JP5400634B2 - Piezoelectric oscillator - Google Patents

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Description

本発明は、パッケージ内に圧電振動子と電子回路素子とを収納した圧電発振器に関する。   The present invention relates to a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and an electronic circuit element are housed in a package.

圧電発振器の小型化が進む中で、コンデンサー、ＩＣなどの電子回路素子を圧電発振器のパッケージ内に面実装（フェースダウンボンディング）することが多くなってきている。また、圧電発振器の小型化に対応して、圧電発振器の背の高さを低くすることも求められている。たとえば、特許文献１または特許文献２に開示される圧電発振器は、パッケージ内部に溝部を形成して、電子回路素子の金属バンプが溝部に入るようにしている。   As the size of piezoelectric oscillators has been reduced, electronic circuit elements such as capacitors and ICs are often surface-mounted (face-down bonding) in a piezoelectric oscillator package. In response to the downsizing of the piezoelectric oscillator, it is also required to reduce the height of the piezoelectric oscillator. For example, in the piezoelectric oscillator disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, a groove is formed inside the package so that the metal bumps of the electronic circuit element enter the groove.

特開２００１−１７７０５５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-177055 特開２００９−０３８５３２号公報JP 2009-038532 A

しかし、電子回路素子がパッケージ内部に実装される際に、金属バンプの大きさに変動があったりすると、溝部から金属バンプが漏れ出るおそれがある。さらに圧電発振器の小型化が進む中で、電子回路素子に形成される複数の金属バンプの間隔は狭くなり、また、パッケージの内側底面などに形成される内部配線又は端子の間隔も狭くなってきている。そのため、溝部から漏れ出た金属バンプが隣り合う金属バンプまたは配線と短絡（ショート）することがある。   However, when the electronic circuit element is mounted inside the package, if the size of the metal bump varies, the metal bump may leak from the groove. As the size of piezoelectric oscillators is further reduced, the intervals between the metal bumps formed on the electronic circuit element are reduced, and the intervals between the internal wirings or terminals formed on the inner bottom surface of the package are also reduced. Yes. Therefore, the metal bump leaking from the groove may be short-circuited (short-circuited) with the adjacent metal bump or wiring.

第一態様に係る圧電発振器は、所定の振動数で振動する圧電振動片と、複数の電極パッドを有し圧電振動片を発振させる電子回路素子とを備える箱形状のパッケージと、パッケージを密封するリッドとを有する圧電発振器であって、複数の電極パッドに対応してパッケージの内面に形成された開口と底面とを含む複数の溝部と、溝部の底面に形成され、電極パッドが接合材を介して接合する接続電極と、を備え、溝部の開口の面積が、溝部における底面から所定の高さの断面の面積より小さい。   A piezoelectric oscillator according to a first aspect includes a box-shaped package including a piezoelectric vibrating piece that vibrates at a predetermined frequency, an electronic circuit element that has a plurality of electrode pads and oscillates the piezoelectric vibrating piece, and seals the package A piezoelectric oscillator having a lid, and a plurality of groove portions including openings and a bottom surface formed on an inner surface of the package corresponding to the plurality of electrode pads, and the bottom surface of the groove portion. A connecting electrode to be joined, and an area of the opening of the groove is smaller than an area of a cross section having a predetermined height from the bottom surface of the groove.

第二態様に係る圧電発振器は、第一態様において、所定の高さがゼロであり、底面が最大面積を有する。   In the first aspect, the piezoelectric oscillator according to the second aspect has a predetermined height of zero and a bottom surface having a maximum area.

第三態様に係る圧電発振器は、接合材は電極パッドに形成された金属バンプである。   In the piezoelectric oscillator according to the third aspect, the bonding material is a metal bump formed on the electrode pad.

第四態様に係る圧電発振器は、溝部の開口の直径がφ１００μｍ以上φ１２０μｍ以下である。   In the piezoelectric oscillator according to the fourth aspect, the diameter of the opening of the groove is from φ100 μm to φ120 μm.

第五態様に係る圧電発振器は、溝部の開口から底面までの深さが、１０μｍ以上２０μｍ以下である。   In the piezoelectric oscillator according to the fifth aspect, the depth from the opening of the groove to the bottom is 10 μm or more and 20 μm or less.

第六態様に係る圧電発振器は、第一態様において、接合材は電極パッドに塗布された導電性接着剤である。   In the piezoelectric oscillator according to the sixth aspect, in the first aspect, the bonding material is a conductive adhesive applied to the electrode pad.

第七態様に係る圧電発振器は、パッケージは側面部及びベースからなり、該ベースが平行平面板の第１基板部材と平行平面板の第２基板部材とにより構成され、第１基板部材は溝部の開口が形成され、第２基板部材は溝部の底面及び接続電極が形成されている。   In the piezoelectric oscillator according to the seventh aspect, the package includes a side surface portion and a base, and the base includes a first substrate member that is a parallel plane plate and a second substrate member that is a parallel plane plate, and the first substrate member is a groove portion. An opening is formed, and the bottom surface of the groove and the connection electrode are formed on the second substrate member.

第八態様に係る圧電発振器は、パッケージは側面部及びベースからなり、該ベースが第１基板部材と、第２基板部材と、第３基板部材とにより構成され、第１基板部材は溝部の開口が形成され、第２基板部材は前記溝部の開口よりも広い面積の断面を有する孔部が形成され、第３基板部材は前記溝部の底面となり接続電極が形成される。
第九態様に係る圧電発振器は、溝部がエッチング又は機械加工により設けられる。 In the piezoelectric oscillator according to the eighth aspect, the package includes a side surface portion and a base, and the base includes a first substrate member, a second substrate member, and a third substrate member, and the first substrate member is an opening of the groove portion. The second substrate member is formed with a hole having a cross section wider than the opening of the groove portion, and the third substrate member is a bottom surface of the groove portion to form a connection electrode.
In the piezoelectric oscillator according to the ninth aspect, the groove is provided by etching or machining.

本発明の圧電発振器は、パッケージの内面に形成された溝部から金属バンプが漏れ出ることを防ぐ。   The piezoelectric oscillator according to the present invention prevents the metal bumps from leaking from the groove formed on the inner surface of the package.

圧電発振器１００の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a piezoelectric oscillator 100. FIG. （ａ）は、図１のＡ−Ａにおける圧電発振器１００の断面図である。 （ｂ）は、図２（ａ）の点線部におけるベース１５の拡大断面図である。(A) is sectional drawing of the piezoelectric oscillator 100 in AA of FIG. (B) is an expanded sectional view of the base 15 in the dotted line part of Fig.2 (a). （ａ）は、第１基板部材１５１の平面図である。 （ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂにおける第１基板部材１５１の断面図である。FIG. 4A is a plan view of the first substrate member 151. (B) is sectional drawing of the 1st board | substrate member 151 in BB of Fig.3 (a). （ａ）は、第２基板部材１５２の平面図である。 （ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃにおける第２基板部材１５２の断面図である。 （ｃ）は、第２基板部材１５２の第１変形例１５２１の図４（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図である。 （ｄ）は、第２基板部材１５２の第２変形例１５２２の図４（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図である。FIG. 4A is a plan view of the second substrate member 152. FIG. (B) is sectional drawing of the 2nd board | substrate member 152 in CC of Fig.4 (a). FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4A of the first modification 1521 of the second substrate member 152. (D) is sectional drawing in CC of FIG.4 (a) of the 2nd modification 1522 of the 2nd board | substrate member 152. FIG. 電極パッド１２１上に接合材１２２の形成方法を説明するための図である。 （ａ）は、金ワイヤの先端を放電溶融させてボール状にした状態の図である。 （ｂ）は、電子回路素子上の電極パッドに金バンプを接合している状態の図である。 （ｃ）は、金ワイヤを切断した状態の図である。5 is a diagram for explaining a method of forming a bonding material 122 on an electrode pad 121. FIG. (A) is a figure of the state which carried out discharge melting of the front-end | tip of a gold wire, and was made into ball shape. (B) is a figure of the state which has joined the gold bump to the electrode pad on an electronic circuit element. (C) is the figure of the state which cut | disconnected the gold wire. フリップチップ実装法による電子回路素子１２とベース１５との接合方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the joining method of the electronic circuit element 12 and the base 15 by the flip-chip mounting method. （ａ）は、圧電発振器２００の断面図である。 （ｂ）は、ベース１５Ｂの断面図である。 （ｃ）は、ベース１５Ｂに電子回路素子１２を接合した状態の図である。FIG. 3A is a cross-sectional view of the piezoelectric oscillator 200. FIG. (B) is sectional drawing of the base 15B. (C) is the figure of the state which joined the electronic circuit element 12 to the base 15B. （ａ）は、ベース１５Ｃの断面図である。 （ｂ）は、ベース１５Ｃに電子回路素子１２を接合した状態の断面図である。 （ｃ）は、ベース１５Ｄの断面図である。 （ｄ）は、ベース１５Ｄに電子回路素子１２を接合した状態の断面図である。(A) is sectional drawing of the base 15C. (B) is sectional drawing of the state which joined the electronic circuit element 12 to the base 15C. (C) is sectional drawing of base 15D. (D) is sectional drawing of the state which joined the electronic circuit element 12 to base 15D. 圧電発振器３００の断面図である。2 is a cross-sectional view of a piezoelectric oscillator 300. FIG. 圧電発振器４００の断面図である。2 is a cross-sectional view of a piezoelectric oscillator 400. FIG.

（第１実施例）
図１は、圧電発振器１００の分解斜視図である。図１を参照して、圧電発振器１００の構成を説明する。 (First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the piezoelectric oscillator 100. The configuration of the piezoelectric oscillator 100 will be described with reference to FIG.

以下、圧電発振器１００の上方を+Ｚ軸方向、圧電振動片１１を固定している２つの導電性接着材１８を結ぶ方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに直交する方向をＹ軸方向として説明する。   Hereinafter, the upper direction of the piezoelectric oscillator 100 is in the + Z-axis direction, the direction connecting the two conductive adhesives 18 fixing the piezoelectric vibrating piece 11 is the X-axis direction, and the direction orthogonal to the X-axis direction and the Z-axis direction is The description will be made on the Y-axis direction.

＜圧電発振器１００の構成＞
圧電発振器１００は、パッケージ２０と、電子回路素子１２と、所定の振動数で振動する圧電振動片１１と、リッド３とから構成されている。パッケージ２０は、セラミックなどからなる側面部１４とベース１５とから構成される凹型の箱形状であり、側面部１４は第１側面部１４１と第２側面部１４２とから構成されている。 <Configuration of Piezoelectric Oscillator 100>
The piezoelectric oscillator 100 includes a package 20, an electronic circuit element 12, a piezoelectric vibrating piece 11 that vibrates at a predetermined frequency, and a lid 3. The package 20 has a concave box shape composed of a side surface portion 14 made of ceramic or the like and a base 15, and the side surface portion 14 is composed of a first side surface portion 141 and a second side surface portion 142.

電子回路素子１２の電極パッド１２１に形成された接合材１２２は、電極パッド１２１を介して電子回路素子１２内の回路と電気的に接続されている。電子回路素子１２は６カ所にある接合材１２２によってベース１５に実装され、圧電振動片１１は２つの導電性接着材１８によって第２側面部１４２に実装される。パッケージ２０はリッド１３によって封止される。   The bonding material 122 formed on the electrode pad 121 of the electronic circuit element 12 is electrically connected to a circuit in the electronic circuit element 12 through the electrode pad 121. The electronic circuit element 12 is mounted on the base 15 by bonding materials 122 at six locations, and the piezoelectric vibrating piece 11 is mounted on the second side surface portion 142 by two conductive adhesives 18. The package 20 is sealed with the lid 13.

導電性接着材１８は圧電振動片１１を固定するとともに、第２側面部内に形成されている導通部（図示せず）とベース１５の圧電振動片用電極１６１とを通して電子回路素子１２と圧電振動片１１を電気的に接続する。   The conductive adhesive 18 fixes the piezoelectric vibrating reed 11, and the electronic circuit element 12 and the piezoelectric vibration through the conductive portion (not shown) formed in the second side surface and the piezoelectric vibrating reed electrode 161 of the base 15. The pieces 11 are electrically connected.

圧電振動片１１として、たとえば、音叉型の振動片、ＡＴ振動片、または弾性表面波（ＳＡＷ）振動片が使用される。圧電振動片１１の素材には、主に水晶が用いられる。しかし、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電セラミックス等を用いることも可能である。圧電振動片１１が配置されるキャビティ（空間）内は真空または不活性ガスで満たす。これは、圧電振動片１１の周波数振動特性が経時変化しないようにするためである。   As the piezoelectric vibrating piece 11, for example, a tuning fork type vibrating piece, an AT vibrating piece, or a surface acoustic wave (SAW) vibrating piece is used. Quartz is mainly used as the material of the piezoelectric vibrating piece 11. However, it is also possible to use piezoelectric ceramics such as lithium tantalate and lithium niobate in addition to quartz. A cavity (space) in which the piezoelectric vibrating piece 11 is disposed is filled with a vacuum or an inert gas. This is to prevent the frequency vibration characteristics of the piezoelectric vibrating piece 11 from changing over time.

ベース１５は、圧電発振器１００の最下部に配置される。ベース１５には、＋Ｚ軸側表面の２カ所に圧電振動片１１の圧電振動片用電極１６１を有する。また、開口が円形である溝部１７が６カ所に形成されている。各溝部１７の底面にはそれぞれ接続電極１６２が形成されている。   The base 15 is disposed at the lowermost part of the piezoelectric oscillator 100. The base 15 has the piezoelectric vibrating reed electrodes 161 of the piezoelectric vibrating reed 11 at two locations on the surface on the + Z-axis side. Moreover, the groove part 17 whose opening is circular is formed in six places. A connection electrode 162 is formed on the bottom surface of each groove portion 17.

第２側面部１４２は、ベース１５上に配置されている。第１側面部１４１は、第２側面部１４２の上部に配置されている。リッド１３は、第１側面部１４１の上部に配置され圧電振動片１１及び電子回路素子１２をパッケージ２０のキャビティ内に密封する。   The second side surface portion 142 is disposed on the base 15. The first side surface portion 141 is disposed on the upper portion of the second side surface portion 142. The lid 13 is disposed above the first side surface portion 141 and seals the piezoelectric vibrating piece 11 and the electronic circuit element 12 in the cavity of the package 20.

電子回路素子１２は、リッド１３でパッケージ２０のキャビティ内が密封される前に、ベース１５の上に実装される。電子回路素子１２は、−Ｚ軸側の面にたとえば６枚の電極パッド１２１を有しており、各電極パッド１２１には金属バンプ１２２が形成される。電子回路素子１２は、各接合材１２２が溝部１７に入り接続電極１６２と電気的に接続される。電子回路素子１２は、圧電振動片１１と電気的に接続して発振回路を形成する。   The electronic circuit element 12 is mounted on the base 15 before the inside of the cavity of the package 20 is sealed with the lid 13. The electronic circuit element 12 has, for example, six electrode pads 121 on the surface on the −Z axis side, and metal bumps 122 are formed on each electrode pad 121. In the electronic circuit element 12, each bonding material 122 enters the groove portion 17 and is electrically connected to the connection electrode 162. The electronic circuit element 12 is electrically connected to the piezoelectric vibrating piece 11 to form an oscillation circuit.

圧電振動片１１は、リッド１３でパッケージ２０のキャビティ内が密封される前に、第２側面部１４２の上部に実装される。圧電振動片１１は、導電性接着材１８によって第２側面部１４２に２カ所で固定されるとともに、ベース１５上の圧電振動片用電極１６１を通して電子回路素子１２と電気的に接続される。   The piezoelectric vibrating piece 11 is mounted on the upper portion of the second side surface portion 142 before the inside of the cavity of the package 20 is sealed with the lid 13. The piezoelectric vibrating reed 11 is fixed to the second side surface portion 142 at two locations by the conductive adhesive 18 and is electrically connected to the electronic circuit element 12 through the piezoelectric vibrating reed electrode 161 on the base 15.

さらに、図２を参照して圧電発振器１００の詳細な説明をする。
図２（ａ）は、図１のＡ−Ａにおける圧電発振器１００の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の点線部におけるベース１５の拡大断面図である。 Further, the piezoelectric oscillator 100 will be described in detail with reference to FIG.
2A is a cross-sectional view of the piezoelectric oscillator 100 taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the base 15 taken along the dotted line in FIG.

ベース１５は、平行平面板の第１基板部材１５１と平行平面板の第２基板部材１５２とにより構成されている。第１基板部材１５１は、ベース１５の下面を形成する。第１基板部材１５１の−Ｚ軸側の面には外部端子１６３が形成されており、第１基板部材１５１の＋Ｚ軸側の面には接続電極１６２が形成されている。接続電極１６２と外部端子１６３とは第１基板部材１５１の内部に形成されている導通部１６４によって電気的に接続されている。第２基板部材１５２は、ベース１５の上面を形成する。第２基板部材１５２には、６カ所に孔部１７１が形成されており、この孔部１７１はベース１５の溝部１７（図２（ｂ）参照）を形成している。   The base 15 includes a first substrate member 151 that is a plane-parallel plate and a second substrate member 152 that is a plane-parallel plate. The first substrate member 151 forms the lower surface of the base 15. An external terminal 163 is formed on the surface of the first substrate member 151 on the −Z axis side, and a connection electrode 162 is formed on the surface of the first substrate member 151 on the + Z axis side. The connection electrode 162 and the external terminal 163 are electrically connected by a conduction part 164 formed inside the first substrate member 151. The second substrate member 152 forms the upper surface of the base 15. The second substrate member 152 has six hole portions 171 formed therein, and the hole portions 171 form groove portions 17 of the base 15 (see FIG. 2B).

ベース１５に形成された複数の溝部１７は、開口１７２と底面１７３とを有し、底面１７３には接続電極１６２が形成されている。また、溝部１７は開口１７２より底面１７３の方が広くテーパー状になっている。   The plurality of groove portions 17 formed in the base 15 have an opening 172 and a bottom surface 173, and a connection electrode 162 is formed on the bottom surface 173. Further, the groove portion 17 has a taper shape in which the bottom surface 173 is wider than the opening 172.

また、第２基板部材１５２の表面には、圧電振動片用電極１６１（図１参照）が形成されている。圧電振動片用電極１６１は第１基板部材１５１を通して圧電振動片１１を外部と電気的に接続する。   In addition, a piezoelectric vibrating piece electrode 161 (see FIG. 1) is formed on the surface of the second substrate member 152. The piezoelectric vibrating reed electrode 161 electrically connects the piezoelectric vibrating reed 11 to the outside through the first substrate member 151.

第２側面部１４２は、第２基板部材１５２上に形成される枠であり、電子回路素子１２を囲むように配置される。第２側面部１４２の上部には圧電振動片１１が実装される。そのため、第２側面部１４２の内部には、圧電振動片１１を電子回路素子１２に電気的に接続するための導通部（図示せず）が形成されている。   The second side surface portion 142 is a frame formed on the second substrate member 152 and is disposed so as to surround the electronic circuit element 12. The piezoelectric vibrating piece 11 is mounted on the upper portion of the second side surface portion 142. Therefore, a conductive portion (not shown) for electrically connecting the piezoelectric vibrating piece 11 to the electronic circuit element 12 is formed inside the second side surface portion 142.

第１側面部１４１は、第２基板部材１４２の上に形成される枠であり、圧電振動片１１を囲むように配置される。   The first side surface portion 141 is a frame formed on the second substrate member 142 and is disposed so as to surround the piezoelectric vibrating piece 11.

リッド１３は、第１側面部１４１の上部に配置され、封止材（図示しない）によって第１側面部１４１に接着される。   The lid 13 is disposed on the upper portion of the first side surface portion 141 and bonded to the first side surface portion 141 with a sealing material (not shown).

側面部１４とベース１５とからなるパッケージ２０は、グリーンシートを積層して焼成することにより作製される。焼成される前のセラミックスのシートはグリーンシートと呼ばれる。例えば、第１基板部材１５１の作製においては、まずグリーンシートに導通部１６４の穴がパンチングにより開けられる。そして、銅などを含む導体ペーストが接続電極１６２と外部端子１６３と導通部１６４とに印刷される。また、第２基板部材１５２の作製においては、まずグリーンシートに孔部１７１のテーパー穴がパンチングにより開けられる。   The package 20 including the side surface portion 14 and the base 15 is manufactured by laminating and firing green sheets. The ceramic sheet before firing is called a green sheet. For example, in the production of the first substrate member 151, first, a hole of the conductive portion 164 is formed in the green sheet by punching. Then, a conductive paste containing copper or the like is printed on the connection electrode 162, the external terminal 163, and the conduction portion 164. In manufacturing the second substrate member 152, first, a tapered hole of the hole 171 is formed in the green sheet by punching.

さらに第１側面部１４１および第２側面部１４２も、グリーンシートのパンチングにより形成される。このようにして形成された第１基板部材１５１、第２基板部材１５２、第１側面部１４１および第２側面部１４２のグリーンシートは重ね合わされ焼成される。これにより、パッケージ２０が形成される。   Furthermore, the first side surface portion 141 and the second side surface portion 142 are also formed by punching a green sheet. The green sheets of the first substrate member 151, the second substrate member 152, the first side surface portion 141, and the second side surface portion 142 formed in this way are overlaid and fired. Thereby, the package 20 is formed.

パッケージ２０は、パッケージ２０の内側が窒素雰囲気や真空に保たれ、内側に実装される圧電振動片１１と電子回路素子１２とをホコリ等の異物や油等の汚れから保護している。また、パッケージ２０は強度的に優れ、電気絶縁性が高い。   The package 20 keeps the inside of the package 20 in a nitrogen atmosphere or a vacuum, and protects the piezoelectric vibrating reed 11 and the electronic circuit element 12 mounted on the inside from foreign matters such as dust and dirt such as oil. The package 20 is excellent in strength and has high electrical insulation.

＜第１基板部材の構成＞
図３（ａ）は、第１基板部材１５１の＋Ｚ側の平面図である。接続電極１６２は、Ｘ軸方向に２列、Ｙ軸方向に３列に並んでおり、計６本の接続電極１６２が形成されている。また、第１基板部材１５１の＋Ｚ軸側の面の＋Ｙ軸側には２つの圧電振動片用電極１６１がＸ軸方向に並んで配置されている。図３（ａ）には、電子回路素子１２（一点鎖線）と接合材１２２（点線）とが実装される位置を記載してある。電子回路素子１２は、６カ所に存在する接合材１２２が第１基板部材１５１上の６本の接続電極１６２とそれぞれ重なる位置に配置される。 <Configuration of first substrate member>
FIG. 3A is a plan view of the first substrate member 151 on the + Z side. The connection electrodes 162 are arranged in two rows in the X-axis direction and three rows in the Y-axis direction, and a total of six connection electrodes 162 are formed. In addition, two piezoelectric vibrating piece electrodes 161 are arranged side by side in the X-axis direction on the + Y-axis side of the surface on the + Z-axis side of the first substrate member 151. FIG. 3A shows a position where the electronic circuit element 12 (one-dot chain line) and the bonding material 122 (dotted line) are mounted. The electronic circuit element 12 is disposed at a position where the bonding material 122 existing at six locations overlaps the six connection electrodes 162 on the first substrate member 151.

図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂにおける第１基板部材１５１の断面図である。第１基板部材１５１の上面には接続電極１６２が、下面には外部端子１６３が印刷される。接続電極１６２と外部端子１６３とは導通部１６４によって電気的に接続されている。接続電極１６２上には接合材１２２が接続される。   FIG. 3B is a cross-sectional view of the first substrate member 151 taken along line BB in FIG. A connection electrode 162 is printed on the upper surface of the first substrate member 151, and an external terminal 163 is printed on the lower surface. The connection electrode 162 and the external terminal 163 are electrically connected by a conduction portion 164. A bonding material 122 is connected on the connection electrode 162.

＜第２基板部材の構成＞
図４（ａ）は、第２基板部材１５２の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃにおける第２基板部材１５２の断面図である。第２基板部材１５２は電子回路素子１２の接合部１２２のＸＹ面の位置に合わせて６つの孔部１７１が形成される。孔部１７１はテーパー状に開けられており、孔部１７１の＋Ｚ軸側の開口の直径ＤＡは−Ｚ軸側の開口の直径ＤＢよりも小さい。 <Configuration of second substrate member>
4A is a plan view of the second substrate member 152, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the second substrate member 152 taken along the line CC in FIG. 4A. Six holes 171 are formed in the second substrate member 152 in accordance with the position of the XY plane of the joint 122 of the electronic circuit element 12. The hole 171 is tapered, and the diameter DA of the opening on the + Z-axis side of the hole 171 is smaller than the diameter DB of the opening on the −Z-axis side.

孔部１７１は、第２基板部材１５２にパンチングもしくは切削機械加工を行うことにより形成することができる。   The hole 171 can be formed by performing punching or cutting machining on the second substrate member 152.

（フリップチップ実装法）
圧電振動器１００の電子回路素子１２とベース１５との接合には、フリップチップ実装法が用いられる。フリップチップ実装法は、電子回路素子１２の電極パッド１２１上に形成した接合材１２２を、ベース１５の接続電極１６２上に熱圧着によって接合する実装方法である。図５及び図６を参照して、フリップチップ実装法による電子回路素子１２とベース１５との接合方法の説明をする。 (Flip chip mounting method)
For joining the electronic circuit element 12 and the base 15 of the piezoelectric vibrator 100, a flip chip mounting method is used. The flip chip mounting method is a mounting method in which a bonding material 122 formed on the electrode pad 121 of the electronic circuit element 12 is bonded onto the connection electrode 162 of the base 15 by thermocompression bonding. With reference to FIG.5 and FIG.6, the joining method of the electronic circuit element 12 and the base 15 by the flip-chip mounting method is demonstrated.

＜金属バンプの形成＞
図５は、電極パッド１２１上に接合材１２２の形成方法を説明するための図である。フリップチップ実装法では接合材１２２に金属バンプが用いられる。ここでは接合材１２２を金属バンプ１２２とし、金属バンプの素材が金（Ａｕ）である場合について説明する。 <Formation of metal bumps>
FIG. 5 is a view for explaining a method of forming the bonding material 122 on the electrode pad 121. In the flip chip mounting method, metal bumps are used for the bonding material 122. Here, the case where the bonding material 122 is the metal bump 122 and the material of the metal bump is gold (Au) will be described.

図５（ａ）は、キャピラリ１９にセットされた金ワイヤ１６を示した図である。まず、金ワイヤ１６は、細いガラス管であるキャピラリ１９にセットされる。そして、金ワイヤ１６の先端は、放電溶融されてボール状にされる。ボール状の金ワイヤ１６Ａの直径ＢＳは、放電溶融を行う際の印加電圧を変化させることによってコントロールすることができる。   FIG. 5A is a view showing the gold wire 16 set in the capillary 19. First, the gold wire 16 is set in a capillary 19 that is a thin glass tube. Then, the tip of the gold wire 16 is discharged and melted into a ball shape. The diameter BS of the ball-shaped gold wire 16A can be controlled by changing the applied voltage at the time of discharge melting.

図５（ｂ）は、電子回路素子１２上の電極パッド１２１にボール状の金ワイヤ１６Ａを接合している状態を示した図である。金ワイヤ１６の先端をボール状にした後、ボール状の金ワイヤ１６Ａを電極パッド１２１上に押し当て、超音波を使用して熱圧着する。   FIG. 5B is a view showing a state in which a ball-shaped gold wire 16 </ b> A is bonded to the electrode pad 121 on the electronic circuit element 12. After making the tip of the gold wire 16 into a ball shape, the ball-shaped gold wire 16A is pressed onto the electrode pad 121 and thermocompression bonded using ultrasonic waves.

図５（ｃ）は、金ワイヤ１６を切断した状態の図である。ボール状の金ワイヤ１６Ａを電子回路素子１２上の電極パッド１２１に接合した後、金ワイヤ１６を切断して金属バンプ１２２が形成される。その後、金属バンプ１２２のレベリングを行い、電子回路素子１２上の全ての金属バンプ１２２の高さをＢＴＢに揃える。金属バンプ１２２の直径ＢＨＢはボール状の金ワイヤ１６Ａの直径ＢＳよりも大きくなる。   FIG. 5C is a diagram showing a state in which the gold wire 16 is cut. After the ball-shaped gold wire 16A is bonded to the electrode pad 121 on the electronic circuit element 12, the gold wire 16 is cut to form the metal bumps 122. Thereafter, the metal bumps 122 are leveled, and the heights of all the metal bumps 122 on the electronic circuit element 12 are made equal to the BTB. The diameter BHB of the metal bump 122 is larger than the diameter BS of the ball-shaped gold wire 16A.

＜電子回路素子１２とベース１５との接合＞
図６（ａ）は、電子回路素子１２がベース１５に取り付けられる前の図である。電子回路素子１２の位置は、金属バンプ１２２がベース１５の溝部１７の真上にくるように調整される。電子回路素子１２がベース１５に取り付けるためには、電子回路素子１２がベース１５に取り付けられる前の金属バンプ１２２の高さＢＴＢが溝部１７の深さＤＥよりも大きくなければならない。また、金属バンプ１２２の直径ＢＨＢは、ベース１５の溝部１７の開口１７２の直径ＤＡ（外周部１７４）よりも小さくなければならない。 <Junction of Electronic Circuit Element 12 and Base 15>
FIG. 6A is a view before the electronic circuit element 12 is attached to the base 15. The position of the electronic circuit element 12 is adjusted so that the metal bump 122 is directly above the groove portion 17 of the base 15. In order for the electronic circuit element 12 to be attached to the base 15, the height BTB of the metal bump 122 before the electronic circuit element 12 is attached to the base 15 must be greater than the depth DE of the groove portion 17. Further, the diameter BHB of the metal bump 122 must be smaller than the diameter DA (outer peripheral portion 174) of the opening 172 of the groove portion 17 of the base 15.

図６（ｂ）は、金属バンプ１２２を接続電極１６２に接触させた状態の図である。図６（ｂ）の状態で、超音波ホーン２１を用いて金属バンプ１２２に超音波振動と荷重とが与えられる。超音波振動により金属バンプ１２２が塑性変形し、固相拡散によって金属バンプ１２２が接続電極１６２に接合する。   FIG. 6B is a diagram showing a state in which the metal bump 122 is in contact with the connection electrode 162. In the state of FIG. 6B, ultrasonic vibration and a load are applied to the metal bump 122 using the ultrasonic horn 21. The metal bump 122 is plastically deformed by ultrasonic vibration, and the metal bump 122 is joined to the connection electrode 162 by solid phase diffusion.

図６（ｃ）は、電子回路素子１２がベース１５に取り付けられた状態の図である。電子回路素子１２がベース１５に取り付けられている状態での金属バンプ１２２の高さをＢＴＡ、直径をＢＨＡとする。金属バンプ１２２の高さＢＴＡは、電子回路素子１２がベース１５に取り付けられる前の金属バンプ１２２の高さＢＴＢより低く、また溝部１７の開口１７２の深さＤＥより高い。圧電発振器１００の背を低くするためにはＢＴＡの高さは低い方が好ましい。   FIG. 6C is a diagram showing a state in which the electronic circuit element 12 is attached to the base 15. The height of the metal bump 122 in a state where the electronic circuit element 12 is attached to the base 15 is BTA, and the diameter is BHA. The height BTA of the metal bump 122 is lower than the height BTB of the metal bump 122 before the electronic circuit element 12 is attached to the base 15 and higher than the depth DE of the opening 172 of the groove portion 17. In order to reduce the height of the piezoelectric oscillator 100, the height of the BTA is preferably low.

溝部１７の深さＤＥについて説明する。接続電極１６２の厚さＥＡは約１０μｍである。また、電子回路素子１２がベース１５に取り付けられている状態での金属バンプ１２２の高さＢＴＡは、圧電発振器１００の背を低くすることを考慮すると２０μｍ程度とすることが良い。そのため、溝部１７の深さＤＥは０μｍから約２０μｍの範囲にすることが好ましい。一方、金属バンプ１２２が電子回路素子１２の回路面まで流出することを防ぐため、溝部１７の開口１７２の位置は金属バンプ１２２の高さの半分よりも高い位置にあることが好ましい。そのため、溝部１７の深さＤＥは１０μｍから２０μｍの範囲にあることが望ましい。   The depth DE of the groove part 17 will be described. The thickness EA of the connection electrode 162 is about 10 μm. In addition, the height BTA of the metal bump 122 in a state in which the electronic circuit element 12 is attached to the base 15 is preferably about 20 μm in consideration of reducing the height of the piezoelectric oscillator 100. Therefore, the depth DE of the groove portion 17 is preferably in the range of 0 μm to about 20 μm. On the other hand, in order to prevent the metal bump 122 from flowing out to the circuit surface of the electronic circuit element 12, the position of the opening 172 of the groove 17 is preferably higher than half the height of the metal bump 122. Therefore, it is desirable that the depth DE of the groove portion 17 is in the range of 10 μm to 20 μm.

次に、溝部１７の開口１７２の直径ＤＡについて説明する。電子回路素子１２の実装前の金属バンプ１２２の大きさＢＨＢは約９０μｍから１００μｍ、実装後の金属バンプ１２２の大きさＢＨＡは約１００μｍから１２０μｍとすることが良い。これらの金属バンプ１２２の直径の寸法は、電子回路素子１２とベース１５との接着強度を考慮すると、これ以上小さくすることは難しい。そのため、溝部１７の開口１７２の直径ＤＡは実装時の位置精度を考慮すると、最低としてφ１００μｍ以上は必要である。また、電子回路素子１２の実装後の金属バンプ１２２の最大直径は約φ１２０μｍであることから、圧電発振器１００の大きさをできる限り小さくするために、溝部１７の開口１７２の直径ＤＡはφ１２０μｍ以下であることが望ましい。すなわち、溝部１７の開口１７２の直径ＤＡはφ１００μｍからφ１２０μｍの範囲にあることが望ましい。   Next, the diameter DA of the opening 172 of the groove portion 17 will be described. The size BHB of the metal bump 122 before mounting the electronic circuit element 12 is preferably about 90 μm to 100 μm, and the size BHA of the metal bump 122 after mounting is preferably about 100 μm to 120 μm. Considering the adhesive strength between the electronic circuit element 12 and the base 15, it is difficult to reduce the diameter of the metal bumps 122. Therefore, the diameter DA of the opening 172 of the groove portion 17 is required to be at least φ100 μm or more in consideration of the positional accuracy at the time of mounting. In addition, since the maximum diameter of the metal bump 122 after mounting the electronic circuit element 12 is about φ120 μm, the diameter DA of the opening 172 of the groove portion 17 is φ120 μm or less in order to reduce the size of the piezoelectric oscillator 100 as much as possible. It is desirable to be. That is, the diameter DA of the opening 172 of the groove portion 17 is desirably in the range of φ100 μm to φ120 μm.

一方、溝部１７の底面１７３の直径ＤＢはできる限り大きい方が好ましい。金属バンプ１２２が大きい場合であっても、電子回路素子１２の回路面まで流出することを防ぐことができるためである。   On the other hand, the diameter DB of the bottom surface 173 of the groove part 17 is preferably as large as possible. This is because even if the metal bump 122 is large, it can be prevented from flowing out to the circuit surface of the electronic circuit element 12.

電子回路素子１２は、接合材１２２を溝部１７の中に入れて実装される。そのため、ベース１５と電子回路素子１２との間隔を狭くすることができる。これにより、圧電発振器１００を低背化できる。また、電子回路素子１２をベース１５にフリップチップ実装するとき、接合材１２２（金バンプ）の一部が突出した形状に塑性変形して、接合材１２２に突出部が形成される場合がある。しかし、溝部１７における開口１７２の外周部１７４が壁となり、接合材１２２の突出部が、電子回路素子１２や他の接合材１２２等まで延出することを防止する。したがって電子回路素子１２の損傷や電気的な短絡を回避できる。   The electronic circuit element 12 is mounted with the bonding material 122 placed in the groove portion 17. Therefore, the distance between the base 15 and the electronic circuit element 12 can be reduced. Thereby, the piezoelectric oscillator 100 can be reduced in height. Further, when the electronic circuit element 12 is flip-chip mounted on the base 15, a part of the bonding material 122 (gold bump) may be plastically deformed into a protruding shape, and a protruding portion may be formed in the bonding material 122. However, the outer peripheral portion 174 of the opening 172 in the groove portion 17 serves as a wall, and the protruding portion of the bonding material 122 is prevented from extending to the electronic circuit element 12, the other bonding material 122, or the like. Therefore, damage to the electronic circuit element 12 and electrical short circuit can be avoided.

孔部１７１の断面のテーパーは曲線状でも直線状でもよい。図４（ｃ）と図４（ｄ）とに第２基板部材１５２の変形例を示す。   The taper of the cross section of the hole 171 may be curved or linear. FIG. 4C and FIG. 4D show a modified example of the second substrate member 152.

図４（ｃ）は、第２基板部材１５２の第１変形例１５２１の図４（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図である。第２基板部材１５２の第１変形例１５２１では、孔部１７１の断面のテーパーが孔部１７１を外側に膨らませるような曲線なっており、孔部１７１の内部体積が第２基板部材１５２の孔部１７１に比べて増大している。そのため、第２基板部材の第１変形例１５２１は接合材１２２が溝部１７よりあふれ出るおそれを第２基板部材１５２に比べて低減することができる。   FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4A of the first modified example 1521 of the second substrate member 152. In the first modified example 1521 of the second substrate member 152, the taper of the cross section of the hole portion 171 is a curve that causes the hole portion 171 to expand outward, and the internal volume of the hole portion 171 is the hole of the second substrate member 152. It is increased as compared with the portion 171. Therefore, the first modification 1521 of the second substrate member can reduce the possibility that the bonding material 122 overflows from the groove portion 17 as compared with the second substrate member 152.

図４（ｄ）は、第２基板部材１５２の第２変形例１５２２の図４（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図である。第２基板部材１５２の第２変形例１５２２では、孔部１７１の断面のテーパーが孔部１７１を内側に膨らませるような曲線なっている。孔部１７１の内部体積は第２基板部材１５２の孔部１７１に比べて減少しているものの、孔部１７１が円筒状の第２基板部材（不図示）に比べ孔部１７１の体積は増大しており、接合材１２２が溝部１７よりあふれ出る可能性を低減する効果は得ることができる。   FIG. 4D is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4A of the second modification 1522 of the second substrate member 152. In the second modified example 1522 of the second substrate member 152, the taper of the cross section of the hole 171 is a curve that causes the hole 171 to expand inward. Although the internal volume of the hole 171 is smaller than that of the hole 171 of the second substrate member 152, the volume of the hole 171 is larger than that of the cylindrical second substrate member (not shown). Therefore, the effect of reducing the possibility that the bonding material 122 overflows from the groove portion 17 can be obtained.

（第２実施例）
図７を参照して、第１実施例のベース１５とは異なる形状を有するベース１５Ｂが用いられた圧電発振器２００について説明する。 (Second embodiment)
A piezoelectric oscillator 200 using a base 15B having a shape different from that of the base 15 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図７（ａ）は、圧電発振器２００の断面図である。図７（ｂ）は、ベース１５Ｂの断面図である。図７（ｃ）は、ベース１５Ｂに電子回路素子１２を接合した状態の断面図である。圧電発振器２００のベース１５Ｂは、圧電発振器１００のベース１５とは異なる形状を有している。ベース１５Ｂが３つの部材により構成されている。圧電発振器２００のその他の構成に関しては圧電発振器１００と同様である。   FIG. 7A is a cross-sectional view of the piezoelectric oscillator 200. FIG. 7B is a cross-sectional view of the base 15B. FIG. 7C is a cross-sectional view of the electronic circuit element 12 bonded to the base 15B. The base 15B of the piezoelectric oscillator 200 has a shape different from that of the base 15 of the piezoelectric oscillator 100. The base 15B is composed of three members. Other configurations of the piezoelectric oscillator 200 are the same as those of the piezoelectric oscillator 100.

ベース１５Ｂは、第１基板部材１５１と、第３基板部材１５３と、第４基板部材１５４とにより構成されている。第４基板部材１５４は複数の孔部１７１Ｂを有しており、ベース部材１５Ｂの最上面に配置される平行平面板である。第３基板部材１５３は、複数の孔部１７１Ａを有しており、第１基板部材１５１と第４基板部材１５４との間に配置される平行平面板である。孔部１７１Ａと孔部１７１Ｂとが、ベース１５Ｂの溝部１７ａを形成している。第１基板部材１５１はベース１５Ｂの最下部であり、第３基板部材１５３の下部に配置される。孔部１７１Ａと孔部１７１Ｂとの形状はたとえば円筒形であり、第３基板部材１５３と第４基板部材１５４とは孔部１７１Ａの中心軸と孔部１７１Ｂの中心軸が重なるように配置される。第４基板部材１５４の孔部１７１Ｂの直径ＤＡａは、金属バンプ１２２の直径ＢＨＡより大きいが第３基板部材１５３の孔部１７１Ａの直径ＤＢよりも小さい。   The base 15 </ b> B includes a first substrate member 151, a third substrate member 153, and a fourth substrate member 154. The fourth substrate member 154 has a plurality of holes 171B, and is a parallel flat plate disposed on the uppermost surface of the base member 15B. The third substrate member 153 has a plurality of holes 171 </ b> A, and is a parallel flat plate disposed between the first substrate member 151 and the fourth substrate member 154. The hole 171A and the hole 171B form a groove 17a of the base 15B. The first substrate member 151 is the lowermost part of the base 15 </ b> B and is disposed below the third substrate member 153. The shape of the hole 171A and the hole 171B is, for example, a cylindrical shape, and the third substrate member 153 and the fourth substrate member 154 are arranged such that the central axis of the hole 171A and the central axis of the hole 171B overlap. . The diameter DAa of the hole 171B of the fourth substrate member 154 is larger than the diameter BHA of the metal bump 122, but smaller than the diameter DB of the hole 171A of the third substrate member 153.

第４基板部材１５４の溝部１７の開口の直径ＤＡａは、金属バンプ１２２が電子回路素子１２上に流れ出すことを防いでいる。また、第３基板部材１５３の孔部１７１Ａの直径ＤＢが金属バンプ１２２の直径ＢＨＡより大きいため、余分な金属バンプ１２２は第３基板部材１５３の孔部１７１Ａ内に逃すことができる。これらのことにより、金属バンプ１２２が電子回路素子１２上に流れ出ることを防ぐことができる。   The diameter DAa of the opening of the groove portion 17 of the fourth substrate member 154 prevents the metal bump 122 from flowing onto the electronic circuit element 12. Further, since the diameter DB of the hole 171A of the third substrate member 153 is larger than the diameter BHA of the metal bump 122, the excess metal bump 122 can escape into the hole 171A of the third substrate member 153. By these things, it can prevent that the metal bump 122 flows out on the electronic circuit element 12. FIG.

また、溝部１７ａの深さＤＥａは圧電発振器１００のベース１５と同様に、１０μｍから２０μｍの範囲にあることが望ましく、溝部１７ａの開口の直径ＤＡａはφ１００μｍからφ１２０μｍの範囲にあることが望ましい。   Further, the depth DEa of the groove portion 17a is desirably in the range of 10 μm to 20 μm, similarly to the base 15 of the piezoelectric oscillator 100, and the diameter DAa of the opening of the groove portion 17a is desirably in the range of φ100 μm to φ120 μm.

図８を参照して、ベース１５Ｂの変形例であるベース１５Ｃ及びベース１５Ｄについて説明する。   With reference to FIG. 8, the base 15C and the base 15D which are modifications of the base 15B will be described.

図８（ａ）は、ベース１５Ｃの断面図である。ベース１５Ｃは、第１基板部材１５１と、第５基板部材１５５と、第６基板部材１５６とにより構成されている。第１基板部材１５１はベース１５Ｃの最下部に配置されている。第６基板部材１５６は複数の孔部１７１Ｄを有しており、ベース部材１５Ｃの最上面に配置される平行平面板である。第５基板部材１５５は、複数の孔部１７１Ｃを有しており、第１基板部材１５１と第６基板部材１５６との間に配置される平行平面板である。孔部１７１Ｃと孔部１７１Ｄとが、ベース１５Ｃの溝部１７ｂを形成している。孔部１７１Ｃ及び孔部１７１Ｄはテーパー状に開けられている。孔部１７１Ｄの−Ｚ軸側の開口面の直径ＤＣｂは＋Ｚ軸側の開口面の直径ＤＡｂよりも大きい。また、直径ＤＣｂは孔部１７１Ｃの＋Ｚ軸側の開口面の直径でもあり、直径ＤＡｂは孔部１７１Ｃの−Ｚ軸側の開口面の直径でもある。直径ＤＣｂは溝部１７ｂの最大内径となっている。つまり、溝部１７ｂの開口面の面積は、溝部１７ｂの直径ＤＣｂを有する断面の面積よりも小さい。第５基板部材１５５と第６基板部材１５６とは孔部１７１Ｃの中心軸と孔部１７１Ｄの中心軸が重なるように配置される。   FIG. 8A is a cross-sectional view of the base 15C. The base 15 </ b> C includes a first substrate member 151, a fifth substrate member 155, and a sixth substrate member 156. The first substrate member 151 is disposed at the lowermost part of the base 15C. The sixth substrate member 156 has a plurality of holes 171D, and is a parallel flat plate disposed on the uppermost surface of the base member 15C. The fifth substrate member 155 has a plurality of holes 171 </ b> C and is a parallel flat plate disposed between the first substrate member 151 and the sixth substrate member 156. The hole 171C and the hole 171D form a groove 17b of the base 15C. The hole 171C and the hole 171D are tapered. The diameter DCb of the opening surface on the −Z axis side of the hole 171D is larger than the diameter DAb of the opening surface on the + Z axis side. The diameter DCb is also the diameter of the opening surface on the + Z-axis side of the hole 171C, and the diameter DAb is also the diameter of the opening surface on the −Z-axis side of the hole 171C. The diameter DCb is the maximum inner diameter of the groove portion 17b. That is, the area of the opening surface of the groove portion 17b is smaller than the area of the cross section having the diameter DCb of the groove portion 17b. The fifth substrate member 155 and the sixth substrate member 156 are arranged such that the central axis of the hole 171C and the central axis of the hole 171D overlap.

図８（ｂ）は、ベース１５Ｃに電子回路素子１２を接合した状態の断面図である。第６基板部材１５６の溝部１７Ｄの開口の直径ＤＡｂは、金属バンプ１２２が電子回路素子１２上に流れ出すことを防いでいる。また、溝部１７ｂの最大内径である直径ＤＣｂは金属バンプ１２２の直径ＢＨＡよりも大きく、余分な金属バンプ１２２を溝部１７ｂ内に逃すことができる。   FIG. 8B is a cross-sectional view of the electronic circuit element 12 bonded to the base 15C. The diameter DAb of the opening of the groove portion 17D of the sixth substrate member 156 prevents the metal bump 122 from flowing out onto the electronic circuit element 12. Further, the diameter DCb, which is the maximum inner diameter of the groove portion 17b, is larger than the diameter BHA of the metal bump 122, so that the excess metal bump 122 can escape into the groove portion 17b.

図８（ｃ）は、ベース１５Ｄの断面図である。ベース１５Ｄは、第１基板部材１５１と、第７基板部材１５７と、第８基板部材１５８とにより構成されており、第１基板部材１５１はベース１５Ｄの最下部に、第８基板部材１５８は最上部に、第７基板部材１５７は第１基板部材１５１と第８基板部材１５８との間に配置される。第７基板部材１５７と、第８基板部材１５８とは複数の孔部１７１Ｅ及び孔部１７１Ｆを有しており、これらの孔部はベース１５Ｃの孔部１７１Ｃ及び孔部１７１Ｄの直線状のテーパー部が曲線状になった形状をしている。孔部１７１Ｅと孔部１７１Ｆとで溝部１７ｃを形成しており、溝部１７ｃの最大内径が直径ＤＣｃとなっている。つまり、溝部１７ｃの開口面の面積は、溝部１７ｃの直径ＤＣｃを有する断面の面積よりも小さい。   FIG. 8C is a cross-sectional view of the base 15D. The base 15D is composed of a first substrate member 151, a seventh substrate member 157, and an eighth substrate member 158. The first substrate member 151 is at the bottom of the base 15D, and the eighth substrate member 158 is at the bottom. At the top, the seventh substrate member 157 is disposed between the first substrate member 151 and the eighth substrate member 158. The seventh substrate member 157 and the eighth substrate member 158 have a plurality of holes 171E and holes 171F, and these holes are linear tapered portions of the holes 171C and 171D of the base 15C. Has a curved shape. The hole portion 171E and the hole portion 171F form a groove portion 17c, and the maximum inner diameter of the groove portion 17c is the diameter DCc. That is, the area of the opening surface of the groove portion 17c is smaller than the area of the cross section having the diameter DCc of the groove portion 17c.

図８（ｄ）は、ベース１５Ｄに電子回路素子１２を接合した状態の断面図である。ベース１５Ｄもベース１５Ｃと同様に、第８基板部材１５８の溝部１７Ｅの開口の直径ＤＡｃは、金属バンプ１２２が電子回路素子１２上に流れ出すことを防いでいる。また、溝部１７ｃの最大内径である直径ＤＣｃは金属バンプ１２２の直径ＢＨＡよりも大きく、余分な金属バンプ１２２を溝部１７ｃ内に逃すことができる。   FIG. 8D is a cross-sectional view of the electronic circuit element 12 bonded to the base 15D. Similarly to the base 15C, the diameter DAc of the opening of the groove portion 17E of the eighth substrate member 158 also prevents the metal bump 122 from flowing out onto the electronic circuit element 12 in the base 15D. Further, the diameter DCc, which is the maximum inner diameter of the groove portion 17c, is larger than the diameter BHA of the metal bump 122, so that the excess metal bump 122 can escape into the groove portion 17c.

ベース１５Ｃまたはベース１５Ｄは、溝部１７ｂまたは溝部１７ｃにおける最大内径ＤＣｂまたは最大内径ＤＣｃが、溝部１７ｂまたは溝部１７ｃの底面から所定の高さにあれば、金属バンプ１２２が電子回路素子１２上に流れ出すことを防ぐ効果と余分な金属バンプ１２２を溝部１７ｂまたは１７ｃ内に逃すことができる効果とを有することができる。   When the maximum inner diameter DCb or the maximum inner diameter DCc in the groove portion 17b or the groove portion 17c is at a predetermined height from the bottom surface of the groove portion 17b or the groove portion 17c, the metal bump 122 flows out onto the electronic circuit element 12. And an effect of allowing excess metal bumps 122 to escape into the grooves 17b or 17c.

溝部１７ｂ及び溝部１７ｃの深さＤＥｂ及び深さＤＥｃも圧電発振器１００のベース１５と同様に、１０μｍから２０μｍの範囲にあることが望ましく、溝部１７ｂ及び溝部１７ｃの開口の直径ＤＡｂ及び直径ＤＡｃはφ１００μｍからφ１２０μｍの範囲にあることが望ましい。   Similarly to the base 15 of the piezoelectric oscillator 100, the depth DEb and the depth DEc of the groove 17b and the groove 17c are preferably in the range of 10 μm to 20 μm, and the diameter DAb and the diameter DAc of the openings of the groove 17b and the groove 17c are φ100 μm. To φ120 μm.

（第３実施例）
図９は、圧電発振器３００の断面図である。圧電発振器３００は、圧電振動片１１と電子回路素子１２との間に仕切り基板２２を配置し、別々のキャビティ内に圧電振動片１１と電子回路素子１２とが配置されている。圧電振動片１１は、仕切り基板２２上に実装され、仕切り基板２２と第１側面部１４１とリッド１３とに囲まれたキャビティに設置される。仕切り基板２２の下部には第３側面部１４３が配置され、第３側面部１４３の下部にはベース１５が配置される。電子回路素子１２は、第１実施例の圧電発振器１００と同じくベース１５上に実装される。そのため、電子回路素子１２は、ベース１５と第３側面部１４３と仕切り基板２２とに囲まれたキャビティに設置される。 (Third embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the piezoelectric oscillator 300. In the piezoelectric oscillator 300, the partition substrate 22 is disposed between the piezoelectric vibrating piece 11 and the electronic circuit element 12, and the piezoelectric vibrating piece 11 and the electronic circuit element 12 are disposed in separate cavities. The piezoelectric vibrating reed 11 is mounted on the partition substrate 22 and installed in a cavity surrounded by the partition substrate 22, the first side surface portion 141, and the lid 13. A third side surface portion 143 is disposed below the partition substrate 22, and a base 15 is disposed below the third side surface portion 143. The electronic circuit element 12 is mounted on the base 15 like the piezoelectric oscillator 100 of the first embodiment. Therefore, the electronic circuit element 12 is installed in a cavity surrounded by the base 15, the third side surface portion 143, and the partition substrate 22.

ベース１５と仕切り基板２２と第１側面部１４１と第３側面部１４３とによりパッケージ２０Ｃが形成される。パッケージ２０Ｃはグリーンシートを基材として形成される。その他の構成は圧電発振器１００と同じである。   A package 20 </ b> C is formed by the base 15, the partition substrate 22, the first side surface portion 141, and the third side surface portion 143. The package 20C is formed using a green sheet as a base material. Other configurations are the same as those of the piezoelectric oscillator 100.

圧電振動片１１は、温度変化によって周波数が変動する。一方、電子回路素子１２は駆動によって温度が上昇するため、圧電振動片１１の正確な周波数発振のためには電子回路素子１２と同じキャビティ内に設置しない方が望ましいことがある。圧電発振器３００は、圧電振動片１１と電子回路素子１２との間に仕切り基板２２を設置し、一つのキャビティに圧電振動片１１のみが設置されている。   The frequency of the piezoelectric vibrating piece 11 varies depending on the temperature change. On the other hand, since the temperature of the electronic circuit element 12 rises due to driving, it may be desirable not to install the electronic circuit element 12 in the same cavity as the electronic circuit element 12 for accurate frequency oscillation of the piezoelectric vibrating reed 11. In the piezoelectric oscillator 300, the partition substrate 22 is installed between the piezoelectric vibrating piece 11 and the electronic circuit element 12, and only the piezoelectric vibrating piece 11 is installed in one cavity.

（第４実施例）
図１０は、圧電発振器４００の断面図である。圧電発振器４００は、圧電振動片１１と電子回路素子１２との間にベース１５Ｅを配置している。ベース１５Ｅの＋Ｚ軸側の面には圧電振動片１１が実装される。ベース１５Ｅの上部には第１側面部１４１が配置され、第１側面部の上部にはリッド１３が配置される。そのため、圧電振動片１１はベース１５Ｅと第１側面部１４１とリッド１３とに囲まれる。ベース１５Ｅの−Ｚ軸側の面には電子回路素子１２が実装される。また、ベース１５Ｅの下部には第４側面部１４４が配置される。第４側面部１４４で囲まれた電子回路素子１２は、樹脂（不図示）などで封止される。 (Fourth embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view of the piezoelectric oscillator 400. In the piezoelectric oscillator 400, a base 15E is disposed between the piezoelectric vibrating piece 11 and the electronic circuit element 12. The piezoelectric vibrating piece 11 is mounted on the surface on the + Z-axis side of the base 15E. The first side surface portion 141 is disposed on the upper portion of the base 15E, and the lid 13 is disposed on the upper portion of the first side surface portion. Therefore, the piezoelectric vibrating piece 11 is surrounded by the base 15E, the first side surface 141, and the lid 13. The electronic circuit element 12 is mounted on the surface on the −Z-axis side of the base 15E. A fourth side surface portion 144 is disposed below the base 15E. The electronic circuit element 12 surrounded by the fourth side surface portion 144 is sealed with resin (not shown) or the like.

ベース１５Ｅは第９基板部材１５９と第１０基板部材１６０とにより構成される。第９基板部材１５９は＋Ｚ軸側の面に圧電振動片１１用の２つの電極を有し、−Ｚ軸側の面に接続電極１６２が形成されている。第１０基板部材１６０は第９基板部材１５９の下部に位置し、第２基板部材１５２（図４参照）と同様のテーパー状の孔部１７１が形成されている。   The base 15E includes a ninth substrate member 159 and a tenth substrate member 160. The ninth substrate member 159 has two electrodes for the piezoelectric vibrating piece 11 on the surface on the + Z-axis side, and a connection electrode 162 is formed on the surface on the −Z-axis side. The tenth substrate member 160 is positioned below the ninth substrate member 159, and has a tapered hole 171 similar to the second substrate member 152 (see FIG. 4).

ベース１５Ｅと第１側面部１４１と第４側面部１４４とによりパッケージ２０Ｄが構成され、パッケージ２０Ｄはグリーンシートを基材として形成される。その他の構成は第１実施例の圧電発振器１００と同じである。   The base 15E, the first side surface portion 141, and the fourth side surface portion 144 constitute a package 20D, and the package 20D is formed using a green sheet as a base material. Other configurations are the same as those of the piezoelectric oscillator 100 of the first embodiment.

第３実施例の圧電発振器３００は仕切り基板２２（図９参照）を配置することにより圧電振動片１１のみがユニットとして実装されるキャビティを形成した。しかし圧電発振器４００は、圧電発振器１００に仕切り基板２２を付け加えた構成になり、圧電発振器１００よりも背が高くなっている。圧電発振器４００は、ベース１５Ｅに仕切り基板２２の役割を持たせることにより、背の高さを低くしている。   In the piezoelectric oscillator 300 of the third embodiment, the partition substrate 22 (see FIG. 9) is arranged to form a cavity in which only the piezoelectric vibrating reed 11 is mounted as a unit. However, the piezoelectric oscillator 400 has a configuration in which the partition substrate 22 is added to the piezoelectric oscillator 100 and is taller than the piezoelectric oscillator 100. In the piezoelectric oscillator 400, the base 15E has the role of the partition substrate 22, so that the height of the piezoelectric oscillator 400 is lowered.

第１実施例から第４実施例は、接合材１２２が金属バンプでありフリップチップ実装法を使用して電子回路素子１２をベースに実装する例であった。しかし、電子回路素子１２は導電性接着剤を用いてベースに実装しても良い。ベース１５、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄで説明した溝部１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃの形状の有用性は、導電性接着剤を用いた場合にも適用できる。そのため、導電性接着剤が多く塗布された場合であっても、余分な導電性接着剤が溝部１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃより流れ出ることを防ぐことができる。さらに、半田バンプを用いた場合にも適用でき、半田バンプを溶融して電極同士を接合する場合に、半田バンプが電子回路素子１２の回路面まで流出することを防ぐことができる。   In the first to fourth embodiments, the bonding material 122 is a metal bump, and the electronic circuit element 12 is mounted on the base using the flip chip mounting method. However, the electronic circuit element 12 may be mounted on the base using a conductive adhesive. The usefulness of the shape of the grooves 17, 17a, 17b, and 17c described in the bases 15, 15B, 15C, and 15D can also be applied when a conductive adhesive is used. Therefore, even when a large amount of conductive adhesive is applied, it is possible to prevent excess conductive adhesive from flowing out of the grooves 17, 17a, 17b, and 17c. Furthermore, the present invention can be applied to the case where solder bumps are used, and when the solder bumps are melted and the electrodes are joined to each other, the solder bumps can be prevented from flowing out to the circuit surface of the electronic circuit element 12.

以上実施形態に沿っ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。例えば、種々の変更、置換、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。たとえば、実施例では金属バンプの形状を円形だとして説明し、孔部の開口の形状も円形として説明したが、これらの形状は円形に限らず、正方形等の他の形状でもかまわない。そのため、実施例では溝部をなす断面の円の直径で溝部の形状を説明したが、溝部の断面の円の直径は溝部の断面の面積で言い換えることができる。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions, improvements, combinations, and the like can be made. For example, in the embodiment, the shape of the metal bump is described as being circular, and the shape of the opening of the hole is described as being circular. However, these shapes are not limited to a circle, and other shapes such as a square may be used. Therefore, in the embodiment, the shape of the groove portion is described by the diameter of the circle of the cross section forming the groove portion, but the diameter of the circle of the cross section of the groove portion can be restated by the area of the cross section of the groove portion.

１１ 圧電振動片、 １２ 電子回路素子
１３ リッド
１４ 側面部
１５、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ ベース
１６ 金ワイヤ
１６Ａ ボール状の金ワイヤ
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 溝部
１８ 導電性接着材、 １９ キャピラリ
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ パッケージ
２１ 超音波ホーン、 ２２ 仕切り基板
１００、２００、３００、４００ 圧電発振器
１２１ 電極パッド
１２２ 接合材
１４１ 第１側面部、 １４２ 第２側面部
１４３ 第３側面部、 １４４ 第４側面部
１５１ 第１基板部材、 １５２ 第２基板部材
１５３ 第３基板部材、 １５４ 第４基板部材
１５５ 第５基板部材、 １５６ 第６基板部材
１５７ 第７基板部材、 １５８ 第８基板部材
１５９ 第９基板部材、 １６０ 第１０基板部材
１６１ 圧電振動片用電極
１６２ 接続電極、 １６３ 外部端子
１６４ 導通部
１７１、１７１Ａ、１７１Ｂ 孔部
１７２ 溝部１７の開口
１７３ 溝部１７の底面
１７４ 溝部１７の開口１７２の外周部
１５２１ 第２基板部材１５２の第１変形例
１５２２ 第２基板部材１５２の第２変形例
ＢＨＡ 電子回路素子１２がベース１５に取り付けられている状態での金属バンプ１２２の直径
ＢＨＢ 電子回路素子１２がベース１５に取り付けられる前の金属バンプ１２２の直径
ＢＴＡ 電子回路素子１２がベース１５に取り付けられている状態での金属バンプ１２２の高さ
ＢＴＢ 電子回路素子１２がベース１５に取り付けられる前の金属バンプ１２２の高さ
ＢＳ ボール状の金ワイヤ１６Ａの直径
ＤＡ 溝部１７の開口の直径
ＤＡａ 溝部１７ａの開口の直径
ＤＡｂ 溝部１７ｂの開口の直径
ＤＡｃ 溝部１７ｃの開口の直径
ＤＢ 第３基板部材１５３の孔部１７１Ａの直径
ＤＣｂ 溝部１７ｂの最大内径
ＤＣｃ 溝部１７ｃの最大内径
ＤＥ 溝部１７の深さ
ＤＥａ 溝部１７ａの深さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Piezoelectric vibration piece, 12 Electronic circuit element 13 Lid 14 Side part 15, 15B, 15C, 15D, 15E Base 16 Gold wire 16A Ball-shaped gold wire 17, 17a, 17b, 17c Groove part 18 Conductive adhesive, 19 Capillary 20 , 20B, 20C, 20D Package 21 Ultrasonic horn, 22 Partition substrate 100, 200, 300, 400 Piezoelectric oscillator 121 Electrode pad 122 Bonding material 141 First side surface portion, 142 Second side surface portion 143 Third side surface portion, 144 Fourth Side portion 151 First substrate member, 152 Second substrate member 153 Third substrate member, 154 Fourth substrate member 155 Fifth substrate member, 156 Sixth substrate member 157 Seventh substrate member, 158 Eighth substrate member 159 Ninth substrate Member, 160 10th substrate member 161 electrode for piezoelectric vibrating piece 162 connection Pole, 163 External terminal 164 Conducting portion 171, 171A, 171B Hole portion 172 Opening of groove portion 173 Bottom surface of groove portion 174 Outer peripheral portion of opening 172 of groove portion 171521 First modification of second substrate member 1522 22nd substrate member The second modification of 152 The diameter of the metal bump 122 in a state where the BHA electronic circuit element 12 is attached to the base 15 The diameter of the metal bump 122 before the BHB electronic circuit element 12 is attached to the base 15 BTA The electronic circuit element 12 The height of the metal bump 122 in a state where the metal bump 122 is attached to the base 15 BTB The height of the metal bump 122 before the electronic circuit element 12 is attached to the base 15 BS The diameter of the ball-shaped gold wire 16A DA The opening of the groove 17 Diameter DAa Diameter of opening of groove 17a DAb Diameter of opening of groove 17b DAc Diameter of opening of groove 17c DB Diameter of hole 171A of third substrate member 153 DCb Maximum inner diameter of groove 17b DCc Maximum inner diameter of groove 17c DE Depth of groove 17 DEa Depth of groove 17a

Claims (7)

所定の振動数で振動する圧電振動片と、複数の電極パッドを有し前記圧電振動片を発振させる電子回路素子とを備える箱形状のパッケージと、前記パッケージを密封するリッドとを有する圧電発振器であって、
複数の前記電極パッドに対応して前記パッケージの内面に形成された開口と底面とを含む複数の溝部と、
前記溝部の底面に形成され、前記電極パッドが接合材を介して接合する接続電極と、を備え、
前記溝部の開口の面積が、前記溝部における前記底面から所定の高さの断面の面積より小さく、
前記パッケージは側面部及びベースからなり、該ベースが第１基板部材と、第２基板部材と、第３基板部材とにより構成され、
前記第１基板部材は前記溝部の開口が形成され、前記第２基板部材は前記溝部の開口よりも広い面積の断面を有する孔部が形成され、前記第３基板部材は前記溝部の底面となり接続電極が形成されている圧電発振器。 A piezoelectric oscillator having a box-shaped package including a piezoelectric vibrating piece that vibrates at a predetermined frequency, an electronic circuit element that has a plurality of electrode pads and oscillates the piezoelectric vibrating piece, and a lid that seals the package There,
A plurality of grooves including an opening and a bottom surface formed on the inner surface of the package corresponding to the plurality of electrode pads;
A connection electrode formed on the bottom surface of the groove, and the electrode pad is bonded via a bonding material;
Area of the opening of the groove, the rather smaller than the area of the cross section of a predetermined height from the bottom surface in the groove,
The package includes a side surface portion and a base, and the base includes a first substrate member, a second substrate member, and a third substrate member,
The first substrate member is formed with an opening of the groove portion, the second substrate member is formed with a hole having a cross section wider than the opening of the groove portion, and the third substrate member serves as a bottom surface of the groove portion and is connected Piezoelectric oscillator with electrodes . 前記底面が、前記所定の高さの断面の面積の中で最大面積を有する請求項１に記載の圧電発振器。 2. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the bottom surface has a maximum area among cross-sectional areas having the predetermined height . 前記接合材は前記電極パッドに形成された金属バンプである請求項１又は請求項２に記載の圧電発振器。   The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the bonding material is a metal bump formed on the electrode pad. 前記溝部の開口の直径がφ１００μｍ以上φ１２０μｍ以下である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電発振器。 The piezoelectric oscillator according to any one of claims 1 to 3 the diameter of the opening of the groove is less than φ120μm least Fai100myuemu. 前記溝部の開口から底面までの深さが、１０μｍ以上２０μｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電発振器。 The depth from the opening of the groove to the bottom surface, a piezoelectric oscillator as claimed in any one of claims 4 is 10μm or more 20μm or less. 前記接合材は前記電極パッドに塗布された導電性接着剤とする請求項１又は請求項２に記載の圧電発振器。   The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the bonding material is a conductive adhesive applied to the electrode pad. 前記溝部が、エッチング又は機械加工により設けられた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧電発振器。 The groove is, the piezoelectric oscillator according to claims 1 provided by etching or machining in any one of claims 6.
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