JP2017050578A - Crystal device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crystal device capable of relaxing a stress to be applied to a crystal element and reducing fluctuation in an oscillation frequency of the crystal element.SOLUTION: A crystal device comprises: a rectangular substrate 110a; a first electrode pad 111 provided on the substrate 110a; a second electrode pad 112 provided along one side of the first electrode pad 111 in a center direction of the substrate 110a; a first bump 116 provided along one side of the first electrode pad 111; a second bump 117 provided along one side of the second electrode pad 112; and a crystal element 120 including excitation electrodes 122 provided on top and bottom faces of a crystal blank 121 and extraction electrodes 123 provided while being spaced apart from the excitation electrodes 122. The extraction electrode 123 is disposed at a position overlapped with the first bump 116 and the second bump 117 in a planar view, and connected with the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 via a conductive adhesive 140.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、例えば電子機器等に用いられる水晶デバイスに関するものである。   The present invention relates to a crystal device used in, for example, an electronic apparatus.

水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、水晶素板の両面が互いにずれるように厚みすべり振動を起こし、特定の周波数を発生させるものである。基板上に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して実装された水晶素子を備えた水晶デバイスが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。水晶素子は、水晶素板の両主面に励振用電極を有しており、水晶素子の一端を基板の上面と接続した固定端とし、他端を基板の上面と間を空けた自由端とした片保持構造となる。   A quartz crystal device uses a piezoelectric effect of a quartz crystal element to cause a thickness-shear vibration so that both surfaces of a quartz base plate are shifted from each other, thereby generating a specific frequency. A crystal device including a crystal element mounted on an electrode pad provided on a substrate via a conductive adhesive has been proposed (for example, see Patent Document 1 below). The crystal element has excitation electrodes on both main surfaces of the crystal base plate, one end of the crystal element is a fixed end connected to the upper surface of the substrate, and the other end is a free end spaced from the upper surface of the substrate. This is a piece holding structure.

特開2002−111435号公報JP 2002-111435 A

上述した水晶デバイスは、小型化が顕著であるが、基板に実装する水晶素子も小型化になっている。従来の電極パッド上に導電性接着剤を塗布し、水晶素子を導電性接着剤の上面に載置すると、水晶素子の自由端又は励振用電極が基板に接触し、振動が阻害されて、水晶素子の発振周波数が変動してしまう虞があった。   The above-described quartz device is remarkably miniaturized, but the quartz element mounted on the substrate is also downsized. When a conductive adhesive is applied on a conventional electrode pad and the crystal element is placed on the upper surface of the conductive adhesive, the free end of the crystal element or the excitation electrode comes into contact with the substrate, and the vibration is hindered. There was a possibility that the oscillation frequency of the element would fluctuate.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶素子の発振周波数が変動することを低減することが可能な水晶デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a crystal device capable of reducing fluctuations in the oscillation frequency of a crystal element.

本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、平面視矩形状であり、基板上に基板の一辺に沿って設けられた一対の第一電極パッドと、平面視矩形状であり、第一電極パッドの基板の中心方向を向く一辺に沿って設けられた一対の第二電極パッドと、第一電極パッドの一辺に沿って設けられた一対の第一バンプと、第二電極パッドの一辺に沿って設けられた一対の第二バンプと、基板上に設けられ、水晶素板と、水晶素板の上下面に設けられた励振用電極と、水晶素板の下面に励振用電極と間を空けて設けられた一対の引き出し電極と、を有した水晶素子と、を備え、引き出し電極は、平面視して、第一バンプ及び第二バンプと重なる位置に配置され、導電性接着剤を介して電極パッドと接続されていることを特徴とするものである。   A quartz crystal device according to an aspect of the present invention has a rectangular substrate and a rectangular shape in plan view, a pair of first electrode pads provided on one side of the substrate along one side of the substrate, and a rectangular shape in plan view. A pair of second electrode pads provided along one side facing the center direction of the substrate of the first electrode pad, a pair of first bumps provided along one side of the first electrode pad, and a second electrode pad A pair of second bumps provided along one side of the substrate, a crystal base plate provided on the substrate, an excitation electrode provided on the upper and lower surfaces of the crystal base plate, and an excitation electrode on the lower surface of the crystal base plate A crystal element having a pair of lead electrodes provided apart from each other, and the lead electrodes are arranged at positions overlapping the first bump and the second bump in a plan view, and are electrically conductively bonded. Characterized in that it is connected to the electrode pad via an agent A.

本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、平面視矩形状であり、基板上に基板の一辺に沿って設けられた一対の第一電極パッドと、平面視矩形状であり、第一電極パッドの基板の中心方向を向く一辺に沿って設けられた一対の第二電極パッドと、第一電極パッドの一辺に沿って設けられた一対の第一バンプと、第二電極パッドの一辺に沿って設けられた一対の第二バンプと、基板上に設けられ、水晶素板と、水晶素板の上下面に設けられた励振用電極と、水晶素板の下面に励振用電極と間を空けて設けられた一対の引き出し電極と、を有した水晶素子と、を備え、引き出し電極は、平面視して、第一バンプ及び第二バンプと重なる位置に配置され、導電性接着剤を介して電極パッドと接続されている。このようにすることによって、水晶デバイスは、水晶素子の先端部及び励振用電極が基板に接触することを低減し、水晶素子の厚みすべり振動が阻害されることがないため、安定して発振周波数を出力することができる。   A quartz crystal device according to an aspect of the present invention has a rectangular substrate and a rectangular shape in plan view, a pair of first electrode pads provided on one side of the substrate along one side of the substrate, and a rectangular shape in plan view. A pair of second electrode pads provided along one side facing the center direction of the substrate of the first electrode pad, a pair of first bumps provided along one side of the first electrode pad, and a second electrode pad A pair of second bumps provided along one side of the substrate, a crystal base plate provided on the substrate, an excitation electrode provided on the upper and lower surfaces of the crystal base plate, and an excitation electrode on the lower surface of the crystal base plate A crystal element having a pair of lead electrodes provided apart from each other, and the lead electrodes are arranged at positions overlapping the first bump and the second bump in a plan view, and are electrically conductively bonded. It is connected to the electrode pad through the agent. By doing so, the crystal device reduces the contact of the tip of the crystal element and the excitation electrode with the substrate, and the thickness shear vibration of the crystal element is not hindered. Can be output.

本実施形態における水晶デバイスを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the crystal device in this embodiment. (a)図1に示された水晶デバイスのA−Aにおける断面図である。(b)図2(a)に示された水晶デバイスのX部分拡大図である。(A) It is sectional drawing in AA of the crystal device shown by FIG. (B) It is the X partial enlarged view of the crystal device shown by Fig.2 (a). (a)本実施形態における水晶デバイスの蓋体を外した状態を示す平面図であり、(b)本実施形態における水晶デバイスの蓋体及び水晶素子を外した状態を示す平面図である。(A) It is a top view which shows the state which removed the cover of the crystal device in this embodiment, (b) It is a top view which shows the state which removed the cover and crystal element of the crystal device in this embodiment. (a)本実施形態における水晶デバイスを構成するパッケージを上から見た平面図であり、(b)本実施形態における水晶デバイスを構成するパッケージの底面図である。(A) It is the top view which looked at the package which comprises the crystal device in this embodiment from the top, (b) It is a bottom view of the package which comprises the crystal device in this embodiment. (a)本実施形態の第一変形例における水晶デバイスの蓋体を外した状態を示す平面図である。(b)本実施形態の第一変形例における水晶デバイスの蓋体及び水晶素子を外した状態を示す平面図である。(A) It is a top view which shows the state which removed the cover body of the crystal device in the 1st modification of this embodiment. (B) It is a top view which shows the state which removed the cover body and crystal element of the crystal device in the 1st modification of this embodiment.

本実施形態における水晶デバイスは、図1〜図3に示されているように、パッケージ110と、パッケージ110の基板110aに実装された水晶素子120と、水晶素子120を気密封止するようにパッケージ110に接合された蓋体130とを含んでいる。パッケージ110は、基板110aの上面と枠体110bの内側面によって囲まれた凹部Kが形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the crystal device according to the present embodiment is packaged so that the package 110, the crystal element 120 mounted on the substrate 110 a of the package 110, and the crystal element 120 are hermetically sealed. 110 and a lid 130 joined to 110. The package 110 has a recess K surrounded by the upper surface of the substrate 110a and the inner surface of the frame 110b.

基板110aは、矩形状であり、上面で実装された水晶素子120を実装するための実装部材として機能するものである。基板110aの上面には、水晶素子120を接合するための一対の電極パッド111が設けられている。基板110aは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板110aは、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板110aの表面及び内部には、上面に設けられた第一電極パッド111及び第二電極パッド112と、基板110aの下面に設けられた外部端子113とを電気的に接続するための配線パターン114及ビア導体115が設けられている。   The substrate 110a has a rectangular shape and functions as a mounting member for mounting the crystal element 120 mounted on the upper surface. A pair of electrode pads 111 for bonding the crystal element 120 are provided on the upper surface of the substrate 110a. The substrate 110a is made of an insulating layer made of a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramic. The substrate 110a may be one using an insulating layer or may be a laminate of a plurality of insulating layers. A wiring pattern 114 for electrically connecting the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 provided on the upper surface to the external terminal 113 provided on the lower surface of the substrate 110a is provided on and inside the substrate 110a. And via conductors 115 are provided.

枠体110bは、基板110aの上面に配置され、基板110aの上面に凹部Kを形成するためのものである。枠体110bは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板110aと一体的に形成されている。   The frame 110b is disposed on the upper surface of the substrate 110a, and is for forming the recess K on the upper surface of the substrate 110a. The frame 110b is made of a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics, and is formed integrally with the substrate 110a.

ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜3.0mmであり、パッケージ110の上下方向の寸法が、0.2〜1.5mmである場合を例にして、凹部Kの大きさを説明する。凹部Kの長辺の長さは、0.7〜2.0.mmであり、短辺の長さは、0.5〜1.5mmとなっている。また、凹部Kの上下方向の長さは、0.1〜0.5mmとなっている。   Here, when the package 110 is viewed in plan, the dimension of one side is 1.0 to 3.0 mm, and the dimension of the package 110 in the vertical direction is 0.2 to 1.5 mm. The size of K will be described. The length of the long side of the recess K is 0.7 to 2.0. mm, and the length of the short side is 0.5 to 1.5 mm. Moreover, the length of the up-down direction of the recessed part K is 0.1-0.5 mm.

また、基板110aの下面の四隅には、外部端子113が設けられている。外部端子113の内の二つの端子は、基板110aの上面に設けられた第一電極パッド111及び第二電極パッド112と電気的に接続されている。また、第一電極パッド111及び第二電極パッド112と電気的に接続されている外部端子113は、基板110aの下面の対角に位置するように設けられている。   In addition, external terminals 113 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. Two of the external terminals 113 are electrically connected to the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 provided on the upper surface of the substrate 110a. In addition, the external terminals 113 that are electrically connected to the first electrode pads 111 and the second electrode pads 112 are provided to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110a.

第一電極パッド111は、水晶素子120を実装するためのものである。第一電極パッド111は、基板110aの上面に一対で設けられており、基板110aの一辺に沿うように隣接して設けられている。第一電極パッド111は、一方の第一電極パッド111aと他方の第一電極パッド111bとによって構成されている。第一電極パッド111は、基板110aに設けられた配線パターン114及びビア導体115を介して、基板110aの下面に設けられた外部端子113と電気的に接続されている。   The first electrode pad 111 is for mounting the crystal element 120. The first electrode pads 111 are provided as a pair on the upper surface of the substrate 110a, and are provided adjacent to each other along one side of the substrate 110a. The first electrode pad 111 includes one first electrode pad 111a and the other first electrode pad 111b. The first electrode pad 111 is electrically connected to an external terminal 113 provided on the lower surface of the substrate 110a via a wiring pattern 114 and a via conductor 115 provided on the substrate 110a.

第二電極パッド112は、水晶素子120を実装するためのものである。第二電極パッド111は、基板110aの上面に一対で設けられており、第一電極パッド111の一辺に沿って隣接して設けられている。第二電極パッド112は、一方の第二電極パッド112aと他方の第二電極パッド112bとによって構成されている。第一電極パッド111は、基板110aに設けられた配線パターン114及びビア導体115を介して、基板110aの下面に設けられた外部端子113と電気的に接続されている。   The second electrode pad 112 is for mounting the crystal element 120. The second electrode pads 111 are provided as a pair on the upper surface of the substrate 110 a, and are provided adjacent to each other along one side of the first electrode pad 111. The second electrode pad 112 includes one second electrode pad 112a and the other second electrode pad 112b. The first electrode pad 111 is electrically connected to an external terminal 113 provided on the lower surface of the substrate 110a via a wiring pattern 114 and a via conductor 115 provided on the substrate 110a.

外部端子113は、電気機器等の外部の実装基板上の実装パッド(図示せず)と接合するために用いられている。外部端子113は、基板110aの下面の四隅に設けられている。外部端子113の少なくとも一つは、第三ビア導体115cを介して、封止用導体パターン118と電気的に接続されている。また、外部端子113の少なくとも一つは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されている。これにより、封止用導体パターン118に接合された蓋体130がグランド電位となっている第三外部端子113cに接続される。よって、蓋体130による凹部K内のシールド性が向上する。   The external terminal 113 is used for bonding to a mounting pad (not shown) on an external mounting board such as an electric device. The external terminals 113 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. At least one of the external terminals 113 is electrically connected to the sealing conductor pattern 118 via the third via conductor 115c. In addition, at least one of the external terminals 113 is connected to a mounting pad connected to a ground potential that is a reference potential on a mounting substrate such as an electronic device. As a result, the lid body 130 bonded to the sealing conductor pattern 118 is connected to the third external terminal 113c having the ground potential. Therefore, the shielding performance in the recess K by the lid 130 is improved.

配線パターン114は、第一電極パッド111及び第二電極パッド112と、ビア導体115とを電気的に接続するためのものである。配線パターン114の一端は、第一電極パッド111及び第二電極パッド112と電気的に接続されており、配線パターン114の他端は、ビア導体115と電気的に接続されている。配線パターン114は、第一配線パターン114a及び第二配線パターン114bによって構成されている。   The wiring pattern 114 is for electrically connecting the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 to the via conductor 115. One end of the wiring pattern 114 is electrically connected to the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112, and the other end of the wiring pattern 114 is electrically connected to the via conductor 115. The wiring pattern 114 includes a first wiring pattern 114a and a second wiring pattern 114b.

また、配線パターン114は、平面視して、枠体110bと重なるようにして設けられている。このようにすることによって、水晶デバイスは、仮に大きさの異なる水晶素子120を実装したとしても、配線パターン114と水晶素子120との間で浮遊容量が発生することを抑えるので、水晶素子120にこの浮遊容量が付与されることがないため、発振周波数が変動してしまうことを抑えることができる。また、水晶デバイスに外力が加わり、枠体110bの長辺方向に曲げモーメントが発生しても、基板110aに加えて枠体110bが設けられていることにより、枠体110bが設けられている箇所は、変形しにくくなる。よって、枠体110bと平面視して重なる位置に設けられた配線パターン113は、断線しにくくなり、発振周波数が出力されなくなることを抑制することができる。   Further, the wiring pattern 114 is provided so as to overlap the frame 110b in plan view. By doing so, the crystal device suppresses the generation of stray capacitance between the wiring pattern 114 and the crystal element 120 even if the crystal elements 120 having different sizes are mounted. Since this stray capacitance is not applied, fluctuations in the oscillation frequency can be suppressed. Further, even when an external force is applied to the crystal device and a bending moment is generated in the long side direction of the frame 110b, the frame 110b is provided in addition to the substrate 110a, so that the frame 110b is provided. Becomes difficult to deform. Therefore, the wiring pattern 113 provided at a position overlapping the frame 110b in plan view is less likely to be disconnected, and the oscillation frequency is not output.

また、第一配線パターン114aは、一方の第一電極パッド111a、一方の第二電極パッド112a及び第一ビア導体115aと電気的に接続されている。第一ビア導体115aは、第一外部端子113aと電気的に接続されている。よって、一方の第一電極パッド111a及び一方の第二電極パッド112aは、第一外部端子113aと電気的に接続されている。第一配線パターン114aは、一方の第一電極パッド111aから近接された枠体110bの長辺方向に向かって延出されており、第一配線パターン114aの一部が露出されている。第二配線パターン114bは、他方の第一電極パッド111b、他方の第二電極パッド112b及び第二ビア導体115bと電気的に接続されている。第二ビア導体115bは、第二外部端子113bと電気的に接続されている。よって、他方の第一電極パッド111b及び他方の第二電極パッド112bは、第二外部端子113bと電気的に接続されている。第二配線パターン114bは、他方の第一電極パッド111bから近接された枠体110bの長辺方向に向かって延出されており、第二配線パターン114bの一部が露出されている。   The first wiring pattern 114a is electrically connected to one first electrode pad 111a, one second electrode pad 112a, and the first via conductor 115a. The first via conductor 115a is electrically connected to the first external terminal 113a. Therefore, one first electrode pad 111a and one second electrode pad 112a are electrically connected to the first external terminal 113a. The first wiring pattern 114a extends in the long side direction of the frame 110b adjacent to the first electrode pad 111a, and a part of the first wiring pattern 114a is exposed. The second wiring pattern 114b is electrically connected to the other first electrode pad 111b, the other second electrode pad 112b, and the second via conductor 115b. The second via conductor 115b is electrically connected to the second external terminal 113b. Therefore, the other first electrode pad 111b and the other second electrode pad 112b are electrically connected to the second external terminal 113b. The second wiring pattern 114b extends in the long side direction of the frame 110b adjacent to the other first electrode pad 111b, and a part of the second wiring pattern 114b is exposed.

このように、配線パターン114の一部が、第一電極パッド111から枠体110bの長辺方向に向かって延出し、凹部Kで露出するようにして設けられていることにより、水晶素子120を実装した際に、導電性接着剤140が仮に第一電極パッド111上から溢れ出たとしても、導電性接着剤140と濡れ性の良い配線パターン114上に沿って流れ出てくれるため、パッケージ110の中心方向に流れ出ることがなく導電性接着剤140が励振用電極122に付着してしまうことを抑えることができる。   Thus, a part of the wiring pattern 114 is provided so as to extend from the first electrode pad 111 toward the long side of the frame 110b and to be exposed at the concave portion K. Even when the conductive adhesive 140 overflows from the first electrode pad 111 when mounted, the conductive adhesive 140 flows out along the wiring pattern 114 having good wettability. It is possible to prevent the conductive adhesive 140 from adhering to the excitation electrode 122 without flowing out in the center direction.

また、露出された配線パターン114の一部が、基板110aの中心点Pを通り基板110aの長辺と平行な直線Lに対して、線対称となるように設けられている。このように露出された第一配線パターン114aと露出された第二配線パターン114bとが、基板110aの中心点Pを通り基板110aの長辺と平行な直線Lに対して、線対称となる位置に設けられていることにより、水晶素子120を実装する際に導電性接着剤140が仮に第一電極パッド111上から溢れ出たとしても、溢れ出た導電性接着剤140の量が均等になり易く、水晶素子120が傾いてしまうことを抑えることができる。   Further, a part of the exposed wiring pattern 114 is provided so as to be symmetric with respect to a straight line L passing through the center point P of the substrate 110a and parallel to the long side of the substrate 110a. A position in which the first wiring pattern 114a thus exposed and the second wiring pattern 114b exposed are symmetrical with respect to a straight line L passing through the center point P of the substrate 110a and parallel to the long side of the substrate 110a. Therefore, even if the conductive adhesive 140 overflows from the first electrode pad 111 when the crystal element 120 is mounted, the amount of the conductive adhesive 140 that overflows becomes uniform. It is easy to suppress the crystal element 120 from being inclined.

ビア導体115は、外部端子113と、配線パターン114又は封止用導体パターン118とを電気的に接続するためのものである。ビア導体115の両端は、外部端子113と、配線パターン114又は封止用導体パターン118と接続されている。このようにすることで、外部端子113は、ビア導体115を介して、配線パターン114又は封止用導体パターン118と電気的に接続されている。ビア導体115は、第一ビア導体115a、第二ビア導体115b及び第三ビア導体115cによって構成されている。第一ビア導体115aは、第一外部端子113aと電気的に接続されており、第二ビア導体115bは、第二外部端子113bと電気的に接続されている。また、第三ビア導体115cは、第三外部端子113cと電気的に接続されている。   The via conductor 115 is for electrically connecting the external terminal 113 and the wiring pattern 114 or the sealing conductor pattern 118. Both ends of the via conductor 115 are connected to the external terminal 113 and the wiring pattern 114 or the sealing conductor pattern 118. In this way, the external terminal 113 is electrically connected to the wiring pattern 114 or the sealing conductor pattern 118 via the via conductor 115. The via conductor 115 includes a first via conductor 115a, a second via conductor 115b, and a third via conductor 115c. The first via conductor 115a is electrically connected to the first external terminal 113a, and the second via conductor 115b is electrically connected to the second external terminal 113b. The third via conductor 115c is electrically connected to the third external terminal 113c.

第一バンプ116は、基板110aの一辺と平行となる直線に対して同一直線上に並ぶようにして、第一電極パッド111の上に一対で設けられている。このようにすることによって、水晶素子120の引き出し電極123を一対の第一バンプ116に接触させながら第一電極パッド111に実装する際に、水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。   The first bumps 116 are provided as a pair on the first electrode pad 111 so as to be aligned on the same straight line with respect to a straight line parallel to one side of the substrate 110a. In this way, when the extraction electrode 123 of the crystal element 120 is mounted on the first electrode pad 111 while being in contact with the pair of first bumps 116, the crystal element 120 is mounted in a stable state without tilting. Can do.

第二バンプ117は、基板110aの中心側を向く第二電極パッド112の一辺と平行となる直線に対して同一直線上に並ぶようにして、第二電極パッド112の上に一対で設けられている。このようにすることによって、水晶素子120の引き出し電極123を一対の第二バンプ117に接触させながら第一電極パッド111及び第二電極パッド112上に実装する際に、第一バンプ116と同様に、水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。   A pair of the second bumps 117 are provided on the second electrode pad 112 so as to be aligned with the straight line parallel to one side of the second electrode pad 112 facing the center side of the substrate 110a. Yes. In this way, when the lead electrode 123 of the crystal element 120 is mounted on the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 while being in contact with the pair of second bumps 117, similarly to the first bump 116. The crystal element 120 can be mounted in a stable state without tilting.

ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜2.5mmである場合を例にして、第一電極パッド111、第二電極パッド112、第一バンプ116及び第二バンプ117の大きさを説明する。基板110aの一辺と平行となる第一電極パッド111の辺の長さは、0.25〜0.40mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる第一電極パッド111の辺の長さは、0.25〜0.40mmとなる。第一電極パッド111の上下方向の厚みの長さは、10〜50μmとなる。基板110aの一辺と平行となる第二電極パッド112の辺の長さは、0.10〜0.20mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる第一電極パッド111の辺の長さは、0.10〜0.20mmとなる。第一電極パッド111の上下方向の厚みの長さは、10〜50μmとなる。基板110aの一辺と平行となる第一バンプ116の辺の長さは、0.15〜0.3mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる第一バンプ116の辺の長さは、50〜100μmとなる。第一バンプ116の上下方向の厚みの長さは、7〜25μmとなる。基板110aの一辺と平行となる第二バンプ117の辺の長さは、0.8〜0.15mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる第二バンプ117の辺の長さは、50〜100μmとなる。第二バンプ117の上下方向の厚みの長さは、7〜25μmとなる。また、第一バンプ116と第二バンプ117の間の長さは、80〜100μmである。   Here, as an example, the dimension of one side when the package 110 is viewed in plan is 1.0 to 2.5 mm, the first electrode pad 111, the second electrode pad 112, the first bump 116, and the second bump. The size of 117 will be described. The length of the side of the first electrode pad 111 parallel to one side of the substrate 110a is 0.25 to 0.40 mm. The length of the side of the first electrode pad 111 that is parallel to the side that intersects with one side of the substrate 110a is 0.25 to 0.40 mm. The length of the thickness of the first electrode pad 111 in the vertical direction is 10 to 50 μm. The length of the side of the second electrode pad 112 that is parallel to one side of the substrate 110a is 0.10 to 0.20 mm. The length of the side of the first electrode pad 111 that is parallel to the side that intersects with one side of the substrate 110a is 0.10 to 0.20 mm. The length of the thickness of the first electrode pad 111 in the vertical direction is 10 to 50 μm. The length of the side of the first bump 116 parallel to one side of the substrate 110a is 0.15 to 0.3 mm. The length of the side of the first bump 116 that is parallel to the side that intersects with one side of the substrate 110a is 50 to 100 μm. The length of the thickness of the first bump 116 in the vertical direction is 7 to 25 μm. The length of the side of the second bump 117 that is parallel to one side of the substrate 110a is 0.8 to 0.15 mm. The length of the side of the second bump 117 that is parallel to the side that intersects with one side of the substrate 110a is 50 to 100 μm. The length of the thickness of the second bump 117 in the vertical direction is 7 to 25 μm. The length between the first bump 116 and the second bump 117 is 80 to 100 μm.

また、電極パッド111の算術平均表面粗さは、0.02〜0.10μmであり、基板110a表面の算術平均表面粗さは、0.5〜1.5μmである。よって、導電性接着剤140は、第一電極パッド111及び第二電極パッド112から基板110a上に向かって広がりにくくなる。   In addition, the arithmetic average surface roughness of the electrode pad 111 is 0.02 to 0.10 μm, and the arithmetic average surface roughness of the surface of the substrate 110a is 0.5 to 1.5 μm. Therefore, the conductive adhesive 140 is difficult to spread from the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 toward the substrate 110a.

封止用導体パターン118は、蓋体130と接合部材131を介して接合する際に、接合部材131の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン118は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体110bの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば10〜25μmの厚みに形成されている。   The sealing conductor pattern 118 plays a role of improving the wettability of the bonding member 131 when bonded to the lid 130 via the bonding member 131. The sealing conductor pattern 118 is formed to have a thickness of, for example, 10 to 25 μm by sequentially applying nickel plating and gold plating on the surface of the conductor pattern made of, for example, tungsten or molybdenum so as to surround the upper surface of the frame 110b in an annular shape. Has been.

導電性接着剤140は、平面視して第一バンプ116上から第二バンプ117上に広がって形成され、水晶素子120の励振用電極122と間をあけて配置されている。水晶デバイスは、導電性接着剤140と励振用電極122とが間を空けて配置されていることにより、導電性接着剤140が励振用電極122に付着することで生じる短絡を低減することができる。   The conductive adhesive 140 is formed so as to spread from the first bump 116 to the second bump 117 in a plan view, and is disposed so as to be spaced from the excitation electrode 122 of the crystal element 120. In the quartz crystal device, the conductive adhesive 140 and the excitation electrode 122 are arranged with a space therebetween, so that a short circuit caused by the conductive adhesive 140 adhering to the excitation electrode 122 can be reduced. .

導電性接着剤140は、図3に示されているように、第一バンプ116と第二バンプ117とで挟まれている箇所から第二バンプ117を超えて水晶素子120の励振用電極122に近接する方向にある第一電極パッド111及び第二電極パッド112上への拡がりを第二バンプ117の壁面の濡れ性効果及び第一バンプ116と第二バンプ117との間の毛細管現象効果により抑えることができる。よって、水晶デバイスは、導電性接着剤140が第一バンプ116と第二バンプ117とで挟まれている箇所から水晶素子120の励振用電極122に近接する方向には漏れ拡がりにくいため、導電性接着剤140を介して、安定して水晶素子120を第一電極パッド111及び第二電極パッド112に実装することが可能となる。また、安定して水晶素子120が実装することができるので、安定して水晶素子120の発振周波数を出力することが可能となる。   As shown in FIG. 3, the conductive adhesive 140 extends from the portion sandwiched between the first bump 116 and the second bump 117 to the excitation electrode 122 of the crystal element 120 beyond the second bump 117. The spread on the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 in the adjacent direction is suppressed by the wettability effect of the wall surface of the second bump 117 and the capillary effect between the first bump 116 and the second bump 117. be able to. Therefore, since the quartz device is difficult to leak and spread in the direction in which the conductive adhesive 140 is sandwiched between the first bump 116 and the second bump 117 and close to the excitation electrode 122 of the quartz element 120, The quartz crystal element 120 can be stably mounted on the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 via the adhesive 140. In addition, since the crystal element 120 can be stably mounted, the oscillation frequency of the crystal element 120 can be output stably.

また、導電性接着剤140の粘度が、35〜45Pa・sのものを使用することによって、第一バンプ116と第二バンプ117とで挟まれている箇所に塗布した際に、導電性接着剤140は、第一バンプ116及び第二バンプ117を超えて電極パッド111上へ流れ出ることなく、第一バンプ116と第二バンプ117とで挟まれた第一電極パッド111及び第二電極パッド112上に留まり、上下方向の厚みが維持される。   In addition, when the conductive adhesive 140 has a viscosity of 35 to 45 Pa · s and is applied to a portion sandwiched between the first bump 116 and the second bump 117, the conductive adhesive 140 140 does not flow over the first bump 116 and the second bump 117 but onto the electrode pad 111, and the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 sandwiched between the first bump 116 and the second bump 117. The thickness in the vertical direction is maintained.

また、導電性接着剤140は、第一バンプ116と第二バンプ117とで挟まれている箇所に塗布されている。このようにすることで、水晶デバイスは、導電性接着剤140の塗布量及び塗布位置を視覚的によりわかりやすくすることができる。   Further, the conductive adhesive 140 is applied to a portion sandwiched between the first bump 116 and the second bump 117. By doing in this way, the quartz crystal device can make the application amount and application position of the conductive adhesive 140 visually easier to understand.

また、導電性接着剤140は、第一電極パッド111及び第二電極パッド112から漏れ拡がりにくいため、導電性接着剤140の上下方向の厚みも確保することができる。導電性接着剤140の上下方向の厚みの長さは、15〜30μmである。このように導電性接着剤140の厚みを確保できることによって、落下試験により加わった衝撃が水晶素子120に対して導電性接着剤140を中心にして上下方向へ加わったとしても、その衝撃を導電性接着剤140で十分に吸収緩和することができる。また、導電性接着剤140が第一バンプ116上から第二バンプ117上に拡がって形成されるため、導電性接着剤140と電極パッド111、第一バンプ116及び第二バンプ117との接着面積も確保しつつ、水晶デバイス間の個体バラツキを減らし、品質を安定させることができる。   In addition, since the conductive adhesive 140 hardly leaks from the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112, the thickness of the conductive adhesive 140 in the vertical direction can be secured. The length of the thickness of the conductive adhesive 140 in the vertical direction is 15 to 30 μm. Since the thickness of the conductive adhesive 140 can be ensured in this way, even if an impact applied by a drop test is applied to the crystal element 120 in the vertical direction around the conductive adhesive 140, the impact is made conductive. The adhesive 140 can sufficiently absorb and relax the absorption. In addition, since the conductive adhesive 140 is formed so as to spread from the first bump 116 to the second bump 117, the bonding area between the conductive adhesive 140 and the electrode pad 111, the first bump 116, and the second bump 117. In addition, it is possible to reduce the individual variation between the crystal devices and stabilize the quality.

また、導電性接着剤140は、図4に示されているように、第一バンプ116と第二バンプ117との間の解放されている箇所から、水晶素子120を第一バンプ116に接触させる際に、溢れ出るようにして第一電極パッド111及び第二電極パッド112上に拡がる。よって、水晶素子120に余分な導電性接着剤140が付着することを低減することができる。また、溢れ出た導電性接着剤140が第一電極パッド111及び第二電極パッド112上に拡がるため、導電性接着剤140と第一電極パッド111及び第二電極パッド112との接触面積が大きくなり、接合強度も向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 4, the conductive adhesive 140 brings the crystal element 120 into contact with the first bump 116 from the released portion between the first bump 116 and the second bump 117. At this time, it spreads over the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 so as to overflow. Therefore, it is possible to reduce the extra conductive adhesive 140 from adhering to the crystal element 120. Further, since the overflowing conductive adhesive 140 spreads on the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112, the contact area between the conductive adhesive 140 and the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 is large. Thus, the bonding strength can be improved.

ここで、パッケージ110の作製方法について説明する。基板110a及び枠体110bがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、第一電極パッド111、第二電極パッド112及び外部端子113となる部位にニッケルメッキ又は金メッキ等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。   Here, a method for manufacturing the package 110 will be described. When the substrate 110a and the frame 110b are made of alumina ceramics, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a predetermined ceramic material powder is prepared. In addition, a predetermined conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet or a through-hole previously punched by punching the ceramic green sheet by screen printing or the like. Further, these green sheets are laminated and press-molded and fired at a high temperature. Finally, it is manufactured by applying nickel plating or gold plating to predetermined portions of the conductor pattern, specifically, the portions to be the first electrode pad 111, the second electrode pad 112, and the external terminal 113. Moreover, the conductor paste is comprised from the sintered compact etc. of metal powders, such as tungsten, molybdenum, copper, silver, or silver palladium, for example.

水晶素子120は、図2及び図3(a)に示されているように、導電性接着剤140を介して電極パッド111上に接合されている。水晶素子120は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。   As shown in FIGS. 2 and 3A, the crystal element 120 is bonded onto the electrode pad 111 via a conductive adhesive 140. The crystal element 120 plays a role of oscillating a reference signal of an electronic device or the like by stable mechanical vibration and a piezoelectric effect.

水晶素子120は、図2に示されているように、図1及び図2に示されているように、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに励振用電極122及び引き出し電極123を被着させた構造を有している。励振用電極122は、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極122は、上面に第一励振用電極122aと、下面に第二励振用電極122bを備えている。引き出し電極123は、励振用電極122から水晶素板121の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極123は、上面に第一引き出し電極123aと、下面に第二引き出し電極123bとを備えている。第一引き出し電極123aは、第一励振用電極122aから引き出されており、水晶素板121の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極123bは、第二励振用電極122bから引き出されており、水晶素板121の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極123は、水晶素板121の長辺または短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、一方の第一電極パッド111a及び他方の第一電極パッド111bと接続されている水晶素子120の一端を基板110aの上面と接続した固定端とし、他端を基板110aの上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子120が基板110a上に固定されている。   As shown in FIG. 2, the quartz crystal element 120 has the excitation electrode 122 and the extraction electrode 123 attached to the upper and lower surfaces of the quartz base plate 121, as shown in FIGS. 1 and 2. It has the structure made. The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on each of the upper surface and the lower surface of the quartz base plate 121. The excitation electrode 122 includes a first excitation electrode 122a on the upper surface and a second excitation electrode 122b on the lower surface. The extraction electrode 123 extends from the excitation electrode 122 toward one side of the crystal base plate 121. The extraction electrode 123 includes a first extraction electrode 123a on the upper surface and a second extraction electrode 123b on the lower surface. The first extraction electrode 123 a is extracted from the first excitation electrode 122 a and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. The second extraction electrode 123 b is extracted from the second excitation electrode 122 b and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. That is, the extraction electrode 123 is provided in a shape along the long side or the short side of the crystal base plate 121. In the present embodiment, one end of the crystal element 120 connected to one first electrode pad 111a and the other first electrode pad 111b is a fixed end connected to the upper surface of the substrate 110a, and the other end is the substrate 110a. The quartz crystal element 120 is fixed on the substrate 110a by a cantilever supporting structure having a free end spaced from the upper surface of the substrate 110a.

また、水晶デバイスは、水晶素子120の励振用電極122の表面を例えばイオンガンにより削ることにより、水晶素子120の発振周波数の調整を行っている。また、従来の水晶デバイスでは、基板の上面に設けられた配線パターンが水晶素子の励振用電極の近傍でも露出しているため、イオンガンにより励振用電極を削る際に、配線パターンを削ってしまうことがある。また、従来の水晶デバイスは、この配線パターンの削り屑が、水晶素子の励振用電極に付着し、発振周波数が変動してしまうこと虞がある。しかし、本実施形態の水晶デバイスでは、図4に示すように、配線パターン114が水晶素子120の励振用電極122の近傍では凹部Kに露出しておらず、平面視して、枠体110bと重なる位置に設けられているため、イオンガンにより励振用電極122を削る際に、配線パターン114を削ってしまうことを防ぐことができる。また、このような水晶デバイスは、配線パターン114の削り屑が発生しないため、水晶素子120の励振用電極122に削り屑が付着することがなく、安定して発振周波数を出力することが可能となる。   Further, the quartz crystal device adjusts the oscillation frequency of the quartz crystal element 120 by scraping the surface of the excitation electrode 122 of the quartz crystal element 120 with, for example, an ion gun. Further, in the conventional quartz device, the wiring pattern provided on the upper surface of the substrate is exposed even in the vicinity of the excitation electrode of the crystal element, and therefore the wiring pattern is scraped when the excitation electrode is shaved with an ion gun. There is. Further, in the conventional crystal device, the shavings of the wiring pattern may adhere to the excitation electrode of the crystal element, and the oscillation frequency may fluctuate. However, in the quartz crystal device of this embodiment, as shown in FIG. 4, the wiring pattern 114 is not exposed in the recess K in the vicinity of the excitation electrode 122 of the quartz crystal element 120, and the frame body 110b Since they are provided at the overlapping positions, it is possible to prevent the wiring pattern 114 from being removed when the excitation electrode 122 is removed by the ion gun. Further, since such a quartz crystal device does not generate shavings of the wiring pattern 114, shavings do not adhere to the excitation electrode 122 of the crystal element 120, and an oscillation frequency can be output stably. Become.

ここで、水晶素子120の動作について説明する。水晶素子120は、外部からの交番電圧が引き出し電極123から励振用電極122を介して水晶素板121に印加されると、水晶素板121が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。   Here, the operation of the crystal element 120 will be described. In the crystal element 120, when an alternating voltage from the outside is applied from the extraction electrode 123 to the crystal base plate 121 via the excitation electrode 122, the crystal base plate 121 is excited in a predetermined vibration mode and frequency. ing.

ここで、水晶素子120の製造方法について説明する。まず、水晶素子120は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子120は、水晶素板121の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極122及び引き出し電極123を形成することにより製造される。   Here, a manufacturing method of the crystal element 120 will be described. First, the crystal element 120 is cut from the artificial crystalline lens at a predetermined cut angle to reduce the thickness of the outer periphery of the crystal base plate 121, and the central portion of the crystal base plate 121 is thicker than the outer peripheral portion of the crystal base plate 121. The bevel processing provided is performed. The crystal element 120 is manufactured by forming the excitation electrode 122 and the extraction electrode 123 by depositing a metal film on both main surfaces of the crystal base plate 121 by a photolithography technique, a vapor deposition technique, or a sputtering technique. Is done.

また、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、このような水晶素子120を形成する製造方法について説明する。まず、互いに直交しているX軸とY軸とZ軸とからなる結晶軸を有した水晶ウエハを用意する。このとき、水晶ウエハの主面が、X軸およびZ軸に平行となっている面を、X軸を中心に、X軸の負の方向を見て反時計回りに回転させた面、例えば、約37°回転させた面と平行となっている。次に、水晶ウエハの両主面に金属膜をスパッタリング技術または蒸着技術を用いて形成し、この金属膜上に感光性レジストを塗布し、所定のパターンに露光、現像し、所定の部分のみ水晶ウエハが露出するようにする。このように所定の部分のみ露出している水晶ウエハを所定のエッチング溶液に浸漬させ、水晶ウエハをエッチングする。これにより、複数の水晶素子120がその一部が接続された状態で水晶ウエハ内に形成される。   Further, a manufacturing method for forming such a crystal element 120 by using a photolithography technique and an etching technique will be described. First, a quartz wafer having a crystal axis composed of an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other is prepared. At this time, the main surface of the quartz wafer is a surface obtained by rotating a surface parallel to the X-axis and the Z-axis counterclockwise around the X-axis as viewed in the negative direction of the X-axis, for example, It is parallel to the plane rotated about 37 °. Next, a metal film is formed on both main surfaces of the quartz wafer by using a sputtering technique or a vapor deposition technique, a photosensitive resist is applied on the metal film, and a predetermined pattern is exposed and developed. Allow the wafer to be exposed. In this way, the quartz crystal wafer in which only a predetermined portion is exposed is immersed in a predetermined etching solution, and the quartz crystal wafer is etched. As a result, a plurality of crystal elements 120 are formed in the crystal wafer in a state where some of the crystal elements 120 are connected.

水晶素子120の基板110aへの接合方法について説明する。まず、導電性接着剤140は、例えばディスペンサによって、第一バンプ116上から第二バンプ117上に拡がるようにして塗布される。水晶素子120は、導電性接着剤140上に搬送される。さらに、水晶素子120は、水晶素板121の固定端側の外周縁が、平面視して、基板110aの一辺と平行であり、第一バンプ117よりも基板110aの外周縁に近付くようにして導電性接着剤140上に載置される。そして導電性接着剤140は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子120は、導電性接着剤140が硬化収縮する際に、水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第二バンプ117を支点とした梃子の原理が働くことになり、水晶素子120の先端部が浮くようにして、第一電極パッド111及び第二電極パッド112に接合される。   A method for bonding the crystal element 120 to the substrate 110a will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied so as to spread from the first bump 116 to the second bump 117 by, for example, a dispenser. The crystal element 120 is conveyed onto the conductive adhesive 140. Further, the crystal element 120 has an outer peripheral edge on the fixed end side of the crystal base plate 121 that is parallel to one side of the substrate 110a in plan view, and is closer to the outer peripheral edge of the substrate 110a than the first bump 117. It is placed on the conductive adhesive 140. The conductive adhesive 140 is cured and contracted by being heated and cured. When the conductive adhesive 140 is cured and contracted, the crystal element 120 is pulled downward on the fixed end side of the crystal element 120, and the principle of the insulator with the second bump 117 as a fulcrum works. Are joined to the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 in such a manner that the front end of the first electrode pad floats.

導電性接着剤140は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。   The conductive adhesive 140 contains conductive powder as a conductive filler in a binder such as silicone resin, and the conductive powder includes aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, One containing either nickel or nickel iron, or a combination thereof is used. Moreover, as a binder, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a bismaleimide resin is used, for example.

蓋体130は、矩形状であり、真空状態にある凹部K、あるいは窒素ガスなどが充填された凹部Kを気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、枠体110b上に設けられた接合部材131の上面に載置される。枠体110bの上面に設けられた接合部材131に熱が印加されることで、溶融接合される。また、蓋体130は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。   The lid body 130 has a rectangular shape, and is for hermetically sealing the concave portion K in a vacuum state or the concave portion K filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the lid 130 is placed on the upper surface of the joining member 131 provided on the frame 110b in a predetermined atmosphere. When heat is applied to the joining member 131 provided on the upper surface of the frame 110b, it is melt-joined. The lid 130 is made of an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, for example.

接合部材131は、パッケージ110の枠体110b上面に設けられた封止用導体パターン118に相対する蓋体130の箇所に設けられている。接合部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、10〜20μmである。例えば、成分比率は、銀が72〜85%、銅が15〜28%のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、10〜40μmである。例えば、成分比率が、金が78〜82%33、錫が18〜22%のものが使用されている。   The joining member 131 is provided at a location of the lid 130 facing the sealing conductor pattern 118 provided on the upper surface of the frame 110 b of the package 110. The joining member 131 is provided by, for example, silver solder or gold tin. In the case of silver wax, the thickness is 10 to 20 μm. For example, the component ratio is 72 to 85% for silver and 15 to 28% for copper. In the case of gold tin, the thickness is 10 to 40 μm. For example, the component ratio is 78 to 82% 33 for gold and 18 to 22% for tin.

接合部材131は、例えば、金錫の場合には、接合部材131の層の厚みは、10〜40μmであり、例えば、成分比率が、金が70〜80%、錫が20〜30%のものを使用しても良い。また、接合部材131は、例えば、銀ロウの場合には、接合部材131の層の厚みは、10〜40μmであり、例えば、成分比率が、銀が70〜80%、銅が20〜30%のものを使用しても良い。   For example, when the joining member 131 is gold tin, the thickness of the layer of the joining member 131 is 10 to 40 μm. For example, the component ratio is 70 to 80% for gold and 20 to 30% for tin. May be used. For example, when the joining member 131 is silver brazing, the thickness of the layer of the joining member 131 is 10 to 40 μm. For example, the component ratio is 70 to 80% for silver and 20 to 30% for copper. May be used.

本実施形態における水晶デバイスは、矩形状の基板110aと、平面視矩形状であり、基板110a上に基板110aの一辺に沿って設けられた一対の第一電極パッド111と、平面視矩形状であり、第一電極パッド111の基板110aの中心方向を向く一辺に沿って設けられた一対の第二電極パッド112と、第一電極パッド111の一辺に沿って設けられた一対の第一バンプ116と、第二電極パッド112の一辺に沿って設けられた一対の第二バンプ117と、基板110a上に設けられ、水晶素板121と、水晶素板121の上下面に設けられた励振用電極122と、水晶素板121の下面に励振用電極122と間を空けて設けられた一対の引き出し電極123と、を有した水晶素子120と、を備え、引き出し電極123は、平面視して、第一バンプ116及び第二バンプ117と重なる位置に配置され、導電性接着剤140を介して電極パッドと接続されている。   The quartz crystal device according to the present embodiment has a rectangular substrate 110a and a rectangular shape in plan view, and a pair of first electrode pads 111 provided along one side of the substrate 110a on the substrate 110a and a rectangular shape in plan view. A pair of second electrode pads 112 provided along one side of the first electrode pad 111 facing the center direction of the substrate 110a, and a pair of first bumps 116 provided along one side of the first electrode pad 111. A pair of second bumps 117 provided along one side of the second electrode pad 112; a crystal base plate 121 provided on the substrate 110a; and excitation electrodes provided on the upper and lower surfaces of the crystal base plate 121. 122 and a crystal element 120 having a pair of extraction electrodes 123 provided on the lower surface of the quartz base plate 121 with a space between the excitation electrodes 122, and the extraction electrodes 123 are flat. And vision, is disposed at a position overlapping the first bump 116 and a second bump 117 is connected to the electrode pad through a conductive adhesive 140.

このように引き出し電極123が第一バンプ116と第二バンプ117の間に位置する電極パッド111と導電性接着剤140を介して接続されたことにより、導電性接着剤140の硬化収縮時に水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第二バンプ117を支点とした梃子の原理により、水晶素子120の先端部が浮き上がる。よって、水晶デバイスは、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板110aに接触することを低減することができる。また、水晶デバイスは、水晶素子120の厚みすべり振動が阻害されることがないため、安定して発振周波数を出力することができる。   As described above, the lead electrode 123 is connected to the electrode pad 111 positioned between the first bump 116 and the second bump 117 via the conductive adhesive 140, so that the crystal element is formed when the conductive adhesive 140 is cured and contracted. The fixed end side of 120 is pulled downward, and the tip of the quartz crystal element 120 is lifted by the principle of the insulator using the second bump 117 as a fulcrum. Therefore, the quartz crystal device can reduce contact between the tip of the quartz crystal element 120 and the excitation electrode 122 with the substrate 110a. Further, the quartz crystal device can stably output the oscillation frequency because the thickness shear vibration of the quartz crystal element 120 is not hindered.

また、本実施形態における水晶デバイスは、導電性接着剤140が、平面視して、第一バンプ116と第二バンプ117との間に設けられている。このようにすることで、水晶デバイスは、導電性接着剤140の塗布量及び塗布位置を視覚的によりわかりやすくすることができる。また、導電性接着剤140が、第一電極パッド111及び第二電極パッド112から漏れ拡がりにくいため、導電性接着剤140の上下方向の厚みも確保することができる。このように導電性接着剤140の厚みを確保できることによって、落下試験により加わった衝撃が水晶素子120に対して導電性接着剤140を中心にして上下方向へ加わったとしても、その衝撃を導電性接着剤140で十分に吸収緩和することができる。また、導電性接着剤140が第一バンプ116上から第二バンプ117上に拡がって形成されるため、導電性接着剤140と第一電極パッド111、第一バンプ116及び第二バンプ117との接着面積も確保することができる。   In the crystal device according to the present embodiment, the conductive adhesive 140 is provided between the first bump 116 and the second bump 117 in plan view. By doing in this way, the quartz crystal device can make the application amount and application position of the conductive adhesive 140 visually easier to understand. In addition, since the conductive adhesive 140 hardly leaks from the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112, the thickness of the conductive adhesive 140 in the vertical direction can be ensured. Since the thickness of the conductive adhesive 140 can be ensured in this way, even if an impact applied by a drop test is applied to the crystal element 120 in the vertical direction around the conductive adhesive 140, the impact is made conductive. The adhesive 140 can sufficiently absorb and relax the absorption. Further, since the conductive adhesive 140 is formed to spread from the first bump 116 to the second bump 117, the conductive adhesive 140 and the first electrode pad 111, the first bump 116, and the second bump 117 An adhesion area can also be secured.

また、本実施形態における水晶デバイスは、一対の第二バンプ117が、同一直線上に並ぶようにして設けられている。このようにすることによって、水晶素子120の引き出し電極123を一対の第二バンプ117に接触させながら第一電極パッド111及び第二電極パッド112に実装する際に、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板110aに接触することを低減することができることに加え、水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。   Further, the quartz crystal device in the present embodiment is provided such that a pair of second bumps 117 are arranged on the same straight line. In this way, when the lead electrode 123 of the crystal element 120 is mounted on the first electrode pad 111 and the second electrode pad 112 while being in contact with the pair of second bumps 117, the tip end portion and the excitation of the crystal element 120 are excited. In addition to reducing the contact of the working electrode 122 with the substrate 110a, the crystal element 120 can be mounted in a stable state without tilting.

(第一変形例)
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図5に示されているように、導電性接着剤140が第一電極パッド111の基板110a側に近接する一辺と第一バンプ116との間に設けられている点で本実施形態と異なる。
(First modification)
Hereinafter, the crystal device according to the first modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. As shown in FIG. 5, the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment has a conductive adhesive 140 between one side of the first electrode pad 111 adjacent to the substrate 110 a and the first bump 116. This is different from the present embodiment in that it is provided.

本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、導電性接着剤140が、平面視して、第一電極パッド111の基板110a側の辺と第一バンプ116との間に設けられている。このように、引き出し電極123が第一バンプ116と第二バンプ117の間に位置する電極パッド111と導電性接着剤140を介して接続されたことにより、導電性接着剤140の硬化収縮時に水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第一バンプ116を支点とした梃子の原理により、水晶素子120の先端部が浮き上がる。よって、水晶デバイスは、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板110aに接触することを低減することができる。また、水晶デバイスは、水晶素子120の厚みすべり振動が阻害されることがないため、安定して発振周波数を出力することができる。   In the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, the conductive adhesive 140 is provided between the side of the first electrode pad 111 on the substrate 110a side and the first bump 116 in plan view. As described above, the lead electrode 123 is connected to the electrode pad 111 positioned between the first bump 116 and the second bump 117 via the conductive adhesive 140, so that the crystal is formed when the conductive adhesive 140 is cured and contracted. The fixed end side of the element 120 is pulled downward, and the tip of the crystal element 120 is lifted by the principle of the insulator with the first bump 116 as a fulcrum. Therefore, the quartz crystal device can reduce contact between the tip of the quartz crystal element 120 and the excitation electrode 122 with the substrate 110a. Further, the quartz crystal device can stably output the oscillation frequency because the thickness shear vibration of the quartz crystal element 120 is not hindered.

また、本実施形態の第一変形例の水晶デバイスのように、実施形態とは大きさの異なる水晶素子120を実装することができるので、水晶デバイスの水晶素子の形状に対応させて多くの種類のパッケージを準備する必要がなく、形状の異なる水晶素子120を実装させることができるため、生産性を向上させることができる。   Further, since the crystal element 120 having a size different from that of the embodiment can be mounted like the crystal device of the first modified example of the present embodiment, many types can be made corresponding to the shape of the crystal element of the crystal device. This makes it possible to mount the crystal element 120 having a different shape, so that productivity can be improved.

また、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、一対の第一バンプ116が、同一直線上に並ぶようにして設けられている。このようにすることによって、水晶素子111の引き出し電極123を一対の第一バンプ116に接触させながら第一電極パッド111に実装する際に、水晶素子120の先端部及び励振用電極122が基板110aに接触することを低減することができることに加え、水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。   In addition, the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment is provided such that the pair of first bumps 116 are arranged on the same straight line. In this way, when the extraction electrode 123 of the crystal element 111 is mounted on the first electrode pad 111 while being in contact with the pair of first bumps 116, the tip of the crystal element 120 and the excitation electrode 122 are connected to the substrate 110a. In addition to reducing contact with the crystal element 120, the crystal element 120 can be mounted in a stable state without tilting.

尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記実施形態では、枠体110bが基板110aと同様にセラミック材で一体的に形成した場合を説明したが、枠体110bが金属製であっても構わない。この場合、枠体は、銀−銅等のロウ材を介して基板の導体膜に接合されている。   In addition, it is not limited to this embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In the above embodiment, the case where the frame 110b is integrally formed of a ceramic material in the same manner as the substrate 110a has been described. However, the frame 110b may be made of metal. In this case, the frame is joined to the conductor film of the substrate via a brazing material such as silver-copper.

上記実施形態では、基板の上面に枠体が設けられている場合について説明したが、基板に水晶素子を実装した後に、下面に壁部が設けられた蓋体を用いて、水晶素子を気密封止する構造であっても構わない。   In the above embodiment, the case where the frame is provided on the upper surface of the substrate has been described. However, after the crystal element is mounted on the substrate, the crystal element is hermetically sealed using the lid having the wall portion provided on the lower surface. It may be a structure that stops.

上記実施形態では、水晶素子は、AT用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。   In the above embodiment, the case where an AT crystal element is used as the crystal element has been described. However, a tuning fork-type bent crystal having a base and two flat plate-shaped vibrating arms extending in the same direction from the side surface of the base. An element may be used.

また、水晶素子120は、
水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を用いても構わない。また水晶素子120のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板121とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板121とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板121とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板121が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。
The crystal element 120 is
You may use the bevel process which makes the thickness of the outer periphery of the crystal base plate 121 thin, and is provided so that the center part of the crystal base plate 121 may become thick compared with the outer peripheral part of the crystal base plate 121. A bevel processing method for the crystal element 120 will be described. A polishing material provided with media and abrasive grains having a predetermined particle size and a quartz base plate 121 having a predetermined size are prepared. The abrasive prepared in the cylindrical body and the quartz base plate 121 are placed, and the open end of the cylindrical body is closed with a cover. The quartz base plate 121 that rotates the cylindrical body containing the abrasive and the quartz base plate 121 with the central axis of the cylindrical body as the rotation axis is polished with the abrasive and beveled.

110・・・パッケージ
110a・・・基板
110b・・・枠体
111・・・第一電極パッド
112・・・第二電極パッド
113・・・外部端子
114・・・配線パターン
115・・・ビア導体
116・・・第一バンプ
117・・・第二バンプ
118・・・封止用導体パターン
120・・・水晶素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
130・・・蓋体
131・・・接合部材
140・・・導電性接着剤
K・・・凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Package 110a ... Substrate 110b ... Frame 111 ... First electrode pad 112 ... Second electrode pad 113 ... External terminal 114 ... Wiring pattern 115 ... Via conductor 116: First bump 117 ... Second bump 118 ... Sealing conductor pattern 120 ... Crystal element 121 ... Crystal base plate 122 ... Excitation electrode 123 ... Lead electrode 130 ... Lid 131 ... Joining member 140 ... Conductive adhesive K ... Recess

Claims (5)

矩形状の基板と、
平面視矩形状であり、前記基板上に前記基板の一辺に沿って設けられた一対の第一電極パッドと、
平面視矩形状であり、前記第一電極パッドの前記基板の中心方向を向く一辺に沿って設けられた一対の第二電極パッドと、
前記第一電極パッドの一辺に沿って設けられた一対の第一バンプと、
前記第二電極パッドの一辺に沿って設けられた一対の第二バンプと、
前記基板上に設けられ、水晶素板と、前記水晶素板の上下面に設けられた励振用電極と、前記水晶素板の下面に前記励振用電極と間を空けて設けられた一対の引き出し電極と、を有した水晶素子と、を備え、
前記引き出し電極は、平面視して、前記第一バンプ及び前記第二バンプと重なる位置に配置され、導電性接着剤を介して前記電極パッドと接続されていることを特徴とする水晶デバイス。
A rectangular substrate;
A pair of first electrode pads that are rectangular in plan view and are provided on the substrate along one side of the substrate;
A pair of second electrode pads that are rectangular in plan view and are provided along one side of the first electrode pad that faces the center direction of the substrate;
A pair of first bumps provided along one side of the first electrode pad;
A pair of second bumps provided along one side of the second electrode pad;
A quartz base plate provided on the substrate, excitation electrodes provided on the top and bottom surfaces of the crystal base plate, and a pair of drawers provided on the bottom surface of the crystal base plate with a space between the excitation electrodes. A crystal element having an electrode,
The crystal device, wherein the lead electrode is disposed at a position overlapping the first bump and the second bump in plan view, and is connected to the electrode pad via a conductive adhesive.
請求項1記載の水晶デバイスであって、
前記導電性接着剤が、平面視して、前記第一バンプと前記第二バンプとの間に設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1,
The quartz crystal device, wherein the conductive adhesive is provided between the first bump and the second bump in plan view.
請求項1記載の水晶デバイスであって、
前記導電性接着剤が、平面視して、前記第一電極パッドの基板側の辺と前記第一バンプとの間に設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1,
The quartz crystal device, wherein the conductive adhesive is provided between a side of the first electrode pad on the substrate side and the first bump in plan view.
請求項1乃至請求項3記載の水晶デバイスであって、
一対の前記第一バンプは、同一直線上に並ぶようにして設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
The quartz crystal device according to claim 1, wherein
A pair of said 1st bumps are provided so that it may be located in a line on the same straight line, The quartz crystal device characterized by the above-mentioned.
請求項1乃至請求項4記載の水晶デバイスであって、
一対の前記第二バンプは、同一直線上に並ぶようにして設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein:
A pair of said 2nd bumps are provided so that it may be located in a line on the same straight line, The quartz crystal device characterized by the above-mentioned.
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