applied to the IC terminal 33. That is, the reliability of the electrical connection of the oscillator 1 can be improved only by forming the fourth non-arrangement region R4.

なお、以上の実施形態において、水晶発振器1は圧電発振器の一例であり、水晶振動子3は圧電振動子の一例である。   In the above embodiment, the crystal oscillator 1 is an example of a piezoelectric oscillator, and the crystal resonator 3 is an example of a piezoelectric resonator.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.

圧電発振器は、水晶を用いるものに限定されず、例えば、セラミックを用いるものであってもよい。圧電発振器の用途乃至は機能は適宜に設定されてよい。例えば、圧電発振器は、クロック用発振器であってもよいし、電圧制御型発振器(例えばVCXO)であってもよいし、温度補償型発振器(例えばTCXO)であってもよいし、恒温槽付発振器(例えばOCXO)の恒温槽内の発振器であってもよい。外部端子、振動子用パッド、振動子端子、IC用パッド及びIC端子の数及びその配置は、圧電発振器に要求される機能に応じて適宜に設定されてよい。   The piezoelectric oscillator is not limited to one using crystal, and may be one using ceramic, for example. The use or function of the piezoelectric oscillator may be set as appropriate. For example, the piezoelectric oscillator may be a clock oscillator, a voltage controlled oscillator (for example, VCXO), a temperature compensated oscillator (for example, TCXO), or a thermostatic oscillator. It may be an oscillator in a constant temperature bath (for example, OCXO). The number and arrangement of external terminals, vibrator pads, vibrator terminals, IC pads, and IC terminals may be appropriately set according to functions required for the piezoelectric oscillator.

圧電振動子の具体的構成は、適宜に変更されてよい。例えば、圧電振動素子は、2本の振動腕を有する音叉型のものであってもよいし、矩形の平板状の対角線上に1対の引出電極が形成されるものであってもよい。また、例えば、素子搭載部材は、枠部が金属によって構成されるものであってもよい。   The specific configuration of the piezoelectric vibrator may be changed as appropriate. For example, the piezoelectric vibrating element may be of a tuning fork type having two vibrating arms, or a pair of extraction electrodes formed on a rectangular flat plate diagonal. For example, the element mounting member may have a frame portion made of metal.

配線基板の具体的構成は、適宜に変更されてよい。例えば、振動子用パッドと外部端子とは、層状のスルーホール導体ではなく、絶縁基板を貫通するビアに充填されたビア導体によって接続されてもよい。また、例えば、配線基板は、主面だけでなく、内部に主面に平行な導体層を有していてもよい。また、例えば、配線基板は、第1主面及び/又は第2主面に層状の配線等を有し、その配線等を覆うようにソルダーレジストを有していてもよい。   The specific configuration of the wiring board may be changed as appropriate. For example, the vibrator pad and the external terminal may be connected not by a layered through-hole conductor but by a via conductor filled in a via penetrating the insulating substrate. Further, for example, the wiring board may have not only the main surface but also a conductor layer parallel to the main surface inside. For example, the wiring board may have a layered wiring or the like on the first main surface and / or the second main surface, and may have a solder resist so as to cover the wiring or the like.

配線基板は、平面視において振動子と概略同等の大きさの絶縁基板と、第2主面に設けられた層状の外部端子とを有する構成のものに限定されない。すなわち、配線基板は、振動子のパッケージとで、いわゆるH型のパッケージのような形状を構成するものに限定されない。例えば、配線基板は、比較的広い面積を有し、第1主面に振動子と並列に適宜な電子部品が実装されるものであってもよい。また、例えば、配線基板は、開口部を覆うように第2主面にヒータ等の電子部品が実装されるものであってもよい。また、例えば、配線基板は、第2主面に層状の外部端子が設けられるのではなく、スルーホール導体(45)にピン状の外部端子が挿通されて固定されるものであってもよい。   The wiring substrate is not limited to a configuration having an insulating substrate having a size substantially equal to that of the vibrator in plan view and a layered external terminal provided on the second main surface. In other words, the wiring board is not limited to one that forms a shape like a so-called H-type package with the vibrator package. For example, the wiring board may have a relatively large area, and an appropriate electronic component may be mounted on the first main surface in parallel with the vibrator. For example, the wiring board may be one in which an electronic component such as a heater is mounted on the second main surface so as to cover the opening. Further, for example, the wiring board may be one in which a pin-like external terminal is inserted into and fixed to the through-hole conductor (45) instead of providing a layered external terminal on the second main surface.

配線基板は、第1非配置領域〜第4非配置領域の全てが形成されなくてもよい。例えば、第1非配置領域〜第4非配置領域のひとつのみ、いずれか2つのみ、又は、いずれか3つのみが形成されてもよい。ただし、未硬化状態のアンダーフィルの、絶縁基板を伝う流れを考慮すると、第2非配置領域〜第4非配置領域は、第1非配置領域と組み合わされることが好ましく、また、第3非配置領域は、第2非配置領域と組み合わされることが好ましい。   The wiring board does not have to be formed in all of the first non-arrangement region to the fourth non-arrangement region. For example, only one of the first non-arranged region to the fourth non-arranged region, any two, or only three may be formed. However, in consideration of the flow of uncured underfill through the insulating substrate, the second non-arranged region to the fourth non-arranged region are preferably combined with the first non-arranged region, and the third non-arranged region The region is preferably combined with the second non-arranged region.

各非配置領域の形状は適宜に設定されてよい。例えば、第1非配置領域は、開口部の内周面の全面ではなく、周方向の一部及び/又は貫通方向の一部にのみ形成されてもよい。また、例えば、第2非配置領域は、開口部から振動子用パッドに延びる線状であってもよい。また、例えば、第2非配置領域(及び第3非配置領域)は、振動子用パッドと同等の幅で開口部から振動子用パッドに延びる形状であってもよい。また、例えば、第3非配置領域は、振動子用パッドの縁部に沿って延びているとは言えない程度に、比較的広い幅で振動子用パッドを囲む形状であってもよい。また、例えば、第4非配置領域は、開口部の全周に亘っておらず、開口部の縁部の複数位置に分散して設けられてもよい。   The shape of each non-arrangement region may be set as appropriate. For example, the first non-arrangement region may be formed not only on the entire inner peripheral surface of the opening but only on a part in the circumferential direction and / or a part in the penetration direction. Further, for example, the second non-arrangement region may have a linear shape extending from the opening to the vibrator pad. Further, for example, the second non-arrangement region (and the third non-arrangement region) may have a shape that extends from the opening to the transducer pad with the same width as the transducer pad. Further, for example, the third non-arrangement region may have a shape that surrounds the vibrator pad with a relatively wide width to the extent that it cannot be said that the third non-arrangement region extends along the edge of the vibrator pad. Further, for example, the fourth non-arrangement region may be provided in a distributed manner at a plurality of positions on the edge of the opening, not over the entire circumference of the opening.

なお、複数の振動子用パッドの間には、ソルダーレジストが位置し、ソルダーレジストによって振動子用パッド同士の短絡が抑制されていることが好ましい。   In addition, it is preferable that a solder resist is located between the plurality of vibrator pads, and the short circuit between the vibrator pads is suppressed by the solder resist.

1…水晶発振器(圧電発振器)、3…水晶振動子(圧電振動子)、5…集積回路素子、7…配線基板、37…絶縁基板、37a…第1主面、37b…第2主面、37h…開口部、39…ソルダーレジスト、41…振動子用パッド、R1…第1非配置領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal oscillator (piezoelectric oscillator), 3 ... Crystal oscillator (piezoelectric vibrator), 5 ... Integrated circuit element, 7 ... Wiring board, 37 ... Insulating board, 37a ... 1st main surface, 37b ... 2nd main surface, 37h ... opening, 39 ... solder resist, 41 ... vibrator pad, R1 ... first non-arrangement region.

Claims (4)

第1主面、その背面の第2主面、及び、前記第1主面から前記第2主面へ貫通する開口部を有する配線基板と、
前記第1主面に前記開口部を覆うように実装された圧電振動子と、
前記開口部内に配置され、前記圧電振動子に実装された集積回路素子と、
を有し、
前記配線基板は、
前記第1主面、前記第2主面及び前記開口部を有する絶縁基板と、
前記第1主面に設けられ、前記圧電振動子が実装される振動子用パッドと、
前記振動子用パッドを露出させつつ前記絶縁基板を覆うソルダーレジストと、を有し、
前記開口部の内周面は、前記ソルダーレジストが非配置とされた第1非配置領域を有している
圧電発振器。
A wiring board having a first main surface, a second main surface on the back surface thereof, and an opening penetrating from the first main surface to the second main surface;
A piezoelectric vibrator mounted on the first main surface so as to cover the opening;
An integrated circuit element disposed in the opening and mounted on the piezoelectric vibrator;
Have
The wiring board is
An insulating substrate having the first main surface, the second main surface and the opening;
A vibrator pad provided on the first main surface on which the piezoelectric vibrator is mounted;
A solder resist that covers the insulating substrate while exposing the vibrator pad, and
An inner peripheral surface of the opening has a first non-arrangement region in which the solder resist is not arranged. Piezoelectric oscillator.
前記開口部内にて前記圧電振動子と前記集積回路素子との間に充填されたアンダーフィルを更に有し、
前記圧電振動子は、前記第1主面との間に隙間が形成された状態で前記第1主面に実装されており、
前記第1主面は、前記ソルダーレジストが非配置とされ、前記開口部と前記振動子用パッドとを結ぶ、第2非配置領域を有し、
前記アンダーフィルが前記開口部から前記第2非配置領域を介して前記振動子用パッドに到達している
請求項1に記載の圧電発振器。
An underfill filled between the piezoelectric vibrator and the integrated circuit element in the opening;
The piezoelectric vibrator is mounted on the first main surface in a state where a gap is formed between the piezoelectric vibrator and the first main surface.
The first main surface has a second non-arrangement region in which the solder resist is non-arranged and connects the opening and the vibrator pad,
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the underfill reaches the vibrator pad from the opening through the second non-arrangement region.
前記第1主面は、前記ソルダーレジストが非配置とされ、前記振動子用パッドに隣接するとともに振動子用パッドを囲む第3非配置領域を有し、
前記アンダーフィルが前記第2非配置領域から前記第3非配置領域上に広がっている
請求項2に記載の圧電発振器。
The first main surface has a third non-arrangement region in which the solder resist is not arranged, is adjacent to the vibrator pad and surrounds the vibrator pad,
The piezoelectric oscillator according to claim 2, wherein the underfill extends from the second non-arrangement region to the third non-arrangement region.
前記開口部内にて前記圧電振動子と前記集積回路素子との間に充填されたアンダーフィルを更に有し、
前記圧電振動子は、前記第1主面との間に隙間が形成された状態で前記第1主面に実装されており、
前記第1主面は、前記ソルダーレジストが非配置とされ、前記開口部に隣接するとともに前記開口部を囲む第4非配置領域を有し、
前記アンダーフィルが前記開口部から前記第4非配置領域上に広がっている
請求項1に記載の圧電発振器。
An underfill filled between the piezoelectric vibrator and the integrated circuit element in the opening;
The piezoelectric vibrator is mounted on the first main surface in a state where a gap is formed between the piezoelectric vibrator and the first main surface.
The first main surface has a fourth non-arrangement region in which the solder resist is not arranged and is adjacent to the opening and surrounds the opening.
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the underfill extends from the opening to the fourth non-arranged region.
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