JP6483369B2 - Crystal device - Google Patents

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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、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、電子機器等の実装基板上に半田等で実装されている。   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, Patent Document 1 below). Glass is used for the joining member, and the sealing lid and the upper surface of the substrate can be joined by applying heat. In addition, external terminals are provided at the four corners of the lower surface of the substrate constituting the crystal device, and are mounted on a mounting substrate such as an electronic device with solder or the like.

特開2009−141234号公報JP 2009-141234 A

上述した水晶デバイスは、電子機器等の実装基板上の実装パッドと水晶デバイスを構成する基板の外部端子とを半田で実装する際に、実装時に使用された半田が外部端子から基板の側面に設けられた導体部を介して基板の上面にまで這い上がるため、金属製蓋体と半田とが接触することで、金属製蓋体と半田とが短絡してしまう虞があった。   In the above-described crystal device, when mounting a mounting pad on a mounting substrate of an electronic device or the like and an external terminal of the substrate constituting the crystal device with solder, the solder used during mounting is provided from the external terminal to the side surface of the substrate. Since the metal cover body and the solder come into contact with each other, the metal cover body and the solder may be short-circuited.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、実装時に半田を使用しても、金属製蓋体と短絡することを低減し、安定して発振周波数を出力することが可能な水晶デバイスを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reduce a short circuit with a metal lid even when solder is used during mounting, and to stably output an oscillation frequency. It is to provide.

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、基板の上面及び下面に設けられ、電
極パッド及び外部端子と電気的に接続されている配線パターンと、基板の側面に設けられ、配線パターンと電気的に接続された導体部と、基板の電極パッドに実装された水晶素子と、基板の上面に設けられた金属製の封止蓋体と、基板の上面と封止蓋体の下面との間に設けられたガラス接合部材と、を備え、導体部は、ガラスを有する銀パラジウム合金を含んでなり、基板の上面の外周縁と導体部との境界線箇所の導体部の厚みが他の導体部の箇所の厚みに比べて薄くなるように設けられ、ガラス接合部材が、導体部の上端の厚みが薄くなる箇所にかかるようにして設けられている。
A quartz crystal device according to one aspect of the present invention includes 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 an electrode pad provided on the upper and lower surfaces of the substrate. And a wiring pattern electrically connected to the external terminal, a conductor provided on the side surface of the substrate and electrically connected to the wiring pattern, a crystal element mounted on the electrode pad of the substrate, and an upper surface of the substrate And a glass bonding member provided between the upper surface of the substrate and the lower surface of the sealing lid, and the conductor portion includes a silver-palladium alloy having glass. The thickness of the conductor part at the boundary line between the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate and the conductor part is smaller than the thickness of the other conductor part, and the glass bonding member is provided at the upper end of the conductor part. On the part where the thickness of the It has been kicked.

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、基板の上面及び下面に設けられ、電極パッド及び外部端子と電気的に接続されている配線パターンと、基板の側面に設けられ、配線パターンと電気的に接続された導体部と、基板の電極パッドに実装された水晶素子と、基板の上面に設けられた金属製の封止蓋体と、基板の上面と封止蓋体の下面との間に設けられたガラス接合部材と、を備え、導体部は、ガラスを有する銀パラジウム合金を含んでなり、基板の上面の外周縁と導体部との境界線箇所の導体部の厚みが他の導体部の箇所の厚みに比べて薄くなるように設けられ、ガラス接合部材が、導体部の上端の厚みが薄くなる箇所にかかるようにして設けられている。このようにすることにより、電子機器等の実装基板の実装パッドと基板の外部端子とを半田で実装する際に、実装する際に使用した半田がガラス成分を含有した導体部により、濡れ性が悪くはじかれるため、外部端子から基板の側面に設けられた導体部の上下方向の厚みの半分程度までしか這い上がらない。よって、金属製蓋体と半田とが接触することを抑えることができるので、金属製蓋体と半田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 includes 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 an electrode pad provided on the upper and lower surfaces of the substrate. And a wiring pattern electrically connected to the external terminal, a conductor provided on the side surface of the substrate and electrically connected to the wiring pattern, a crystal element mounted on the electrode pad of the substrate, and an upper surface of the substrate And a glass bonding member provided between the upper surface of the substrate and the lower surface of the sealing lid, and the conductor portion includes a silver-palladium alloy having glass. The thickness of the conductor part at the boundary line between the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate and the conductor part is smaller than the thickness of the other conductor part, and the glass bonding member is provided at the upper end of the conductor part. On the part where the thickness of the It has been kicked. In this way, when mounting the mounting pad of the mounting board of the electronic device or the like and the external terminal of the board with the solder, the solder used for mounting has a wettability due to the conductor portion containing the glass component. Since it repels badly, it can only crawl up to about half of the thickness in the vertical direction of the conductor provided on the side surface of the substrate from the external terminal. Therefore, since it can suppress that a metal lid and a solder contact, it can reduce that a metal lid and solder short-circuit.

本実施形態における水晶デバイスを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the crystal device in this embodiment. 図1に示された水晶デバイスのA−Aにおける断面図である。It is sectional drawing in AA of the quartz crystal device shown by FIG. 本実施形態における水晶デバイスの水晶素子を実装した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which mounted the crystal element of the crystal device in this embodiment. 図3に示された水晶デバイスのB−Bにおける断面図である。It is sectional drawing in BB of the quartz crystal device shown by FIG. (a)本実施形態における水晶デバイスを構成する基板を上面から見た平面図であり、(b)本実施形態における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in this embodiment from the upper surface, (b) The top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in this embodiment from the lower surface. 本実施形態における水晶デバイスを構成する基板の導体部に含有するガラスの重量比率ごとの導通不良における歩留まりを示すグラフである。It is a graph which shows the yield in the conduction | electrical_connection defect for every weight ratio of the glass contained in the conductor part of the board | substrate which comprises the crystal device in this embodiment. 本実施形態における水晶デバイスの実装基板との接合強度における歩留まりを示すグラフである。It is a graph which shows the yield in the joint strength with the mounting board | substrate of the crystal device in this embodiment. 本実施形態の第一変形例における水晶デバイスを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the crystal device in the 1st modification of this embodiment. (a)本実施形態の第二変形例における水晶デバイスを構成する水晶素子を実装した状態を示す平面図であり、(b)本実施形態の第二変形例における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is a top view which shows the state which mounted the crystal element which comprises the crystal device in the 2nd modification of this embodiment, (b) The board | substrate which comprises the crystal device in the 2nd modification of this embodiment is a bottom surface It is the top view seen from. 本実施形態の第三変形例における水晶デバイスを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the quartz crystal device in the 3rd modification of this embodiment. (a)本実施形態の第四変形例における水晶デバイスを構成する基板を上面から見た平面図であり、(b)本実施形態の第四変形例における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in the 4th modification of this embodiment from the upper surface, (b) The board | substrate which comprises the crystal device in the 4th modification of this embodiment is seen from a lower surface. FIG.

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封止蓋体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 substrate 110, a crystal element 120 bonded to the upper surface of the substrate 110, and a seal for hermetically sealing the crystal element 120. A lid 130. Such a crystal device is used to output a reference signal used in an electronic device or the like.

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の一辺に沿って、水晶素子120を接合するための第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bが設けられている。基板110の一辺と対向する一辺に沿って第三電極パッド111cが設けられている。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ている。   The substrate 110 has a rectangular shape and functions as a mounting member for mounting the crystal element 120 mounted on the upper surface. A first electrode pad 111 a and a second electrode pad 111 b for bonding the crystal element 120 are provided along one side of the substrate 110. A third electrode pad 111 c is provided along one side facing one side of the substrate 110. External terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110. Two of the four external terminals 112 are electrically connected to the crystal element 120 and used as input / output terminals of the crystal element 120.

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。また、基板110の上面には、第一電極パッド111aと第三電極パッド111cとを電気的に接続するための電極パターン115が設けられている。   The substrate 110 is made of an insulating layer made of a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramic. The substrate 110 may be one using an insulating layer or may be a laminate of a plurality of insulating layers. Wiring patterns 113 for electrically connecting the electrode pads 111 provided on the upper surface and the external terminals 112 on the lower surface are provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110, respectively. In addition, an electrode pattern 115 for electrically connecting the first electrode pad 111a and the third electrode pad 111c is provided on the upper surface of the substrate 110.

基板110の第一電極パッド111a、第二電極パッド111b及び第三電極パッド111cは、図1及び図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。また、第三電極パッド111cは、水晶素子120が第一電極パッド111a及び第二電極パッド111b上に実装されている場合には、水晶素子120の外周縁が基板110と接触することを抑制するために用いられている。第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bは、図1に示すように、基板110の一辺に沿って設けられており、第三電極パッド111cは、基板110の一辺と対向する一辺に沿って設けられている。また、第二電極パッド111bと第三電極パッド111cとは、図1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。また、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電部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 first electrode pad 111a, the second electrode pad 111b, and the third electrode pad 111c of the substrate 110 are used for mounting the crystal element 120 as shown in FIGS. Further, the third electrode pad 111c prevents the outer peripheral edge of the crystal element 120 from coming into contact with the substrate 110 when the crystal element 120 is mounted on the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b. It is used for. As shown in FIG. 1, the first electrode pad 111 a and the second electrode pad 111 b are provided along one side of the substrate 110, and the third electrode pad 111 c is along one side facing one side of the substrate 110. Is provided. The second electrode pad 111b and the third electrode pad 111c are provided at diagonal positions on the upper surface of the substrate 110 as shown in FIG. In addition, the electrode pad 111 is provided at a position overlapping the electrode pad 111 in plan view via a wiring pattern 113 provided on the upper and lower surfaces of the substrate 110 and a conductive portion 114 provided on a corner portion of the substrate 110. The external terminal 112 is electrically connected. The external terminals 112 are provided along the outer peripheral edge of the substrate 110 at the four corners of the lower surface of the substrate 110.

電極パッド111は、図5(a)に示すように、第一電極パッド111a、第二電極パッド111b及び第三電極パッド111cによって構成されている。また、外部端子112は、図5(b)に示すように第一外部端子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、図1に示すように、第一配線パターン113a、第二配線パターン113b及び第三配線パターン113cによって構成され、導電部114は、第一導電部114a、第二導電部114b及び第三導電部114cによって構成されている。第二電極パッド111bと第二外部端子112b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電部114aにより接続されており、第三電極パッド111cと第四外部端子112d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電部114bにより接続されている。また、第一電極パッド111aと第三電極パッド111cとは、基板110の上面に設けられている電極パターン115により電気的に接続されている。よって、第一電極パッド111aは、第三電極パッド111cを介して第四外部端子112dと電気的に接続されることになる。また、第一外部端子112a及び第三外部端子112cは、どこにも接続されておらず、実装基板に実装するための実装用端子として用いられている。   As shown in FIG. 5A, the electrode pad 111 includes a first electrode pad 111a, a second electrode pad 111b, and a third electrode pad 111c. The external terminal 112 includes a first external terminal 112a, a second external terminal 112b, a third external terminal 112c, and a fourth external terminal 112d as shown in FIG. 5B. As shown in FIG. 1, the wiring pattern 113 includes a first wiring pattern 113a, a second wiring pattern 113b, and a third wiring pattern 113c. The conductive portion 114 includes a first conductive portion 114a, a second conductive portion 114b, and The third conductive portion 114c is configured. The second electrode pad 111b and the second external terminal 112b are connected by a first wiring pattern 113a provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110 and a first conductive portion 114a provided on a corner portion of the substrate 110. The third electrode pad 111c and the fourth external terminal 112d are connected by the second wiring pattern 113b provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110 and the second conductive portion 114b provided on the corner portion of the substrate 110. Yes. The first electrode pad 111 a and the third electrode pad 111 c are electrically connected by an electrode pattern 115 provided on the upper surface of the substrate 110. Therefore, the first electrode pad 111a is electrically connected to the fourth external terminal 112d through the third electrode pad 111c. Further, the first external terminal 112a and the third external terminal 112c are not connected anywhere, and are used as mounting terminals for mounting on the mounting board.

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 external terminal 112 is used for mounting on a mounting board constituting an external electronic device or the like. The external terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110. Two of the external terminals 112 are electrically connected to a pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110, respectively. The external terminals 112 that are electrically connected to the electrode pads 111 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110.

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。第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bの長辺の長さは、0.20〜0.60mmであり、短辺の長さは、0.10〜0.50mmとなっている。第三電極パッド111cは、長辺の長さが、0.60〜1.10mmであり、短辺の長さは、0.10〜0.50mm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 electrode pad 111 and the external terminal 112 have a shape provided along the substrate 110. Here, taking the case where the long side dimension of the substrate 110 in plan view is 1.2 to 2.5 mm and the short side dimension is 1.0 to 2.0 mm, the electrode pad 111 is taken as an example. The size of the external terminal 112 will be described. The length of the long side of the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b is 0.20 to 0.60 mm, and the length of the short side is 0.10 to 0.50 mm. The third electrode pad 111c has a long side length of 0.60 to 1.10 mm, and a short side length of 0.10 to 0.50 mm. The long side length of the external terminal 112 is 0.30 to 0.90 mm, and the short side length is 0.20 to 0.60 mm.

配線パターン113は、基板110の上面及び下面に設けられ、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の上面及び下面に設けられた第一配線パターン113aの長さと基板110の上面及び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 wiring pattern 113 is provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110, and is drawn from the electrode pad 111 and the external terminal 112 toward the corner of the substrate 110 in the vicinity. The length of the first wiring pattern 113a and the length of the second wiring pattern 113b are substantially equal. Here, the substantially equal length means that the difference between the length of the first wiring pattern 113a provided on the upper and lower surfaces of the substrate 110 and the length of the second wiring pattern 113b provided on the upper and lower surfaces of the substrate 110 is 0 to 0. It shall include those that differ by 200 μm. As for the length of the wiring pattern 113, the length of a straight line passing through the center of each wiring pattern 113 is measured.

導体部114は、図3及び図4に示すように、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。また、導体部114は、切り込み内に導体ペーストを印刷するようにして設けられているため、基板110の上面の外周縁と導体部114との境界線箇所の導体部114の厚みが薄くなっている。このような導体部114は、銀パラジウム合金により形成されており、半田食われを抑えるため、バナジウム系低融点ガラス、リン酸系低融点ガラス又は酸化鉛系ガラスなどのガラス成分も含有されている。また、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。導体部114を構成する銀パラジウム合金及びガラスの合計量に対して、ガラスの重量比率が、0.3〜5.0重量%になるように設けられている。また、半田は、実装基板の実装パッド(図示せず)と基板110の外部端子112とを接合するために用いられる。このような半田は、例えば、錫、銀及び銅から構成されており、錫が95〜98%、銀が2〜4%、銅が0〜1.0%のものが使用されている。このように、0.3〜5.0重量%のガラスが含有されたことで、半田とは濡れ性が悪いため、半田をはじきつつ、導体部114の上下方向の厚みの半分程度まで半田が這い上がることになる。よって、導体部114との間で、実装基板側から導体部114に向かって徐々に厚みが形成されるようなフィレットが形成されるため、実装基板と水晶デバイスとの接合強度を維持することができる。また、半田が導体部114の上端まで這い上がらないため、導体部114の半田食われを低減することができる。このような半田食われとは、配線パターン113又は導体部114の材質が半田内に拡散し、配線パターン113又は導体部114がなくなってしまうことをいう。   As shown in FIGS. 3 and 4, the conductor portion 114 is provided inside a notch provided in a corner portion of the substrate 110. Both ends of the conductor portion 114 are connected to the wiring pattern 113. By doing so, the electrode pad 111 is electrically connected to the external terminal 112 via the wiring pattern 113 and the conductor portion 114. Further, since the conductor portion 114 is provided so as to print the conductor paste in the cut, the thickness of the conductor portion 114 at the boundary line between the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110 and the conductor portion 114 is reduced. Yes. Such a conductor portion 114 is formed of a silver-palladium alloy and contains glass components such as vanadium-based low-melting glass, phosphoric acid-based low-melting glass, or lead oxide-based glass in order to suppress solder erosion. . The composition of the lead oxide glass is composed of lead oxide, lead fluoride, titanium dioxide, niobium oxide, bismuth oxide, boron oxide, zinc oxide, ferric oxide, copper oxide and calcium oxide. It is provided so that the weight ratio of the glass is 0.3 to 5.0% by weight with respect to the total amount of the silver palladium alloy and the glass constituting the conductor portion 114. Solder is used to join a mounting pad (not shown) of the mounting board and the external terminal 112 of the board 110. Such solder is composed of, for example, tin, silver, and copper, and 95 to 98% tin, 2 to 4% silver, and 0 to 1.0% copper are used. As described above, since 0.3 to 5.0% by weight of glass is contained, the wettability with the solder is poor, so that the solder is repelled to about half the thickness of the conductor portion 114 in the vertical direction while repelling the solder. It will crawl up. Therefore, since a fillet is formed between the conductor portion 114 and the conductor portion 114 so that the thickness gradually increases from the mounting substrate side toward the conductor portion 114, the bonding strength between the mounting substrate and the crystal device can be maintained. it can. Further, since the solder does not crawl up to the upper end of the conductor part 114, solder erosion of the conductor part 114 can be reduced. Such solder erosion means that the material of the wiring pattern 113 or the conductor portion 114 diffuses into the solder, and the wiring pattern 113 or the conductor portion 114 disappears.

導体部114に含有するガラスの重量比率は、図6に示すように、0.3重量%未満になると導通不良における歩留まりが低下することが確認できる。これは、導体部114に含有されているガラスの重量比率が、0.3重量%未満の場合には、水晶デバイスを実装基板上に実装した際に半田が外部端子から導体部114の上端まで這い上がり、導体部114の上端部が半田食われを起こし、電極パッド111と外部端子112間が断線しているため、導通不良が発生し、歩留まりが低下することになる。   As shown in FIG. 6, when the weight ratio of the glass contained in the conductor part 114 is less than 0.3% by weight, it can be confirmed that the yield due to poor conduction decreases. This is because when the weight ratio of the glass contained in the conductor portion 114 is less than 0.3% by weight, the solder from the external terminal to the upper end of the conductor portion 114 when the crystal device is mounted on the mounting substrate. As a result, the upper end portion of the conductor portion 114 is eroded by solder and the electrode pad 111 and the external terminal 112 are disconnected from each other, so that a conduction failure occurs and the yield decreases.

また、導体部114に含有するガラスの重量比率は、図7に示すように、5.0重量%より大きくなると実装時における水晶デバイスの剥がれの歩留まりが低下することが確認できる。これは、導体部114に含有されているガラスの重量比率が、5.0重量%より大きい場合には、水晶デバイスを実装基板上に実装した際に半田が導体部114に這い上ってこないため、実装基板側から導体部114に向かって徐々に厚みが形成されるようなフィレットが形成されず、実装基板10と水晶デバイスとの接合強度が低下し、実装時における歩留まりが低下することになる。   Further, as shown in FIG. 7, when the weight ratio of the glass contained in the conductor portion 114 is larger than 5.0% by weight, it can be confirmed that the yield of peeling of the crystal device at the time of mounting is lowered. This is because when the weight ratio of the glass contained in the conductor part 114 is larger than 5.0% by weight, solder does not crawl up on the conductor part 114 when the crystal device is mounted on the mounting substrate. Therefore, a fillet that gradually increases in thickness from the mounting substrate side toward the conductor portion 114 is not formed, the bonding strength between the mounting substrate 10 and the crystal device is reduced, and the yield at the time of mounting is reduced. Become.

電極パターン115は、基板110の上面に設けられており、その一端で第二電極パッド111bと接続されており、他端で第三電極パッド111cと電気的に接続されている。このようにすることで、第二電極パッド111bは、第三電極パッド111cを介して第三外部端子112cと電気的に接続されることになる。   The electrode pattern 115 is provided on the upper surface of the substrate 110, one end of which is connected to the second electrode pad 111b, and the other end is electrically connected to the third electrode pad 111c. By doing in this way, the 2nd electrode pad 111b is electrically connected with the 3rd external terminal 112c via the 3rd electrode pad 111c.

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、導体部114及び電極パターン115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 substrate 110 is described. When the substrate 110 is made of alumina ceramic, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a predetermined ceramic material powder is prepared. In addition, a predetermined conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet or a through-hole previously punched by punching the ceramic green sheet by screen printing or the like. Further, these green sheets are laminated and press-molded and fired at a high temperature. Finally, nickel plating, gold plating, silver palladium, or the like is applied to a predetermined portion of the conductor pattern, specifically, the electrode pad 111, the external terminal 112, the wiring pattern 113, the conductor portion 114, and the electrode pattern 115. Produced. Moreover, the conductor paste is comprised from the sintered compact etc. of metal powders, such as tungsten, molybdenum, copper, silver, or silver palladium, for example.

水晶素子120は、図1〜図4に示されているように、導電性接着剤140を介して電極パッド111上に接合されている。水晶素子120は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the crystal element 120 is bonded onto the electrode pad 111 via a conductive adhesive 140. The crystal element 120 plays a role of oscillating a reference signal of an electronic device or the like by stable mechanical vibration and a piezoelectric effect.

また、水晶素子120は、図1〜図4に示されているように、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに励振用電極122及び引き出し電極123を被着させた構造を有している。励振用電極122は、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極122は、上面に第一励振用電極122aと、下面に第二励振用電極122bを備えている。引き出し電極123は、励振用電極122から水晶素板121の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極123は、上面に第一引き出し電極123aと、下面に第二引き出し電極123bとを備えている。第一引き出し電極123aは、第一励振用電極122aから引き出されており、水晶素板121の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極123bは、第二励振用電極122bから引き出されており、水晶素板121の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極123は、水晶素板121の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bと接続されている水晶素子120の一端を基板110の上面と接続した固定端とし、他端を基板110の上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子120が基板110上に固定されている。   Further, as shown in FIGS. 1 to 4, the crystal element 120 has a structure in which the excitation electrode 122 and the extraction electrode 123 are attached to the upper surface and the lower surface of the crystal base plate 121, respectively. . The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on each of the upper surface and the lower surface of the quartz base plate 121. The excitation electrode 122 includes a first excitation electrode 122a on the upper surface and a second excitation electrode 122b on the lower surface. The extraction electrode 123 extends from the excitation electrode 122 toward one side of the crystal base plate 121. The extraction electrode 123 includes a first extraction electrode 123a on the upper surface and a second extraction electrode 123b on the lower surface. The first extraction electrode 123 a is extracted from the first excitation electrode 122 a and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. The second extraction electrode 123 b is extracted from the second excitation electrode 122 b and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. That is, the extraction electrode 123 is provided in a shape along the long side or the short side of the quartz base plate 121. In the present embodiment, one end of the crystal element 120 connected to the first electrode pad 111 a and the second electrode pad 111 b is a fixed end connected to the upper surface of the substrate 110, and the other end is between the upper surface of the substrate 110. The quartz crystal element 120 is fixed on the substrate 110 by a cantilevered support structure having a free end with a gap.

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

ここで、水晶素子120の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 crystal element 120 will be described. First, the crystal element 120 is cut from the artificial crystalline lens at a predetermined cut angle to reduce the thickness of the outer periphery of the crystal base plate 121, and the central portion of the crystal base plate 121 is thicker than the outer peripheral portion of the crystal base plate 121. The bevel processing provided is performed. The crystal element 120 is manufactured by forming the excitation electrode 122 and the extraction electrode 123 by depositing a metal film on both main surfaces of the crystal base plate 121 by a photolithography technique, a vapor deposition technique, or a sputtering technique. Is done.

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第一電極パッド111a及び第二電極パッド111b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は、第二電極パッド111bと接合され、第二引き出し電極123bは、第一電極パッド111aと接合される。これによって、第二外部端子112bと第四外部端子112d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 crystal element 120 to the substrate 110 will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied onto the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b by a dispenser, for example. The crystal element 120 is transported onto the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. The conductive adhesive 140 is cured and contracted by being heated and cured. The crystal element 120 is bonded to the electrode pad 111. That is, the first extraction electrode 123a of the crystal element 120 is bonded to the second electrode pad 111b, and the second extraction electrode 123b is bonded to the first electrode pad 111a. As a result, the second external terminal 112b and the fourth external terminal 112d are electrically connected to the crystal element 120.

また、水晶素子120は、水晶素子120の自由端と対向する位置に第三電極パッド112が配置されているように実装されている。このようにすることによって、水晶素子120の引き出し電極123と、電極パッド111とが接合している箇所を軸として傾いても、水晶素子120の自由端が第三電極パッド111cに接触するので、基板110の上面に水晶素子120の自由端が接触することを抑制することできる。仮に、水晶素子120の自由端が基板110に接触した状態で、落下試験を行うと、水晶素子120の自由端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の自由端側が欠けてしまうことを抑えつつ、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。   The crystal element 120 is mounted such that the third electrode pad 112 is disposed at a position facing the free end of the crystal element 120. By doing so, the free end of the crystal element 120 is in contact with the third electrode pad 111c even if it is tilted around the location where the extraction electrode 123 of the crystal element 120 and the electrode pad 111 are joined. It is possible to prevent the free end of the crystal element 120 from coming into contact with the upper surface of the substrate 110. If the drop test is performed with the free end of the crystal element 120 in contact with the substrate 110, the free end of the crystal element 120 may be lost. By doing in this way, it can reduce that the oscillation frequency of the crystal element 120 fluctuates, suppressing that the free end side of the crystal element 120 is missing.

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

封止蓋体130は、矩形状の封止基部130aと、封止基部130aの下面の外周縁に沿って設けられている封止枠部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 lid 130 includes a rectangular sealing base portion 130a and a sealing frame portion 130b provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the sealing base portion 130a, and the lower surface of the sealing base portion 130a. A storage space K is formed by the inner side surface of the sealing frame portion 130b. The sealing frame part 130b is for forming the accommodation space K on the lower surface of the sealing base part 130a. The sealing frame part 130b is provided along the outer edge of the lower surface of the sealing base part 130a.

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の上面と封止枠部130bの下面との間に設けられた接合部材150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 lid 130 is for hermetically sealing the housing space K in a vacuum state or the housing space K filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the sealing lid 130 is placed on the upper surface of the substrate 110 in a predetermined atmosphere, and the bonding member 150 provided between the upper surface of the substrate 110 and the lower surface of the sealing frame portion 130b is heated. Is applied to melt-bond.

ガラス接合部材150は、封止蓋体130の下面と基板110の上面の外周縁とを接合するために用いられている。ガラス接合部材150は、図2に示すように、封止枠部130bの下面から基板110上の外周縁上にかけて設けられている。   The glass bonding member 150 is used for bonding the lower surface of the sealing lid 130 and the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110. As shown in FIG. 2, the glass bonding member 150 is provided from the lower surface of the sealing frame portion 130 b to the outer peripheral edge on the substrate 110.

ガラス接合部材150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封止枠部130bの下面に沿って環状に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。   The glass bonding member 150 is made of, for example, low melting glass or lead oxide glass containing vanadium that is a glass that melts at 300 ° C. to 400 ° C. Glass is pasty with a binder and a solvent added, and is melted and then solidified to adhere to other members. The glass bonding member 150 is provided, for example, by applying glass frit paste in an annular shape along the lower surface of the sealing frame portion 130b by screen printing and drying. The composition of the lead oxide glass is composed of lead oxide, lead fluoride, titanium dioxide, niobium oxide, bismuth oxide, boron oxide, zinc oxide, ferric oxide, copper oxide and calcium oxide.

本実施形態における水晶デバイスは、基板110の側面に設けられ、配線パターン113と電気的に接続された導体部114と、基板110の電極パッド110に実装された水晶素子120と、水晶素子120を気密封止するために、基板110の上面に設けられた封止蓋体130と、基板110の上面と封止蓋体130の下面との間に設けられたガラス接合部材140と、を備え、導体部110は、ガラスを有する銀パラジウム合金を含んでいる。このようにすることにより、電子機器等の実装基板の実装パッド(図示せず)と基板110の外部端子112とを半田で実装する際に、実装する際に使用した半田が、ガラス成分を含有した導体部114により、濡れ性が悪くはじかれるため、外部端子112から基板110の側面に設けられた導体部114の上下方向の厚みの半分程度までしか這い上がらない。よって、金属製蓋体130と半田とが接触することを抑えることができるので、金属製蓋体130と半田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 conductor 114 provided on the side surface of the substrate 110 and electrically connected to the wiring pattern 113, a crystal element 120 mounted on the electrode pad 110 of the substrate 110, and the crystal element 120. In order to hermetically seal, a sealing lid 130 provided on the upper surface of the substrate 110, and a glass bonding member 140 provided between the upper surface of the substrate 110 and the lower surface of the sealing lid 130, The conductor part 110 contains the silver palladium alloy which has glass. By doing in this way, when mounting the mounting pad (not shown) of the mounting board of the electronic device or the like and the external terminal 112 of the board 110 with the solder, the solder used for mounting contains a glass component. Since the wettability is repelled by the conductive portion 114, the conductive portion 114 can only crawl up to about half of the vertical thickness of the conductive portion 114 provided on the side surface of the substrate 110 from the external terminal 112. Therefore, since it can suppress that the metal cover body 130 and a solder contact, it can reduce that the metal cover body 130 and solder short-circuit.

また、本実施形態における水晶デバイスは、導体部114を構成する銀パラジウム合金及びガラスの合計量に対して、ガラスの重量比率が、0.3〜5.0重量%になるように設けられている。このようにすることにより、ガラスが含有されたことで、半田をはじくことになり、導体部114の上下方向の厚みの半分程度までしか半田が這い上がらなくなる。さらに、導体部114との間で、実装基板側から導体部114に向かって徐々に厚みが形成されるような半田フィレットは形成されるため、実装基板10と水晶デバイスとの接合強度を維持することができる。また、半田が導体部114の上端まで這い上がらないため、導体部114の半田食われを低減することができる。   Moreover, the quartz crystal device in the present embodiment is provided such that the weight ratio of the glass is 0.3 to 5.0% by weight with respect to the total amount of the silver palladium alloy and the glass constituting the conductor 114. Yes. By doing so, the glass is contained, so that the solder is repelled, and the solder can only crawl up to about half of the thickness of the conductor portion 114 in the vertical direction. Further, since a solder fillet is formed between the conductor portion 114 and the conductor portion 114 so that the thickness gradually increases from the mounting substrate side toward the conductor portion 114, the bonding strength between the mounting substrate 10 and the crystal device is maintained. be able to. Further, since the solder does not crawl up to the upper end of the conductor part 114, solder erosion of the conductor part 114 can be reduced.

(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8に示されているように、ガラス接合部材250が、基板110の側面に設けられた導体部114の上端にかかるようにして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. 8, the crystal device in the first modification example of the present embodiment is provided such that the glass bonding member 250 is placed on the upper end of the conductor portion 114 provided on the side surface of the substrate 110. This is different from the present embodiment.

ガラス接合部材250は、図8に示すように、基板110の側面に設けられた導体部114の上端にかかるようにして設けられている。このようにすることによって、水晶デバイスを電子機器等の半田を介して実装基板上に実装する際に、基板110と導体部114との境界線箇所の導体部114が半田と接触しないことで、導体部114の材質が半田内に拡散することで生じる半田食われを低減することができる。従って、半田食われによりに生じる電極パッド111と外部端子112との導通不良も低減することができる。   As shown in FIG. 8, the glass bonding member 250 is provided so as to cover the upper end of the conductor portion 114 provided on the side surface of the substrate 110. By doing in this way, when the crystal device is mounted on the mounting substrate via the solder of an electronic device or the like, the conductor portion 114 at the boundary between the substrate 110 and the conductor portion 114 is not in contact with the solder. Solder erosion caused by the diffusion of the material of the conductor portion 114 into the solder can be reduced. Accordingly, poor conduction between the electrode pad 111 and the external terminal 112 caused by solder erosion can be reduced.

基板110の上面と封止蓋体130の下面との間に設けられたガラス接合部材250が導体部114の上端にかかるように設けられている。このように導体部114の上端にガラス接合部材250が設けられていることによって、水晶デバイスが電子機器等を構成する実装基板上に半田を介して実装される際に、外部端子112に付着した半田が、仮に、導体部114の上端にまで這い上がったとしても、ガラス接合部材250で止められることで、導体部114の上端部が半田と接触することを低減することができる。よって、このような水晶デバイスは、導体部114の材質が半田に拡散することで生じる半田食われを起こすことをさらに抑えつつ、電極パッド111と外部端子112との導通不良をさらに低減することができる。   A glass bonding member 250 provided between the upper surface of the substrate 110 and the lower surface of the sealing lid 130 is provided so as to cover the upper end of the conductor portion 114. Since the glass bonding member 250 is provided on the upper end of the conductor portion 114 in this manner, the crystal device is attached to the external terminal 112 when the crystal device is mounted on the mounting substrate constituting the electronic device or the like via solder. Even if the solder crawls up to the upper end of the conductor portion 114, the upper end portion of the conductor portion 114 can be prevented from coming into contact with the solder by being stopped by the glass bonding member 250. Therefore, such a crystal device can further reduce the conduction failure between the electrode pad 111 and the external terminal 112 while further suppressing the occurrence of solder erosion caused by the material of the conductor portion 114 diffusing into the solder. it can.

(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9に示されているように、基板110の上面及び下面に設けられ、電極パッド111及び外部端子112と電気的に接続されている配線パターン113と、基板110の側面に設けられており、配線パターン113と電気的に接続された導体部114と、を備え、配線パターン113を被覆するように設けられたガラス保護部材160を備え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. 9, the quartz crystal device according to the second modification example of the present embodiment is provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110 and is electrically connected to the electrode pad 111 and the external terminal 112. 113 and a conductor part 114 provided on the side surface of the substrate 110 and electrically connected to the wiring pattern 113, and a glass protective member 160 provided so as to cover the wiring pattern 113. This is different from the present embodiment.

ガラス保護部材160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、ガラス保護部材160は、図9に示すように、基板110の上面に設けられた配線パターン113を被覆するようにして設けられている。ガラス保護部材160は、ガラス接合部材150よりも融点が高い500〜800℃のものを用いている。これにより、ガラス接合部材150で接合する際には、ガラス保護部材160は溶融せずに、形成時の形状を保つことができる。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、金属製の封止蓋体130と基板110の配線パターン113とが接触することによる短絡を低減することができる。また、ガラス保護部材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に設けられた配線パターン113の上面に塗布され乾燥することで設けられる。また、ガラス保護部材160の上下方向の厚みは、0.01〜0.03mmとなっている。   The glass protective member 160 is used to reduce the short circuit caused by the wiring pattern 113 coming into contact with the metal sealing lid 130. Further, as shown in FIG. 9, the glass protection member 160 is provided so as to cover the wiring pattern 113 provided on the upper surface of the substrate 110. As the glass protective member 160, a member having a melting point of 500 to 800 ° C. higher than that of the glass bonding member 150 is used. Thereby, when joining with the glass joining member 150, the glass protective member 160 is not melted and the shape at the time of formation can be maintained. Therefore, even if a pressure is applied to the metal sealing lid 130 or the substrate 110 and the metal sealing lid 130 or the substrate 110 is pressed, a short circuit due to the contact between the metal sealing lid 130 and the wiring pattern 113 of the substrate 110 can be reduced. . The glass protective member 160 is provided by, for example, applying a glass frit paste on the upper surface of the wiring pattern 113 provided on the substrate 110 by a screen printing method and drying it. Moreover, the thickness of the glass protective member 160 in the vertical direction is 0.01 to 0.03 mm.

また、ガラス保護部材160は、基板110の角部に位置する配線パターン113上に設けられている。このようにすることによって、金属製の封止蓋体130が配線パターン113に接触することを抑えることが可能となる。また、ガラス保護部材160が、基板110の角に、平面視して円弧状になるように設けられており、導体部115が設けられている切欠き内には、ガラス保護部材160が設けられていない。このようにすることにより、基板110が電子機器等を構成する実装基板上に実装される際に、外部端子112に付着した半田が、導体部114に這い上がるようにして形成されるため、実装基板側から導体部114に向かって徐々に厚みが形成されるような半田フィレットが形成される。また、半田が、ガラス保護部材160で覆われている基板110の配線パターン113上には、濡れ性が悪く這い上がらないため、半田と金属製の封止蓋体130との短絡を低減することができる。   The glass protection member 160 is provided on the wiring pattern 113 located at the corner of the substrate 110. By doing in this way, it becomes possible to suppress that the metal sealing lid body 130 contacts the wiring pattern 113. Further, the glass protection member 160 is provided at the corner of the substrate 110 so as to have an arc shape in plan view, and the glass protection member 160 is provided in the notch in which the conductor portion 115 is provided. Not. In this way, when the substrate 110 is mounted on a mounting substrate constituting an electronic device or the like, the solder attached to the external terminal 112 is formed so as to crawl up to the conductor portion 114. A solder fillet having a thickness gradually formed from the substrate side toward the conductor portion 114 is formed. Further, since the solder does not crawl up on the wiring pattern 113 of the substrate 110 covered with the glass protective member 160, the short circuit between the solder and the metal sealing lid 130 is reduced. Can do.

本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、配線パターン113を覆うようにガラス保護部材160が設けられている。このように配線パターン113の上面をガラス保護部材160で覆うことで、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との短絡を低減することができる。   The crystal device in the second modification of the present embodiment is provided with a glass protective member 160 so as to cover the wiring pattern 113. By covering the upper surface of the wiring pattern 113 with the glass protective member 160 in this way, a short circuit between the metal sealing lid 130 and the wiring pattern 113 provided on the upper surface of the substrate 110 can be reduced.

(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。本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、図10に示されているように、水晶素子220が両持ち支持構造であ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 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. 10, the crystal device in the third modification example of the present embodiment is different from the present embodiment in that the crystal element 220 has a dual-support structure.

水晶素子220は、図10に示されているように、水晶素板221の上面及び下面のそれぞれに励振用電極222及び引き出し電極223を被着させた構造を有している。励振用電極222は、水晶素板221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222は、上面に第一励振用電極222aと、下面に第二励振用電極を備えている。引き出し電極223は、励振用電極222から水晶素板221の向かい合う辺に向かってそれぞれ延出されている。第一引き出し電極223aは、第一励振用電極222a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223bは、第二励振用電極から引き出されており、水晶素板221の他方の辺に向かって延出するように設けられている。また、このような水晶素子220は、水晶素板221の対角に位置する箇所で支持する両持ち支持構造にて基板110上に固定されている。この際には、第一電極パッド111aは、水晶素子220の外周縁が基板110との接触を低減するために用いられることになる。   As shown in FIG. 10, the crystal element 220 has a structure in which the excitation electrode 222 and the extraction electrode 223 are attached to the upper surface and the lower surface of the crystal base plate 221, respectively. The excitation electrode 222 is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on the upper and lower surfaces of the quartz base plate 221. The excitation electrode 222 includes a first excitation electrode 222a on the upper surface and a second excitation electrode on the lower surface. The extraction electrode 223 extends from the excitation electrode 222 toward the opposite sides of the crystal base plate 221. The first extraction electrode 223 a is extracted from the first excitation electrode 222 a and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. The second extraction electrode 223 b is extracted from the second excitation electrode and is provided so as to extend toward the other side of the crystal base plate 221. In addition, such a crystal element 220 is fixed on the substrate 110 with a double-sided support structure that is supported at a location located diagonally of the crystal base plate 221. At this time, the first electrode pad 111 a is used for reducing the contact between the outer peripheral edge of the crystal element 220 and the substrate 110.

水晶素子220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第一電極パッド111a及び第三電極パッド111c上に塗布される。水晶素子220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220は、電極パッド111に接合される。つまり、水晶素子220の第一引き出し電極223aは、第二電極パッド111bと接合され、第二引き出し電極223bは、第三電極パッド111cと接合される。これによって、第二外部端子112bと第四外部端子112dが水晶素子220と電気的に接続されることになる。   A method for bonding the crystal element 220 to the substrate 110 will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied onto the first electrode pad 111a and the third electrode pad 111c by, for example, a dispenser. The crystal element 220 is transported on the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. The conductive adhesive 140 is cured and contracted by being heated and cured. The crystal element 220 is bonded to the electrode pad 111. That is, the first extraction electrode 223a of the crystal element 220 is bonded to the second electrode pad 111b, and the second extraction electrode 223b is bonded to the third electrode pad 111c. As a result, the second external terminal 112b and the fourth external terminal 112d are electrically connected to the crystal element 220.

本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、水晶素子220が、矩形状の水晶素板221と、水晶素板221の上下面に設けられた励振用電極222と、励振用電極222とから水晶素板221の向かい合う両辺に向かってそれぞれ延出するようにして設けられている一対の引き出し電極223と、を備え、一対の引き出し電極223の一方と、第二電極パッド111bとが電気的に接続されており、一対の引き出し電極223の他方と、第三電極パッド111cとが電気的に接続されている。このようにすることによって、水晶素子220の第一引き出し電極223a及び第二引き出し電極223bと、第二電極パッド111b及び第三電極パッド111cとが接合している箇所を軸として傾いても、水晶素子220の接合していない一方の角が第一電極パッド111aに接触し、他方の角が基板110から離間した状態になるので、基板110の上面に水晶素子220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220の接合していない角が基板110に接触した状態で、落下試験等を行うと、水晶素子220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220の角が欠けてしまうことを抑えつつ、水晶素子220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 crystal device according to the third modification of the present embodiment, the crystal element 220 includes a rectangular crystal element plate 221, excitation electrodes 222 provided on the upper and lower surfaces of the crystal element plate 221, and the excitation electrode 222. A pair of lead electrodes 223 provided so as to extend toward both opposite sides of the quartz base plate 221, and one of the pair of lead electrodes 223 and the second electrode pad 111b are electrically connected to each other. The other of the pair of lead electrodes 223 and the third electrode pad 111c are electrically connected. By doing so, even if the first lead electrode 223a and the second lead electrode 223b of the crystal element 220 are tilted around the place where the second electrode pad 111b and the third electrode pad 111c are joined, the crystal One corner where the element 220 is not bonded contacts the first electrode pad 111a, and the other corner is separated from the substrate 110, so that the corner where the crystal element 220 is not bonded contacts the upper surface of the substrate 110. Can be suppressed. If a drop test or the like is performed in a state in which the corner where the crystal element 220 is not bonded is in contact with the substrate 110, the corner where the crystal element 220 is not bonded may be lost. By doing so, it is possible to reduce the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 220 while suppressing the corner of the crystal element 220 from being lost.

(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11に示されているように、電極パッド211は矩形状であり、平面視して、電極パッド211に面取り部216が設けられている点において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. In the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 11, the electrode pad 211 is rectangular, and the electrode pad 211 is provided with a chamfered portion 216 in plan view. However, this embodiment is different from the present embodiment.

面取り部216は、励振用電極122側を向いている角に、電極パッド211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211を大きくしても、励振用電極122と電極パッド211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211との接触を低減することができる。   The chamfered portion 216 is provided in a straight line at a corner facing the excitation electrode 122 side so as to cross from one side of the electrode pad 211 to one side adjacent to the one side. In this way, even if the electrode pad 211 is enlarged, a sufficient distance can be secured between the excitation electrode 122 and the electrode pad 211, so that the contact between the excitation electrode 122 and the electrode pad 211 is prevented. Can be reduced.

また、電極パッド211は、基板210に沿って設けられた形状となっている。ここで基板210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211の大きさを説明する。電極パッド211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216は、矩形状の電極パッド211の角を三角形状に除去したものであり、電極パッド211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216が設けられた電極パッド211は、矩形状の電極パッド211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 electrode pad 211 has a shape provided along the substrate 210. Here, taking the case where the long side dimension of the substrate 210 in plan view is 1.2 to 2.5 mm and the short side dimension is 1.0 to 2.0 mm, the electrode pad 211 is taken as an example. Explain the size of. The long side length of the electrode pad 211 is 0.40 to 0.90 mm, and the short side length is 0.30 to 0.60 mm. The chamfered portion 216 is obtained by removing the corners of the rectangular electrode pad 211 in a triangular shape, and the dimension parallel to the vertical dimension when the electrode pad 211 is viewed in plan is 0.05 to 0.15 mm. Yes, and the horizontal dimension when viewed in plan is 0.05 to 0.15 mm. Further, the electrode pad 211 provided with the chamfered portion 216 is formed so that the area thereof is 97 to 99% as compared with the rectangular electrode pad 211.

本実施形態の第四変形例における水晶デバイスは、第一電極パッド211a、第二電極パッド211b及び第三電極パッド211cは、矩形状であり、平面視して、第一電極パッド211a、第二電極パッド211b及び第三電極パッド211cの角に面取り部216が設けられている。このようにすることにより、励振用電極122と、第一電極パッド211a、第二電極パッド211b及び第三電極パッド211c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、第一電極パッド211a、第二電極パッド211b及び第三電極パッド211cとの接触を低減することができる。   In the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment, the first electrode pad 211a, the second electrode pad 211b, and the third electrode pad 211c are rectangular, and the first electrode pad 211a and the second electrode are in a plan view. A chamfered portion 216 is provided at the corners of the electrode pad 211b and the third electrode pad 211c. By doing so, a sufficient distance can be secured between the excitation electrode 122 and the first electrode pad 211a, the second electrode pad 211b, and the third electrode pad 211c. Contact with the first electrode pad 211a, the second electrode pad 211b, and the third electrode pad 211c can be reduced.

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 an AT crystal element is used as the crystal element has been described. However, a tuning fork-type bending having a base and two flat-plate-shaped vibrating arms extending in the same direction from the side surface of the base is 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 crystal element 120 may be beveled so that the thickness of the outer periphery of the crystal element plate 121 is thin and the central part of the crystal element plate 121 is thicker than the outer periphery of the crystal element plate 121. . A bevel processing method for the crystal element 120 will be described. A polishing material provided with media and abrasive grains having a predetermined particle size and a quartz base plate 121 having a predetermined size are prepared. The abrasive prepared in the cylindrical body and the quartz base plate 121 are placed, and the open end of the cylindrical body is closed with a cover. The beveling is performed by polishing the quartz body 121, which rotates the cylindrical body containing the abrasive and the quartz body 121 with the central axis of the cylinder as the rotation axis, with the abrasive.

上記の実施形態では、ガラス接合部材150が封止蓋体130の封止枠部130bの下面に設けられた場合を説明したが、ガラス接合部材150が基板110上面の外周縁に環状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150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基板110の外周縁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 150 is provided on the lower surface of the sealing frame portion 130b of the sealing lid 130 has been described. However, the glass bonding member 150 is provided annularly on the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110. It doesn't matter if you do. Such a glass bonding member 150 is provided, for example, by applying a glass frit paste along the outer peripheral edge of the substrate 110 by a screen printing method and drying it.

110、210・・・基板
111、211・・・電極パッド
112、212・・・外部端子
113、213・・・配線パターン
114、214・・・導体部
115、215・・・電極パターン
216・・・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・・・ガラス接合部材
K・・・収容空間
110, 210 ... Substrate 111, 211 ... Electrode pad 112, 212 ... External terminal 113, 213 ... Wiring pattern 114, 214 ... Conductor part 115, 215 ... Electrode pattern 216 ... -Chamfered portion 120 ... Crystal element 121 ... Crystal base plate 122 ... Excitation electrode 123 ... Extraction electrode 130 ... Sealing lid 131 ... Sealing base 132 ... Sealing Frame portion 140 ... conductive adhesive 150 ... glass bonding member K ... accommodating space

Claims (3)

矩形状の基板と、
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外部端子と、
前記基板の上面及び下面に設けられ、前記電極パッド及び前記外部端子と電気的に接続れている配線パターンと、
前記基板の側面に設けられ、前記配線パターンと電気的に接続された導体部と、
前記基板の電極パッドに実装された水晶素子と、
前記基板の上面に設けられた金属製の封止蓋体と、
前記基板の上面と前記封止蓋体の下面との間に設けられたガラス接合部材と、を備え、
前記導体部は、ガラスを有する銀パラジウム合金を含んでなり、前記基板の上面の外周縁と前記導体部との境界線箇所の前記導体部の厚みが他の前記導体部の箇所の厚みに比べて薄くなるように設けられ、
前記ガラス接合部材が、前記導体部の上端の厚みが薄くなる箇所にかかるようにして設けられている水晶デバイス。
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;
A wiring pattern provided on the upper and lower surfaces of the substrate, and electrically connected to the electrode pads and the external terminals;
A conductor provided on a side surface of the substrate and electrically connected to the wiring pattern;
A crystal element mounted on an electrode pad of the substrate;
A metal sealing lid provided on the upper surface of the substrate;
A glass bonding member provided between the upper surface of the substrate and the lower surface of the sealing lid,
The conductor portion includes a silver-palladium alloy having glass, and the thickness of the conductor portion at the boundary line portion between the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate and the conductor portion is larger than the thickness of the other conductor portion. It is provided to be thin,
A quartz crystal device in which the glass bonding member is provided so as to be applied to a portion where the thickness of the upper end of the conductor portion is reduced .
請求項1記載の水晶デバイスであって、
前記銀パラジウム合金及び前記ガラスの合計量に対して、
前記ガラスの重量比率が、0.3〜5.0重量%になるよう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,
For the total amount of the silver-palladium alloy and the glass,
The quartz crystal device is provided so that a weight ratio of the glass is 0.3 to 5.0% by weight.
請求項1又は請求項2記載の水晶デバイスであって、The quartz crystal device according to claim 1 or 2,
前記配線パターンを被覆するように設けられたガラス保護部材を備えていることを特徴とする水晶デバイス。A crystal device comprising a glass protective member provided so as to cover the wiring pattern.
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