JP2017034404A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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Description
本発明は発振回路素子を収容した容器の上部に圧電振動子を接合して一体化した圧電発振器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator is joined and integrated on an upper part of a container containing an oscillation circuit element.
簡便で低コストの圧電発振器として、発振回路素子を収容した容器の上部に、圧電振動片を収容した容器を蓋で気密封止してなる圧電振動子を、導電接合して2段重ねとした,いわゆる2階建て構造のものが知られている。このような構造の圧電発振器は例えば特許文献1に開示されている。
As a simple and low-cost piezoelectric oscillator, a piezoelectric vibrator formed by hermetically sealing a container containing a piezoelectric vibrating piece with a lid on the top of a container containing an oscillation circuit element is conductively joined to form two layers. A so-called two-story structure is known. A piezoelectric oscillator having such a structure is disclosed in
圧電発振器はその用途によっては、GPS受信機の電源投入後に最初の位置情報が算出されるまでの時間である,いわゆるTTFF(Time To First Fix)特性が求められることがある。このTTFF特性に影響を与える要因の1つとして、圧電振動片に働く応力が考えられる。これについて次に述べる。 Depending on the application of the piezoelectric oscillator, a so-called TTFF (Time To First Fix) characteristic, which is a time until the first position information is calculated after the GPS receiver is turned on, may be required. As one of the factors affecting the TTFF characteristic, a stress acting on the piezoelectric vibrating piece can be considered. This will be described next.
圧電発振器が外部基板に半田等で実装された後には、熱的要因等によって外部基板から発生した応力が圧電発振器へと伝わる。例えば前述の2階建て構造の圧電発振器の場合、前記応力は1階部分に相当する発振回路素子が収容された下側容器へ伝わるとともに、下側容器に接合された上側容器(圧電振動子)へも伝わっていく。このとき前記応力の伝播によって上側容器に撓みが生じ、上側容器と圧電振動片との接合部を介して圧電振動片に応力が伝わる。このように前記応力が圧電振動片に伝わることによって、発振周波数の変動が生じ、TTFF特性が悪化することがあると発明者は考えた。 After the piezoelectric oscillator is mounted on the external substrate with solder or the like, stress generated from the external substrate due to thermal factors or the like is transmitted to the piezoelectric oscillator. For example, in the case of the piezoelectric oscillator having the two-story structure described above, the stress is transmitted to the lower container in which the oscillation circuit element corresponding to the first floor part is accommodated, and the upper container (piezoelectric vibrator) joined to the lower container. It will be transmitted to. At this time, the upper container is bent due to the propagation of the stress, and the stress is transmitted to the piezoelectric vibrating piece through the joint between the upper container and the piezoelectric vibrating piece. Thus, the inventor considered that the transmission of the stress to the piezoelectric vibrating piece may cause a variation in the oscillation frequency and deteriorate the TTFF characteristics.
ところで、前述の2階建て構造等の圧電発振器において、通常、発振回路素子(ベアチップIC)の底面と発振回路素子が実装される凹部の内底面との隙間にディスペンサ装置を用いてアンダーフィル剤が注入される。その具体的方法としては、凹部の内壁面とICの外周側面との隙間にノズルの先端を挿入してアンダーフィル剤を滴下し、発振回路素子の底面と凹部内底面との隙間にアンダーフィル剤を行き渡らせるようにしている。 By the way, in the piezoelectric oscillator having the two-story structure described above, an underfill agent is usually applied to the gap between the bottom surface of the oscillation circuit element (bare chip IC) and the inner bottom surface of the recess in which the oscillation circuit element is mounted using a dispenser device. Injected. Specifically, the tip of the nozzle is inserted into the gap between the inner wall surface of the recess and the outer peripheral side surface of the IC, and an underfill agent is dropped, and the underfill agent is inserted into the gap between the bottom surface of the oscillation circuit element and the inner bottom surface of the recess. Is trying to spread.
また省スペース化に対応すべく、ICチップの能動面の複数の端子と、前記凹部の内底面に設けられたIC実装用の複数の端子との電気的接続を、金属バンプを介したフリップチップボンディングによって行うことがある。この場合、フリップチップボンディング後にICの接続信頼性を確認するためにシェア強度(Shear Strength)が測定されることがある。このシェア強度の測定では、凹部の内壁面と実装後のICの外周側面との隙間に、シェア強度測定用のツールの先端を挿入する必要がある。 Also, in order to save space, flip chip via metal bumps for electrical connection between a plurality of terminals on the active surface of the IC chip and a plurality of terminals for IC mounting provided on the inner bottom surface of the recess. Sometimes done by bonding. In this case, the shear strength may be measured to confirm the connection reliability of the IC after flip chip bonding. In this shear strength measurement, it is necessary to insert the tip of a shear strength measurement tool into the gap between the inner wall surface of the recess and the outer peripheral side surface of the mounted IC.
しかしながら圧電発振器の小型化が進むにつれて、凹部の内壁面とICの外周側面との隙間はより微小になってくるため、ノズルやツールを前記隙間に挿入し難くなってくる。このため挿入スペースを確保するために、凹部の周囲の側壁の一部を薄肉化もしくは除去した圧電発振器が特許文献2乃至3に開示されている。 However, as the size of the piezoelectric oscillator is reduced, the gap between the inner wall surface of the recess and the outer peripheral side surface of the IC becomes smaller, so that it becomes difficult to insert a nozzle or a tool into the gap. For this reason, Patent Documents 2 to 3 disclose a piezoelectric oscillator in which a part of the side wall around the recess is thinned or removed in order to secure an insertion space.
特許文献2乃至3に開示されているような圧電発振器の場合、小型化に対応しつつアンダーフィルの注入を容易に行うことができるものの、薄肉化や切欠部によって下側容器の側壁部分の剛性が低下してしまう。特に下側容器の、上側容器と圧電振動片との接合部に対応する位置における側壁の剛性が低下することによって、外部基板等から伝わった応力が上側容器と圧電振動片との接合部にも伝わり易くなる。これにより、発振周波数の変動が生じてTTFF特性が悪化する虞がある。 In the case of the piezoelectric oscillator as disclosed in Patent Documents 2 to 3, the underfill can be easily injected while corresponding to downsizing, but the rigidity of the side wall portion of the lower container is reduced by the thinning or the notch. Will fall. In particular, since the rigidity of the side wall at the position of the lower container corresponding to the joint between the upper container and the piezoelectric vibrating piece is reduced, the stress transmitted from the external substrate or the like is also applied to the joint between the upper container and the piezoelectric vibrating piece. It becomes easy to be transmitted. As a result, the oscillation frequency fluctuates and the TTFF characteristics may be deteriorated.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応しつつ、優れたTTFF特性を有する圧電発振器を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric oscillator having excellent TTFF characteristics while corresponding to downsizing.
上記目的を達成するために本発明は、第1容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極と、前記圧電振動片が前記搭載電極に片持ち接合された接合部とを備え、第2容器は、発振回路素子が搭載される凹部と、当該凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極とを備え、前記第1容器が前記第2容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、前記側壁の内壁面の一部が切り欠かれた切り欠き部が、側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成された圧電発振器となっている。 To achieve the above object, according to the present invention, the first container includes a mounting electrode on which the piezoelectric vibrating piece is mounted, a bottom electrode led out from the mounting electrode to the outer bottom surface of the container, and the piezoelectric vibrating piece includes the A second container having a concave portion in which the oscillation circuit element is mounted, a side wall surrounding the concave portion, and an upper surface of the side wall corresponding to the bottom electrode. The bottom electrode is bonded onto the bonding electrode via a bonding material so that the first container covers the recess of the second container, and a part of the inner wall surface of the side wall is cut away. The cut-out portion thus formed is a piezoelectric oscillator formed on a side that does not correspond to the joint portion in a plan view among the sides constituting the side wall.
上記発明によれば、圧電振動片に伝わる応力を緩和することで発振周波数の変動を抑制し、TTFF特性を向上させることができる。これは本発明では第2容器において、切り欠き部が側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成されていることによる。つまり、前記接合部に対応する辺には切り欠き部が形成されていないため、当該辺の側壁部分の剛性を低下させることがない。これにより、外部基板等から伝わった応力が第1容器と圧電振動片との接合部に伝わり難くなる。その結果、圧電振動片に伝わる応力が緩和され、発振周波数の変動が抑制されるためTTFF特性を向上させることができる。 According to the above-described invention, the stress transmitted to the piezoelectric vibrating piece is relaxed, thereby suppressing the fluctuation of the oscillation frequency and improving the TTFF characteristics. This is because in the present invention, in the second container, the cutout portion is formed on a side that does not correspond to the joint portion in a plan view among the sides constituting the side wall. That is, since the notch is not formed in the side corresponding to the joint, the rigidity of the side wall portion of the side is not reduced. This makes it difficult for the stress transmitted from the external substrate or the like to be transmitted to the joint between the first container and the piezoelectric vibrating piece. As a result, the stress transmitted to the piezoelectric vibrating piece is alleviated and fluctuations in the oscillation frequency are suppressed, so that the TTFF characteristics can be improved.
また、上記構成によれば第2容器の側壁に切り欠き部が形成されているため、凹部の内壁面と発振回路素子の外周側面との隙間の一部を広く確保することができる。つまり当該切り欠き部を介してアンダーフィル剤を滴下するためのニードル,ノズルや、シェア強度測定用のツールを挿入し易くなる。また前記切り欠き部が、第2容器の側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成されていることによって、TTFF特性を向上させつつ発振回路素子の第2容器への接合信頼性を向上させた小型の圧電発振器を得ることができる。 Moreover, according to the said structure, since the notch part is formed in the side wall of a 2nd container, a part of clearance gap between the inner wall face of a recessed part and the outer peripheral side surface of an oscillation circuit element can be ensured widely. That is, it becomes easy to insert a needle and nozzle for dropping the underfill agent through the notch and a tool for measuring shear strength. In addition, since the cutout portion is formed on a side that does not correspond to the joint portion in a plan view among the sides constituting the side wall of the second container, the second container of the oscillation circuit element is improved while improving the TTFF characteristics. A small piezoelectric oscillator with improved bonding reliability can be obtained.
また上記目的を達成するために、前記第2容器の側壁の上面が平面視略矩形の枠状であり、当該側壁は対向する1組の短辺部と対向する1組の長辺部とからなり、前記切り欠き部は、前記1組の短辺部のうち前記接合部に対応する短辺部に形成されず、前記接合部に対応しない短辺部に形成されていてもよい。 In order to achieve the above object, the upper surface of the side wall of the second container has a substantially rectangular frame shape in plan view, and the side wall includes a pair of opposing short sides and a pair of opposing long sides. Thus, the cutout portion may not be formed in the short side portion corresponding to the joint portion of the pair of short side portions, and may be formed in the short side portion not corresponding to the joint portion.
上記発明によれば、前記切り欠き部が短辺部のみに形成され、長辺部には形成されていないため、第2容器に応力が働いたときに長辺部で発生する撓み量を抑制することができる。これは平面視矩形状(直方体状)の第2容器の場合、長辺側の方が短辺側よりも相対的に撓み量が大きくなるが、上記発明であれば長辺側に切り欠き部が形成されていないため長辺側の側壁の剛性低下を防止することができる。これにより、第2容器の長辺側の撓み量を抑制することができる。さらに前記切り欠き部は前記1組の短辺部のうち前記接合部に対応しない短辺部にのみ形成されている。これにより、外部基板等から伝わった応力が第1容器と圧電振動片との接合部に伝わり難くなる。その結果、圧電振動片に伝わる応力が緩和され、発振周波数の変動が抑制されるためTTFF特性を向上させることができる。 According to the above invention, since the notch is formed only on the short side and is not formed on the long side, the amount of bending that occurs in the long side when stress is applied to the second container is suppressed. can do. In the case of the second container having a rectangular shape (rectangular shape) in plan view, the amount of bending is relatively larger on the long side than on the short side. Is not formed, it is possible to prevent the rigidity of the side wall on the long side from being lowered. Thereby, the bending amount of the long side of a 2nd container can be suppressed. Furthermore, the notch is formed only in a short side portion that does not correspond to the joint portion of the pair of short side portions. This makes it difficult for the stress transmitted from the external substrate or the like to be transmitted to the joint between the first container and the piezoelectric vibrating piece. As a result, the stress transmitted to the piezoelectric vibrating piece is alleviated and fluctuations in the oscillation frequency are suppressed, so that the TTFF characteristics can be improved.
また上記目的を達成するために、前記発振回路素子が直方体状であり、当該発振回路素子が第2容器の凹部に搭載された状態において、前記切り欠き部が発振回路素子の外周側面のうち1つの短辺側面に対向する第2容器の側壁に形成されていてもよい。 In order to achieve the above object, when the oscillation circuit element has a rectangular parallelepiped shape and the oscillation circuit element is mounted in the recess of the second container, the notch is one of the outer peripheral side surfaces of the oscillation circuit element. You may form in the side wall of the 2nd container facing one short side surface.
上記発明によれば、より正確にシェア強度を測定することができる。これは、直方体状の発振回路素子を例えば金属バンプを介して発振回路素子搭載用パッドと超音波接合した場合にシェア強度を測定するときには、発振回路素子の長手方向と平行な方向にシェア強度測定用のツールの先端を挿入し発振回路素子の長手方向に引張り応力を加える方が、発振回路素子の長手方向と直交する短手方向に引張り応力を加えるよりも、より正確な測定を行うことができるからである。 According to the above invention, the shear strength can be measured more accurately. This is because, when shear strength is measured when a rectangular parallelepiped oscillator circuit element is ultrasonically bonded to an oscillator circuit element mounting pad via a metal bump, for example, the shear strength measurement is performed in a direction parallel to the longitudinal direction of the oscillator circuit element. Inserting the tip of the tool and applying tensile stress in the longitudinal direction of the oscillation circuit element can perform more accurate measurements than applying tensile stress in the transverse direction perpendicular to the longitudinal direction of the oscillation circuit element. Because it can.
また上記目的を達成するために、前記第1容器と前記第2容器とが接合された状態において、平面視透過で見たときに、前記底部電極の内周縁の一部が前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、かつ接合電極の外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出していてもよい。 In order to achieve the above object, when the first container and the second container are joined, a part of the inner peripheral edge of the bottom electrode is a part of the joined electrode when viewed in a plan view. A part of the outer peripheral edge of the bonding electrode may protrude outward from the outer peripheral edge of the bottom electrode, over the peripheral edge and above the recess.
上記発明によれば、第1容器と第2容器との接合信頼性を高めて更にTTFF特性を向上させることができる。このことを次に説明する。第1容器と第2容器とが接合された状態において、平面視透過で見たときに、前記底部電極の内周縁の一部が前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、かつ接合電極の外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出しているため、複数の領域において接合材のフィレット(メニスカス)が形成され易くなる。これらのフィレットの形成によって第1容器と第2容器との接合強度が向上し、接合信頼性を高めることができる。 According to the said invention, the joining reliability of a 1st container and a 2nd container can be improved, and a TTFF characteristic can be improved further. This will be described next. In a state where the first container and the second container are joined, a part of the inner peripheral edge of the bottom electrode is positioned above the concave portion beyond the inner peripheral edge of the joined electrode when viewed in plan view. In addition, since a part of the outer peripheral edge of the bonding electrode protrudes outward with respect to the outer peripheral edge of the bottom electrode, a fillet (meniscus) of the bonding material is easily formed in a plurality of regions. By forming these fillets, the bonding strength between the first container and the second container is improved, and the bonding reliability can be increased.
具体的には、前記底部電極の内周縁の一部が、前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置するようにすることで、接合電極の内周縁から底部電極の内周縁の一部にかけて接合材のフィレットを形成し易くすることができる。 Specifically, a part of the inner peripheral edge of the bottom electrode is positioned above the concave portion beyond the inner peripheral edge of the bonding electrode, so that the inner peripheral edge of the bottom electrode is changed from the inner peripheral edge of the bonding electrode. It is possible to easily form a fillet of the bonding material over a part.
また、本発明では第2容器の前述の接合部に対応する辺の側壁に切り欠き部が形成されないため、当該側壁上面における接合電極の面積を拡大することができる。当該拡大によって接合電極の外周縁の一部が、底部電極の外周縁に対して外側にはみ出るようになり、接合材のフィレットを形成することができる。つまり、底部電極の外周縁から接合電極の外周縁にかけて接合材のフィレットを形成し易くすることができる。 Further, in the present invention, since the notch is not formed in the side wall of the side corresponding to the above-described bonding portion of the second container, the area of the bonding electrode on the upper surface of the side wall can be increased. Due to the enlargement, a part of the outer peripheral edge of the bonding electrode protrudes outward with respect to the outer peripheral edge of the bottom electrode, and a fillet of the bonding material can be formed. That is, the fillet of the bonding material can be easily formed from the outer peripheral edge of the bottom electrode to the outer peripheral edge of the bonding electrode.
以上のことより、底部電極の内周縁側と外周縁側とでは架橋されるフィレットの形態が異なることになる。このようなフィレットの架橋形態の場合、底部電極の内周縁側と外周縁側とで架橋されるフィレットが同一形態のものに比べて、第1容器と第2容器の双方にバランス良く接合材のフィレットが架橋されるため、圧電発振器全体での接合バランスを向上させることができる。また、複数の領域に及ぶ接合材のフィレットによって第1容器と第2容器とがより強固に接合されるので、前記接合部へ応力をより伝わり難くすることができる。これにより、発振周波数の変動が抑制されるためTTFF特性を更に向上させることができる。 From the above, the form of the cross-linked fillet is different between the inner peripheral edge side and the outer peripheral edge side of the bottom electrode. In the case of such a cross-linked form of the fillet, the fillet of the bonding material is balanced in both the first container and the second container as compared with the case where the fillet cross-linked on the inner peripheral edge side and the outer peripheral edge side of the bottom electrode is the same. Since this is cross-linked, the bonding balance in the entire piezoelectric oscillator can be improved. In addition, since the first container and the second container are more firmly joined by the fillet of the joining material extending over a plurality of regions, it is possible to make it difficult for stress to be transmitted to the joint. Thereby, since the fluctuation | variation of an oscillation frequency is suppressed, a TTFF characteristic can be improved further.
以上のように、小型化に対応しつつ、優れたTTFF特性を有する圧電発振器を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a piezoelectric oscillator having excellent TTFF characteristics while corresponding to downsizing.
以下、本発明の実施形態を温度補償機能を備えた水晶発振器(TCXO)を例に挙げ、図1乃至5を参照しながら説明する。なお図1は第2容器の上部に水晶振動子が搭載された状態における図4でのA−A線における断面模式図となっている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 by taking a crystal oscillator (TCXO) having a temperature compensation function as an example. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 in a state where a crystal resonator is mounted on the upper portion of the second container.
図1は本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図である。水晶発振器1は全体としては略直方体状であり、平面視では略矩形となっている。本実施形態では、水晶発振器1の平面視における外形寸法は長辺が1.65mmで、短辺が1.25mmとなっている。なお、前述の水晶発振器の平面視の外形寸法は一例であり、前記外形寸法以外のパッケージサイズであっても本発明は適用可能である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a crystal oscillator according to an embodiment of the present invention. The
水晶発振器1は、第2容器3の上部に水晶振動子2が導電接合された,いわゆる「2階建て構造」となっている。水晶発振器1は、第2容器の外底面301の外周縁付近に設けられた4つの外部接続端子13a,13b,13c,13dが、半田等を介して外部基板と接合されるようになっている。
The
水晶振動子2は直方体状のパッケージからなる表面実装型の圧電振動子である。水晶振動子2は、水晶振動片9と、第1容器4と、蓋10が主な構成部材となっている。以下、水晶振動子2を構成する各部材の概略について説明する。
The crystal unit 2 is a surface-mount type piezoelectric unit composed of a rectangular parallelepiped package. The crystal resonator 2 includes a crystal resonator element 9, a first container 4, and a
図1において水晶振動片9はATカット水晶振動板の表裏主面に各種電極が形成された平面視矩形状の圧電素子である。水晶振動板の表裏主面の各々には、励振電極E,Eが水晶振動板を挟んで対向するように一対で形成されている。そして一対の励振電極の各々からは、水晶振動板の長辺の一端側に向かって引出電極が引き出されている。この一対の引出電極の各々の終端部は接着用の電極(接着電極)となっている。なお、図1では励振電極(E)のみを図示し、前記引出電極と前記接着電極とは図示を省略している。 In FIG. 1, a quartz crystal vibrating piece 9 is a rectangular piezoelectric element in plan view in which various electrodes are formed on the front and back main surfaces of an AT cut quartz crystal vibrating plate. A pair of excitation electrodes E and E are formed on each of the front and back main surfaces of the crystal diaphragm so as to face each other with the crystal diaphragm interposed therebetween. An extraction electrode is extracted from each of the pair of excitation electrodes toward one end side of the long side of the quartz crystal diaphragm. Each terminal portion of the pair of lead electrodes is an electrode for bonding (adhesive electrode). In FIG. 1, only the excitation electrode (E) is shown, and the drawing electrode and the adhesive electrode are not shown.
第1容器4は上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第1容器4は、絶縁性材料からなる平板状の底板部40と、底板部40の上面の外周部に取り付けられる金属製の枠部5とで構成されている。前記底板部40はセラミックグリーンシートからなる2つの層(下層である第1層41と、その上層の第2層42)で構成されている。第2層42の上面の外周部には図示しないタングステン(W)のメタライズ層が周状に形成されており、当該メタライズ層の上にコバール(Kovar)からなる枠部5がロウ材を介して取り付けられている。枠部5は平面視で環状となっており、その上面に後述する蓋10がシーム溶接によって接合される。
The 1st container 4 is a box-shaped container body which the upper part opened, and is substantially rectangular in planar view. The first container 4 includes a flat bottom plate portion 40 made of an insulating material and a metal frame portion 5 attached to the outer peripheral portion of the upper surface of the bottom plate portion 40. The bottom plate portion 40 is composed of two layers (a first layer 41 as a lower layer and a
枠部5と、第2層42の上面とで囲まれた空間は凹部C1となっており、平面視では略矩形となっている。この凹部C1の内底面420(第2層42の上面)の一短辺側には、水晶振動片9と導電接合される一対の搭載電極6,6が並列して形成されている(図1では1つのみ図示)。一対の搭載電極6,6の上には、前述した水晶振動片の一対の接着電極(図示省略)が導電性接着剤Sを介して一対一で導電接合される。これにより、水晶振動片9の長辺の一端側が搭載電極6に片持ち支持接合される。図1では水晶振動片9が搭載電極6に片持ち支持接合された部位のことを接合部16として表記している。なお本実施形態では導電性接着剤Sにシリコーン系の導電性樹脂接着剤が使用されているが、シリコーン系以外の導電性樹脂接着剤を使用してもよい。
A space surrounded by the frame 5 and the upper surface of the
凹部C1の内底面420の他短辺側であって、片持ち支持された水晶振動片の自由端の下方に対応する位置には枕8が形成されている。この枕8はタングステンまたはモリブデン(Mo)のメタライズ処理によって形成されており、定常状態では水晶振動片の自由端との間に隙間を有する状態となっている。この枕8が存在することによって、外部衝撃等を受けて水晶振動片の自由端側が撓んだときに、当該自由端と凹部C1の内底面420との接触を防止することができる。これによって前記接触による水晶振動片の破損や発振周波数の変化を防止することできる。
A pillow 8 is formed on the other short side of the
図2に示すように第1容器4の外底面410(第1層41の下面)は平面視略矩形となっており、外底面410の4隅の各々には底部電極7(7a,7b,7c,7d)が形成されている。なお、4つの底部電極のうち7aについては、外底面410の1長辺の周縁側の角部が面取りされている。これは4つの底部電極の方向性を識別するための目印となっている。
As shown in FIG. 2, the outer bottom surface 410 (the lower surface of the first layer 41) of the first container 4 has a substantially rectangular shape in plan view, and the bottom electrode 7 (7a, 7b, 7c, 7d) are formed. In addition, about 7a among four bottom electrodes, the corner | angular part of the peripheral side of one long side of the outer
本実施形態では搭載電極6および底部電極7等は、3種類の金属の積層構成となっている。具体的にはこれらの電極は、第1容器の基材(セラミック)上に印刷処理によってタングステン層が形成され、当該タングステン層の上に、ニッケルめっき層、金めっき層の順で電解めっき法によってめっき層が積層された構成となっている。このようにして搭載電極や底部電極等が一括同時に形成されている。なお前述した電極の各層を構成する金属材料は一例であり、他の金属材料を使用してもよい。例えばタングステンに代えてモリブデンを用いてもよい。 In the present embodiment, the mounting electrode 6 and the bottom electrode 7 have a laminated structure of three kinds of metals. Specifically, in these electrodes, a tungsten layer is formed by printing on the base material (ceramic) of the first container, and a nickel plating layer and a gold plating layer are formed on the tungsten layer in this order by electrolytic plating. The plating layer is laminated. In this way, the mounting electrode, the bottom electrode, and the like are formed at the same time. In addition, the metal material which comprises each layer of the electrode mentioned above is an example, and you may use another metal material. For example, molybdenum may be used instead of tungsten.
4つの底部電極7a,7b,7c,7dのうち7bと7dは、第1層41と第2層42の積層間に設けられた内部配線(図示省略)と後述するキャスタレーションを経由して、一対の搭載電極6,6とそれぞれ電気的に接続されている。残りの底部電極7aと7cは、後述するビア(図示省略)と枠部5を介して金属製の蓋10と電気的に接続されている(グランド用端子)。
Of the four bottom electrodes 7a, 7b, 7c, 7d, 7b and 7d are connected via an internal wiring (not shown) provided between the first layer 41 and the
平面視略矩形の第1容器の外底面410の4つの角部は、平面視では4分の1円弧状に切り欠かれている。具体的には、第1容器の底板部40の外側面の4つの稜部の各々は底板部を厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら4つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第1層41の部分だけに導体が被着されている。このように4分の1円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーションと称し、図2では符号40a,40b,40c,40dで図示している。これらのキャスタレーション40a〜40dにおける各導体は、外底面410の底部電極7a〜7dの各々に電気的に接続されている。
The four corners of the outer
図1において蓋10は平面視略矩形の平板である。蓋10はコバールが基材となっており、基材の表面にニッケルメッキと金メッキが施されている。そして蓋の枠部5と接合される側の主面の外周部には封止材が枠状に形成されている。
In FIG. 1, a
本実施形態では底板部40のうち、第2層42の内部を厚み方向に貫く貫通孔の内部に導体が充填されたビアが複数形成されている(図示省略)。こらら複数のビアは、その一端が第2層42の上面に露出しており、一部のビアの一端は金属製の枠部5と電気的に接続されている。一方、前記一部のビアの他端は前述した4つのキャスタレーションのうち、40aと40cを経由して最終的に底部電極7aと7cと各々電気的に接続されている。底部電極7aと7c(7aまたは7c)を、第2容器を介して外部基板のグランド端子とグランド電位で接続することによって電磁的シールド効果を得ることができる。
以上が水晶振動子の主要構成部材の概略である。次に、第2容器等について説明する。
In the present embodiment, a plurality of vias filled with a conductor are formed in a through hole that penetrates the inside of the
The above is the outline of the main constituent members of the crystal resonator. Next, the second container and the like will be described.
図3に示すように第2容器3は、上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第2容器3は2枚のセラミックグリーンシートが積層された状態で焼成により一体成型されている。具体的に第2容器3は、平板状の第1層30と、第1層30の上面の外周部に積層され枠状の第2層31とで構成されている(図1参照)。第2層31と、第1層30の上面とで囲まれた空間は凹部C2となっており、平面視では後述する切り欠き部を除けば略矩形となっている。第2層31は凹部C2を包囲する側壁となっている。
As shown in FIG. 3, the
平面視で平面視略矩形の第2容器の4つの角部は、平面視では4分の1円弧状に切り欠かれている。具体的には、第2容器の第1層30と第2層31の外側面の4つの稜部の各々を当該容器の厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら4つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第1層30の部分だけに導体が被着されている。図3では4分の1円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーション33(33a,33b,33c,33d)として図示している。
The four corners of the second container that is substantially rectangular in plan view are cut out in a quarter arc shape in plan view. Specifically, each of the four ridges on the outer surface of the
凹部C2の内底面300(第1層30の上面)には、発振回路素子14(IC)の複数の各種機能端子(図示省略)と金属バンプBを介して接合される,複数の発振回路素子搭載用パッド12(図1参照)が形成されている。これら複数の発振回路素子搭載用パッド12は図示しない電極パターンの端部となっている。
A plurality of oscillation circuit elements bonded to a plurality of various functional terminals (not shown) of the oscillation circuit element 14 (IC) via metal bumps B on the inner bottom surface 300 (the upper surface of the first layer 30) of the recess C2. A mounting pad 12 (see FIG. 1) is formed. The plurality of oscillation circuit
発振回路素子14の各種機能端子のうち、2つの端子(水晶用端子)は前記電極パターンおよび後述するビアを経由して接合電極11b,11dと電気的に接続されている。そして第2容器の接合電極11b,11dと第1容器の底部電極7b,7dとが各々導電接合されることによって、最終的に発振回路素子14の前記2つの水晶用端子は、水晶振動片9の表裏主面に形成された励振電極E,Eと電気的に接続されることになる。なお発振回路素子14の水晶振動片9と接続する端子以外の機能端子は、電極パターンやビア、第2容器のキャスタレーション33a,33cを経由して接合電極11a,11cや4つの外部接続端子13a〜13dと電気的に接続されている。
Of the various functional terminals of the
第2層31の上面310(側壁の上面)は平坦面であり、当該上面の4隅部分には図3に示すように4つの接合電極11a,11b,11c,11dが形成されている。これらの接合電極は、水晶振動子2の外底面410に設けられた4つの底部電極7a,7b,7c,7dと一対一で対応している。すなわち、接合電極11aは底部電極7aに対応し、接合電極11bは底部電極7bに、接合電極11cは底部電極7cに、接合電極11dは底部電極7dにそれぞれ対応している。
The upper surface 310 (upper surface of the side wall) of the
接合電極11(11a,11b,11c,11d)は、その平面視形状がアルファベットの「L」字状に屈曲した形状となっている。そして接合電極11は、平面視で略矩形の凹部C2の角部(図3では曲率を帯びた角部)と、当該角部を挟んで隣接する2つの辺に沿うようにして側壁の上面(第2層31の上面310)に形成されている。つまり、接合電極11の内周縁は、側壁の内周縁に沿って形成されている。一方、接合電極11の外周縁のうち第2容器3の角部(キャスタレーション33a〜33d)に近接する角部は平面視で4分の1円弧状に切り欠かれている。
The bonding electrode 11 (11a, 11b, 11c, 11d) has a shape in plan view that is bent into an alphabetic “L” shape. Then, the bonding electrode 11 includes a corner portion (a curved corner portion in FIG. 3) of the substantially rectangular concave portion C2 in plan view and an upper surface of the side wall along the two adjacent sides across the corner portion ( An upper surface 310) of the
接合電極11(11a,11b,11c,11d)は、水晶振動子2の底部電極7(7a,7b,7c,7d)と対応しているが、その平面視の面積は接合電極11の方が底部電極7よりも小さくなっている。なお第2容器の上部に第1容器を位置決め載置した状態では、平面視「L」字状の接合電極11の凹部C2に面する内周縁を除いた外縁と、底部電極7の外底面410の外周縁に面する側の外縁とは平面視で略一致している。
The bonding electrode 11 (11a, 11b, 11c, 11d) corresponds to the bottom electrode 7 (7a, 7b, 7c, 7d) of the crystal resonator 2, but the area of the bonding electrode 11 is larger in plan view. It is smaller than the bottom electrode 7. In the state in which the first container is positioned and placed on the upper part of the second container, the outer edge excluding the inner peripheral edge facing the concave portion C2 of the bonding electrode 11 in a plan view “L” shape, and the outer
接合電極11(11a,11b,11c,11d)は、側壁である第2層31の内壁面を半円柱状に切欠き、その内部に導体が充填された図示しない4つのビア(ハーフビア)の一端側と各々電気的に接続されている。これら4つのビアの他端側は、凹部C2の内底面300の複数の発振器回路素子搭載用パッド(図示省略)の一部と電気的に接続されている。
The joining electrode 11 (11a, 11b, 11c, 11d) is one end of four vias (half vias) (not shown) in which the inner wall surface of the
第2層31は凹部C2を包囲する平面視矩形状の枠体であり、第2容器の側壁となっている。当該側壁は対向する1組の短辺部と対向する1組の長辺部とから成っている。すなわち、短辺側の側壁である短辺部3a,3bと、長辺側の側壁である長辺部3c,3dの4つの側壁で構成されている。
The
図3に示すように、一端側の短辺部3aに対向する他端側の短辺部3bの内壁面には切り欠き部ntが形成されている。ここで一端側の短辺部3aは、第2容器の上部に第1容器が位置決め接合された状態において、接合部16に平面視で対応する辺(W1)となっている。一方、他端側の短辺部3bは、第2容器の上部に第1容器が位置決め接合された状態において、接合部16に平面視で対応しない辺(W2)となっている。
As shown in FIG. 3, a notch nt is formed on the inner wall surface of the
切り欠き部は、接合部16に平面視で対応する辺(W1)に対して、できるだけ遠方に形成することが接合部16への応力の伝播の点から好ましい。なお本実施形態において切り欠き部ntの形成深さは、第2層31の厚み全体を切り欠いた深さとなっているが、第2容器の側壁の一部の厚みだけを切り欠いた状態であってもよい。例えば第2容器の側壁部分を2層のセラミックグリーンシートで構成し、最上層のシートの厚み分だけを切り欠いて、断面視では階段状の切り欠き部を形成してもよい。また、切り欠き部の開口幅や、側壁の幅方向における入り込みの長さは、アンダーフィル剤の供給のためのニードル,ノズルの径や、シェア強度測定用のツールの大きさ等を考慮して適宜設定される。また切り欠き部の平面視形状は本発明の実施形態における形状に限らず、他の形状であってもよい。
The notch is preferably formed as far as possible from the side (W1) corresponding to the joint 16 in plan view from the viewpoint of propagation of stress to the joint 16. In this embodiment, the formation depth of the notch nt is a depth obtained by notching the entire thickness of the
上記構成によれば、水晶振動片9に伝わる応力を緩和することで発振周波数の変動を抑制し、TTFF特性を向上させることができる。これは第2容器3において、切り欠き部ntが側壁を構成する辺のうち平面視で接合部16に対応しない辺(W1)にのみ形成されていることによる。つまり、接合部16に対応する辺(W1)には切り欠き部が形成されていないため、当該辺(W1)の側壁部分の剛性を低下させることがない。これにより、外部基板等から伝わった応力が第1容器と水晶振動片との接合部16に伝わり難くなる。その結果、水晶振動片9に伝わる応力が緩和され、発振周波数の変動が抑制されるためTTFF特性を向上させることができる。
According to the said structure, the fluctuation | variation of an oscillation frequency can be suppressed by relieving the stress transmitted to the crystal vibrating piece 9, and a TTFF characteristic can be improved. This is because, in the
発振回路素子14は発振回路や温度センサ、温度補償回路等が1チップ化された集積回路素子(ベアチップIC)であり、その外観は直方体状となっている。図4は発振回路素子14が第2容器の凹部C2に搭載された状態を表している。この状態において切り欠き部ntは、発振回路素子14の外周側面(14L1,14L2,14W1,14W2)のうち1つの短辺側面14W2に対向する第2容器の側壁(他端側の短辺部3b)に形成されている。
The
図4に示すように本実施形態では切り欠き部ntが形成されていることによって、他端側の短辺部3bと発振回路素子の外周側面14W2との隙間GP2の方が、一端側の短辺部3aと発振回路素子の外周側面14W1との隙間GP1よりも広くなっている(GP1<GP2)。つまり、このGP2を利用して切り欠き部ntへ、アンダーフィルを滴下するためのニードル,ノズルやシェア強度測定用のツールを挿入し易くすることができる。本実施形態では切り欠き部ntからアンダーフィル剤を滴下しており、図1における符号Rはアンダーフィル剤の硬化した後の状態を表している。なお本実施形態ではアンダーフィル剤として、エポキシ系樹脂を使用している。上記構成によって、より確実にアンダーフィル剤を発振回路素子と凹部の内底面との隙間に行き渡らせることができるようになるため、発振回路素子14の第2容器3への接合信頼性を向上させることができる。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the notch nt is formed, so that the gap GP2 between the
また上記構成によれば、切り欠き部ntが短辺部3bのみに形成され、長辺部3c,3dには形成されていないため、第2容器3に応力が働いたときに長辺部で発生する撓み量を抑制することができる。これは平面視矩形状(直方体状)の第2容器の場合、長辺側の方が短辺側よりも相対的に撓み量が大きくなるが、本発明の構成であれば長辺側に切り欠き部が形成されていないため長辺側の側壁の剛性低下を防止することができる。これにより第2容器の長辺側の撓み量を抑制することができる。
Moreover, according to the said structure, since the notch part nt is formed only in the
また上記構成によれば、直方体状の発振回路素子14が第2容器の凹部C2に搭載された状態において、切り欠き部ntが発振回路素子の1つの短辺側面14W2に対向する第2容器の側壁(他端側の短辺部3b)に形成されているので、より正確にシェア強度を測定することができる。これは、直方体状の発振回路素子を例えば金属バンプを介して発振回路素子搭載用パッドと超音波接合した場合にシェア強度を測定するときには、発振回路素子の長手方向と平行な方向にシェア強度測定用のツールの先端を挿入し発振回路素子の長手方向に引張り応力を加える方が、発振回路素子の長手方向と直交する短手方向に引張り応力を加えるよりも、より正確な測定を行うことができるからである。
Further, according to the above configuration, in the state where the rectangular parallelepiped
第2容器3の外底面301(第1層30の下面)は図5に示すように平面視略矩形となっており、外底面301の4隅の各々には外部接続端子13(13a,13b,13c,13d)が形成されている。なお、4つの底部電極のうち13dは、13cに対向する辺から外底面301の長辺方向に突出した突出部13tが形成されている。この突出部13tは4つの外部接続端子の方向性を識別するための目印となっている。
The outer bottom surface 301 (the lower surface of the first layer 30) of the
なお本発明の実施形態では、水晶振動子2のキャスタレーション40a〜40dから第1容器の外底面410の底部電極7a〜7dへ引き出される,平面視4分の1円状の引出部(図3参照)が形成されているため、これらの引出部から接合電極の外周縁にかけても接合材のフィレットが形成される。これにより、第1容器と第2容器との接合強度を向上させることができる。
Note that in the embodiment of the present invention, a quarter-shaped lead-out portion (see FIG. 3) that is drawn from the castellations 40a to 40d of the crystal resonator 2 to the bottom electrodes 7a to 7d of the outer
−本発明の実施形態の変形例−
図6に本発明の実施形態の変形例に係る第2容器の上面模式図を示す。なお、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付してその説明を割愛する。
-Modification of the embodiment of the present invention-
FIG. 6 shows a schematic top view of a second container according to a modification of the embodiment of the present invention. In addition, about the same structure as embodiment of this invention mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is omitted.
本発明の実施形態の変形例では、切り欠き部が形成される側壁の位置は前述の本発明の実施形態と同一となっている。一方、第2容器の接合電極の面積は、本発明の実施形態における接合電極の面積よりも大きくなっている。具体的には第2容器17の4つの接合電極18a,18b,18c,18dの全てが、本発明の実施形態における接合電極(11a〜11d)の面積よりも大きくなっている。そして接合電極18a,18dと、接合電極18b,18cとはその平面視の形状が異なっている。なお水晶振動子の底部電極については、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一である。
In the modification of the embodiment of the present invention, the position of the side wall where the notch is formed is the same as that of the above-described embodiment of the present invention. On the other hand, the area of the joining electrode of the second container is larger than the area of the joining electrode in the embodiment of the present invention. Specifically, all of the four
図6は水晶振動子が第2容器上に接合された状態における底部電極の位置を点線で透過表示したものとなっている。図6に示すように、第1容器(4)と第2容器17とが接合された状態を平面視透過で見たときに、底部電極7(7a〜7d)の内周縁の一部が接合電極18a〜18dの内周縁を越えて凹部C2の上方に位置し、かつ接合電極18a〜18dの外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出している。なお図6では、接合電極18a〜18dが底部電極7a〜7dに対してはみ出している領域を太い斜線で表している。
In FIG. 6, the position of the bottom electrode in a state where the crystal resonator is bonded onto the second container is displayed in a transparent manner with a dotted line. As shown in FIG. 6, when the state in which the first container (4) and the
具体的には、接合電極18aは底部電極7aに対して、第2容器の短辺の中央方向および第2容器の長辺の中央方向の両方向にはみ出した状態となっている。さらに底部電極7aの内周縁の一部は、接合電極18aの内周縁を越えて凹部C2の上方に及んでいる。
Specifically, the
接合電極18dは底部電極7dに対して、第2容器の短辺の中央方向にはみ出した状態になっている。さらに底部電極7dの内周縁の一部は、接合電極18dの内周縁を越えて凹部C2の上方に及んでいる。 The bonding electrode 18d protrudes from the bottom electrode 7d in the central direction of the short side of the second container. Furthermore, a part of the inner peripheral edge of the bottom electrode 7d extends above the recess C2 beyond the inner peripheral edge of the bonding electrode 18d.
すなわち、平面視透過において底部電極7a,7dの一部は接合電極18a,18dをはみ出して凹部C2に及んでいる。なお接合電極18a,18dは、接合部(16)に対応する辺である短辺部3aに切り欠き部が形成されていないため、その面積が前述した本発明の実施形態における接合電極11a,11dよりも大きくなっている。
That is, in the plan view transmission, a part of the bottom electrodes 7a and 7d protrudes from the
一方、接合電極18bは底部電極7bに対して、第2容器の短辺の中央方向および第2容器の長辺の中央方向の両方向にはみ出した状態となっている。さらに底部電極7bの内周縁の一部は、接合電極18bの内周縁を越えて凹部C2の上方に及んでいる。同様に、接合電極18cは底部電極7cに対して、第2容器の短辺の中央方向および第2容器の長辺の中央方向の両方向にはみ出した状態となっている。さらに底部電極7cの内周縁の一部は、接合電極18cの内周縁を越えて凹部C2の上方に及んでいる。
On the other hand, the bonding electrode 18b protrudes from the bottom electrode 7b in both the central direction of the short side of the second container and the central direction of the long side of the second container. Furthermore, a part of the inner peripheral edge of the bottom electrode 7b extends above the recess C2 beyond the inner peripheral edge of the bonding electrode 18b. Similarly, the
すなわち、平面視透過において底部電極7b,7cの一部は接合電極18b,18cをはみ出して凹部C2に及んでいる。なお接合電極18b,18cは、短辺部3bに切り欠き部ntが形成されている関係上、第2容器17の短辺方向に端部を延長することが困難であるため、第2容器17の長辺方向にその端部を延長している。
That is, in the plan view transmission, a part of the bottom electrodes 7b and 7c protrudes from the
このように4つの接合電極のうち短辺部3aに形成される接合電極18a,18dだけでなく、短辺部3bに形成される接合電極18b,18cも、その面積を本発明の実施形態における接合電極の面積よりも拡大することによって、圧電発振器全体での接合バランスを向上させることができる。なお、本発明の実施形態の変形例では、4つの接合電極の全ての面積が本発明の実施形態における4つの接合電極の面積よりも大きくしたが、接合部に対応する辺である短辺部3aにおける2つの接合電極についてのみ面積を拡大してもよい。あるいは、接合部に対応しない辺である短辺部3bにおける2つの接合電極についてのみ面積を拡大してもよい。
Thus, not only the
上記構成によれば、第1容器(4)と第2容器17との接合信頼性を高めて更にTTFF特性を向上させることができる。これは平面視透過で見たときに、底部電極7a〜7dの内周縁の一部が接合電極18a〜18dの内周縁を越えて凹部C2の上方に位置し、かつ接合電極18a〜18dの外周縁の一部が底部電極7a〜7dの外周縁に対して外側にはみ出しているため、複数の領域において接合材のフィレットが形成され易くなるからである。これらのフィレットの形成によって第1容器(4)と第2容器17との接合強度が向上し、接合信頼性を高めることができる。
According to the said structure, the joining reliability of a 1st container (4) and the
上記構成によれば、底部電極7a〜7dの内周縁側と外周縁側とでは架橋されるフィレットの形態が異なることになる。このようなフィレットの架橋形態の場合、底部電極の内周縁側と外周縁側とで架橋されるフィレットが同一形態のものに比べて、第1容器と第2容器の双方にバランス良く接合材のフィレットが架橋されるのため、水晶発振器全体での接合バランスを向上させることができる。また、複数の領域に及ぶ接合材のフィレットによって第1容器と第2容器とがより強固に接合されるので、接合部(16)へ応力をより伝わり難くすることができる。これにより、発振周波数の変動が抑制されるためTTFF特性を更に向上させることができる。 According to the said structure, the form of the fillet bridge | crosslinked by the inner peripheral edge side and outer peripheral edge side of bottom part electrode 7a-7d differs. In the case of such a cross-linked form of the fillet, the fillet of the bonding material is balanced in both the first container and the second container as compared with the case where the fillet cross-linked on the inner peripheral edge side and the outer peripheral edge side of the bottom electrode is the same. Since this is cross-linked, the bonding balance of the entire crystal oscillator can be improved. In addition, since the first container and the second container are more firmly bonded by the fillet of the bonding material extending over a plurality of regions, it is possible to make it difficult for stress to be transmitted to the bonding portion (16). Thereby, since the fluctuation | variation of an oscillation frequency is suppressed, a TTFF characteristic can be improved further.
本発明の実施形態の変形例では、短辺部3bのみに切り欠き部が形成されていたが、図7に示す本発明の他の変形例ように、第2容器19の側壁の1組の長辺部19c,19dのみに切り欠き部nt2,nt3を形成してもよい。切り欠き部nt2,nt3は平面視で半円状であり、1組の長辺部19c,19dの中央部分に各々形成されている。
In the modification of the embodiment of the present invention, the notch portion is formed only in the
図7における切り欠き部nt2,nt3はアンダーフィル剤の滴下のためのものであり、シェア強度は測定しないため、シェア強度測定用ツールよりも小径のニードルやノズルを挿入できる程度まで小径化している。このような構成であっても、前述した本発明の作用効果を得ることができる。 The notches nt2 and nt3 in FIG. 7 are for dripping the underfill agent, and the shear strength is not measured, so the diameter is reduced to such an extent that a needle or nozzle having a smaller diameter can be inserted than the shear strength measurement tool. . Even if it is such a structure, the effect of this invention mentioned above can be acquired.
また、図8に示す本発明の他の変形例では、3つの切り欠き部nt4,nt5,nt6が形成されている。すなわち、短辺部20bに切り欠き部nt4が、長辺部20cに切り欠き部nt5が、長辺部20dに切り欠き部nt6がそれぞれ形成されている。切り欠き部nt4は短辺部(20b)の中央を挟んで第2容器の短辺方向に開口しており、図3における切り欠き部ntよりも第2容器の短辺方向により大きく開口している。そのため、接合電極21b,21cは切り欠き部nt4の一部まで及んだ状態となっている。この切り欠き部nt4は主にシェア強度測定用ツールの挿入のために用いられる。
Moreover, in the other modification of this invention shown in FIG. 8, three notch parts nt4, nt5, nt6 are formed. That is, a notch nt4 is formed in the short side 20b, a notch nt5 is formed in the long side 20c, and a notch nt6 is formed in the long side 20d. The notch part nt4 opens in the short side direction of the second container across the center of the short side part (20b), and opens larger in the short side direction of the second container than the notch part nt in FIG. Yes. Therefore, the joining
一方、長辺部20cの切り欠き部nt5と、長辺部20dの切り欠き部nt6とは、アンダーフィル剤を滴下するために用いられるものであるため、切り欠き部nt4よりも小さく形成されている。このように、短辺部に比べて相対的に幅狭である長辺部において切り欠かれる領域を極力小さくすることによって、第2容器の剛性の低下を抑制している。 On the other hand, the cutout part nt5 of the long side part 20c and the cutout part nt6 of the long side part 20d are used for dropping the underfill agent, and thus are formed smaller than the cutout part nt4. Yes. In this way, the reduction in the rigidity of the second container is suppressed by minimizing the region cut out in the long side portion that is relatively narrow compared to the short side portion.
切り欠き部nt5,nt6は、接合部(16)に対応する辺である20aに対して、できるだけ遠方となるように、第2容器20の長辺部20c,20dの各中央から短辺部20b側へ離間した位置に形成されている。図8に示すように接合電極21b,21cの第2容器の長辺方向における端部は、第2容器の側面視で切り欠き部nt5,nt6の一部に及ぶように第2容器20の長辺中央に向かう方向に延長されている。このように切り欠き部まで及ぶように接合電極を延長することによって、第1容器との接合時に接合材のフィレットが形成される領域が拡大することになる。これにより、側壁の長辺部に切り欠き部を形成した場合であっても、第1容器と第2容器との接合強度を向上させて第2容器の剛性を補うことができる。また、水晶振動子の外底面の底部電極の平面視の面積を拡大させることによって、底部電極と接合電極とが平面視で重なる領域を増大させて接合強度を向上させることもできる。このような構成であっても、前述した本発明の作用効果を得ることができる。
The notches nt5 and nt6 are located as far as possible from the side 20a corresponding to the joint (16), and the short side 20b from the center of the long sides 20c and 20d of the
本発明の実施形態およびその変形例において水晶発振器は平面視矩形としたが、平面視で正方形であってもよい。また第2容器の側壁は平面視で正方形であってもよい。 In the embodiment of the present invention and its modification, the crystal oscillator is rectangular in plan view, but may be square in plan view. Further, the side wall of the second container may be square in plan view.
また、本発明の実施形態およびその変形例において、圧電発振器として温度補償型の水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Oscillator)を例に挙げたが、TCXOに限らず、温度補償機能を有さない水晶発振器においても本発明は適用可能である。 In the embodiment of the present invention and its modification, a temperature compensated crystal oscillator (TCXO: Temperature Compensated Oscillator) is exemplified as a piezoelectric oscillator. However, the crystal oscillator is not limited to TCXO and does not have a temperature compensation function. The present invention is also applicable.
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することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。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. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted 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.
圧電発振器の量産に適用できる。 It can be applied to mass production of piezoelectric oscillators.
1 水晶発振器
2 水晶振動子
3、17、19、20 第2容器
4 第1容器
nt、nt2、nt3、nt4、nt5、nt6 切り欠き部
DESCRIPTION OF
nt, nt2, nt3, nt4, nt5, nt6 Notch
Claims (4)
第2容器は、発振回路素子が搭載される凹部と、当該凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極とを備え、
前記第1容器が前記第2容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、
前記側壁の内壁面の一部が切り欠かれた切り欠き部が、側壁を構成する辺のうち平面視で前記接合部に対応しない辺に形成された圧電発振器。 The first container includes a mounting electrode on which the piezoelectric vibrating piece is mounted, a bottom electrode led out from the mounting electrode to the outer bottom surface of the container, and a joint portion in which the piezoelectric vibrating piece is cantilevered to the mounting electrode; With
The second container includes a recess in which the oscillation circuit element is mounted, a side wall surrounding the recess, and a bonding electrode provided on the upper surface of the side wall and corresponding to the bottom electrode,
The bottom electrode is bonded onto the bonding electrode via a bonding material so that the first container covers the recess of the second container,
A piezoelectric oscillator in which a cutout portion in which a part of an inner wall surface of the side wall is cut out is formed on a side that does not correspond to the joint portion in a plan view among sides forming the side wall.
当該側壁は対向する1組の短辺部と対向する1組の長辺部とからなり、
前記切り欠き部は、前記1組の短辺部のうち前記接合部に対応する短辺部に形成されず、前記接合部に対応しない短辺部に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電発振器。 The upper surface of the side wall of the second container is a frame shape having a substantially rectangular shape in plan view,
The side wall is composed of a pair of opposing short sides and a pair of opposing long sides,
The notch portion is not formed in a short side portion corresponding to the joint portion among the pair of short side portions, and is formed in a short side portion not corresponding to the joint portion. The piezoelectric oscillator according to 1.
前記切り欠き部が発振回路素子の外周側面のうち1つの短辺側面に対向する第2容器の側壁に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電発振器。 In the state where the oscillation circuit element is a rectangular parallelepiped and the oscillation circuit element is mounted in the recess of the second container,
2. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the notch is formed on a side wall of the second container facing one short side surface of the outer peripheral side surfaces of the oscillation circuit element.
平面視透過で見たときに、前記底部電極の内周縁の一部が前記接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、かつ接合電極の外周縁の一部が底部電極の外周縁に対して外側にはみ出していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の圧電発振器。 In the state where the first container and the second container are joined,
When viewed through in plan view, a part of the inner peripheral edge of the bottom electrode is located above the recess beyond the inner peripheral edge of the bonding electrode, and a part of the outer peripheral edge of the bonding electrode is outside the bottom electrode. The piezoelectric oscillator according to any one of claims 1 to 3, wherein the piezoelectric oscillator protrudes outward with respect to the peripheral edge.
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