JP6334101B2 - Crystal device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電子機器等に用いられる水晶デバイスに関するものである。 The present invention relates to a crystal device used in, for example, an electronic apparatus.
水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、矩形状の基板の上面の一辺に沿って設けられた一対の電極パッドに導電性接着剤を介して実装された水晶素子と、基板の上面に接合部材を介して接合され、水晶素子を気密封止するための金属製の封止蓋体と、を備えた水晶振動子が提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。接合部材は、ガラスが用いられ、熱を印加することで、金属製の封止蓋体と基板の上面とを接合することができる。また、水晶デバイスを構成する基板の下面の四隅には、外部端子が設けられており、電子機器等のマザーボードに実装されている。
The crystal device generates a specific frequency by using the piezoelectric effect of the crystal element. For example, a crystal element mounted on a pair of electrode pads provided along one side of the upper surface of a rectangular substrate via a conductive adhesive, and bonded to the upper surface of the substrate via a bonding member, A crystal resonator provided with a metal sealing lid for hermetically sealing has been proposed (see, for example,
上述した水晶デバイスは、金属製の封止蓋体と基板の配線パターンが、接合部材により絶縁されている。このような水晶デバイスは、金属製の封止蓋体と基板とを接合する際に、封止蓋体と基板に圧力が掛かり、接合部材が薄くなった状態で、封止蓋体と基板とが密着される場合には、基板の上面に設けられている配線パターンと、金属製の封止蓋体とが接触して短絡してしまう虞があった。 In the crystal device described above, the metal sealing lid and the wiring pattern of the substrate are insulated by the bonding member. In such a crystal device, when the metal sealing lid and the substrate are joined, pressure is applied to the sealing lid and the substrate, and the joining member is thinned. When the contact is made, the wiring pattern provided on the upper surface of the substrate may come into contact with the metal sealing lid to cause a short circuit.
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、金属製の封止蓋体と、基板の上面に設けられている配線パターンとの短絡を低減することが可能な水晶デバイスを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, and is providing the crystal device which can reduce the short circuit with a metal sealing lid body and the wiring pattern provided in the upper surface of the board | substrate. is there.
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、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外部端子と、電極パッドと所定の外部端子とを電気的に接続しつつ基板の所定の二隅に設けられている導体部と、電極パッド上に設けられた水晶素子と、基板の上面の各辺に沿って一つずつ設けられた四つのガラス突起部材と、基板の上面の外縁に沿って、ガラス突起部材を跨るように設けられたガラス接合部材と、平板状の封止基部、および、封止基部の下面の縁部に沿って設けられている平板状かつ枠状の封止枠部を有し、ガラス接合部材を介して、基板と接合された、金属製の封止蓋体と、を備え、基板の上面を平面視して、四つのガラス突起部材が前記基板の面中心に対して点対称となる位置に設けられており、隣接しあう前記ガラス突起部と導体部において、ガラス突起部を向く導体部の端部と導体部を向くガラス突起部の端部との長さが、ガラス突起部が設けられている基板部の辺の長さの半分よりも短くなっていることを特徴とするものである。
A quartz crystal device according to one aspect of the present invention electrically connects a rectangular substrate, an electrode pad provided on the upper surface of the substrate, an external terminal provided on the lower surface of the substrate, and the electrode pad and a predetermined external terminal. A conductive portion provided at two predetermined corners of the substrate while being connected to the substrate, a crystal element provided on the electrode pad, and four glass protruding members provided one by one along each side of the upper surface of the substrate And a glass bonding member provided so as to straddle the glass protruding member along the outer edge of the upper surface of the substrate, a flat sealing base, and a lower edge of the sealing base. A plate-shaped and frame-shaped sealing frame portion, and a metal sealing lid bonded to the substrate via a glass bonding member. provided at a position where the glass protrusion member is symmetrical with respect to the surface center of the substrate In the adjacent glass projection and conductor, the length of the end of the conductor facing the glass projection and the end of the glass projection facing the conductor is provided with the glass projection. It is characterized by being shorter than half the length of the side of the part .
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、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外部端子と、電極パッドと所定の外部端子とを電気的に接続しつつ基板の所定の二隅に設けられている導体部と、電極パッド上に設けられた水晶素子と、基板の上面の各辺に沿って一つずつ設けられた四つのガラス突起部材と、基板の上面の外縁に沿って、ガラス突起部材を跨るように設けられたガラス接合部材と、平板状の封止基部、および、封止基部の下面の縁部に沿って設けられている平板状かつ枠状の封止枠部を有し、ガラス接合部材を介して、基板と接合された、金属製の封止蓋体と、を備え、基板の上面を平面視して、四つのガラス突起部材が前記基板の面中心に対して点対称となる位置に設けられており、隣接しあう前記ガラス突起部と導体部において、ガラス突起部を向く導体部の端部と導体部を向くガラス突起部の端部との長さが、ガラス突起部が設けられている基板部の辺の長さの半分よりも短くなっている。このようにすることより、水晶デバイスは、封止蓋体と基板とを接合する際に、封止蓋体と基板に圧力がかかったとしても、ガラス突起部材の上下方向の厚みが確保されているので、ガラス封止部材の上下方向の厚みも確保することが可能となる。よって、基板の上面に設けられている配線パターンと、金属製の封止蓋体とが短絡してしまうことを低減することができる。 A quartz crystal device according to one aspect of the present invention electrically connects a rectangular substrate, an electrode pad provided on the upper surface of the substrate, an external terminal provided on the lower surface of the substrate, and the electrode pad and a predetermined external terminal. A conductive portion provided at two predetermined corners of the substrate while being connected to the substrate, a crystal element provided on the electrode pad, and four glass protruding members provided one by one along each side of the upper surface of the substrate And a glass bonding member provided so as to straddle the glass protruding member along the outer edge of the upper surface of the substrate, a flat sealing base, and a lower edge of the sealing base. A plate-shaped and frame-shaped sealing frame portion, and a metal sealing lid bonded to the substrate via a glass bonding member. provided at a position where the glass protrusion member is symmetrical with respect to the surface center of the substrate In the adjacent glass projection and conductor, the length of the end of the conductor facing the glass projection and the end of the glass projection facing the conductor is provided with the glass projection. It is shorter than half the length of the side of the part . By doing so, the quartz device has a thickness in the vertical direction of the glass protruding member even when pressure is applied to the sealing lid and the substrate when the sealing lid and the substrate are joined. Therefore, the thickness of the glass sealing member in the vertical direction can be ensured. Therefore, it is possible to reduce a short circuit between the wiring pattern provided on the upper surface of the substrate and the metal sealing lid.
本実施形態における水晶デバイスは、図1及び図2に示されているように、基板110と、基板110の上面に接合された水晶素子120と、水晶素子120を気密封止するための蓋体130と、を含んでいる。このような水晶デバイスは、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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal device according to the present embodiment includes a
基板110は、矩形状であり、上面で実装された水晶素子120を実装するための実装部材として機能するものである。基板110の上面の対角の位置には、水晶素子120を接合するための一対の電極パッド111が設けられ、基板110の下面の四隅には、外部端子112が設けられている。また、四つの外部端子112の内の二つが、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。
The
基板110は、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板110は、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板110の上面及び下面には、上面に設けられた電極パッド111と下面の外部端子112とを電気的に接続するための配線パターン113がそれぞれ設けられている。
The
基板110の電極パッド111は、図2に示すように、水晶素子120を実装するために用いられている。電極パッド111は、図3に示すように、基板110の上面の対角の位置に設けられている。電極パッド111は、基板110の上面及び下面に設けられた配線パターン113及び基板110の角部に設けられた導体部114を介して、電極パッド111と平面視して重なる位置に設けられた外部端子112と電気的に接続されている。外部端子112は、基板110の下面の四隅に、基板110の外周縁に沿って設けられている。
The
電極パッド111は、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bによって構成されている。また、外部端子112は、第一外部端子112a、第二外部端子112b、第三外部端子112c及び第四外部端子112dによって構成されている。配線パターン113は、第一配線パターン113a及び第二配線パターン113bによって構成され、導体部114は、第一導体部114a及び第二導体部114bによって構成されている。第一電極パッド111aと第一外部端子112aとは、基板110の上面及び下面に設けられた第一配線パターン113aと、基板110の角部に設けられた第一導体部114aにより接続されており、第二電極パッド111bと第三外部端子112cとは、基板110の上面及び下面に設けられた第二配線パターン113bと、基板110の角部に設けられた第二導体部114bにより接続されている。また、第二外部端子112b及び第四外部端子112dは、どこにも接続されておらず、接続用端子として用いられている。
The
外部端子112は、外部の電子機器等を構成する実装基板上に実装するために用いられている。外部端子112は、基板110の下面の四隅に設けられている。外部端子112の内の二つの端子は、基板110の上面に設けられた一対の電極パッド111とそれぞれ電気的に接続されている。また、電極パッド111と電気的に接続されている外部端子112は、基板110の下面の対角に位置するように設けられている。
The
また、電極パッド111及び外部端子112は、基板110に沿って設けられた形状となっている。ここで基板110を平面視したときの長辺の寸法が、1.2〜2.5mmであり、短辺の寸法が、1.0〜2.0mmである場合を例にして、電極パッド111及び外部端子112の大きさを説明する。電極パッド111の長辺の長さは、0.30〜0.90mmであり、短辺の長さは、0.20〜0.60mmとなっている。外部端子112の長辺の長さは、0.30〜0.90mmであり、短辺の長さは、0.20〜0.60mmとなっている。
Further, the
配線パターン113は、基板110の上下面に設けられ、電極パッド111及び外部端子112から近傍の基板110の角部に向けて引き出されている。第一配線パターン113aの長さと第二配線パターン113bの長さは、略等しい長さとなる。ここで、略等しい長さとは、基板110の上下面に設けられた第一配線パターン113aの長さと基板110の上下面に設けられた第二配線パターン113bの長さとの差が0〜200μm異なるものを含むものとする。配線パターン113の長さは、各配線パターン113の中心を通る直線の長さを測定したものとする。
The
導体部114は、基板110の角部に設けられた切れ込みの内部に設けられている。導体部114の両端は、配線パターン113と接続されている。このようにすることで、電極パッド111は、配線パターン113及び導体部114を介して外部端子112と電気的に接続されている。
The
ガラス突起部材150は、配線パターン113が金属製の封止蓋体130と接触して短絡することを低減するために用いられている。また、ガラス突起部材150は、図1及び図3に示すように、基板110の長辺に沿ってそれぞれ二つずつ、計四か所に設けられている。ガラス突起部材150は、ガラス接合部材160よりも融点が高くなるように設けられ、その融点が500〜800℃のものを用いている。これにより、ガラス接合部材160で接合する際には、ガラス突起部材150は溶融せずに、形成時の形状を保ち、上下方向の厚みを確保することができる。よって、金属製の封止蓋体130又は基板110に圧力がかかり押し付けられても、ガラス突起部材150の上下方向の厚み分確保できているので、ガラス接合部材160が押しつぶされて薄くなることを抑えることができる。よって、金属製の封止蓋体130と基板110の配線パターン113とが接触することを抑えつつ、この接触による封止蓋体130と配線パターン113の短絡を低減することが可能となる。また、ガラス突起部材150は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板110の長辺に沿ってそれぞれ二つずつ塗布され乾燥することで設けられる。また、ガラス突起部材150の長辺方向の長さは、0.20〜0.45mmであり、短辺方向の長さは、0.1〜0.3mmである。ガラス突起部材150の上下方向の厚みは、0.01〜0.03mmとなっている。ガラス突起部材150の上下方向の厚みは、配線パターン113の上下方向の厚みよりも大きくなるようにする方が好ましい。
The
ここで、基板110の作製方法について説明する。基板110がアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、電極パッド111、外部端子112、配線パターン113及び導体部114となる部位にニッケルメッキ又、金メッキ、銀パラジウム等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
Here, a method for manufacturing the
水晶素子120は、図2に示されているように、導電性接着剤140を介して電極パッド111上に接合されている。水晶素子120は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。
As shown in FIG. 2, the
水晶素子120は、図2に示されているように、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに励振用電極122及び引き出し電極123を被着させた構造を有している。励振用電極122は、水晶素板121の上下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極122は、上面に第一励振用電極122aと、下面に第二励振用電極122bを備えている。引き出し電極123は、励振用電極122から水晶素板121の向かい合う辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極123は、上面に第一引き出し電極123aと、下面に第二引き出し電極123bとを備えている。第一引き出し電極123aは、第一励振用電極122aから引き出されており、水晶素板121の一方の辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極123bは、第二励振用電極122bから引き出されており、水晶素板121の他方の辺に向かって延出するように設けられている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、水晶素子120の動作について説明する。水晶素子120は、外部からの交番電圧が引き出し電極123から励振用電極122を介して水晶素板121に印加されると、水晶素板121が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
Here, the operation of the
ここで、水晶素子120の作製方法について説明する。まず、水晶素子120は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子120は、水晶素板121の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極122、引き出し電極123を形成することにより作製される。
Here, a manufacturing method of the
水晶素子120の基板110への接合方法について説明する。まず、導電性接着剤140は、例えばディスペンサによって電極パッド111上に塗布される。水晶素子120は、導電性接着剤140上に搬送され、導電性接着剤140上に載置される。そして導電性接着剤140は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子120は、電極パッド111に接合される。つまり、水晶素子120の第一引き出し電極123a及び第二引き出し電極123bは、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bと接合される。これによって、第一外部端子112aと第三外部端子112cが水晶素子120と電気的に接続されることになる。
A method for bonding the
導電性接着剤140は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。
The
封止蓋体130は、矩形状の封止基部130aと、封止枠部130bとで構成されており、封止基部130aの下面と封止枠部130bの内側側面とで収容空間Kが形成されている。封止枠部130bは、封止基部130aの下面に収容空間Kを形成するためのものである。封止枠部130bは、封止基部130aの下面の外縁に沿って設けられている。
The sealing
封止基部130a及び封止枠部130b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、一体的に形成されている。このような封止蓋体130は、真空状態にある収容空間K又は窒素ガスなどが充填された収容空間Kを気密的に封止するためのものである。具体的には、封止蓋体130は、所定雰囲気で、基板110の上面に載置され、基板110の上面と封止蓋体130の封止枠部130bの下面との間に設けられたガラス接合部材160とが熱が印加されることで、溶融接合される。
The sealing base portion 130a and the sealing frame portion 130b are made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, and are integrally formed. Such a sealing
ガラス接合部材160は、図2に示すように、封止枠部130bの下面から基板110上の外周縁及びガラス突起部材150上にかけて設けられている。ガラス接合部材160は、300℃〜400℃で溶融するガラスである例えばバナジウムを含有した低融点ガラス又は酸化鉛系ガラスから構成されている。ガラスは、バインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接着する。ガラス接合部材160は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板110の外周縁又は封止枠部130bの下面に沿って塗布され乾燥することで設けられる。また、この酸化鉛系ガラスの組成は、酸化鉛、フッ化鉛、二酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化第二鉄、酸化銅及び酸化カルシウムとから構成されている。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態における水晶デバイスは、矩形状の基板110と、基板110の上面に設けられた電極パッド111と、基板110の下面に設けられた外部端子112と、電極パッド111上に設けられた水晶素子120と、基板110の外縁上に設けられたガラス突起部材150と、基板110上の外縁に沿って、ガラス突起部材150を跨るように設けられたガラス接合部材160と、ガラス接合部材160を介して、基板110と接合された封止蓋体130と、を備えている。このようにすることより、水晶デバイスは、封止蓋体130と基板110とを接合する際に、封止蓋体130と基板110に圧力がかかったとしても、ガラス突起部材150の上下方向の厚みが確保されているので、ガラス接合部材160の厚みも確保することができる、よって、封止蓋体130と、基板110の上面に設けられている配線パターン113とが短絡してしまうことを低減することができる。
The crystal device according to the present embodiment includes a
(第一変形例)
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図5に示されているように、ガラス突起部材250が基板の四辺にそれぞれ一つずつ設けられており、基板110の中心点Pを通る基板110の長辺と平行となる線分X、又は短辺と平行となる線分Yに対して線対称となる位置に設けられている点において本実施形態と異なる。
(First modification)
Hereinafter, the crystal device according to the first modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. As shown in FIG. 5, the quartz crystal device according to the first modified example of the present embodiment has a
ガラス突起部材250は、図5に示すように、基板110の四辺に少なくとも一つずつ設けられ、基板110の中心点Pを通る基板110の長辺と平行となる線分X、又は短辺と平行となる線分Yに対して線対称となる位置に設けられている。このようにすることにより、金属製の封止蓋体130が傾くことをさらに抑えることができるので、金属製の封止蓋体130と基板110の配線パターン113とが接触することを抑えつつ、この接触による封止蓋体130と配線パターン113の短絡を低減することができる。また、ガラス突起部材250は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板110の中心点Pを通る基板110の長辺と平行となる線分X、又は短辺と平行となる線分Yに対して線対称となる位置に塗布され乾燥することで設けられる。また、ガラス突起部材250の長辺方向の長さは、0.20〜0.45mmであり、短辺方向の長さは、0.1〜0.3mmである。ガラス突起部材250の上下方向の厚みは、0.01〜0.03mmとなっている。ガラス突起部材250の上下方向の厚みは、配線パターン113の上下方向の厚みよりも大きくなるようにする方が好ましい。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、ガラス突起部材250が、基板110の四辺に少なくとも一つずつ設けられており、基板110の中心点Pを通る基板110の長辺と平行となる線分X、又は短辺と平行となる線分Yに対して線対称となる位置に設けられている。このようにすることにより、金属製の封止蓋体130を接合する際に、金属製の封止蓋体130がガラス突起部材250に接触することになり、金属製の封止蓋体130が傾くことをさらに抑えることができるので、金属製の封止蓋体130と基板110の配線パターン113とが接触することを抑えつつ、この接触による封止蓋体130と配線パターン113の短絡を低減することができる。
In the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, at least one
(第二変形例)
以下、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、図6に示されているように、ガラス突起部材350が基板110の四辺にそれぞれ一つずつ設けられており、配線パターン113の近傍で、基板110の中心点Pに対して点対称となる位置に設けられている点において本実施形態と異なる。
(Second modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment will be described. Of the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate. As shown in FIG. 6, the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment is provided with one
また、ガラス突起部材350は、図6に示すように、配線パターン113の近傍で、基板110の中心点Pに対して点対称となる位置に設けられている。このようにすることで、金属製の封止蓋体130と基板110の配線パターン113とがさらに接触することを抑えつつ、この接触による封止蓋体130と配線パターン113の短絡をさらに低減することが可能となる。また、ガラス突起部材350は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板110の配線パターン113の近傍で、基板110の中心点Pに対して点対称となる位置に塗布され乾燥することで設けられる。また、ガラス突起部材350の長辺方向の長さは、0.20〜0.45mmであり、短辺方向の長さは、0.1〜0.3mmである。ガラス突起部材350の上下方向の厚みは、0.01〜0.03mmとなっている。ガラス突起部材350の上下方向の厚みは、配線パターン113の上下方向の厚みよりも大きくなるようにする方が好ましい。
Further, as shown in FIG. 6, the
本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、ガラス突起部材350が基板110の四辺にそれぞれ一つずつ設けられており、配線パターン113の近傍で、基板110の中心点Pに対して点対称となる位置に設けられている。このようにすることで、金属製の封止蓋体130を接合する際に、金属製の封止蓋体130がガラス突起部材350に接触することになり、金属製の封止蓋体130と基板110の配線パターン113とがさらに接触することを抑えつつ、この接触による封止蓋体130と配線パターン113の短絡をさらに低減することが可能となる。
In the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment, one
(第三変形例)
以下、本実施形態の第三変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第三変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、図7に示されているように、基板110の外周縁に沿って囲むようにガラス突起部材450が設けられている点において本実施形態と異なる。
(Third modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment, the same parts as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. The quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment is different from the present embodiment in that a
ガラス突起部材450は、図7示されているように、基板110の外周縁を囲むようにして設けられている。このようにすることにより、ガラス突起部材450の上下方向の厚みを確実に確保することができる。また、ガラス突起部材450は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板110の外周縁を囲むようにして塗布され乾燥することで設けられる。また、ガラス突起部材450の上下方向の厚みは、0.01〜0.03mmとなっている。ガラス突起部材450の上下方向の厚みは、配線パターン113の上下方向の厚みよりも大きくなるようにする方が好ましい。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、ガラス突起部材450が、基板110の外周縁を囲むようにして設けられている。このようにすることにより、水晶デバイスは、金属製の封止蓋体130と基板110に圧力がかかったとしても、金属製の封止蓋体130が、基板110の外周縁を囲むようにして設けられたガラス突起部材450とが確実に密着されることになり、金属製の封止蓋体130と基板110の上面に設けられている配線パターン113とが短絡してしまうことを防ぐことができる。
In the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment, the
(第四変形例)
以下、本実施形態の第四変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第四変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第四変形例における水晶デバイスは、図8に示されているように、電極パッド211が、基板210の上面の四隅に設けられており、外部端子212が、基板210の下面の四隅に設けられていること点において本実施形態と異なる。また、ガラス突起部材150が、基板210の上面及び下面に設けられている点においても本実施形態と異なる。
(Fourth modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment will be described. Of the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate. As shown in FIG. 8, in the quartz device according to the fourth modification of the present embodiment, the
基板210の上面の四隅には、水晶素子120を接合するための電極パッド211が設けられ、基板210の下面の四隅には、外部端子212が設けられている。また、四つの外部端子212の内の二つが、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。
電極パッド211は、図8に示すように、基板210の上面の四隅に設けられている。電極パッド211は、基板210に上下面に設けられた配線パターン213と側面に設けられた導体部214を介して、電極パッド211と平面視して重なる位置に設けられた外部端子212と電気的に接続されている。
The
電極パッド211は、図8(a)に示すように、第一電極パッド211a、第二電極パッド211b、第三電極パッド211c及び第四電極パッド211dによって構成されている。また、外部端子212は、図8(b)に示すように、第一外部端子212a、第二外部端子212b、第三外部端子212c及び第四外部端子212dによって構成されている。配線パターン213は、図8に示すように、第一配線パターン213a、第二配線パターン213b、第三配線パターン213c及び第四配線パターン213dによって構成されている。導体部214は、図8に示すように、第一導体部214a、第二導体部214b、第三導体部214c及び第四導体部214dによって構成されている。第一電極パッド211aと第一外部端子212aとは、基板210の上下面に設けられた第一配線パターン213aと、基板210の角の1つに設けられた第一導体部214aにより接続されており、第二電極パッド211bと第二外部端子212bとは、基板210の上下面に設けられた第二配線パターン213bと、基板210の角の一つに設けられた第二導体部214bにより接続されている。また、第三電極パッド211cと第三外部端子212cとは、基板210の上下面に設けられた第三配線パターン213cと、基板210の角の一つに設けられた第三導体部214cにより接続されており、第四電極パッド211dと第四外部端子212dとは、基板210上下面に設けられた第四配線パターン213dと、基板210の角の1つに設けられた第四導体部214dにより接続されている。
As shown in FIG. 8A, the
また、電極パッド211と外部端子212とが、それぞれ平面視して重なる位置に配置され、重なる位置にある電極パッド211と外部端子212が電気的に接続されている。このようにすることにより、基板210の上面と下面との熱膨張係数が近似することになるので、基板210の反りを低減することができる。また、仮に、基板210が反ったとしても、水晶素子120を対角にて保持することにより、水晶素子120にかかる応力を両保持により均等にすることができる。よって、導電性接着剤140にかかる応力が水晶素子120に伝わることにより生じる水晶素子120の発振周波数の変動を低減することができる。
In addition, the
水晶デバイスに構成されている基板210は、上面及び下面に設けられている電極パッド211と外部端子212が平面透視して重なる位置に設けられている。また、基板210は、配線パターン113の上面及び下面に設けられているガラス突起部材150が平面視して重なる位置に設けられている。また、基板210の上面及び下面は、基板210の長辺の中間点を通る軸線に対して左右対称となっている。この基板210を製造装置に搬入させる際に、整列治具に整列させると、基板210の上面及び下面の確認や基板210の方向の確認を画像処理で確認する必要がない。仮に、従来の水晶デバイスで使用されている基板を用いた場合、製造装置に搬入する際に、整列治具に基板を整列させると、基板の上面及び下面の確認や基板の方向の確認を画像処理等で行う必要があり、生産性が低下してしまう。このようにすることで、整列させた基板210を画像処理で確認する必要がないので、水晶デバイスの生産性を向上させることができる。
The
また、水晶素子120の第一引き出し電極123a及び第二引き出し電極123bと、第一電極パッド211a及び第三電極パッド211cとが接合している箇所を軸として傾いても、水晶素子120の接合していない角が第二電極パッド211b又は第四電極パッド211dに接触するので、基板210の上面に水晶素子120の接合していない角が接触することを抑制することできる。仮に、水晶素子120の接合していない角が基板210に接触した状態で、落下試験等を行うと、水晶素子120の接合していない角が欠けてしまう虞がある。このようにすることで、水晶素子120の角が欠けてしまうことを抑え、水晶素子120の発振周波数が変動することを低減することができる。
In addition, even if the first lead electrode 123a and the second lead electrode 123b of the
本実施形態の第四変形例における水晶デバイスは、電極パッド211が、基板210の上面の四隅に設けられており、外部端子212が、基板210の下面の四隅に設けられている。また、ガラス突起部材150が、基板210の上面及び下面に設けられている。このようにすることにより、基板210の上面及び下面のどちらにでも水晶素子120を実装することが可能となるので、整列させた基板210を画像処理で確認する必要がないので、水晶デバイスの生産性を向上させることができる。
In the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment, the
(第五変形例)
以下、本実施形態の第五変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第五変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第五変形例における水晶デバイスは、図9に示されているように、電極パッド311は矩形状であり、平面視して、励振用電極122と重なる位置にある電極パッド311に面取り部315が設けられている点において本実施形態と異なる。
(Fifth modification)
Hereinafter, a quartz crystal device according to a fifth modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz device according to the fifth modification of the present embodiment, the same parts as those of the quartz device described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate. In the quartz crystal device according to the fifth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
面取り部315は、励振用電極122側を向いている角に、電極パッド311の一辺から一辺と隣接する一辺にかけて横断するようにして直線状に設けられている。このようにすることによって、電極パッド311を大きくしても、励振用電極122と電極パッド311との間で十分な距離が確保できているため、励振用電極122と電極パッド311との接触を低減することができる。
The chamfered
また、電極パッド311は、基板310に沿って設けられた形状となっている。ここで基板310を平面視したときの長辺の寸法が、1.2〜2.5mmであり、短辺の寸法が、1.0〜2.0mmである場合を例にして、電極パッド311の大きさを説明する。電極パッド311の長辺の長さは、0.40〜0.90mmであり、短辺の長さは、0.30〜0.60mmとなっている。また、面取り部315は、矩形状の電極パッド311の角を三角形状に除去したものであり、電極パッド311を平面視したときの縦寸法と平行となる寸法が0.05〜0.15mmであり、平面視したときの横寸法が0.05〜0.15mmである。また、面取り部315が設けられた電極パッド311は、矩形状の電極パッド311に比べて、その面積が97〜99%となるように形成されている。
The
本実施形態の第五変形例における水晶デバイスは、電極パッド311及び外部端子312は矩形状であり、電極パッド311に面取り部315が設けられている。このようにすることによって、励振用電極122と電極パッド311との間で十分な距離が確保できているため、励振用電極122と電極パッド311との接触を低減することができる。よって、水晶デバイスは、水晶素子120の発振周波数が変動することを低減することができる。
In the quartz crystal device according to the fifth modification of the present embodiment, the
尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記の実施形態では、水晶素子は、AT用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。 In addition, it is not limited to this embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In the above embodiment, the case where the crystal element for AT is used as the crystal element has been described. A crystal element may be used.
また、水晶素子120は、水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を用いても構わない。また、水晶素子120のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板121とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板121とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板121とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板121が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。
In addition, the
上記の実施形態では、ガラス接合部材が基板上に設けられた場合を説明したが、ガラス接合部材が封止蓋体の封止枠部の下面に設けられるようにしても構わない。このようなガラス接合部材は、例えば、ガラスフリットペーストがスクリーン印刷法で封止枠部の下面に沿って塗布され乾燥することで設けられる。 In the above embodiment, the case where the glass bonding member is provided on the substrate has been described. However, the glass bonding member may be provided on the lower surface of the sealing frame portion of the sealing lid. Such a glass bonding member is provided, for example, by applying a glass frit paste along the lower surface of the sealing frame portion by screen printing and drying.
110、210、310・・・基板
111、211、311・・・電極パッド
112、212、312・・・外部端子
113、213、313・・・配線パターン
114、214、314・・・導体部
315・・・面取り部
120・・・水晶素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
130・・・封止蓋体
131・・・封止基部
132・・・封止枠部
140・・・導電性接着剤
150・・・ガラス突起部材
160・・・ガラス接合部材
K・・・収容空間
110, 210, 310 ...
Claims (3)
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外部端子と、
前記電極パッドと所定の前記外部端子とを電気的に接続しつつ前記基板の所定の二隅に設けられている導体部と、
前記電極パッド上に設けられた水晶素子と、
前記基板の上面の各辺に沿って一つずつ設けられた四つのガラス突起部材と、
前記基板の上面の外縁に沿って、前記ガラス突起部材を跨るように設けられたガラス接合部材と、
平板状の封止基部、および、前記封止基部の下面の縁部に沿って設けられている平板状かつ枠状の封止枠部を有し、前記ガラス接合部材を介して、前記基板と接合された、金属製の封止蓋体と、
を備え、
前記基板の上面を平面視して、
前記四つのガラス突起部材が前記基板の面中心に対して点対称となる位置に設けられており、
隣接しあう前記ガラス突起部と前記導体部において、前記ガラス突起部を向く前記導体部の端部と前記導体部を向く前記ガラス突起部の端部との長さが、前記ガラス突起部が設けられている前記基板部の辺の長さの半分よりも短くなっている
ことを特徴とする水晶デバイス。 A rectangular substrate;
An electrode pad provided on the upper surface of the substrate;
An external terminal provided on the lower surface of the substrate;
Conductor portions provided at two predetermined corners of the substrate while electrically connecting the electrode pads and the predetermined external terminals;
A crystal element provided on the electrode pad;
Four glass protrusion members provided one by one along each side of the upper surface of the substrate;
A glass bonding member provided so as to straddle the glass protrusion member along the outer edge of the upper surface of the substrate;
A flat plate-shaped sealing base, and a flat and frame-shaped sealing frame portion provided along an edge of the lower surface of the sealing base; the glass bonding member and the substrate; Bonded metal sealing lid, and
With
In plan view of the upper surface of the substrate,
The four glass protrusion members are provided at positions that are point-symmetric with respect to the center of the surface of the substrate ;
In the adjacent glass projection and the conductor, the length of the end of the conductor that faces the glass projection and the end of the glass that faces the conductor is provided by the glass projection. A quartz crystal device, wherein the quartz crystal device is shorter than half the length of the side of the substrate portion .
前記電極パッドが、前記基板の上面の四隅に設けられており、
前記外部端子が、前記基板の下面の四隅に設けられており、
前記ガラス突起部材が、前記基板の下面にも複数設けられており、
前記基板の下面を平面視して、前記ガラス突起部が前記基板の面中心に対して点対称となる位置に設けられている
ことを特徴とする水晶デバイス。 The crystal device according to claim 1,
The electrode pads are provided at the four corners of the upper surface of the substrate;
The external terminals are provided at the four corners of the lower surface of the substrate;
A plurality of the glass protrusion members are also provided on the lower surface of the substrate,
The quartz crystal device , wherein the glass projection is provided at a position that is point-symmetric with respect to the center of the surface of the substrate when the lower surface of the substrate is viewed in plan .
前記電極パッドは矩形状であり、
平面視して、前記電極パッドの角に面取り部が設けられている
ことを特徴とする水晶デバイス。 The quartz crystal device according to claim 1 or 2,
The electrode pad has a rectangular shape,
A crystal device , wherein a chamfered portion is provided at a corner of the electrode pad in plan view .
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