JP2019129437A - MEMS oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、MEMS共振子を備えたMEMS発振器に関する。 The present invention relates to a MEMS oscillator provided with a MEMS resonator.
近年、MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems:微小電気機械システム)技術を用いたMEMSデバイスの開発が広く行われている。MEMS技術とは、シリコンなどの半導体製造プロセス等における技術を応用して種々の機械要素の小型化を実現する技術であり、マイクロマシンと呼ばれる場合もある。 In recent years, development of MEMS devices using MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) technology has been widely performed. The MEMS technology is a technology for realizing miniaturization of various mechanical elements by applying a technology in a semiconductor manufacturing process of silicon or the like, and may be called a micromachine.
このようなMEMS技術を用いて製造されるMEMSデバイスとして、例えば、特許文献1には、MEMS技術を用いて製作されたセンサチップと、ICチップとを樹脂でパッケージしたデバイスが開示されている。この特許文献1では、その図4に記載されているように、センサチップがフリップチップボンディングされたICチップを、リードフレームに組み付け、センサチップ及びICチップの全体を樹脂モールドしている。
As a MEMS device manufactured using such a MEMS technology, for example,
上記特許文献1のMEMSデバイスでは、MEMS技術を用いて製作されたMEMS素子であるセンサチップは、ICチップと共に完全に樹脂で覆われているために、温度変化による樹脂の膨張と収縮によって生じる応力と、センサチップの材料である単結晶シリコンと樹脂との線膨張係数の差異により発生する応力とがセンサチップに加わることになり、特に高精度が要求されるアプリケーションでは、これらの応力の影響を無視できなくなる。
In the MEMS device disclosed in
特に、MEMS素子が、MEMS発振器を構成するMEMS共振子(MEMSレゾネータ)である場合には、これらの応力が、例えばMEMS共振子に歪みを生じさせ、発振振周波数が温度に対して変化する、いわゆる周波数温度特性の本来の特性からの変動や、温度に対する周波数ヒステリシス特性が悪化する等の現象が生じてしまう。 In particular, when the MEMS element is a MEMS resonator (MEMS resonator) that constitutes a MEMS oscillator, these stresses cause, for example, distortion in the MEMS resonator, and the oscillation frequency changes with temperature. So-called fluctuation of the so-called frequency temperature characteristics from the original characteristics or phenomena such as deterioration of the frequency hysteresis characteristics with respect to temperature occur.
また、MEMS発振器が実装される回路基板からの外部応力の影響もある。 There is also the effect of external stresses from the circuit board on which the MEMS oscillator is mounted.
本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、外部応力の影響を可及的に低減したMEMS発振器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a MEMS oscillator in which the influence of external stress is reduced as much as possible.
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。 The present invention is configured as follows to achieve the above object.
すなわち、本発明のMEMS発振器は、収納凹部を有するベースと、発振回路を含む集積回路素子と、MEMS共振子を含むMEMS素子と、前記収納凹部の開口を閉塞する蓋体とを備え、前記集積回路素子及び前記MEMS素子が収納された前記収納凹部が、前記蓋体によって気密に封止され、少なくとも前記MEMS素子は、その外周面が前記収納凹部と前記蓋体との接合によって形成される空間内に露出しており、前記ベース及び前記集積回路素子は、平面視略矩形であり、前記集積回路素子は、その長手方向が、前記ベースの長手方向に対して直交する方向となるように前記収納凹部に収納されている。 That is, a MEMS oscillator according to the present invention includes a base having a housing recess, an integrated circuit element including an oscillation circuit, a MEMS element including a MEMS resonator, and a lid that closes an opening of the housing recess, and The housing recess in which the circuit element and the MEMS element are housed is hermetically sealed by the lid, and at least the MEMS element has a space formed by joining the housing recess and the lid to the outer peripheral surface. The base and the integrated circuit element are substantially rectangular in a plan view, and the integrated circuit element has the longitudinal direction perpendicular to the longitudinal direction of the base. It is stored in the storage recess.
前記MEMS素子は、その能動面が前記集積回路素子の能動面に対向するように、前記集積回路素子に接合されているのが好ましい。 The MEMS device is preferably bonded to the integrated circuit device such that the active surface faces the active surface of the integrated circuit device.
本発明のMEMS発振器によれば、MEMS共振子を含むMEMS素子の外周面は、ベースの収納凹部と蓋体との接合によって形成される空間内に露出しているので、MEMS素子の外周面が樹脂で覆われて、空間内に露出していない上記特許文献1のように樹脂の膨張、収縮による応力を受けることがない。これによって、MEMS素子が周囲の樹脂の応力を受けて歪むといったことがなく、MEMS発振器の周波数温度特性の変動や、温度に対する周波数ヒステリシス特性を改善することができる。
According to the MEMS oscillator of the present invention, the outer peripheral surface of the MEMS element including the MEMS resonator is exposed in the space formed by joining the housing recess and the lid, so that the outer peripheral surface of the MEMS element is It does not receive the stress by expansion and contraction of resin like the above-mentioned
集積回路素子及びMEMS素子を収納する平面視略矩形のベースは、当該MEMS発振器が実装された回路基板の温度変化等に起因する変形によって変位するが、この変位は、ベースの短辺方向に比べて、ベースの長辺方向、すなわち、ベースの長手方向の方が大きくなる。 The base having a substantially rectangular shape in plan view that houses the integrated circuit element and the MEMS element is displaced due to deformation caused by a temperature change of the circuit board on which the MEMS oscillator is mounted. This displacement is smaller than the short side direction of the base. The longitudinal direction of the base, ie, the longitudinal direction of the base is larger.
平面視略矩形の集積回路素子は、当該集積回路素子が収納されるベースの変位による応力を受けるが、その応力は、集積回路素子の短辺方向に比べて、長辺方向、すなわち、集積回路素子の長手方向の方が大きくなる。 The integrated circuit device having a rectangular shape in plan view receives stress due to the displacement of the base in which the integrated circuit device is housed, but the stress is in the long side direction, ie, the integrated circuit as compared to the short side direction of the integrated circuit device. The longitudinal direction of the element is larger.
本発明では、集積回路素子は、ベースから受ける応力が大きくなる、その長手方向を、回路基板の変形による変位が大きくなる、ベースの長手方向ではなく、長手方向に対して直交する方向、すなわち、ベースの短辺方向となるようにベースに収納されているので、集積回路素子を、その長手方向をベースの長手方向となるようにベースに収納した場合に比べて、集積回路素子がベースから受ける応力を低減することができる。 In the present invention, the integrated circuit element receives a large stress from the base, and its longitudinal direction is not displaced by the deformation of the circuit board. Since the integrated circuit element is accommodated in the base in the direction of the short side of the base, the integrated circuit element is received from the base as compared to the case where the integrated circuit element is accommodated in the base with the longitudinal direction being the longitudinal direction of the base. Stress can be reduced.
このように集積回路素子がベースから受ける応力を低減することによって、この集積回路素子の能動面に対向するように接合されたMEMS素子に作用する応力を緩和することができる。 By reducing the stress that the integrated circuit element receives from the base in this way, the stress that acts on the MEMS element joined so as to face the active surface of the integrated circuit element can be relaxed.
前記集積回路素子の前記能動面とは反対側の非能動面が、接着剤を介して前記収納凹部の底面に接合されているのが好ましい。 Preferably, the non-active surface opposite to the active surface of the integrated circuit element is bonded to the bottom surface of the housing recess via an adhesive.
上記構成によれば、ベースの収納凹部の底面に接合された集積回路素子の能動面に、MEMS素子を接合することができるので、ベースとMEMS素子との間に、集積回路素子が介在することになる。これによって、MEMS素子を直接ベースに接合する構成に比べて、ベースからMEMS素子に作用する応力を低減することができる。また、接着剤として、樹脂系の接着剤を使用することによって、ベースから集積回路素子に作用する応力を緩和することができ、したがって、集積回路素子に搭載されたMEMS素子に作用する応力を一層緩和することができる。 According to the above configuration, since the MEMS element can be bonded to the active surface of the integrated circuit element bonded to the bottom surface of the base recess, the integrated circuit element is interposed between the base and the MEMS element. become. By this, compared with the structure which joins a MEMS element to a base directly, the stress which acts on a MEMS element from a base can be reduced. Also, by using a resin adhesive as the adhesive, it is possible to relieve the stress acting on the integrated circuit element from the base, thus further increasing the stress acting on the MEMS element mounted on the integrated circuit element. Can be relaxed.
前記ベースは、硬度が高く耐熱性及び耐腐食性等に優れたセラミック材料からなるのが好ましい。 The base is preferably made of a ceramic material having high hardness and excellent heat resistance and corrosion resistance.
前記ベースの前記収納凹部の内周壁には、前記収納凹部の底面よりも高い段部が形成されているのが好ましい。 It is preferable that a stepped portion higher than the bottom surface of the storage recess is formed on the inner peripheral wall of the storage recess of the base.
上記構成によれば、ベースに段部が形成されているので、ベースの厚みが増して剛性が高まることになる。これによって、当該MEMS発振器が実装される回路基板等の外部からの応力を低減することができ、ベースの収納凹部に収納されているMEMS素子に作用する応力を低減することができる。 According to the above configuration, since the stepped portion is formed in the base, the thickness of the base is increased and the rigidity is enhanced. Thereby, it is possible to reduce stress from the outside of a circuit board or the like on which the MEMS oscillator is mounted, and it is possible to reduce stress acting on the MEMS element housed in the housing housing recess.
本発明によれば、MEMS共振子を含むMEMS素子の外周面は、ベースの収納凹部と蓋体との接合によって形成される空間内に露出しているので、MEMS素子の外周面が樹脂で完全に覆われて、空間内に露出していない上記特許文献1のように樹脂の温度変化などによる膨張、収縮による応力を受けることがない。これによって、MEMS素子が周囲の樹脂の応力を受けて歪むといったことがなく、MEMS発振器の周波数温度特性の変動や、温度に対する周波数ヒステリシス特性を改善することができる。
According to the present invention, since the outer peripheral surface of the MEMS element including the MEMS resonator is exposed in the space formed by the junction of the storage recess of the base and the lid, the outer peripheral surface of the MEMS element is completely made of resin. As in the above-mentioned
また、集積回路素子は、その長手方向を、当該MEMS発振器が実装される回路基板の変形による変位が大きくなる、ベースの長手方向ではなく、長手方向に対して直交する方向、すなわち、ベースの短辺方向となるようにベースに収納されているので、集積回路素子を、その長手方向をベースの長手方向となるようにベースに収納した場合に比べて、集積回路素子がベースから受ける応力を低減することができる。 In addition, the integrated circuit device has a longitudinal direction that is orthogonal to the longitudinal direction of the base, not a longitudinal direction of the base where the displacement due to the deformation of the circuit board on which the MEMS oscillator is mounted increases. Since the integrated circuit device is accommodated in the base in the side direction, the stress received by the integrated circuit device from the base is reduced as compared to the case where the integrated circuit device is accommodated in the base in the longitudinal direction of the base. can do.
このように集積回路素子がベースから受ける応力を低減することによって、この集積回路素子に接合されるMEMS素子に作用する応力を緩和することができる。 By reducing the stress that the integrated circuit device receives from the base in this manner, it is possible to relieve the stress acting on the MEMS device bonded to the integrated circuit device.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態に係るMEMS発振器の断面図であり、図2は、図1のMEMS発振器のリッドを外した状態の平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a MEMS oscillator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the MEMS oscillator of FIG. 1 with a lid removed.
この実施形態のMEMS発振器1は、MEMS共振子(MEMSレゾネータ)を含むMEMS素子2と、発振回路を含む集積回路素子としてのICチップ3と、これらを収納して気密に封止するパッケージ4とを備えている。
The
パッケージ4は、上部が開口した収納凹部5を有し、MEMS素子2及びICチップ3を収納保持するベース6と、ベース6の上部開口を閉塞して、収納凹部5を気密封止する蓋体としてのリッド7と、リッド7をベース6に接合するシールリング8とを備えている。
The package 4 has a
ベース6は、平面視略矩形であり、アルミナ等のセラミック材料からなり、セラミックグリーンシートを積層して上部が開口した凹状に一体焼成して構成されている。
The
ベース6の収納凹部5は、平面視略矩形であり、ベース6の長手方向である長辺方向(図1,図2の左右方向)の両端の内周壁に、収納凹部5の底面5aよりも高い段部5b,5cが、ベース6の短辺方向(図2の上下方向)に沿ってそれぞれ設けられている。各段部5b,5cの底面5aからの高さは略等しく、各段部5b,5cの上面には、ICチップ3接続用の導体配線パターンからなる複数の接続電極9b,9cがそれぞれ形成されている。
The storage recess 5 of the
このようにベース6の収納凹部5の内周壁には、底面5aより高い段部5b,5cが形成されてベース6が厚くなっているので、段部が形成されていない構成に比べて、ベース6の剛性が高まる。これによって、当該MEMS発振器1が実装される回路基板からの外部応力を低減することができ、ベース6の収納凹部5に収納されているICチップ3及びMEMS素子2への外部応力を低減することができる。
As described above, since the
ICチップ3は、例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)であり、MEMS素子2と共に、発振回路を構成する。このICチップ3には、必要に応じてPLL回路や温度補償回路等が内蔵される。このICチップ3は、平面視略矩形である。ICチップ3は、その能動面(上面)とは反対側の非能動面(下面)が、ベース6の収納凹部5の底面5aに、樹脂系の導電性接着剤10によって接合されている。この樹脂系の導電性接着剤10としては、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、あるいは、シリコン系の導電性接着剤などを使用することができる。
The
ベース6の収納凹部5の底面5aには、ベタのグランド配線パターン(図示せず)が形成されており、ICチップ3の裏面を、導電性接着剤10を介してグランド配線パターンに接続し、ICチップ3の裏面の電位をグランド電位に固定している。
A solid ground wiring pattern (not shown) is formed on the
ICチップ3の能動面には、その周縁部に、ベース6の上記接続電極9b,9cにそれぞれ接続される複数の電極パッド11b,11cが形成されている。また、ICチップ3の能動面の中央側には、MEMS素子2を搭載するための図示しない電極パッドが形成されている。
On the active surface of the
ICチップ3の各電極パッド11b,11cは、ベース6の段部5b,5c上に形成された対応する接続電極9b,9cにボンディングワイヤー12b,12cによってそれぞれ電気的に接続されている。ボンディングワイヤー12b,12cの素材としては、信頼性の観点からAuが好ましいが、Cuなどであってもよい。
The
MEMS素子2は、上記のMEMS技術を用いて製作された素子であり、Si共振子を含んでおり、可動部分が気密封止されている。この実施形態のMEMS素子2は、酸化膜上にシリコン単結晶層を形成した構造のシリコンウェーハであるSOI(Silicon on Insulator)ウェーハを用いて製作されたものである。
The
このMEMS素子2は、ICチップ3の外形より小さく、その能動面がICチップ3の能動面に対向するように、ICチップ3に接合されている。すなわち、MEMS素子2は、その能動面の電極パッドとICチップ3の接続パッドとが、金属バンプであるAuバンプ13によってフリップチップ接続されている。金属バンプは、Auバンプに限らず、半田バンプなどであってもよい。
The
MEMS素子2とICチップ3との間の隙間には、機械的接合強度を向上させるために封止樹脂としてのアンダーフィル樹脂を充填してもよい。
The gap between the
ベース6の接続電極9b,9cは、ベース6の内部に形成された図示しない導体配線パターンによって、ベースの下面に形成された外部接続端子(図示せず)に接続されている。
The
リッド7は、例えばコバールなどの金属からなり、矩形の平板となっている。
The
このリッド7は、コバールなどからなる封止材としての矩形環状のシールリング8によって、ベース6の開口の周縁部にシーム溶接などで接合され、パッケージ4の内部に気密な空間Sが形成される。この接合は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中または真空雰囲気中で行われ、パッケージ4の内部の空間Sは、窒素ガス等の不活性ガスが封入または真空とされる。このようにシールリング8を備えているので、シールリングのない構成に比べて、パッケージ4が変形しにくいものとなる。
The
なお、リッド7には、上記した金属以外に、セラミックス、樹脂、あるいはガラスなどを用いることができ、例えばガラス製のリッドを用いた場合には、低融点ガラスを接合材として用いるなど、リッドの材料に応じて適宜に接合材を選定し、ベース6とリッド7との接合を行うことができる。
In addition to the above-mentioned metal, ceramics, resin, glass, or the like can be used for the
この実施形態によれば、MEMS素子2の外周面、具体的には、MEMS素子2の能動面以外の外周面は、ベース6の収納凹部5とリッド7との接合によって形成される空間S内に露出している。
According to this embodiment, the outer peripheral surface of the
このようにMEMS素子2の外周面が、空間S内に露出しているので、MEMS素子の外周面を完全に樹脂で封止して、空間に露出していない上記特許文献1のように、温度変化などによる樹脂の膨張、収縮による応力をMEMS素子2が受けることがない。これによって、MEMS素子2が、周囲の樹脂の応力によって歪むといった事態を回避することができ、MEMS発振器1の周波数温度特性の変動や、温度に対する周波数ヒステリシス特性を改善することができる。
As described above, since the outer peripheral surface of the
しかも、MEMS素子2は、ベース6の収納凹部5に固着されたICチップ3上に搭載されるので、MEMS素子2とベース6との間には、ICチップ3が介在することになる。これによって、MEMS素子2をベース6に直接接合するのに比べて、MEMS素子2に作用するベース6からの応力を一層低減することができ、MEMS素子2の特性変動を低減することができる。
In addition, since the
更に、ICチップ3は、樹脂製の導電性接着剤10によって、ベース6の収納凹部5の底面5aに接合されるので、ベース6からの応力を緩和することができ、ICチップ3に接合されたMEMS素子2に作用する応力を低減することができる。
Furthermore, since the
また、この実施形態では、MEMS素子2のみならず、ICチップ3の外周も空間S内に露出しているので、ICチップの外周面を完全に樹脂で封止して、空間に露出していない上記特許文献1のように温度変化などによる樹脂の膨張、収縮による応力をICチップ3が受けることがない。
In this embodiment, since not only the
MEMS技術を用いて製作されたMEMS素子2は、非常に小さいので、MEMS発振器1の小型化を図ることができる。
Since the
このMEMS発振器1は、ベース6の下面の外部接続端子(図示せず)が、回路基板に半田付けされて実装される。回路基板が温度変化等によって変形すると、ベース6が変位することになるが、この変位は、平面視略矩形のベース6の短辺方向(図2の上下方向)に比べて、長辺方向、すなわち、ベース6の長手方向(図1,図2の左右方向)の方が大きくなる。
The
このベース6に収納されるICチップ3も平面視略矩形であり、ベース6の変位によって受ける応力は、ICチップ3の短辺方向に比べて、長辺方向、すなわち、ICチップ3の長手方向の方が大きくなる。
The
この実施形態では、回路基板の変形によって、ベース6を介してICチップ3が受ける応力を低減し、更には、ICチップ3に接合されるMEMS素子2に作用する応力を低減するために、次のようにしている。
In this embodiment, in order to reduce the stress applied to the
すなわち、ICチップ3は、図2に示すように、その長手方向(図2の上下方向)が、ベース6の長手方向(図2の左右方向)に対して直交する方向となるように、ベース6の収納凹部5に収納されている。
That is, as shown in FIG. 2, the
つまり、ICチップ3は、ベース6から受ける応力が大きくなる、その長手方向を、回路基板の変形による変位が大きくなる、ベース6の長手方向ではなはなく、長手方向に対して直交する方向、すなわち、ベース6の短辺方向(図2の上下方向)となるようにベース6に収納されている。
That is, the
これによって、例えば、図3に示すように、ICチップ3を、その長手方向が(図3の左右方向)ベース6の長手方向(図3の左右方向)となるようにベース6に収納した場合に比べて、ICチップ3がベース6から受ける応力を低減することができる。
Thus, for example, as shown in FIG. 3, when the
したがって、ICチップ3に接合されているMEMS素子2に作用する応力を低減することができる。
Therefore, the stress acting on the
このように、ICチップ3を、その長手方向がベース6の長手方向に対して直交する方向となるように収納することによって、ベース6からICチップ3に加わる応力を低減することができるので、ICチップ3に接合されたMEMS素子2に作用する応力を低減することができる。これによって、MEMS素子2の特性変動を低減して、MEMS発振器1の周波数温度特性の変動や、温度に対する周波数ヒステリシス特性を改善することができる。
As described above, the stress applied to the
(実施形態2)
図4は、本発明の他の実施形態のMEMS発振器11の断面図であり、上述の実施形態に対応する部分には、対応する参照符号を付す。
Second Embodiment
Figure 4 is a cross-sectional view of a
この実施形態のMEMS発振器11は、ICチップ31を、ベース61の図示しない複数の接続電極に、ワイヤーボンディングによって接続するのではなく、フリップチップによって接続するようにしている。
パッケージ41を構成するベース61は、MEMS素子2及びICチップ31を収納する収納凹部51を有している。この収納凹部51には、その平面視略矩形の内周壁の全周に、収納凹部51の底面51aよりも高い段部51bが設けられている。この段部51bは、MEMS素子2に対応した比較的狭い矩形の領域を囲むように形成されている。すなわち、段部51bと収納凹部51の底面51aによって、MEMS素子2を収納する空間が区画されている。この段部51bの上面には、導体配線パターンからなる複数の接続電極がそれぞれ形成されている。
ICチップ31は、その能動面の周縁部の電極パッドが、ベース61の段部51b上の接続電極91に、金属バンプであるAuバンプ15によってフリップチップ接続されている。金属バンプは、Auバンプに限らず、半田バンプなどであってもよい。
MEMS素子2は、上記実施形態と同様に、その能動面がICチップ31の能動面に対向するように、ICチップ31に接合されている。すなわち、MEMS素子2は、その能動面の電極パッドとICチップ31の接続パッドとが、金属バンプであるAuバンプ13によってフリップチップ接続されている。
As in the above embodiment, the
MEMS素子2とICチップ31との間の隙間には、封止樹脂としてのアンダーフィル樹脂を充填してもよい。
The gap between the
ICチップ31の周縁部の電極パッドが、ベース61の段部51b上の接続電極91にフリップチップ接続された状態では、ICチップ31の中央寄りに接合されたMEMS素子2は、ベース61の収納凹部51の底面51aと段部51bの側面とによって区画された空間S2内に位置する。このとき、MEMS素子2の能動面とは反対側の非能動面が、ベース61の収納凹部51の底面51aから離間した状態で、底面51aに対向している。
Electrode pads of the peripheral portion of the
この実施形態においても、図1に示される上記実施形態と同様に、ICチップ31は、その長手方向がベース61の長手方向(図4の左右方向)に対して直交する方向になるように、収納凹部51に収納されている。
Also in this embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. 1,
その他の構成は、上記実施形態と同様である。 The other configuration is the same as that of the above embodiment.
この実施形態によれば、MEMS素子2の能動面以外の外周面は、ベース61の収納凹部51とリッド7との接合によって形成される空間S1、具体的には、ベース61の段部51bと収納凹部51の底面51aとによって区画される空間S1内に露出しているので、MEMS素子の外周面を完全に樹脂で封止して、空間に露出していない上記特許文献1のように温度変化などによる樹脂の膨張、収縮による応力をMEMS素子2が受けることがない。これによって、MEMS素子2が、周囲の樹脂の応力によって歪むのを防止することができ、MEMS発振器1の周波数温度特性の変動や、温度に対する周波数ヒステリシス特性を改善することができる。
According to this embodiment, the outer peripheral surface of the non-active surface of the
また、この実施形態では、収納凹部51の底面51aよりも高い段部51bの形成領域が広い、すなわち、ベース61が厚く形成されている領域が広いので、ベース61の剛性が一層高まり、当該MEMS発振器11が実装される回路基板からの外部応力を低減することができる。これによって、ベース61の収納凹部51に収納されているICチップ31及びMEMS素子2への外部応力を低減することができる。
Further, in this embodiment, the
この実施形態においても、MEMS素子2は、ICチップ31が介在した状態でベース61の収納凹部51内に接合されている、すなわち、MEMS素子2はICチップ31に接合され、このICチップ31が、ベース61に接合されている。これによって、MEMS素子2とベース61との間には、ICチップ31が介在することになり、MEMS素子2をベース61に直接接合するのに比べて、MEMS素子2に作用するベース61の応力を一層低減することができる。
Also in this embodiment,
上記実施形態では、ICチップ3の非能動面の全面をベース6の収納凹部5の底面5aに接合したが、この実施形態では、ICチップ31の能動面の電極パッドを、ベース61の接続電極にAuバンプ15によってフリップチップ接続するので、接合に係る面積が小さくなると共に、熱膨張率がAuバンプの方が樹脂よりも小さくなるため、ベース61からICチップ31へ作用する応力を低減することができる。これによって、MEMS素子2に伝わる応力を低減することができ、MEMS発振器1の周波数温度特性の変動や、周波数ヒステリシス特性を改善することができる。
In the above embodiment, the bonding the entire surface of the non-active surface of the
また、ICチップ31を、その長手方向がベース61の長手方向に対して直交する方向となるように収納するので、ベース61からICチップ31に加わる応力を低減することができ、これによって、ICチップ31に接合されているMEMS素子2に作用する応力を一層低減することができる。
Further, the
上記各実施形態では、段部5b,5c,51bは1段設けたが、複数段設けてもよい。
In the above embodiments, it stepped
1,11 MEMS発振器
2 MEMS素子
3,31 ICチップ(集積回路素子)
4,41 パッケージ
5,51 収納凹部
6,61 ベース
7 リッド(蓋体)
1, 1 1
4, 4 1
Claims (5)
発振回路を含む集積回路素子と、
MEMS共振子を含むMEMS素子と、
前記収納凹部の開口を閉塞する蓋体とを備え、
前記集積回路素子及び前記MEMS素子が収納された前記収納凹部が、前記蓋体によって気密に封止され、
少なくとも前記MEMS素子は、その外周面が前記収納凹部と前記蓋体との接合によって形成される空間内に露出しており、
前記ベース及び前記集積回路素子は、平面視略矩形であり、
前記集積回路素子は、その長手方向が、前記ベースの長手方向に対して直交する方向となるように前記収納凹部に収納されている、
ことを特徴するMEMS発振器。 A base having a storage recess,
An integrated circuit element including an oscillation circuit;
A MEMS element including a MEMS resonator;
And a lid closing the opening of the storage recess,
The storage recess in which the integrated circuit element and the MEMS element are stored is hermetically sealed by the lid.
At least the outer peripheral surface of the MEMS element is exposed in a space formed by bonding of the storage recess and the lid.
The base and the integrated circuit device are substantially rectangular in plan view,
The integrated circuit element is housed in the housing recess such that the longitudinal direction thereof is perpendicular to the longitudinal direction of the base.
A MEMS oscillator characterized by
請求項1に記載のMEMS発振器。 The MEMS device is bonded to the integrated circuit device such that its active surface faces the active surface of the integrated circuit device.
The MEMS oscillator according to claim 1.
請求項2に記載のMEMS発振器。 A non-active surface opposite to the active surface of the integrated circuit element is bonded to the bottom surface of the housing recess via an adhesive.
The MEMS oscillator according to claim 2.
請求項1ないし3のいずれかに記載のMEMS発振器。 The base is made of a ceramic material
The MEMS oscillator according to any one of claims 1 to 3.
請求項1ないし4のいずれかに記載のMEMS発振器。 A stepped portion higher than the bottom surface of the storage recess is formed on the inner peripheral wall of the storage recess of the base.
The MEMS oscillator according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018010553A JP2019129437A (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | MEMS oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018010553A JP2019129437A (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | MEMS oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019129437A true JP2019129437A (en) | 2019-08-01 |
Family
ID=67472432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018010553A Pending JP2019129437A (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | MEMS oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019129437A (en) |
-
2018
- 2018-01-25 JP JP2018010553A patent/JP2019129437A/en active Pending
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