JP2020043434A - Crystal device - Google Patents

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裕紀 寺内
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Abstract

To provide a crystal device that can improve the mounting strength of a thermo-sensitive element.SOLUTION: A crystal device 10 comprises: a rectangular substrate 110a; a mounting frame body 160 provided along an outer peripheral edge of an under surface of the substrate 110a; electrode pads provided on a top face of the substrate 110a; connection pads 117a, 117b provided on the under surface of the substrate 110a; joint terminals 112a to 112d provided on the under surface of the substrate 110a and electrically connected to the electrode pads and connection pads 117a, 117b; connection patterns 118a, 118b provided on the under surface of the substrate 110a and electrically connecting the joint terminals 112c, 112d with the connection pads 117a, 117b; a crystal element mounted on the electrode pads; a thermo-sensitive element mounted on the connection pads 117a, 117b; and groove parts M1 to M6 provided in the connection patterns 118a, 118b.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、電子機器等に用いられる水晶デバイスに関する。   The present invention relates to a crystal device used for electronic equipment and the like.

水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、基板と、第一凹部を設けるために基板の上面に設けられた枠体と、第二凹部を設けるために基板の下面に設けられた実装枠体と、基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、基板の下面に設けられた接続パッドに実装された感温素子と、を備えている。基板と第一枠体とはパッケージを構成している。   A crystal device generates a specific frequency by using a piezoelectric effect of a crystal element. For example, a substrate, a frame provided on the upper surface of the substrate for providing the first concave portion, a mounting frame provided on the lower surface of the substrate for providing the second concave portion, and an electrode provided on the upper surface of the substrate A crystal element mounted on the pad and a temperature-sensitive element mounted on a connection pad provided on the lower surface of the substrate are provided. The substrate and the first frame constitute a package.

特開2015−90989号公報JP 2015-90989 A

上述した水晶デバイスは、導電性接合材を介して接続パッドに感温素子を実装する際に、導電性接合材が接続パターン上に流れ出ることにより、接続パッド上の導電性接合材が不足するので、感温素子の実装強度が低下するおそれがあった。   In the above-described crystal device, when the temperature-sensitive element is mounted on the connection pad via the conductive bonding material, the conductive bonding material flows out onto the connection pattern, so that the conductive bonding material on the connection pad is insufficient. In addition, there is a possibility that the mounting strength of the temperature-sensitive element is reduced.

本開示は、前記課題に鑑みてなされたものであり、感温素子の実装強度を向上し得る水晶デバイスを提供することを課題とする。   The present disclosure has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a crystal device that can improve the mounting strength of a temperature-sensitive element.

本開示の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、基板の下面の外周縁に沿って設けられた実装枠体と、基板の上面に設けられた電極パッドと、基板の下面に設けられた接続パッドと、基板の下面に設けられ、電極パッド及び接続パッドに電気的に接続された接合端子と、基板の下面に設けられ、接合端子と接続パッドとを電気的に接続する接続パターンと、電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに実装された感温素子と、接続パターンに設けられた溝部と、を備えている。   A crystal device according to one aspect of the present disclosure includes a rectangular substrate, a mounting frame provided along an outer peripheral edge of a lower surface of the substrate, an electrode pad provided on an upper surface of the substrate, and a Connection pads provided on the lower surface of the substrate and electrically connected to the electrode pads and the connection pads, and connection patterns provided on the lower surface of the substrate and electrically connecting the connection terminals and the connection pads. A crystal element mounted on the electrode pad, a temperature-sensitive element mounted on the connection pad, and a groove provided on the connection pattern.

本開示の一つの態様による水晶デバイスは、導電性接合材を介して接続パッドに感温素子を実装する際に、導電性接合材が接続パターン上に流れ出てしまうことを溝部によって抑えられるので、感温素子の実装強度を向上できる。   In the crystal device according to one aspect of the present disclosure, when mounting the temperature-sensitive element on the connection pad via the conductive bonding material, since the conductive bonding material is prevented from flowing out onto the connection pattern by the groove, The mounting strength of the temperature sensing element can be improved.

実施形態1の水晶デバイスを示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the crystal device according to the first embodiment. 図1におけるII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1. 図1におけるIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 図4[A]は実施形態1の水晶デバイスを構成するパッケージ全体を上面から見た平面図、図4[B]は実施形態1の水晶デバイスを構成するパッケージの基板を上面から見た平面図である。FIG. 4A is a plan view of the entire package forming the crystal device of the first embodiment as viewed from above, and FIG. 4B is a plan view of the substrate of the package forming the crystal device of the first embodiment viewed from above. It is. 図5[A]は実施形態1の水晶デバイスを構成するパッケージの基板の下面側を上面から見た平面透視図、図5[B]は実施形態1の水晶デバイスの下面側を上面から見た平面透視図、図5[C]は図5[A]におけるC−C線断面図である。FIG. 5A is a perspective plan view of the lower surface side of the substrate of the package constituting the crystal device of the first embodiment viewed from above, and FIG. 5B is a lower surface side of the crystal device of Embodiment 1 viewed from above. FIG. 5C is a perspective plan view and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 5A. 図6[A]は実施形態1の水晶デバイスを構成する実装枠体を上面から見た平面図、図6[B]は実施形態1の水晶デバイスを構成する実装枠体の下面側を上面から見た平面透視図である。FIG. 6A is a plan view of the mounting frame constituting the crystal device of Embodiment 1 as viewed from above, and FIG. 6B is a bottom view of the mounting frame of the crystal device of Embodiment 1 viewed from above. FIG. 図7[A]は変形例1の水晶デバイスを構成する実装枠体を上面から見た平面図、図7[B]は変形例1の水晶デバイスを構成する実装枠体の下面側を上面から見た平面透視図である。FIG. 7A is a plan view of a mounting frame constituting the crystal device of Modification 1 as viewed from above, and FIG. 7B is a bottom view of the mounting frame of the crystal device of Modification 1 as viewed from above. FIG. 図8[A]は変形例2の水晶デバイスを構成する実装枠体を上面から見た平面図、図8[B]は変形例2の水晶デバイスを構成する実装枠体の下面側を上面から見た平面透視図、図8[C]は図8[A]におけるC−C線断面図である。FIG. 8A is a plan view of a mounting frame constituting the crystal device of Modification 2 as viewed from above, and FIG. 8B is a bottom view of the mounting frame of the crystal device of Modification 2 as viewed from above. FIG. 8C is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 8A. 変形例3の水晶デバイスを示す分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a quartz crystal device according to a third modification. 図9におけるX−X線断面図である。It is XX sectional drawing in FIG. 図11[A]は変形例3の水晶デバイスを構成するパッケージの基板の下面側を上面から見た平面透視図、図11[B]は変形例3の水晶デバイスの下面側を上面から見た平面透視図である。FIG. 11A is a perspective plan view of the lower surface side of the substrate of the package constituting the crystal device of Modification 3 as viewed from above, and FIG. 11B is a lower surface side of the crystal device of Modification 3 as viewed from above. It is a plane perspective view.

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)及びその変形例について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いることにより適宜説明を省略する。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。各平面透視図では、直接目視できない構成の一部が実線で描かれている。   Hereinafter, embodiments for implementing the present invention (hereinafter, referred to as “embodiments”) and modifications thereof will be described with reference to the accompanying drawings. In the specification and the drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate. The shapes described in the drawings are drawn so as to be easily understood by those skilled in the art, and do not always correspond to actual dimensions and ratios. In each plan perspective view, a part of the configuration that cannot be directly viewed is drawn by a solid line.

<実施形態1>
図1乃至図6に示すように、本実施形態1の水晶デバイス10は、パッケージ110と、パッケージ110の上面に接合された水晶素子120と、パッケージ110の下面に接合された感温素子150とを含む。パッケージ110には、基板110aの上面と枠体110bの内側面とによって囲まれた収容部K1、及び、基板110aの下面と実装枠体160の内側面とによって囲まれた凹部K2が、それぞれ形成されている。水晶デバイス10は、例えば、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。
<First embodiment>
As shown in FIGS. 1 to 6, the crystal device 10 according to the first embodiment includes a package 110, a crystal element 120 bonded to an upper surface of the package 110, and a temperature-sensitive element 150 bonded to a lower surface of the package 110. including. The package 110 has a housing portion K1 surrounded by the upper surface of the substrate 110a and the inner surface of the frame 110b, and a concave portion K2 surrounded by the lower surface of the substrate 110a and the inner surface of the mounting frame 160, respectively. Have been. The crystal device 10 is used, for example, to output a reference signal used in an electronic device or the like.

基板110aは、矩形状であり、上面に水晶素子120が実装され、下面に感温素子150が実装される。そのため、図4[A]に示すように、水晶素子120を実装するための一対の電極パッド111a,111bが基板110aの上面に設けられ、図5[A]に示すように、感温素子150を実装するための一対の接続パッド117a,117bが基板110aの下面に設けられている。   The substrate 110a has a rectangular shape, and the crystal element 120 is mounted on the upper surface, and the temperature sensing element 150 is mounted on the lower surface. Therefore, as shown in FIG. 4A, a pair of electrode pads 111a and 111b for mounting the crystal element 120 are provided on the upper surface of the substrate 110a, and as shown in FIG. A pair of connection pads 117a and 117b for mounting are provided on the lower surface of the substrate 110a.

図5[A]に示すように、基板110aの下面の四隅には、接合端子112a〜112dが設けられている。それらのうちの二つの接合端子112a,112bが水晶素子120に電気的に接続され、残りの二つの接合端子112c,112dが感温素子150に電気的に接続されている。水晶素子120に電気的に接続される接合端子112a,112bは基板110aの下面の一方の対角に位置し、感温素子150に電気的に接続される接合端子112c,112dは基板110aの下面の他方の対角に位置する。   As shown in FIG. 5A, bonding terminals 112a to 112d are provided at four corners on the lower surface of the substrate 110a. Two of the joining terminals 112a and 112b are electrically connected to the crystal element 120, and the other two joining terminals 112c and 112d are electrically connected to the temperature-sensitive element 150. The joining terminals 112a and 112b electrically connected to the crystal element 120 are located at one diagonal of the lower surface of the substrate 110a, and the joining terminals 112c and 112d electrically connected to the temperature-sensitive element 150 are located on the lower surface of the substrate 110a. Is located on the other diagonal of.

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からなる一層又は複数層の絶縁層である。図4[B]に示すように、基板110aの上面には配線パターン113a,113bが設けられ、基板110aの内部にはビア導体114a〜114cが設けられている。図4[B]及び図5[A]に示すように、配線パターン113a,113b及びビア導体114a,114bは、基板110aの上面に設けられた電極パッド111a,111bと、基板110aの下面に設けられた接合端子112a,112bとを、電気的に接続している。図5[A]に示すように、基板110aの下面には、接続パッド117a,117bと接合端子112c,112dとを電気的に接続する接続パターン118a,118bが設けられている。   The substrate 110a is a single or a plurality of insulating layers made of a ceramic material such as alumina ceramics or glass ceramics. As shown in FIG. 4B, wiring patterns 113a and 113b are provided on the upper surface of the substrate 110a, and via conductors 114a to 114c are provided inside the substrate 110a. As shown in FIGS. 4B and 5A, the wiring patterns 113a and 113b and the via conductors 114a and 114b are provided on the electrode pads 111a and 111b provided on the upper surface of the substrate 110a and on the lower surface of the substrate 110a. The connection terminals 112a and 112b are electrically connected. As shown in FIG. 5A, connection patterns 118a and 118b for electrically connecting the connection pads 117a and 117b and the connection terminals 112c and 112d are provided on the lower surface of the substrate 110a.

枠体110bは、基板110aの上面の外周縁に沿って配置され、基板110aの上面に収容部K1を形成する。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る。   The frame 110b is arranged along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110a, and forms a housing portion K1 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.

電極パッド111a,111bは、基板110aの上面に水晶素子120を実装するためのものであり、基板110aの一辺に沿うように隣接して一対設けられている。電極パッド111aは配線パターン113a及びビア導体114aを介して接合端子112aに電気的に接続され、電極パッド111bは配線パターン113b及びビア導体114bを介して接合端子112bに電気的に接続されている。   The electrode pads 111a and 111b are for mounting the crystal element 120 on the upper surface of the substrate 110a, and are provided as a pair adjacent to one side of the substrate 110a. The electrode pad 111a is electrically connected to the bonding terminal 112a via the wiring pattern 113a and the via conductor 114a, and the electrode pad 111b is electrically connected to the bonding terminal 112b via the wiring pattern 113b and the via conductor 114b.

接合端子112a〜112dは、基板110aの下面の四隅に設けられ、実装枠体160の接合パッド161a〜161dに電気的に接続されている。接合端子112a,112bは、基板110aの上面に設けられた一対の電極パッド111a,111bにそれぞれ電気的に接続されている。接合端子112cは、ビア導体114cを介して、封止用導体パターン119と電気的に接続されている。接合端子112a〜112dと実装枠体160の接合パッド161a〜161dとの間には、導電性接合材170(図2及び図3)が設けられている。   The bonding terminals 112a to 112d are provided at four corners on the lower surface of the substrate 110a, and are electrically connected to the bonding pads 161a to 161d of the mounting frame 160. The joining terminals 112a and 112b are electrically connected to a pair of electrode pads 111a and 111b provided on the upper surface of the substrate 110a, respectively. The joint terminal 112c is electrically connected to the sealing conductor pattern 119 via the via conductor 114c. A conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3) is provided between the bonding terminals 112a to 112d and the bonding pads 161a to 161d of the mounting frame 160.

図4[B]に示すように、配線パターン113a,113bは、基板110aの上面に設けられ、電極パッド111a,111bから近傍のビア導体114a,114bに向けて引き出される。   As shown in FIG. 4B, the wiring patterns 113a and 113b are provided on the upper surface of the substrate 110a and are drawn out from the electrode pads 111a and 111b toward the nearby via conductors 114a and 114b.

ビア導体114a〜114cは、基板110aの内部に設けられている。ビア導体114a,114bは、上端が配線パターン113a,113bに、下端が接合端子112a,112bに、それぞれ電気的に接続されている。ビア導体114cは、上端が封止用導体パターン119に、下端が接合端子112cに、それぞれ電気的に接続されている。ビア導体114a〜114cは、基板110aに設けられた貫通孔の内部に導体を充填することによって形成される。   The via conductors 114a to 114c are provided inside the substrate 110a. The upper ends of the via conductors 114a and 114b are electrically connected to the wiring patterns 113a and 113b, and the lower ends are respectively connected to the joining terminals 112a and 112b. The via conductor 114c has an upper end electrically connected to the sealing conductor pattern 119 and a lower end electrically connected to the joint terminal 112c. The via conductors 114a to 114c are formed by filling the inside of the through holes provided in the substrate 110a with a conductor.

凸部115a,115bは、基板110aの一辺と平行な直線上に並ぶように、電極パッド111a,111bの上にそれぞれ設けられている。水晶素子120の引き出し電極123a,123bを凸部115a,115bに接触させながら電極パッド111a,111bに実装することにより、水晶素子120の先端が基板110aの上面に接触することを抑えられるので、安定したヒステリシス特性が得られる。   The protrusions 115a and 115b are provided on the electrode pads 111a and 111b, respectively, so as to be aligned on a straight line parallel to one side of the substrate 110a. By mounting the extraction electrodes 123a and 123b of the crystal element 120 on the electrode pads 111a and 111b while making contact with the protrusions 115a and 115b, the tip of the crystal element 120 can be prevented from contacting the upper surface of the substrate 110a, so that the crystal element 120 is stable. The obtained hysteresis characteristics are obtained.

接続パッド117a,117bは、矩形状であり、後述する感温素子150を実装するために用いられる。接続パッド117a,117bの下面と感温素子150の接続端子151a,151bとの間にも、導電性接合材180(図2及び図3)が設けられる。ここで基板110aを平面視したとき、例えば、基板110aの長辺の寸法は1.2〜2.5mmであり、基板110aの短辺の寸法は1.0〜2.0mmである。この場合の接続パッド117a,117bの大きさの一例を説明する。接続パッド117a,117bは、基板110aの短辺と平行な辺の長さが0.8〜2.0mmであり、基板110aの長辺と平行な辺の長さが0.25〜0.55mmである。また、接続パッド117aと接続パッド117bとの間の長さは、0.1〜0.3mmである。   The connection pads 117a and 117b have a rectangular shape and are used for mounting a temperature-sensitive element 150 described later. The conductive bonding material 180 (FIGS. 2 and 3) is also provided between the lower surfaces of the connection pads 117a and 117b and the connection terminals 151a and 151b of the temperature-sensitive element 150. Here, when the substrate 110a is viewed in plan, for example, the dimension of the long side of the substrate 110a is 1.2 to 2.5 mm, and the dimension of the short side of the substrate 110a is 1.0 to 2.0 mm. An example of the size of the connection pads 117a and 117b in this case will be described. The connection pads 117a and 117b each have a length parallel to the short side of the substrate 110a of 0.8 to 2.0 mm and a length parallel to the long side of the substrate 110a of 0.25 to 0.55 mm. It is. The length between the connection pads 117a and 117b is 0.1 to 0.3 mm.

接続パターン118a,118bは、基板110aの下面に設けられ、接続パッド117a,117bから接合端子112d,112cに向けて引き出されている。接続パターン118aは、一端が接続パッド117a、他端が接合端子112dと電気的に接続している。接続パターン118bは、一端が接続パッド117b、他端が接合端子112cと電気的に接続している。   The connection patterns 118a and 118b are provided on the lower surface of the substrate 110a, and are drawn out from the connection pads 117a and 117b toward the bonding terminals 112d and 112c. The connection pattern 118a has one end electrically connected to the connection pad 117a and the other end electrically connected to the bonding terminal 112d. The connection pattern 118b has one end electrically connected to the connection pad 117b and the other end electrically connected to the bonding terminal 112c.

図4[B]及び図5[A]に示すように、接続パターン118aは、平面視して一対の電極パッド111a,111b間に位置する。これにより、水晶素子120の熱が、電極パッド111a,111bから直下にある基板110aを介して、接続パターン118aから接続パッド117aに伝わる。よって、水晶素子120と感温素子150との熱伝導経路を短くすることができるので、水晶素子120の温度と感温素子150の温度とが近似することになり、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差を縮小できる。   As shown in FIGS. 4B and 5A, the connection pattern 118a is located between the pair of electrode pads 111a and 111b in plan view. Thus, the heat of the crystal element 120 is transmitted from the connection pattern 118a to the connection pad 117a via the substrate 110a immediately below the electrode pads 111a and 111b. Therefore, the heat conduction path between the crystal element 120 and the temperature sensing element 150 can be shortened, so that the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 are approximated, and the temperature output from the temperature sensing element 150 is obtained. The difference between the temperature obtained by converting the applied voltage and the actual temperature around crystal element 120 can be reduced.

封止用導体パターン119は、枠体110bの上面に環状に例えば10〜25μmの厚みに形成され、蓋体130と接合部材131を介して接合する際に、接合部材131の濡れ性を良好にする役割を果たす。また、図4[A]→図4[B]→図5[A]に示すように、封止用導体パターン119はビア導体114cを介して接合端子112cに電気的に接続されている。このような封止用導体パターン119は、例えばタングステン又はモリブデン等からなる接続パターンの表面に、ニッケルメッキ及び金メッキを順次施すことによって得られる。   The sealing conductor pattern 119 is formed on the upper surface of the frame 110b in an annular shape with a thickness of, for example, 10 to 25 μm. When the sealing conductor pattern 119 is joined to the lid 130 via the joining member 131, the joining member 131 has good wettability. Play a role. As shown in FIG. 4A → FIG. 4B → FIG. 5A, the sealing conductor pattern 119 is electrically connected to the joint terminal 112c via the via conductor 114c. Such a sealing conductor pattern 119 is obtained by sequentially applying nickel plating and gold plating to the surface of a connection pattern made of, for example, tungsten or molybdenum.

図5[A]に示すように、溝部M1,M3,M5は接続パターン118aに設けられ、溝部M2,M4,M6は接続パターン118bに設けられている。接続パターン118aは、接続パッド117aと接合端子112dとの間のみならず、接合端子112dから接合端子112b側へも延びている。接続パターン118bは、接続パッド117bと接合端子112cとの間のみならず、接合端子112cから接合端子112a側へも延びている。   As shown in FIG. 5A, the grooves M1, M3, and M5 are provided in the connection pattern 118a, and the grooves M2, M4, and M6 are provided in the connection pattern 118b. The connection pattern 118a extends not only between the connection pad 117a and the bonding terminal 112d but also from the bonding terminal 112d to the bonding terminal 112b side. The connection pattern 118b extends not only between the connection pad 117b and the bonding terminal 112c but also from the bonding terminal 112c to the bonding terminal 112a.

溝部M1,M2は、主に接続パッド117a,117bから接合端子112c,112dへ向かって導電性接合材180(図2及び図3)が流れ出てしまうことを抑える。溝部M3,M4は、主に接合端子112c,11dから接続パッド117a,117bへ向かって導電性接合材170(図2及び図3)が流れ出てしまうことを抑える。溝部M5,M6は、主に接合端子112c,11dから接続パターン118a,118bへ向かって導電性接合材170(図2及び図3)が流れ出てしまうことを抑える。導電性接合材170,180の流れ出しは、接合強度低下や電気的短絡を招く。   The grooves M1 and M2 suppress the flow of the conductive bonding material 180 (FIGS. 2 and 3) mainly from the connection pads 117a and 117b toward the bonding terminals 112c and 112d. The grooves M3 and M4 suppress the flow of the conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3) mainly from the bonding terminals 112c and 11d toward the connection pads 117a and 117b. The grooves M5 and M6 suppress the flow of the conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3) mainly from the bonding terminals 112c and 11d toward the connection patterns 118a and 118b. The outflow of the conductive bonding materials 170 and 180 causes a reduction in bonding strength and an electrical short circuit.

図5[C]に示すように、溝部M1はその縁に凸部m1,m2を設けてもよい。凸部m1,m2の少なくとも表面は金属酸化物からなる。金属酸化物は導電性接合材170に濡れにくい性質を有する。金属膜からなる接続パターン118aにレーザ光を照射して、中間層の例えばニッケル(Ni)及び上層の例えば金(Au)をカットすることにより溝部M1を形成すると、凸部m1,m2も同時に形成される。このとき、ニッケル(Ni)がレーザ光で削られ発熱することにより空気と反応して金属酸化物となる。これにより溝部M1及び凸部m1,m2は、ダムによる物理的作用と金属酸化物による化学的作用とにより導電性接合材170の拡がりを効果的に抑えることができる。なお、凸部m1,m2は他の溝部M2〜M6に設けてもよい。凸部m1,m2はどちらか一方のみとしてもよい。   As shown in FIG. 5C, the groove M1 may be provided with protrusions m1 and m2 at its edge. At least the surface of the protrusions m1 and m2 is made of a metal oxide. The metal oxide has a property that it is hard to wet the conductive bonding material 170. When the connection pattern 118a made of a metal film is irradiated with a laser beam to cut the intermediate layer, for example, nickel (Ni) and the upper layer, for example, gold (Au), the groove M1 is formed, and the protrusions m1, m2 are also formed at the same time. Is done. At this time, nickel (Ni) is scraped by the laser beam and generates heat, thereby reacting with air to form a metal oxide. Thus, the groove M1 and the protrusions m1 and m2 can effectively suppress the spread of the conductive bonding material 170 by the physical action of the dam and the chemical action of the metal oxide. Note that the convex portions m1 and m2 may be provided in other groove portions M2 to M6. The convex portions m1 and m2 may be only one of them.

溝部M1,M2は、それぞれ、基板110aの短辺方向に平行な向きに、接続パッド117a,117bの近傍にある接続パターン118a,118b上に設けられている。つまり、溝部M1,M2は、それぞれ、接続パッド117a,117bの近傍にあって、接続パターン118a,118bの幅方向に沿って横断するように接続パターン118a,118b上に設けられている。これにより、接続パッド117a,117bから接合端子112c,112dへ向かって導電性接合材180が流れ出てしまうことを抑えることができる。   The grooves M1 and M2 are provided on the connection patterns 118a and 118b near the connection pads 117a and 117b, respectively, in a direction parallel to the short side direction of the substrate 110a. That is, the grooves M1 and M2 are provided on the connection patterns 118a and 118b in the vicinity of the connection pads 117a and 117b, respectively, so as to cross along the width direction of the connection patterns 118a and 118b. Accordingly, it is possible to suppress the conductive bonding material 180 from flowing out from the connection pads 117a and 117b toward the bonding terminals 112c and 112d.

溝部M3,M4は、それぞれ、基板110aの長辺方向に平行な向きに、接合端子112c,112dの近傍にある接続パターン118a,118b上に設けられている。つまり、溝部M3,M4は、それぞれ、接合端子112c,112dの近傍にあって、接続パターン118a,118bの幅方向に沿って横断するように接続パターン118a,118b上に設けられている。これにより、接合端子112c,112dから接続パッド117a,117bへ向かって導電性接合材170が流れ出てしまうことを抑えることができる。   The grooves M3 and M4 are provided on the connection patterns 118a and 118b near the joint terminals 112c and 112d, respectively, in a direction parallel to the long side direction of the substrate 110a. That is, the grooves M3 and M4 are provided on the connection patterns 118a and 118b, respectively, near the joint terminals 112c and 112d and crossing the connection patterns 118a and 118b in the width direction. Accordingly, it is possible to suppress the conductive bonding material 170 from flowing out from the bonding terminals 112c and 112d toward the connection pads 117a and 117b.

溝部M5,M6は、それぞれ、基板110aの短辺方向に平行な向きに、接合端子112c,112dの近傍である接続パターン118a,118b上に設けられている。つまり、溝部M5,M6は、接続パターン118a,118bの幅方向に沿って横断するように接続パターン118a,118b上に設けられている。これにより、接合端子112c,112dから接続パターン118a,118bへ向かって導電性接合材170が流れ出てしまうことを抑えることができる。   The grooves M5 and M6 are provided on the connection patterns 118a and 118b near the joint terminals 112c and 112d, respectively, in a direction parallel to the short side direction of the substrate 110a. That is, the groove portions M5 and M6 are provided on the connection patterns 118a and 118b so as to cross along the width direction of the connection patterns 118a and 118b. Accordingly, it is possible to suppress the conductive bonding material 170 from flowing out from the bonding terminals 112c and 112d toward the connection patterns 118a and 118b.

実装枠体160は、基板110aの下面の外周縁に沿って接合され、基板110aの下面に凹部K2を形成する。実装枠体160は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基板からなり、基板110aの下面に導電性接合材170(図2及び図3)を介して接合されている。図6[A]に示すように実装枠体160の上面には接合パッド161a〜161dが設けられ、図6[B]に示すように実装枠体160の下面には外部端子162a〜162dが設けられている。接合パッド161a〜161dと外部端子162a〜162dとは、接合パターン163a〜163dによって、電気的に接続されている。   The mounting frame 160 is joined along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate 110a to form a concave portion K2 on the lower surface of the substrate 110a. The mounting frame 160 is made of, for example, an insulating substrate such as a glass epoxy resin, and is bonded to the lower surface of the substrate 110a via a conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3). 6A, bonding pads 161a to 161d are provided on the upper surface of the mounting frame 160, and external terminals 162a to 162d are provided on the lower surface of the mounting frame 160 as shown in FIG. 6B. Have been. The bonding pads 161a to 161d and the external terminals 162a to 162d are electrically connected by bonding patterns 163a to 163d.

接合パッド161a〜161dは、基板110aの下面の接合端子112a〜112dに、導電性接合材170(図2及び図3)を介して電気的に接合されている。   The bonding pads 161a to 161d are electrically connected to the bonding terminals 112a to 112d on the lower surface of the substrate 110a via the conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3).

外部端子162a〜162dは、実装枠体160の下面に設けられ、電子機器等の実装基板に実装するために用いられる。外部端子162a,162bは、実装枠体160の下面の一方の対角に位置し、水晶素子120と電気的に接続されて、水晶素子120の入出力端子として用いられる。外部端子162c,162dは、実装枠体160の下面の他方の対角に位置し、感温素子150と電気的に接続されている。外部端子162c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る。そのため、グランド電位となっている外部端子162cに、封止用導体パターン119に接合された蓋体130が電気的に接続されることになる。これにより、蓋体130による収容部K1内のシールド性が向上する。   The external terminals 162a to 162d are provided on the lower surface of the mounting frame 160 and are used for mounting on a mounting substrate such as an electronic device. The external terminals 162a and 162b are located at one diagonal of the lower surface of the mounting frame 160, are electrically connected to the crystal element 120, and are used as input / output terminals of the crystal element 120. The external terminals 162c and 162d are located on the other diagonal of the lower surface of the mounting frame 160, and are electrically connected to the temperature sensing element 150. The external terminal 162c is connected to a ground potential that is a reference potential on a mounting board of an electronic device or the like. Therefore, the lid 130 joined to the sealing conductor pattern 119 is electrically connected to the external terminal 162c at the ground potential. Thereby, the shielding property in the housing part K1 by the lid 130 is improved.

接合パターン163a〜163dは、接合パッド161a〜161dと外部端子162a〜162dとを電気的に接続している。接合パッド161aは接合パターン163aを介して外部端子162aに、接合パッド161bは接合パターン163bを介して外部端子162bに、接合パッド161cは接合パターン163cを介して外部端子162cに、接合パッド161dは接合パターン163dを介して外部端子162dに、それぞれ電気的に接続されている。   The bonding patterns 163a to 163d electrically connect the bonding pads 161a to 161d and the external terminals 162a to 162d. The bonding pad 161a is connected to the external terminal 162a via the bonding pattern 163a, the bonding pad 161b is connected to the external terminal 162b via the bonding pattern 163b, the bonding pad 161c is connected to the external terminal 162c via the bonding pattern 163c, and the bonding pad 161d is bonded. Each is electrically connected to the external terminal 162d via the pattern 163d.

また、接合パターン163a〜163dは、それぞれ上面部164a〜164d、側面部165a〜165d及び下面部166a〜166dに分けられる。上面部164a〜164dは実装枠体160の上面に、側面部165a〜165dは実装枠体160の側面に、下面部166a〜166dは実装枠体160の下面に、それぞれ設けられている。なお、下面部166a〜166dは外部端子162a〜162dと一体化されてもよく、その場合の接合パターン163a〜163dは上面部164a〜164d及び側面部165a〜165dからなる。   Further, the joining patterns 163a to 163d are divided into upper surface portions 164a to 164d, side surface portions 165a to 165d, and lower surface portions 166a to 166d, respectively. The upper surface portions 164a to 164d are provided on the upper surface of the mounting frame 160, the side surface portions 165a to 165d are provided on the side surface of the mounting frame 160, and the lower surface portions 166a to 166d are provided on the lower surface of the mounting frame 160, respectively. The lower surfaces 166a to 166d may be integrated with the external terminals 162a to 162d. In this case, the bonding patterns 163a to 163d include upper surfaces 164a to 164d and side surfaces 165a to 165d.

そして、接合パターン163a〜163dは、外部端子162a〜162dから実装枠体160の側面及び上面を経て接合パッド161a〜161dに至るまで均一な幅に形成されている。図6[A]に示すように、接合パターン163a〜163dの幅Wとは、実装枠体160を平面視した際に、接合パターン163a〜163dが接合パッド161a〜161dに向かって延びる方向と直交する方向に沿う寸法である。これにより、外部からの熱が外部端子162a〜162dから接合パターン163a〜163dを介して接合パッド161a〜161dまで均等に伝わるため、外部から感温素子150への熱伝導を良好にすることができる。したがって、外部環境の温度と感温素子150が感知する温度情報との差を縮小でき、良好な温度特性を得ることができる。なお、外部端子162a〜162dから接合パッド161a〜161dに至るまでに接合パターン163a〜163dの幅が不均一であると、次のような問題を生ずる。(1)細くなる部分で熱抵抗が大きくなるので、熱伝導が阻害される。(2)細くなる部分は、電気抵抗が大きくなるので、通電時に発熱源となる。   The bonding patterns 163a to 163d are formed to have a uniform width from the external terminals 162a to 162d to the bonding pads 161a to 161d via the side and top surfaces of the mounting frame 160. As shown in FIG. 6A, the width W of the bonding patterns 163a to 163d is orthogonal to the direction in which the bonding patterns 163a to 163d extend toward the bonding pads 161a to 161d when the mounting frame 160 is viewed in a plan view. It is a dimension along the direction in which Accordingly, heat from the outside is evenly transmitted from the external terminals 162a to 162d to the bonding pads 161a to 161d through the bonding patterns 163a to 163d, so that heat conduction from the outside to the temperature-sensitive element 150 can be improved. . Therefore, the difference between the temperature of the external environment and the temperature information sensed by the temperature sensing element 150 can be reduced, and good temperature characteristics can be obtained. If the widths of the bonding patterns 163a to 163d are not uniform from the external terminals 162a to 162d to the bonding pads 161a to 161d, the following problem occurs. (1) Since the thermal resistance is increased in the narrow portion, the heat conduction is hindered. (2) The thinned portion becomes a heat source when energized because the electrical resistance increases.

突起部169は、実装枠体160の長辺方向に延出するように外部端子162aに設けられている。突起部169は、外部端子162aの目印として機能するので、電子機器等のマザーボード上に実装する際に外部端子162a〜162dを判別するために用いられる。   The protrusion 169 is provided on the external terminal 162a so as to extend in the long side direction of the mounting frame 160. Since the protrusion 169 functions as a mark of the external terminal 162a, it is used to determine the external terminals 162a to 162d when mounting on a motherboard such as an electronic device.

また、基板110aの接合端子112a〜112dと実装枠体160の接合パッド161a〜161dとが導電性接合材170を介して接合されることにより、図3に示すように、基板110aと実装枠体160との間に間隙部Gが形成される。間隙部Gは、導電性接合材170、接合端子112a〜112d(いずれか一つ)及び接合パッド161a〜161d(いずれか一つ)の厚みを足した分に相当する。その間隙部Gに、感温素子150を被覆する絶縁性樹脂190(図3)が設けられている。例えば、水晶デバイス10が電子機器等の実装基板に実装され、この実装基板に実装されているパワーアンプ等の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して凹部K2内に伝わったとする。このような場合、間隙部Gに設けられた絶縁性樹脂190が外部に露出しているので、その熱が絶縁性樹脂190から外部へ放出される。これにより、凹部K2内に実装された感温素子150に対して、実装基板等からの熱の影響を緩和できる。よって、感温素子150から得られる温度を、実際の水晶素子120の周囲の温度に近づけることができる。また、間隙部Gに絶縁性樹脂190が設けられることにより、感温素子150が絶縁性樹脂190によって確実に固定されるので、感温素子150が基板110aから剥がれることを抑制できる。   The bonding terminals 112a to 112d of the substrate 110a and the bonding pads 161a to 161d of the mounting frame 160 are bonded via the conductive bonding material 170, as shown in FIG. 160, a gap G is formed. The gap G corresponds to the sum of the thicknesses of the conductive bonding material 170, the bonding terminals 112a to 112d (any one), and the bonding pads 161a to 161d (any one). An insulating resin 190 (FIG. 3) that covers the temperature sensing element 150 is provided in the gap G. For example, it is assumed that the crystal device 10 is mounted on a mounting substrate such as an electronic device, and electronic components such as a power amplifier mounted on the mounting substrate generate heat, and the heat is transmitted to the concave portion K2 via the mounting substrate. In such a case, since the insulating resin 190 provided in the gap G is exposed to the outside, the heat is released from the insulating resin 190 to the outside. Thereby, the influence of heat from the mounting board or the like on the temperature sensing element 150 mounted in the concave portion K2 can be reduced. Therefore, the temperature obtained from the temperature sensing element 150 can be made closer to the actual temperature around the crystal element 120. In addition, since the insulating resin 190 is provided in the gap G, the temperature-sensitive element 150 is securely fixed by the insulating resin 190, so that peeling of the temperature-sensitive element 150 from the substrate 110a can be suppressed.

ここで、実装枠体160の作製方法について説明する。実装枠体160がガラスエポキシ樹脂である場合は、ガラス繊維からなる基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させる。また、導体パターンの所定部位、具体的には、接合パッド161a〜161d、外部端子162a〜162d及び接合パターン163a〜163dは、例えば、ガラスエポキシ樹脂からなる樹脂シート上に所定形状に加工した銅箔を転写し、その銅箔が転写された樹脂シートを接着剤で積層することによって形成する。また、ビア導体114a〜114dは、樹脂シートに貫通孔を形成し、貫通孔の内面に導体ペースト印刷又はめっき法によって金属を被着するか、貫通孔内に金属を充填して形成する。   Here, a method for manufacturing the mounting frame 160 will be described. When the mounting frame 160 is a glass epoxy resin, a substrate made of glass fiber is impregnated with an epoxy resin precursor, and the epoxy resin precursor is thermally cured at a predetermined temperature. In addition, predetermined portions of the conductor pattern, specifically, the bonding pads 161a to 161d, the external terminals 162a to 162d, and the bonding patterns 163a to 163d are, for example, copper foil processed into a predetermined shape on a resin sheet made of glass epoxy resin. Is transferred, and the resin sheet to which the copper foil has been transferred is laminated with an adhesive. The via conductors 114a to 114d are formed by forming a through hole in a resin sheet and applying a metal to the inner surface of the through hole by a conductive paste printing or plating method, or filling the through hole with a metal.

水晶素子120は、図1及び図2に示すように、導電性接着剤140を介して電極パッド111a,111b上に接合され、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す。また、水晶素子120は、図1及び図2に示すように、水晶素板121、励振電極122a,122b及び引き出し電極123a,123bを有している。励振電極122a,122b及び引き出し電極123a,123bは、水晶素板121に所定のパターンで金属を被着したものである。水晶素板121の上面には励振電極122aが形成され、水晶素板121の下面には励振電極122bが形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal element 120 is bonded on the electrode pads 111a and 111b via the conductive adhesive 140, and oscillates a reference signal of an electronic device or the like by stable mechanical vibration and piezoelectric effect. Play a role. As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal element 120 has a crystal plate 121, excitation electrodes 122a and 122b, and extraction electrodes 123a and 123b. The excitation electrodes 122a and 122b and the extraction electrodes 123a and 123b are obtained by applying metal to the quartz plate 121 in a predetermined pattern. An excitation electrode 122a is formed on the upper surface of the quartz crystal plate 121, and an excitation electrode 122b is formed on the lower surface of the quartz crystal plate 121.

引き出し電極123aは励振電極122aから引き出され、引き出し電極123bは励振電極122bから引き出され、それぞれ水晶素板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123a,123bは、水晶素板121の長辺又は短辺に沿った形状で設けられる。また、引き出し電極123a,123bを電極パッド111a,111bに接続して水晶素子120の一端を固定端とし、水晶素子120の他端を基板110aの上面から離間した自由端とすることにより、片持ち支持構造にて水晶素子120が基板110a上に固定される。   The extraction electrode 123a is extracted from the excitation electrode 122a, and the extraction electrode 123b is extracted from the excitation electrode 122b and provided to extend toward one side of the quartz crystal plate 121, respectively. That is, the extraction electrodes 123a and 123b are provided in a shape along the long side or the short side of the quartz crystal plate 121. In addition, the extraction electrodes 123a and 123b are connected to the electrode pads 111a and 111b, and one end of the crystal element 120 is used as a fixed end, and the other end of the crystal element 120 is used as a free end separated from the upper surface of the substrate 110a. The crystal element 120 is fixed on the substrate 110a by the support structure.

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123a,123b及び励振電極122a,122b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。   The operation of the crystal element 120 will be described. When an alternating voltage from the outside is applied to the crystal plate 121 via the extraction electrodes 123a and 123b and the excitation electrodes 122a and 122b, the crystal element 120 is excited in a predetermined vibration mode and frequency. It has become.

水晶素子120の作製方法について説明する。まず、人工水晶から水晶素板121を所定のカットアングルで切り出し、水晶素板121の外周を薄くする。このとき、水晶素板121の外周部に比べて水晶素板121の中央部を厚くするベベル加工を行う。そして、蒸着又はスパッタリングによって水晶素板121の両主面に金属膜を被着させ、フォトリソグラフィーによって所定形状の励振電極122a,122b及び引き出し電極123a,122bを形成する。   A method for manufacturing the crystal element 120 will be described. First, the quartz plate 121 is cut out from artificial quartz at a predetermined cut angle, and the outer periphery of the quartz plate 121 is thinned. At this time, a bevel process is performed so that the central portion of the quartz plate 121 is thicker than the outer peripheral portion of the quartz plate 121. Then, a metal film is applied to both main surfaces of the quartz crystal plate 121 by vapor deposition or sputtering, and excitation electrodes 122a and 122b and extraction electrodes 123a and 122b having predetermined shapes are formed by photolithography.

水晶素子120の基板110aの接合方法について説明する。まず、電極パッド111a,111b上に、導電性接着剤140を例えばディスペンサによって塗布し、導電性接着剤140上に水晶素子120を載置する。そして導電性接着剤140を加熱することによって、導電性接着剤140が硬化収縮するので、水晶素子120が電極パッド111a,111bに接合される。つまり、引き出し電極123aは電極パッド111aと接合され、引き出し電極123bは電極パッド111bと接合される。これによって、水晶素子120が実装枠体160の外部端子162a,162bと電気的に接続される。   A method for bonding the substrate 110a of the crystal element 120 will be described. First, a conductive adhesive 140 is applied to the electrode pads 111a and 111b by, for example, a dispenser, and the crystal element 120 is mounted on the conductive adhesive 140. When the conductive adhesive 140 is heated, the conductive adhesive 140 cures and contracts, so that the crystal element 120 is bonded to the electrode pads 111a and 111b. That is, the extraction electrode 123a is joined to the electrode pad 111a, and the extraction electrode 123b is joined to the electrode pad 111b. As a result, the crystal element 120 is electrically connected to the external terminals 162a and 162b of the mounting frame 160.

導電性接着剤140は、例えば、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たものである。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, for example, a conductive powder as a conductive filler in a binder such as a silicone resin. As the conductive powder, a powder containing any of aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, nickel or nickel iron, or a combination thereof is used. As the binder, for example, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a bismaleimide resin is used.

感温素子150は、凹部K2内に設けられた接続パッド117a,117bに実装される。感温素子150としては、後述するようにサーミスタ、白金測温抵抗体又はダイオード等が用いられる。   The temperature sensing element 150 is mounted on the connection pads 117a and 117b provided in the recess K2. As the temperature sensing element 150, a thermistor, a platinum resistance temperature detector, a diode, or the like is used as described later.

感温素子150としてサーミスタを用いる場合は、図1及び図2に示すように、全体が直方体状となり、その両端にそれぞれ接続端子151a,151bが設けられる。接続端子151aは感温素子150の左側面及びその左側面と連なる面に設けられ、接続端子151bは感温素子150の右側面及びその右側面と連なる面に設けられる。このような感温素子150は、例えば、長辺の長さが0.4〜0.6mm、短辺の長さが0.2〜0.3mm、厚み方向の長さが0.1〜0.3mmとなっている。この感温素子150は、温度変化によって電気抵抗が大きく変化し、この抵抗値の変化から出力電圧が変化するため、抵抗値と出力電圧との関係及び出力電圧と温度との関係により温度情報を得ることができる。感温素子150の接続端子151a,151b間の電圧は、実装枠体160の外部端子162c,162dを介して水晶デバイス10の外へ出力される。例えば電子機器等のメインIC(図示せず)によって、この出力電圧を温度に換算することにより、温度情報を得ることができる。このような感温素子150を水晶素子120の近くに配置して、これによって得られた水晶素子120の温度情報に応じて、メインICによって水晶素子120の駆動電圧を制御することにより、温度補償が行われる。   When a thermistor is used as the temperature sensing element 150, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the whole becomes a rectangular parallelepiped, and connection terminals 151a and 151b are provided at both ends thereof. The connection terminal 151a is provided on the left side surface of the temperature sensing element 150 and a surface continuous with the left side surface thereof, and the connection terminal 151b is provided on the right side surface of the temperature sensing element 150 and a surface continuous with the right side surface thereof. Such a temperature-sensitive element 150 has, for example, a long side length of 0.4 to 0.6 mm, a short side length of 0.2 to 0.3 mm, and a thickness direction length of 0.1 to 0. 0.3 mm. In the temperature-sensitive element 150, the electrical resistance greatly changes due to the temperature change, and the output voltage changes due to the change in the resistance value. Obtainable. The voltage between the connection terminals 151 a and 151 b of the temperature sensing element 150 is output to the outside of the crystal device 10 via the external terminals 162 c and 162 d of the mounting frame 160. For example, temperature information can be obtained by converting the output voltage into a temperature by a main IC (not shown) such as an electronic device. By arranging such a temperature sensing element 150 near the crystal element 120 and controlling the driving voltage of the crystal element 120 by the main IC according to the temperature information of the crystal element 120 obtained by this, the temperature compensation is performed. Is performed.

感温素子150として白金測温抵抗体を用いる場合は、直方体状のセラミック板上の中央に白金を蒸着することにより、白金電極が設けられる。また、セラミック板の両端には接続端子151a,151bが設けられる。白金電極と接続端子151a,151bとは、セラミック板上面に設けられた引き出し電極により接続される。そして、白金電極の上面を被覆するようにして絶縁性樹脂が設けられる。   When a platinum resistance temperature detector is used as the temperature sensing element 150, a platinum electrode is provided by depositing platinum at the center on a rectangular parallelepiped ceramic plate. Further, connection terminals 151a and 151b are provided at both ends of the ceramic plate. The platinum electrode and the connection terminals 151a, 151b are connected by a lead electrode provided on the upper surface of the ceramic plate. Then, an insulating resin is provided so as to cover the upper surface of the platinum electrode.

感温素子150としてダイオードを用いる場合は、半導体素子を半導体素子用基板の上面に実装し、その半導体素子を含む半導体素子用基板の上面を絶縁性樹脂で被覆した構造となる。半導体素子用基板の下面から側面には、アノード端子及びカソード端子となる接続端子151a,151bが設けられる。この感温素子150は、アノード端子からカソード端子へは電流を流すが、カソード端子からアノード端子へはほとんど電流を流さない順方向特性を有している。感温素子150の順方向特性は、温度によって大きく変化する。そのため、感温素子150に一定電流を流しておいて順方向電圧を測定することによって、電圧情報を得ることができる。その電圧情報から換算することで水晶素子120の温度情報を得ることができる。ダイオードの順方向電圧と温度とは直線関係を示す。接続端子151a,151bであるカソード端子及びアノード端子間の電圧が、外部端子162c,162dを介して水晶デバイス10の外へ出力される。   When a diode is used as the temperature sensing element 150, the semiconductor element is mounted on the upper surface of the semiconductor element substrate, and the upper surface of the semiconductor element substrate including the semiconductor element is covered with an insulating resin. Connection terminals 151a and 151b serving as an anode terminal and a cathode terminal are provided from the lower surface to the side surface of the semiconductor element substrate. The temperature sensing element 150 has a forward characteristic in which current flows from the anode terminal to the cathode terminal, but hardly flows from the cathode terminal to the anode terminal. The forward characteristic of the temperature-sensitive element 150 changes greatly depending on the temperature. Therefore, voltage information can be obtained by measuring a forward voltage while applying a constant current to the temperature sensing element 150. By converting the voltage information, the temperature information of the crystal element 120 can be obtained. The forward voltage of the diode and the temperature show a linear relationship. The voltage between the cathode terminal and the anode terminal, which are the connection terminals 151a and 151b, is output to the outside of the crystal device 10 via the external terminals 162c and 162d.

感温素子150は、図2、図3及び図5に示すように、基板110aの下面に設けられた接続パッド117a,117bにはんだ等の導電性接合材180を介して実装される。このとき、接続端子151aが接続パッド117aに接続され、接続端子151bが接続パッド117bに接続される。接続パッド117bは、基板110aの下面に設けられた接続パターン118bを介して接合端子112cに接続される。また、接合端子112cは、実装枠体160の接合パッド161cに接合されることで、外部端子162cと電気的に接続される。外部端子162cは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランドに接続されることにより、グランド端子の役割を果たす。よって、感温素子150の接続端子151bは、基準電位であるグランドに接続されることになる。   As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the temperature sensing element 150 is mounted on connection pads 117a and 117b provided on the lower surface of the substrate 110a via a conductive bonding material 180 such as solder. At this time, the connection terminal 151a is connected to the connection pad 117a, and the connection terminal 151b is connected to the connection pad 117b. The connection pad 117b is connected to the bonding terminal 112c via a connection pattern 118b provided on the lower surface of the substrate 110a. In addition, the bonding terminal 112c is electrically connected to the external terminal 162c by being bonded to the bonding pad 161c of the mounting frame 160. The external terminal 162c serves as a ground terminal by being connected to ground, which is a reference potential on a mounting board of an electronic device or the like. Therefore, the connection terminal 151b of the temperature sensing element 150 is connected to the ground which is the reference potential.

感温素子150の基板110aへの接合方法について説明する。まず導電性接合材180を例えばディスペンサによって接続パッド117a,117bに塗布し、導電性接合材180上に感温素子150を載置する。そして、導電性接合材180を加熱することにより、導電性接合材180が溶融するので、感温素子150が接続パッド117a,117bに接合される。   A method for joining the temperature sensing element 150 to the substrate 110a will be described. First, the conductive bonding material 180 is applied to the connection pads 117a and 117b by, for example, a dispenser, and the temperature-sensitive element 150 is mounted on the conductive bonding material 180. Then, the conductive bonding material 180 is melted by heating the conductive bonding material 180, so that the temperature-sensitive element 150 is bonded to the connection pads 117a and 117b.

導電性接合材180は、例えば銀ペースト又は鉛フリーはんだにより構成され、塗布し易い粘度に調整するための溶剤を含む。鉛フリーはんだは、成分比率が例えば錫95〜97.5%、銀2〜4%、銅0.5〜1.0%のものが使用される。   The conductive bonding material 180 is made of, for example, silver paste or lead-free solder, and contains a solvent for adjusting the viscosity to be easily applied. A lead-free solder having a component ratio of, for example, 95 to 97.5% of tin, 2 to 4% of silver, and 0.5 to 1.0% of copper is used.

また、図示するものとは異なるが、感温素子150の長辺方向(長手方向)と基板110aの長辺方向(長手方向)とが直交するように、感温素子150を配置してもよい。こうすることにより、水晶素子120と電気的に接続される接合端子112aは接続パッド117aとの間隔を長くでき、水晶素子120と電気的に接続される接合端子112bは接続パッド117bとの間隔を長くできる。そのため、感温素子150を接合している導電性接合材180が溢れ出たとしても、導電性接合材180が接合端子112a,112bに付着することを抑えることができる。よって、水晶素子120に電気的に接続される接合端子112a,112bと感温素子150との短絡を低減できる。   Although not shown, the temperature sensing element 150 may be arranged such that the long side direction (longitudinal direction) of the temperature sensing element 150 is orthogonal to the long side direction (longitudinal direction) of the substrate 110a. . By doing so, the distance between the connection terminal 112a electrically connected to the crystal element 120 and the connection pad 117a can be increased, and the distance between the connection terminal 112b electrically connected to the crystal element 120 and the connection pad 117b can be increased. Can be long. Therefore, even if the conductive bonding material 180 bonding the temperature sensing element 150 overflows, it is possible to suppress the conductive bonding material 180 from adhering to the bonding terminals 112a and 112b. Therefore, a short circuit between the junction terminals 112 a and 112 b electrically connected to the crystal element 120 and the temperature sensing element 150 can be reduced.

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り、真空状態にある収容部K1又は窒素ガスなどが充填された収容部K1を気密的に封止する。具体的には、所定雰囲気で、パッケージ110の枠体110b上に蓋体130を載置し、枠体110bの封止用導体パターン119と蓋体130の接合部材131とに所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、蓋体130が枠体110bに接合される。   The lid 130 is made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, and hermetically seals the housing portion K1 in a vacuum state or the housing portion K1 filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the cover 130 is placed on the frame 110b of the package 110 in a predetermined atmosphere, and a predetermined current is applied to the sealing conductor pattern 119 of the frame 110b and the joining member 131 of the cover 130. By performing the seam welding, the lid 130 is joined to the frame 110b.

また、蓋体130は、封止用導体パターン119及びビア導体114cを介して基板110aの下面の接合端子112cに電気的に接続される。接合端子112cは、導電性接合材170を介して接合パッド161cと電気的に接続される。接合パッド161cは、接合パターン163cを介して外部端子162cと電気的に接続される。よって、蓋体130は、実装枠体160の外部端子162cと電気的に接続される。   The lid 130 is electrically connected to the bonding terminal 112c on the lower surface of the substrate 110a via the sealing conductor pattern 119 and the via conductor 114c. The bonding terminal 112c is electrically connected to the bonding pad 161c via the conductive bonding material 170. The bonding pad 161c is electrically connected to the external terminal 162c via the bonding pattern 163c. Thus, the lid 130 is electrically connected to the external terminals 162c of the mounting frame 160.

接合部材131は、蓋体130の周縁に設けられ、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119に相対する。接合部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられる。銀ロウは、例えば、厚みが10〜20μm、成分比率が銀72〜85%、銅15〜28%のものが使用される。金錫は、例えば、厚みが10〜40μm、成分比率が金78〜82%、錫18〜22%のものが使用される。   The joining member 131 is provided on the periphery of the lid 130 and faces the sealing conductor pattern 119 provided on the upper surface of the frame 110 b of the package 110. The joining member 131 is provided by, for example, silver brazing or gold tin. As the silver braze, for example, one having a thickness of 10 to 20 μm, a component ratio of 72 to 85% silver, and a copper of 15 to 28% is used. For example, gold tin having a thickness of 10 to 40 μm, a component ratio of gold of 78 to 82%, and tin of 18 to 22% is used.

以上のように水晶デバイス10は、矩形状の基板110aと、基板110aの下面の外周縁に沿って設けられた実装枠体160と、基板110aの上面に設けられた電極パッド111a,111bと、基板110aの下面に設けられた接続パッド117a,117bと、基板110aの下面に設けられ、電極パッド111a,111b及び接続パッド117a,117bに電気的に接続された接合端子112a〜112dと、基板110aの下面に設けられ、接合端子112c,112dと接続パッド117a,117bとを電気的に接続する接続パターン118a,118bと、電極パッド111a,111bに実装された水晶素子120と、接続パッド117a,117bに実装された感温素子150と、接続パターン118a,118bに設けられた溝部M1〜M6と、を備えている。   As described above, the crystal device 10 includes a rectangular substrate 110a, a mounting frame 160 provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate 110a, and electrode pads 111a and 111b provided on the upper surface of the substrate 110a. Connection pads 117a and 117b provided on the lower surface of the substrate 110a; bonding terminals 112a to 112d provided on the lower surface of the substrate 110a and electrically connected to the electrode pads 111a and 111b and the connection pads 117a and 117b; Connection patterns 118a, 118b provided on the lower surface of the semiconductor chip and electrically connecting the bonding terminals 112c, 112d to the connection pads 117a, 117b, a crystal element 120 mounted on the electrode pads 111a, 111b, and connection pads 117a, 117b. Temperature sensing element 150 mounted on the The groove M1~M6 provided, and a.

これにより、水晶デバイス10によれば、接続パッド117a,117bに導電性接合材180を介して感温素子150を実装する際に、導電性接合材180が接続パターン118a,118b上に流れ出てしまうことを溝部M1,M2によって抑えられるので、感温素子150の実装強度を向上できる。また、水晶デバイス10によれば、実装枠体160(接合パッド161a〜161d)に導電性接合材170を介してパッケージ110(接合端子112a〜112d)を実装する際に、導電性接合材170が接続パターン118a,118b上に流れ出てしまうことを溝部M3〜M6によって抑えられるので、パッケージ110の実装強度を向上できる。更に、溝部M1〜M6によって導電性接合材170,180の流れ出しを抑えることにより、電気的短絡も発生しにくくなる。   Thus, according to the quartz crystal device 10, when the temperature sensing element 150 is mounted on the connection pads 117a and 117b via the conductive bonding material 180, the conductive bonding material 180 flows out onto the connection patterns 118a and 118b. Since this is suppressed by the grooves M1 and M2, the mounting strength of the temperature sensing element 150 can be improved. Further, according to the crystal device 10, when the package 110 (joining terminals 112a to 112d) is mounted on the mounting frame 160 (joining pads 161a to 161d) via the conductive joining material 170, the conductive joining material 170 is Since the flow out onto the connection patterns 118a and 118b can be suppressed by the grooves M3 to M6, the mounting strength of the package 110 can be improved. Further, by suppressing the flow of the conductive bonding materials 170 and 180 by the grooves M1 to M6, an electrical short circuit is less likely to occur.

<変形例1>
以下、実施形態1の変形例1について説明する。図7[A]に示すように、本変形例1の水晶デバイス11は、実装枠体160の上面において、接合パターン163a〜163dを横断するように絶縁層167a〜167dが設けられている点において、実施形態1と異なる。
<Modification 1>
Hereinafter, a first modification of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 7A, the quartz crystal device 11 of the first modification is different from the quartz device 11 in that insulating layers 167a to 167d are provided on the upper surface of the mounting frame 160 so as to cross the bonding patterns 163a to 163d. This is different from the first embodiment.

水晶デバイス11は、実装枠体160の上面において、少なくとも接合パターン163a〜163dの一部を幅方向に横断するように絶縁層167a〜167dが設けられている。絶縁層167a〜167dは、アルカリ現像型ソルダーレジスト、UV硬化型ソルダーレジスト又は熱硬化型ソルダーレジスト等を塗布し、これを硬化させることで形成される。   In the quartz crystal device 11, insulating layers 167a to 167d are provided on the upper surface of the mounting frame 160 so as to cross at least a part of the bonding patterns 163a to 163d in the width direction. The insulating layers 167a to 167d are formed by applying an alkali-developable solder resist, a UV-curable solder resist, a thermosetting solder resist, or the like, and curing the same.

水晶デバイス11は、実装枠体160の上面において、接合パターン163a〜163dを横断するように絶縁層167a〜167dが設けられている。これにより、接合パッド161a〜161dと接合端子112a〜112dとを接続するための導電性接合材170(図2及び図3)が、絶縁層167a〜167dでせき止められる。そのため、導電性接合材170が接合パッド161a〜161dから接合パターン163a〜163d上へ流れ出てしまうことを、抑えることができる。なお、導電性接合材170の流れ出しは、接合強度低下や電気的短絡を招く。   In the crystal device 11, insulating layers 167a to 167d are provided on the upper surface of the mounting frame 160 so as to cross the bonding patterns 163a to 163d. Thus, the conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3) for connecting the bonding pads 161a to 161d and the bonding terminals 112a to 112d is damped by the insulating layers 167a to 167d. Therefore, it is possible to prevent the conductive bonding material 170 from flowing out of the bonding pads 161a to 161d onto the bonding patterns 163a to 163d. The flow of the conductive bonding material 170 causes a reduction in bonding strength and an electrical short circuit.

また、本変形例1では、図7[B]に示すように、実装枠体160の下面においても、接合パターン163a〜163dを横断するように絶縁層167e〜167hが設けられている。絶縁層167e〜167hも絶縁層167a〜167dと同様の作用を奏する。   Further, in the first modification, as shown in FIG. 7B, insulating layers 167e to 167h are provided on the lower surface of the mounting frame 160 so as to cross the bonding patterns 163a to 163d. The insulating layers 167e to 167h also have the same function as the insulating layers 167a to 167d.

<変形例2>
以下、実施形態1の変形例2について説明する。図8[A]に示すように、本変形例2の水晶デバイス12は、実装枠体160の上面において、接合パターン163a〜163dを横断するように窪み部168a〜168dが設けられている点において、実施形態1と異なる。窪み部168a〜168dは、前述の「溝部」と同様の構成及び作用を有する。
<Modification 2>
Hereinafter, Modification 2 of Embodiment 1 will be described. As shown in FIG. 8A, the quartz crystal device 12 of the second modification is different from the crystal device 12 in that the recesses 168a to 168d are provided on the upper surface of the mounting This is different from the first embodiment. The depressions 168a to 168d have the same configuration and operation as the above-described “groove”.

接合パターン163a〜163dは、例えば、三層構造になっており、下層にモリブデン(Mo)、中間層にニッケル(Ni)、上層に金(Au)がそれぞれ形成されている。窪み部168a〜168dは、実装枠体160の上面において、少なくとも接合パターン163a〜163dの一部を幅方向に横断するように設けられている。   The bonding patterns 163a to 163d have, for example, a three-layer structure, in which molybdenum (Mo) is formed in a lower layer, nickel (Ni) is formed in an intermediate layer, and gold (Au) is formed in an upper layer. The recesses 168a to 168d are provided on the upper surface of the mounting frame 160 so as to cross at least a part of the bonding patterns 163a to 163d in the width direction.

水晶デバイス12は、実装枠体160の上面において、接合パターン163a〜163dを横断するように窪み部168a〜168dが設けられている。窪み部168a〜168dは、基板110aの下面に導電性接合材170(図2及び図3)を介して実装枠体160を接合する際に、接合パッド161a〜161dから接合パターン163a〜163d上へ導電性接合材170流れ出てしまうことを抑えるためのものである。なお、導電性接合材170の流れ出しは、接合強度低下や電気的短絡を招く。   The crystal device 12 is provided with depressions 168a to 168d on the upper surface of the mounting frame 160 so as to cross the bonding patterns 163a to 163d. The recesses 168a to 168d move from the bonding pads 161a to 161d onto the bonding patterns 163a to 163d when the mounting frame 160 is bonded to the lower surface of the substrate 110a via the conductive bonding material 170 (FIGS. 2 and 3). This is for suppressing the conductive bonding material 170 from flowing out. The flow of the conductive bonding material 170 causes a reduction in bonding strength and an electrical short circuit.

また、図8[C]に示すように、窪み部168aの縁に凸部160a,160bを設けてもよい。凸部160a,160bの少なくとも表面は金属酸化物からなる。これにより、凸部160a,160bがダムとなる物理的作用と金属酸化物が濡れにくい化学的作用とにより、導電性接合材170の拡がりを抑えることができる。これにより、接合パッド161aに塗布された導電性接合材170が流れ出しても窪み部168aに加え凸部160a,160bでもせき止められるため、導電性接合材170が接合パターン163a上に流れ出てしまうことを更に抑えることができる。窪み部168b〜168dの縁にも、窪み部168aと同様に凸部160a,160bを設けてもよい。窪み部168a〜168dは例えばレーザ加工で形成することができ、そのときレーザのパワーを調整することにより凸部160a,160bも同時に形成することができる。凸部160a,160bは、図示するように接合パッド161a側と接合パターン163a側との二箇所でもよいし、それらのどちらか一箇所のみでもよい。   Further, as shown in FIG. 8C, convex portions 160a and 160b may be provided at the edge of the concave portion 168a. At least the surfaces of the protrusions 160a and 160b are made of a metal oxide. Thereby, the spread of the conductive bonding material 170 can be suppressed by the physical action of the protrusions 160a and 160b forming a dam and the chemical action of preventing the metal oxide from being wet. As a result, even if the conductive bonding material 170 applied to the bonding pad 161a flows out, the conductive bonding material 170 is blocked by the protrusions 160a and 160b in addition to the recessed portion 168a, so that the conductive bonding material 170 flows out onto the bonding pattern 163a. It can be further suppressed. Protrusions 160a and 160b may be provided on the edges of the recesses 168b to 168d as well as the recesses 168a. The depressions 168a to 168d can be formed by, for example, laser processing. At that time, the protrusions 160a and 160b can be formed at the same time by adjusting the laser power. As shown in the figure, the protrusions 160a and 160b may be provided at two positions on the bonding pad 161a side and the bonding pattern 163a side, or at only one of them.

なお、図8[B]に示すように、実装枠体160の下面にも窪み部168e〜168hを設けてもよい。窪み部168e〜168hも窪み部168a〜168dと同様の作用を奏する。   In addition, as shown in FIG. 8B, recesses 168 e to 168 h may be provided on the lower surface of the mounting frame 160. The depressions 168e to 168h also have the same function as the depressions 168a to 168d.

<変形例3>
以下、実施形態1の変形例3について説明する。図9乃至図11に示すように、本変形例3の水晶デバイス13は、実装枠体160と基板110aとによって形成された凹部K3が、平面透視した際に、電極パッド111a,111bと重ならない位置に設けられる点において、実施形態1と相違する。
<Modification 3>
Hereinafter, a third modification of the first embodiment will be described. As shown in FIGS. 9 to 11, in the quartz crystal device 13 of the third modification, the concave portion K3 formed by the mounting frame 160 and the substrate 110a does not overlap the electrode pads 111a and 111b when seen through the plane. It differs from the first embodiment in that it is provided at a position.

図11に示すように、基板110aの短辺の中心を通り、長辺と平行な線を軸線L1とし、基板110aの長辺の中心を通り、短辺と平行な線を軸線L2する。この軸線L1と軸線L2との交点を中心点P1とする。また、凹部K3の長辺の中心を通り、基板110aの長辺と平行な線を軸線L1とし、凹部K3の短辺の中心を通り、基板110aの短辺と平行な線を軸線L3とする。この軸線L1と軸線L3との交点を中心点P2とする。   As shown in FIG. 11, a line passing through the center of the short side of the substrate 110a and parallel to the long side is defined as an axis L1, and a line passing through the center of the long side of the substrate 110a and parallel to the short side is defined as an axis L2. The intersection of the axis L1 and the axis L2 is defined as a center point P1. In addition, a line passing through the center of the long side of the concave portion K3 and parallel to the long side of the substrate 110a is defined as an axis L1, and a line passing through the center of the short side of the concave portion K3 and parallel to the short side of the substrate 110a is defined as an axis L3. . The intersection of the axis L1 and the axis L3 is defined as a center point P2.

接続パッド117a,117bは、平面透視した際に、基板110aの中心点P1に対して電極パッド111a,111bが設けられる方向と反対の方向にずれるようにして設けられている。   The connection pads 117a and 117b are provided so as to be shifted in the direction opposite to the direction in which the electrode pads 111a and 111b are provided with respect to the center point P1 of the substrate 110a when viewed through a plane.

凹部K3は、平面透視した際に電極パッド111a,111bと重ならない位置に設けられている。このように電極パッド111a,111bと凹部K3が重ならない位置に設けられることで、電極パッド111a,111bの位置において基板110aと実装枠体160とを足した上下方向の厚みが確保されるため、水晶デバイス13の周囲温度の変化に伴う基板110aの伸縮によって発生する応力を低減できる。よって、水晶素子120に伝わる応力を低減でき、水晶デバイス13の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを低減できる。   The concave portion K3 is provided at a position that does not overlap with the electrode pads 111a and 111b when seen through the plane. Since the electrode pads 111a and 111b and the recess K3 are provided at positions where they do not overlap with each other, the vertical thickness obtained by adding the substrate 110a and the mounting frame 160 at the positions of the electrode pads 111a and 111b is secured. Stress generated by expansion and contraction of the substrate 110a due to a change in the ambient temperature of the crystal device 13 can be reduced. Therefore, the stress transmitted to the crystal element 120 can be reduced, and the characteristic fluctuation of the crystal device 13, for example, the hysteresis, which is the fluctuation of the frequency temperature characteristic, can be reduced.

また、凹部K3の中心点P2が、平面透視した際に、基板110aの中心点P1から電極パッド111a,111bが設けられる方向と反対の方向に設けられている。つまり、基板110aの中心点P1と凹部K3の中心点P2とが、平面視した際に重ならない位置に設けられる。これにより、平面透視した際に、電極パッド111a,111bと凹部K3とが更に重なりにくくなるため、電極パッド111a,111bの位置において基板110aと実装枠体160とを足した上下方向の厚みが十分に確保されることになり、水晶デバイス13の周囲温度の変化に伴う基板110aの伸縮によって発生する応力を更に低減できる。よって、水晶素子120に伝わる応力を更に低減でき、水晶デバイス13の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを更に低減できる。   Further, the center point P2 of the concave portion K3 is provided in a direction opposite to the direction in which the electrode pads 111a and 111b are provided from the center point P1 of the substrate 110a when seen through the plane. That is, the center point P1 of the substrate 110a and the center point P2 of the concave portion K3 are provided at positions where they do not overlap in plan view. This makes it more difficult for the electrode pads 111a, 111b and the concave portion K3 to overlap when viewed through the plane, so that the vertical thickness of the substrate 110a plus the mounting frame 160 at the positions of the electrode pads 111a, 111b is sufficient. Thus, the stress generated by the expansion and contraction of the substrate 110a due to the change in the ambient temperature of the crystal device 13 can be further reduced. Therefore, the stress transmitted to the crystal element 120 can be further reduced, and the characteristic fluctuation of the crystal device 13, for example, the hysteresis which is the fluctuation of the frequency temperature characteristic can be further reduced.

水晶デバイス13は、実装枠体160と基板110aとによって形成された凹部K3が、平面透視した際に、電極パッド111a,111bと重ならない位置に設けられている。これにより、電極パッド111a,111bの位置において基板110aと実装枠体160とを足した上下方向の厚みが確保されるため、水晶デバイス13の周囲温度の変化に伴う基板110aの伸縮によって発生する応力を低減できる。よって、水晶素子120に伝わる応力を低減でき、水晶デバイス13の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを低減できる。   The crystal device 13 is provided at a position where the concave portion K3 formed by the mounting frame 160 and the substrate 110a does not overlap with the electrode pads 111a and 111b when seen through the plane. Thus, the vertical thickness of the substrate 110a plus the mounting frame 160 is secured at the positions of the electrode pads 111a and 111b, so that the stress generated by the expansion and contraction of the substrate 110a due to the change in the ambient temperature of the crystal device 13 is obtained. Can be reduced. Therefore, the stress transmitted to the crystal element 120 can be reduced, and the characteristic fluctuation of the crystal device 13, for example, the hysteresis, which is the fluctuation of the frequency temperature characteristic, can be reduced.

また、感温素子150の長辺方向(長手方向)と基板110aの長辺方向(長手方向)とが直交するように、感温素子150が配置されている。これにより、水晶素子120に電気的に接続される接合端子112aは接続パッド117aとの間隔を長くでき、水晶素子120に電気的に接続される接合端子112bは接続パッド117bとの間隔を長くできる。そのため、感温素子150を接合する導電性接合材180が溢れ出たとしても、導電性接合材170が接合端子112a,112bに付着することを抑えることができる。よって、水晶素子120に電気的に接続される接合端子112a,112bと感温素子150との短絡を低減できる。   Further, the temperature sensing element 150 is arranged such that the long side direction (longitudinal direction) of the temperature sensing element 150 is orthogonal to the long side direction (longitudinal direction) of the substrate 110a. Thereby, the bonding terminal 112a electrically connected to the crystal element 120 can have a longer distance from the connection pad 117a, and the bonding terminal 112b electrically connected to the crystal element 120 can have a longer distance from the connection pad 117b. . Therefore, even if the conductive bonding material 180 for bonding the temperature sensing element 150 overflows, it is possible to suppress the conductive bonding material 170 from adhering to the bonding terminals 112a and 112b. Therefore, a short circuit between the junction terminals 112 a and 112 b electrically connected to the crystal element 120 and the temperature sensing element 150 can be reduced.

また、凹部K3の中心点P2が、平面透視した際に、基板110aの中心点P1から電極パッド111a,111bが設けられる方向と反対の方向に設けられている。これにより、平面透視した際に、電極パッド111a,111bと凹部K3とが更に重なりにくくなるため、電極パッド111a,111bの位置において基板110aと実装枠体160とを足した上下方向の厚みが十分に確保されることになり、水晶デバイス13の周囲温度の変化に伴う基板110aの伸縮によって発生する応力を更に低減できる。よって、水晶素子120に伝わる応力を更に低減でき、水晶デバイス13の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを更に低減できる。   Further, the center point P2 of the concave portion K3 is provided in a direction opposite to the direction in which the electrode pads 111a and 111b are provided from the center point P1 of the substrate 110a when seen through the plane. This makes it more difficult for the electrode pads 111a, 111b and the concave portion K3 to overlap when viewed through the plane, so that the vertical thickness of the substrate 110a plus the mounting frame 160 at the positions of the electrode pads 111a, 111b is sufficient. Thus, the stress generated by the expansion and contraction of the substrate 110a due to the change in the ambient temperature of the crystal device 13 can be further reduced. Therefore, the stress transmitted to the crystal element 120 can be further reduced, and the characteristic fluctuation of the crystal device 13, for example, the hysteresis which is the fluctuation of the frequency temperature characteristic can be further reduced.

図10に示すように、間隙部Gには絶縁性樹脂190が設けられている。このとき、水晶デバイス13が電子機器等の実装基板に実装され、この実装基板に実装されている他のパワーアンプ等の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して凹部K3内に伝わったとする。このような場合でも、間隙部Gに設けられた絶縁性樹脂190が外部に露出しているので、その熱が凹部K3内の絶縁性樹脂190に伝わって外部へ放出される。これにより、凹部K3内に実装された感温素子150に対して熱の影響を更に緩和できる。よって、水晶デバイス13は、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差を縮小できる。   As shown in FIG. 10, an insulating resin 190 is provided in the gap G. At this time, the crystal device 13 is mounted on a mounting substrate such as an electronic device, and other electronic components such as a power amplifier mounted on the mounting substrate generate heat, and the heat is transmitted to the concave portion K3 via the mounting substrate. Suppose. Even in such a case, since the insulating resin 190 provided in the gap G is exposed to the outside, the heat is transmitted to the insulating resin 190 in the concave portion K3 and released to the outside. Thereby, the influence of heat on the temperature sensing element 150 mounted in the concave portion K3 can be further reduced. Therefore, the crystal device 13 can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

また、間隙部Gに絶縁性樹脂190が設けられていることにより、感温素子150が絶縁性樹脂190によって確実に固定されるので、感温素子150が基板110aから剥がれることを抑制できる。   Further, since the insulating resin 190 is provided in the gap G, the temperature-sensitive element 150 is securely fixed by the insulating resin 190, so that peeling of the temperature-sensitive element 150 from the substrate 110a can be suppressed.

<その他>
以上のように構成された水晶デバイスは、はんだ付け、Auバンプ又は導電性接着剤などによってプリント基板に外部端子の底面が固定されることによって、電子機器を構成するプリント基板の表面に実装される。そして、水晶デバイスは、例えば、パーソナルコンピュータ、時計、ゲーム機、通信機、又はカーナビゲーションシステム等の車載機器などの種々の電子機器で発振源として用いられる。このような水晶デバイスは、感温素子から出力された電圧を換算することで得られた温度と、水晶素子の実際の周囲温度との差を縮小できることにより、電子機器のICによって補正しやすくなるので、安定した発振周波数を出力できる。よって、上記実施形態及び各変形例の水晶デバイスを有する電子機器は、高信頼性で正確な動作が可能となる。
<Others>
The crystal device configured as described above is mounted on the surface of the printed circuit board that constitutes the electronic device by fixing the bottom surface of the external terminal to the printed circuit board by soldering, Au bump, conductive adhesive, or the like. . The crystal device is used as an oscillation source in various electronic devices such as a personal computer, a clock, a game machine, a communication device, and a vehicle-mounted device such as a car navigation system. Such a crystal device can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature-sensitive element and the actual ambient temperature of the crystal element, so that it can be easily corrected by the IC of the electronic device. Therefore, a stable oscillation frequency can be output. Therefore, the electronic apparatus having the quartz crystal device according to the above-described embodiment and each modified example can operate with high reliability and accuracy.

以上、上記実施形態及び各変形例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記実施形態及び各変形例の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。   As described above, the present invention has been described with reference to the above embodiment and each of the modifications, but the present invention is not limited to these. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be added to the configuration and details of the present invention. The present invention also includes a configuration in which some or all of the configurations of the above-described embodiment and each of the modifications are appropriately combined with each other.

例えば、上記実施形態及び各変形例では、基板の上面に枠体が設けられた場合を説明したが、その枠体を設けなくてもよい。この場合、蓋体は、矩形状の封止基部と、封止基部の下面の外周縁に沿って設けられた封止枠部とで構成されるものを用いてもよい。このような蓋体は、封止基部の下面と封止枠部の内側面とで収容空間が形成される。封止基部及び封止枠部は、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り、一体的に形成される。このような封止蓋体は、真空状態にある収容空間又は窒素ガスなどが充填された収容空間を気密的に封止するためのものである。具体的には、所定雰囲気で、平板状の基板の上面に蓋体を載置し、基板の上面と封止枠部の下面との間に設けられた接合部材を加熱することで、基板に蓋体が溶融接合される。   For example, in the above embodiment and each of the modifications, the case where the frame is provided on the upper surface of the substrate has been described, but the frame may not be provided. In this case, the lid may include a rectangular sealing base and a sealing frame provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the sealing base. In such a lid, an accommodation space is formed by the lower surface of the sealing base and the inner surface of the sealing frame. The sealing base and the sealing frame are made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, and are integrally formed. Such a sealing lid is for hermetically sealing the accommodation space in a vacuum state or the accommodation space filled with nitrogen gas or the like. Specifically, in a predetermined atmosphere, the lid is placed on the upper surface of the plate-like substrate, and the bonding member provided between the upper surface of the substrate and the lower surface of the sealing frame portion is heated, so that the substrate is heated. The lid is melt bonded.

10,11,12,13 水晶デバイス
110 パッケージ
110a 基板
110b 枠体
111a,111b 電極パッド
112a,112b,112c,112d 接合端子
113a,113b 配線パターン
114a,114b,114c ビア導体
115a,115b 凸部
117a,117b,217a,217b 接続パッド
118a,118b 接続パターン
119 封止用導体パターン
120 水晶素子
121 水晶素板
122a,122b 励振電極
123a,123b 引き出し電極
130 蓋体
131 接合部材
140 導電性接着剤
150 感温素子
151a,151b 接続端子
160 実装枠体
160a,160b 凸部
161a,161b,161c,161d 接合パッド
162a,162b,162c,162d 外部端子
163a,163b,163c,163d 接合パターン
164a,164b,164c,164d 上面部
165a,165b,165c,165d 側面部
166a,166b,166c,166d 下面部
167a,167b,167c,167d,
167e,167f,167g,167h 絶縁層
168a,168b,168c,168d,
168e,168f,168g,168h 窪み部
169 突起部
170,180 導電性接合材
190 絶縁性樹脂
G 間隙部
K1 収容部
K2,K3 凹部
L1,L2,L3 軸線
M1,M2,M3,M4,M5,M6 溝部
m1,m2 凸部
P1,P2 中心点
W 幅
10, 11, 12, 13 Crystal device 110 Package 110a Substrate 110b Frame 111a, 111b Electrode pad 112a, 112b, 112c, 112d Joint terminal 113a, 113b Wiring pattern 114a, 114b, 114c Via conductor 115a, 115b Convex portion 117a, 117b , 217a, 217b Connection pad 118a, 118b Connection pattern 119 Sealing conductor pattern 120 Crystal element 121 Crystal plate 122a, 122b Excitation electrode 123a, 123b Extraction electrode 130 Cover 131 Joint member 140 Conductive adhesive 150 Temperature sensitive element 151a , 151b Connection terminal 160 Mounting frame 160a, 160b Convex part 161a, 161b, 161c, 161d Bonding pad 162a, 162b, 162c, 162d External terminal 1 3a, 163b, 163c, 163d bonding pattern 164a, 164b, 164c, 164d upper surface portion 165a, 165b, 165c, 165d side portions 166a, 166b, 166c, 166d lower surface portion 167a, 167b, 167c, 167d,
167e, 167f, 167g, 167h Insulating layers 168a, 168b, 168c, 168d,
168e, 168f, 168g, 168h Depression 169 Projection 170, 180 Conductive bonding material 190 Insulating resin G Gap K1 Housing K2, K3 Concave L1, L2, L3 Axis M1, M2, M3, M4, M5, M6 Grooves m1, m2 Convex parts P1, P2 Center point W width

Claims (9)

矩形状の基板と、
前記基板の下面の外周縁に沿って設けられた実装枠体と、
前記基板の上面に設けられた電極パッドと、
前記基板の下面に設けられた接続パッドと、
前記基板の下面に設けられ、前記電極パッド及び前記接続パッドに電気的に接続された接合端子と、
前記基板の下面に設けられ、前記接合端子と前記接続パッドとを電気的に接続する接続パターンと、
前記電極パッドに実装された水晶素子と、
前記接続パッドに実装された感温素子と、
前記接続パターンに設けられた溝部と、
を備えた水晶デバイス。
A rectangular substrate;
A mounting frame provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate,
An electrode pad provided on the upper surface of the substrate,
Connection pads provided on the lower surface of the substrate,
A bonding terminal provided on the lower surface of the substrate and electrically connected to the electrode pad and the connection pad;
A connection pattern provided on the lower surface of the substrate, for electrically connecting the joining terminal and the connection pad;
A crystal element mounted on the electrode pad,
A temperature-sensitive element mounted on the connection pad;
A groove provided in the connection pattern;
Crystal device with
請求項1記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体の上面に設けられ、前記接合端子に電気的に接続された接合パッドと、
前記実装枠体の下面に設けられ、前記接合パッドに電気的に接続された外部端子と、
前記実装枠体の側面から上面に設けられ、前記外部端子と前記接合パッドとを電気的に接続する接合パターンと、を更に備え、
前記実装枠体の上面において、前記接合パターンを横断するように絶縁層が設けられた、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein
A bonding pad provided on an upper surface of the mounting frame body and electrically connected to the bonding terminal;
An external terminal provided on a lower surface of the mounting frame body and electrically connected to the bonding pad;
A bonding pattern that is provided on a side surface to an upper surface of the mounting frame body and electrically connects the external terminal and the bonding pad;
A crystal device, wherein an insulating layer is provided on an upper surface of the mounting frame so as to cross the bonding pattern.
請求項1記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体の上面に設けられ、前記接合端子に電気的に接続された接合パッドと、
前記実装枠体の下面に設けられ、前記接合パッドに電気的に接続された外部端子と、
前記実装枠体の側面から上面に設けられ、前記外部端子と前記接合パッドとを電気的に接続する接合パターンと、を更に備え、
前記実装枠体の上面において、前記接合パターンを横断するように窪み部が設けられた、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein
A bonding pad provided on an upper surface of the mounting frame body and electrically connected to the bonding terminal;
An external terminal provided on a lower surface of the mounting frame body and electrically connected to the bonding pad;
A bonding pattern that is provided on a side surface to an upper surface of the mounting frame body and electrically connects the external terminal and the bonding pad;
A crystal device, wherein a recess is provided on an upper surface of the mounting frame so as to cross the bonding pattern.
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体と前記基板によって形成された凹部が、平面透視した際に、前記電極パッドと重ならない位置に設けられた、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein:
A crystal device, wherein a concave portion formed by the mounting frame and the substrate is provided at a position where the concave portion does not overlap with the electrode pad when viewed through a plane.
請求項1乃至4のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記感温素子の長手方向が前記基板の長手方向と直交するように、前記感温素子が配置された、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein:
A crystal device, wherein the temperature-sensitive element is arranged such that a longitudinal direction of the temperature-sensitive element is orthogonal to a longitudinal direction of the substrate.
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記感温素子を被覆する絶縁性樹脂が設けられた、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein:
A quartz device provided with an insulating resin for covering the temperature-sensitive element.
請求項1乃至6のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体と前記基板との間に間隙部が設けられた、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 1, wherein:
A crystal device, wherein a gap is provided between the mounting frame and the substrate.
請求項7記載の水晶デバイスであって、
前記間隙部に絶縁性樹脂が設けられた、水晶デバイス。
The crystal device according to claim 7, wherein
A crystal device, wherein an insulating resin is provided in the gap.
請求項1乃至8のいずれか一つに記載の水晶デバイスを有する電子機器。   An electronic apparatus comprising the crystal device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021220542A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 株式会社村田製作所 Piezoelectric vibrator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013031944A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 京セラクリスタルデバイス株式会社 Piezoelectric device
JP2015091103A (en) * 2013-11-07 2015-05-11 京セラクリスタルデバイス株式会社 Temperature compensation type crystal oscillator
WO2015162948A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 株式会社村田製作所 Crystal oscillation device
JP2015226151A (en) * 2014-05-27 2015-12-14 京セラクリスタルデバイス株式会社 Crystal oscillator
JP2016032243A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 セイコーエプソン株式会社 Vibration device, electronic apparatus and mobile body
JP2016072645A (en) * 2014-09-26 2016-05-09 京セラクリスタルデバイス株式会社 Crystal oscillator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013031944A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 京セラクリスタルデバイス株式会社 Piezoelectric device
JP2015091103A (en) * 2013-11-07 2015-05-11 京セラクリスタルデバイス株式会社 Temperature compensation type crystal oscillator
WO2015162948A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 株式会社村田製作所 Crystal oscillation device
JP2015226151A (en) * 2014-05-27 2015-12-14 京セラクリスタルデバイス株式会社 Crystal oscillator
JP2016032243A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 セイコーエプソン株式会社 Vibration device, electronic apparatus and mobile body
JP2016072645A (en) * 2014-09-26 2016-05-09 京セラクリスタルデバイス株式会社 Crystal oscillator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021220542A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 株式会社村田製作所 Piezoelectric vibrator

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