JP6513964B2 - Crystal device - Google Patents

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    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

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 quartz crystal device used, for example, in an electronic device or the like.

水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、水晶素板の両面が互いにずれるように厚みすべり振動を起こし、特定の周波数を発生させるものである。基板の上面に設けられた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、基板の下面に設けられた接続パッドに導電性接合材を介して実装された集積回路素子と、水晶素子の電気的特性を測定するために、基板の下面の中心付近に設けられたモニタ電極を備えたものが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。   The quartz crystal device generates thickness-slip vibration so that both sides of the quartz plate are mutually offset by using the piezoelectric effect of the quartz crystal element, and generates a specific frequency. A quartz crystal element mounted via a conductive adhesive on an electrode pad provided on the upper surface of a substrate, an integrated circuit element mounted via a conductive bonding material on a connection pad provided on the lower surface of the substrate, and quartz In order to measure the electrical characteristics of the device, one provided with a monitor electrode provided near the center of the lower surface of the substrate has been proposed (for example, see Patent Document 1 below).

特開2003−163540号公報JP 2003-163540 A

上述した水晶デバイスは、小型化が顕著であるが、基板に設けられたモニタ電極の面積も小さくなってしまう虞があった。このため、水晶素子の電気的特性を測定する場合、従来の水晶デバイスは、面積の小さいモニタ電極に測定用プローブを接触させなければならず、測定の際に手間と時間を要するため、生産性を低下させてしまう虞があった。   Although the above-described quartz crystal device is significantly reduced in size, the area of the monitor electrode provided on the substrate may also be reduced. For this reason, in the case of measuring the electrical characteristics of the quartz crystal element, the conventional quartz device has to contact the measuring probe with the monitor electrode having a small area, which requires labor and time at the time of measurement. There was a risk of lowering the

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、モニタ電極の面積を確保しつつ小型化が可能で、生産性を向上させることができる水晶デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a quartz crystal device that can be miniaturized while securing the area of a monitor electrode, and can improve productivity.

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、基板の上面の外周縁に沿って設けられた第一枠体と、基板の下面の外周縁に沿って設けられた第二枠体と、基板の上面に設けられた一対の電極パッドと、基板の下面に設けられた複数の接続パッドと、一対の電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに実装された集積回路素子と、一対の電極パッドにそれぞれ電気的に接続され、第二枠体の内周縁に沿って基板の下面に設けられた一対の第一モニタ電極と、第一モニタ電極とそれぞれ電気的に接続され、接続パッドの間に位置するように基板の下面に設けられた一対の第二モニタ電極と、水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備え、基板の短辺方向と平行になる第一モニタ電極の辺の長さが基板の短辺方向と平行になる第二モニタ電極の辺の長さよりも長くなるように設けられ、第一モニタ電極が、平面視した際に第二枠体の短辺側の外周縁と接続パッドとの間に位置するように設けられている。
A quartz crystal device according to one aspect of the present invention comprises a rectangular substrate, a first frame provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate, and a second frame provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate An integrated circuit device mounted on a body, a pair of electrode pads provided on the upper surface of the substrate, a plurality of connection pads provided on the lower surface of the substrate, a crystal element mounted on the pair of electrode pads, and If, to the pair of electrode pads are electrically connected to a pair of first monitor electrode provided on the lower surface of the substrate along the inner peripheral edge of the second frame, respectively a first monitor electrode is electrically connected A pair of second monitor electrodes provided on the lower surface of the substrate so as to be located between the connection pads, and a lid for hermetically sealing the quartz crystal element, which is parallel to the short side direction of the substrate The side length of the first monitor electrode is parallel to the short side direction of the substrate. It is provided to be longer than the side length of the second monitor electrode, and the first monitor electrode is positioned between the outer peripheral edge on the short side of the second frame and the connection pad in plan view. It is provided.

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、基板の上面の外周縁に沿って設けられた第一枠体と、基板の下面の外周縁に沿って設けられた第二枠体と、基板の上面に設けられた一対の電極パッドと、基板の下面に設けられた複数の接続パッドと、一対の電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに実装された集積回路素子と、一対の電極パッドにそれぞれ電気的に接続され、第二枠体の内周縁に沿って基板の下面に設けられた一対の第一モニタ電極と、第一モニタ電極とそれぞれ電気的に接続され、接続パッドの間に位置するように基板の下面に設けられた一対の第二モニタ電極と、水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備え、基板の短辺方向と平行になる第一モニタ電極の辺の長さが基板の短辺方向と平行になる第二モニタ電極の辺の長さよりも長くなるように設けられ、第一モニタ電極が、平面視した際に第二枠体の短辺側の外周縁と接続パッドとの間に位置するように設けられている。このようにすることにより、第一モニタ電極と第二モニタ電極と合わせた面積を確保しつつ、小型化することが可能となる。また、水晶デバイスは、水晶素子の電気的特性を測定する場合、第一モニタ電極と第二モニタ電極の境界部分に測定プローブを接触させることで、安定して水晶素子の電気的特性を測定することができるため、生産性を向上させることができる。 A quartz crystal device according to one aspect of the present invention comprises a rectangular substrate, a first frame provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate, and a second frame provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate An integrated circuit device mounted on a body, a pair of electrode pads provided on the upper surface of the substrate, a plurality of connection pads provided on the lower surface of the substrate, a crystal element mounted on the pair of electrode pads, and If, to the pair of electrode pads are electrically connected to a pair of first monitor electrode provided on the lower surface of the substrate along the inner peripheral edge of the second frame, respectively a first monitor electrode is electrically connected A pair of second monitor electrodes provided on the lower surface of the substrate so as to be located between the connection pads, and a lid for hermetically sealing the quartz crystal element, which is parallel to the short side direction of the substrate The side length of the first monitor electrode is parallel to the short side direction of the substrate. It is provided to be longer than the side length of the second monitor electrode, and the first monitor electrode is positioned between the outer peripheral edge on the short side of the second frame and the connection pad in plan view. It is provided. By this, it is possible to miniaturize while securing the area combined with the first monitor electrode and the second monitor electrode. In addition, when measuring the electrical characteristics of the crystal element, the crystal device stably measures the electrical characteristics of the crystal element by bringing the measurement probe into contact with the boundary portion between the first monitor electrode and the second monitor electrode. Productivity can be improved.

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 quartz crystal device in this embodiment. (a)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り、(b)図2に示された水晶デバイスのB−Bにおける断面図である。(A) It is sectional drawing in AA of the crystal device shown by FIG. 1, (b) It is sectional drawing in BB of the 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パッケージを上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パッケージの基板を上から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the package which comprises the crystal device in this embodiment from the top, (b) It is the top view which looked at the substrate of the package which constitutes the crystal device in this embodiment from the top. (a)本実施形態における水晶デバイスを構成するパッケージの基板を下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パッケージを下から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the substrate of the package which constitutes the crystal device in this embodiment from the bottom, (b) It is the top view which looked at the package which constitutes the crystal device in this embodiment from the bottom.

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、パッケージ110と、パッケージ110の上面に接合された水晶素子120と、パッケージ110の下面に接合された集積回路素子150と、パッケージ110の上面に接合された蓋体130とを含んでいる。パッケージ110には、基板110aの上面と第一枠体110bの内側面によって囲まれた第一凹部K1が形成されている。また、パッケージ110には、基板110aの下面と第二枠体110cの内側面とで形成された第二凹部K2が形成されている。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。   The crystal device according to the present embodiment includes the package 110, the crystal element 120 bonded to the upper surface of the package 110, and the integrated circuit element 150 bonded to the lower surface of the package 110, as shown in FIGS. And a lid 130 joined to the top surface of the package 110. The package 110 is formed with a first recess K1 surrounded by the upper surface of the substrate 110a and the inner side surface of the first frame 110b. Further, in the package 110, a second recess K2 formed by the lower surface of the substrate 110a and the inner side surface of the second frame 110c is formed. Such a quartz crystal device is used to output a reference signal used in an electronic device or the like.

基板110aは、矩形状であり、上面で水晶素子120を実装し、下面で集積回路素子150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110aの上面には、水晶素子120を接合するための一対の電極パッド111が設けられており、下面には、集積回路素子150を接合するための一対の接続パッド116が設けられている。基板110aは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板110a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110aの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド111と、基板110aの下面に設けられた接続パッド116及び後述する第二枠体110cの下面に設けられた外部端子112とを電気的に接続するための配線パターン113、導体部114及びビア導体115が設けられている。   The substrate 110a has a rectangular shape, and functions as a mounting member for mounting the crystal element 120 on the upper surface and mounting the integrated circuit element 150 on the lower surface. A pair of electrode pads 111 for bonding the quartz crystal element 120 is provided on the upper surface of the substrate 110 a, and a pair of connection pads 116 for bonding the integrated circuit device 150 are provided on the lower surface. The substrate 110a is made of an insulating layer which is a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics. The substrate 110a may be formed by using a single insulating layer or by stacking a plurality of insulating layers. The electrode pad 111 provided on the upper surface, the connection pad 116 provided on the lower surface of the substrate 110a, and the external terminal 112 provided on the lower surface of the second frame 110c described later A wiring pattern 113, a conductor portion 114, and a via conductor 115 for connection are provided.

第一枠体110bは、基板110aの上面に配置され、基板110aの上面に第一凹部K1を形成するためのものである。第二枠体110cは、基板110aの下面に配置され、基板110aの上面に第二凹部K2を形成するためのものである。第一枠体110b及び第二枠体110cは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板110aと一体的に形成されている。   The first frame 110 b is disposed on the upper surface of the substrate 110 a and is for forming the first recess K 1 on the upper surface of the substrate 110 a. The second frame 110c is disposed on the lower surface of the substrate 110a, and is for forming the second recess K2 on the upper surface of the substrate 110a. The first frame 110b and the second frame 110c are made of, for example, a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramics, and are integrally formed with the substrate 110a.

ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜3.0mmであり、パッケージ110の上下方向の寸法が、0.2〜1.5mmである場合を例にして、第一凹部K1及び第二凹部K2の大きさを説明する。第一凹部K1及び第二凹部K2の長辺の長さは、0.7〜2.0.mmであり、短辺の長さは、0.5〜1.5mmとなっている。また、第一凹部K1及び第二凹部K2の上下方向の長さは、0.1〜0.5mmとなっている。   Here, the dimension of one side when the package 110 is viewed in plan is 1.0 to 3.0 mm, and the dimension of the package 110 in the vertical direction is 0.2 to 1.5 mm as an example. The sizes of the first recess K1 and the second recess K2 will be described. The lengths of the long sides of the first recess K1 and the second recess K2 are 0.7 to 2.0. The length of the short side is 0.5 to 1.5 mm. Moreover, the length of the up-down direction of the 1st recessed part K1 and the 2nd recessed part K2 is 0.1-0.5 mm.

また、第二枠体110cの下面の四隅には、外部端子112が設けられている。外部端子112は、基板110aの下面に設けられた接続パッド116と電気的に接続されている。   In addition, external terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the second frame 110c. The external terminals 112 are electrically connected to connection pads 116 provided on the lower surface of the substrate 110a.

電極パッド111は、水晶素子120を実装するためのものである。電極パッド111は、基板110aの上面に一対で設けられており、基板110aの一辺に沿うように隣接して設けられている。電極パッド111は、第一電極パッド111aと第二電極パッド111bとによって構成されている。電極パッド111は、基板110aに設けられた配線パターン113及び導体部114を介して、基板110aの下面に設けられた外部端子112と電気的に接続されている。   The electrode pad 111 is for mounting the crystal element 120. The electrode pads 111 are provided in a pair on the upper surface of the substrate 110a, and are provided adjacent to each other along one side of the substrate 110a. The electrode pad 111 is configured of a first electrode pad 111a and a second electrode pad 111b. The electrode pad 111 is electrically connected to the external terminal 112 provided on the lower surface of the substrate 110 a through the wiring pattern 113 and the conductor portion 114 provided on the substrate 110 a.

一対の電極パッド111上には、平面視して矩形状である一対の凸部B1が設けられている。また、一対の凸部B1は、平面視した際に、その一辺が基板110aの中心側を向く電極パッド111上の外周縁に沿って設けられており、その一辺と接続されている他の一辺が、基板110aの外周縁側を向く電極パッド111上の外周縁に沿って設けられている。   On the pair of electrode pads 111, a pair of convex portions B1 having a rectangular shape in plan view is provided. Further, the pair of convex portions B1 is provided along the outer peripheral edge of the electrode pad 111 whose one side faces the center side of the substrate 110a in plan view, and the other side connected to the one side Are provided along the outer peripheral edge on the electrode pad 111 facing the outer peripheral edge side of the substrate 110a.

外部端子112は、電気機器等の外部の実装基板上の実装パッド(図示せず)と接合するために用いられている。外部端子112は、基板110aの下面の四隅に設けられている。第三外部端子112cは、第三ビア導体115cを介して、封止用導体パターンHと電気的に接続されている。また、第三外部端子112cは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されている。これにより、封止用導体パターンHに接合された蓋体130がグランド電位となっている第三外部端子112cに接続される。よって、蓋体130による凹部K内のシールド性は、向上されることになる。   The external terminals 112 are used to bond to mounting pads (not shown) on an external mounting substrate of an electric device or the like. The external terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. The third external terminal 112c is electrically connected to the sealing conductor pattern H via the third via conductor 115c. The third external terminal 112c is connected to a mounting pad connected to a ground potential which is a reference potential on a mounting substrate of an electronic device or the like. Thereby, the lid 130 joined to the sealing conductor pattern H is connected to the third external terminal 112 c which is at the ground potential. Therefore, the shielding property in the recessed part K by the cover body 130 will be improved.

配線パターン113は、電極パッド111とビア導体115を電気的に接続すると共に、ビア導体115と導体部114とを電気的に接続するためのものである。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によって構成されている。配線パターン113は、平面視して、第一枠体110bと重な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、水晶デバイスは、配線パターン113と水晶素子120との間で浮遊容量が発生することを抑えるので、水晶素子120にこの浮遊容量が付与されることがないため、発振周波数が変動してしまうことを抑えることができる。   The wiring pattern 113 is for electrically connecting the electrode pad 111 and the via conductor 115 and for electrically connecting the via conductor 115 and the conductor portion 114. The wiring pattern 113 is composed of a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b. The wiring pattern 113 is provided so as to overlap with the first frame 110 b in plan view. By doing this, since the crystal device suppresses generation of stray capacitance between the wiring pattern 113 and the quartz crystal element 120, this stray capacitance is not applied to the quartz crystal element 120. Can be suppressed.

また、第一配線パターン113aは、第二電極パッド111b及び第二ビア導体115bと電気的に接続されている。第一配線パターン113aは、第二電極パッド111bから近接された第一枠体110bの長辺方向に向かって延出されており、第一配線パターン113aの一部が露出されている。第二配線パターン113bは、第三導体部114c及び第三ビア導体115cと電気的に接続されている。第二配線パターン113bは、第三ビア導体115cから近接された基板110aの角部に設けられた第三導体部114cに向かって延出されている。   The first wiring pattern 113a is electrically connected to the second electrode pad 111b and the second via conductor 115b. The first wiring pattern 113a is extended in the direction of the long side of the first frame 110b close to the second electrode pad 111b, and a part of the first wiring pattern 113a is exposed. The second wiring pattern 113 b is electrically connected to the third conductor portion 114 c and the third via conductor 115 c. The second wiring pattern 113b is extended toward the third conductor portion 114c provided at the corner of the substrate 110a which is close to the third via conductor 115c.

このように、配線パターン113の一部が、電極パッド111から第一枠体110bの長辺方向に向かって延出し、露出するようにして設けられていることにより、水晶素子120を実装した際に、溢れ出そうになった導電性接着剤140が、配線パターン113上に沿って流れ出てくれるため、パッケージ110の中心方向に流れ出ることがなく導電性接着剤140が励振用電極122に付着してしまうことを抑えることができる。   Thus, when the crystal element 120 is mounted by being provided so that a part of the wiring pattern 113 extends from the electrode pad 111 in the long side direction of the first frame 110 b and is exposed. In addition, since the conductive adhesive 140 which is about to spill out flows out along the wiring pattern 113, the conductive adhesive 140 does not flow out toward the center of the package 110 and adheres to the excitation electrode 122. Can be suppressed.

導体部114は、配線パターン113または接続パターン117と、外部端子112を電気的に接続するためのものである。導体部114は、基板110a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または接続パターン117と、外部端子112と接続されている。このようにすることで、接続パッド116は、接続パターン117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。導体部114は、第一導体部114a、第二導体部114b、第三導体部114c及び第四導体部114dによって構成されている。   The conductor portion 114 is for electrically connecting the wiring pattern 113 or the connection pattern 117 and the external terminal 112. The conductor portion 114 is provided inside the notch provided at the corner of the substrate 110a. Both ends of the conductor portion 114 are connected to the wiring pattern 113 or the connection pattern 117 and the external terminal 112. By doing this, the connection pad 116 is electrically connected to the external terminal 112 through the connection pattern 117 and the conductor portion 114. The conductor part 114 is comprised by the 1st conductor part 114a, the 2nd conductor part 114b, the 3rd conductor part 114c, and the 4th conductor part 114d.

ビア導体115は、基板110aの内部に設けられ、その両端は、電極パッド111及び一方の第一モニタ電極118aと電気的に接続すると共に、後述する封止用導体パターンH及び外部端子112と電気的に接続するためのものである。ビア導体115は、第一ビア導体115a、第二ビア導体115b及び第三ビア導体115cによって構成されている。ビア導体115は、基板110aに設けられた貫通孔の内部に導体を充填することで設けられている。   The via conductor 115 is provided inside the substrate 110 a, and both ends thereof are electrically connected to the electrode pad 111 and one of the first monitor electrodes 118 a and electrically connected to the sealing conductor pattern H and the external terminal 112 described later. In order to connect. The via conductor 115 is configured of a first via conductor 115 a, a second via conductor 115 b, and a third via conductor 115 c. The via conductor 115 is provided by filling the inside of the through hole provided in the substrate 110 a with the conductor.

接続パッド116は、集積回路素子150を接続パッドに実装するために用いられている。接続パッド116は、基板110aの下面に設けられており、平面視して第二枠体110cの内側に沿って設けられている。接続パッド116は、基板110aの長辺の一辺に沿って三つ設けられ、向かい合う辺に沿って三つ設けられている。また、接続パッド116は、図4(a)に示すように、第一接続パッド116a、第二接続パッド116b、第三接続パッド116c、第四接続パッド116d、第五接続パッド116e及び第六接続パッド116fによって構成されている。第一接続パッド116aと第一外部端子112aとは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン117aと、基板110a及び第二枠体110cの角に設けられた第一導体部114aにより接続されている。第二接続パッド116bと他方の第二モニタ電極119bとは、電気的に接続されている。第三接続パッド116cと第三外部端子112cとは、基板110aの下面に設けられた第三接続パターン117cと、第二枠体110cの角に設けられた第三導体部114cにより接続されている。第四接続パッド116dと第二外部端子112bとは、基板110aの下面に設けられた第二接続パターン117bと、第二枠体110cの角に設けられた第二導体部114bにより接続されている。第五接続パッド116eと一方の第二モニタ電極119aとは、電気的に接続されている。第六接続パッド116fと第四外部端子112dとは、基板110aの下面に設けられた第四接続パターン117dと、第二枠体110cの角に設けられた第四導体部114dにより接続されている。   The connection pad 116 is used to mount the integrated circuit element 150 on the connection pad. The connection pad 116 is provided on the lower surface of the substrate 110 a and is provided along the inside of the second frame 110 c in plan view. Three connection pads 116 are provided along one side of the long side of the substrate 110 a, and three are provided along opposite sides. Also, as shown in FIG. 4A, the connection pads 116 are a first connection pad 116a, a second connection pad 116b, a third connection pad 116c, a fourth connection pad 116d, a fifth connection pad 116e and a sixth connection. The pad 116f is configured. The first connection pad 116a and the first external terminal 112a are connected by the first connection pattern 117a provided on the lower surface of the substrate 110a and the first conductor portion 114a provided at the corner of the substrate 110a and the second frame 110c. It is done. The second connection pad 116 b and the other second monitor electrode 119 b are electrically connected. The third connection pad 116c and the third external terminal 112c are connected by the third connection pattern 117c provided on the lower surface of the substrate 110a and the third conductor portion 114c provided at the corner of the second frame 110c. . The fourth connection pad 116d and the second external terminal 112b are connected by a second connection pattern 117b provided on the lower surface of the substrate 110a and a second conductor portion 114b provided at the corner of the second frame 110c. . The fifth connection pad 116 e and one second monitor electrode 119 a are electrically connected. The sixth connection pad 116f and the fourth external terminal 112d are connected by the fourth connection pattern 117d provided on the lower surface of the substrate 110a and the fourth conductor portion 114d provided at the corner of the second frame 110c. .

また、接続パターン117は、接続パッド115と導体部114とを電気的に接続するためのものである。接続パターン117は、基板110aの下面に設けられ、接続パッド115から近傍の導体部114に向けて引き出されている。   The connection pattern 117 is for electrically connecting the connection pad 115 and the conductor portion 114. The connection pattern 117 is provided on the lower surface of the substrate 110 a, and is drawn from the connection pad 115 toward the nearby conductor portion 114.

第一モニタ電極118及び第二モニタ電極119は、測定用プローブを接触させることによって、水晶素子120の特性を測定するためのものである。第一モニタ電極118は、基板110aの短辺に沿って一対で設けられている。第一モニタ電極118は、一方の第一モニタ電極118a及び他方の第一モニタ電極118bによって構成されている。一方の第一モニタ電極118aは、基板110aに設けられた第一ビア導体115aを介して、基板110aの上面に設けられた第一電極パッド111aと電気的に接続されている。他方の第一モニタ電極118bは、基板110aの上面に設けられた第一配線パターン113a及び基板110aに設けられた第二ビア導体115bを介して、基板110aの上面に設けられた第二電極パッド111bと電気的に接続されている。   The first monitor electrode 118 and the second monitor electrode 119 are for measuring the characteristics of the quartz crystal element 120 by bringing the measurement probe into contact. The first monitor electrodes 118 are provided in a pair along the short side of the substrate 110 a. The first monitor electrode 118 is constituted by one first monitor electrode 118a and the other first monitor electrode 118b. One first monitor electrode 118a is electrically connected to the first electrode pad 111a provided on the upper surface of the substrate 110a via the first via conductor 115a provided on the substrate 110a. The other first monitor electrode 118b is a second electrode pad provided on the upper surface of the substrate 110a via the first wiring pattern 113a provided on the upper surface of the substrate 110a and the second via conductor 115b provided on the substrate 110a. It is electrically connected to 111b.

また、第一モニタ電極118の一つである一方の第一モニタ電極118aは、平面視して、一対の電極パッド111と重なる位置に設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から直下にある基板110aを介して、一方の第一モニタ電極118aに伝わり、一方の第一モニタ電極118aから熱が放出される。よって、このような水晶デバイスは、熱伝導経路を短くすることができるので、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となり、後述する集積回路素子150によって温度補正をし易くすることができる。   Further, one first monitor electrode 118 a which is one of the first monitor electrodes 118 is provided at a position overlapping with the pair of electrode pads 111 in plan view. Also, by doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted to one first monitor electrode 118a via the substrate 110a immediately below the electrode pad 111, and the heat is transmitted from one first monitor electrode 118a. Released. Therefore, since such a crystal device can shorten the heat conduction path, it is possible to further reduce the difference from the actual temperature around the crystal element 120, and the temperature correction by the integrated circuit element 150 described later It is easy to do.

第二モニタ電極119は、一方の第二モニタ電極119a及び他方の第二モニタ電極1119によって構成されている。第二モニタ電極119は、図4(a)に示すように、基板110aの長辺に向かい合うように設けられた接続パッド116の間に位置するように設けられている。一方の第二モニタ電極119aは、第五接続パッド116eと電気的に接続されている。また、他方の第二モニタ電極119bは、第二接続パッド116bと電気的に接続されている。第二モニタ電極119は、平面視して、集積回路素子150と重なる位置に設けられている。このようにすることで、電子機器等の実装基板上の実装パターンと第二モニタ電極119との間で発生する浮遊容量を低減させることで、水晶素子120に浮遊容量が付加されないので、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 second monitor electrode 119 is composed of one second monitor electrode 119 a and the other second monitor electrode 1119. As shown in FIG. 4A, the second monitor electrode 119 is provided so as to be located between connection pads 116 provided to face the long side of the substrate 110a. One second monitor electrode 119a is electrically connected to the fifth connection pad 116e. The other second monitor electrode 119b is electrically connected to the second connection pad 116b. The second monitor electrode 119 is provided at a position overlapping with the integrated circuit element 150 in plan view. In this way, the floating capacitance generated between the mounting pattern on the mounting substrate of the electronic device or the like and the second monitor electrode 119 is reduced, so that the floating capacitance is not added to the quartz crystal element 120. Fluctuation of the oscillation frequency of 120 can be reduced.

また、第二モニタ電極119の一方の第二モニタ電極119aは、平面視して、一対の電極パッド111の間に位置するように設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から直下にある基板110aを介して、一方の第二モニタ電極119aに伝わり、一方の第二モニタ電極119aから熱が放出される。よって、このような水晶デバイスは、熱伝導経路を短くすることができるので、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となり、後述する集積回路素子150によって温度補正をさらに容易にすることができる。   Further, one second monitor electrode 119 a of the second monitor electrode 119 is provided so as to be located between the pair of electrode pads 111 in plan view. Also, by doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted to the one second monitor electrode 119a via the substrate 110a immediately below the electrode pad 111, and the heat is transmitted from the one second monitor electrode 119a. Released. Therefore, since such a crystal device can shorten the heat conduction path, it is possible to further reduce the difference from the actual temperature around the crystal element 120, and the temperature correction by the integrated circuit element 150 described later Can be made easier.

このような水晶デバイスは、従来の圧電デバイスのモニタ電極と比較し、第一モニタ電極118と第二モニタ電極119と合わせた面積を確保しつつ、小型化することが可能となる。また、水晶デバイスは、水晶素子120の電気的特性を測定する場合、第一モニタ電極118と第二モニタ電極119の境界部分に測定プローブを接触させることで、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119のどちらか一方に確実に接触させることが可能となる。このような水晶デバイスは、安定して水晶素子120の電気的特性を測定することができるため、生産性を向上させることができる。   Such a quartz crystal device can be miniaturized while securing the area combined with the first monitor electrode 118 and the second monitor electrode 119, as compared with the monitor electrode of the conventional piezoelectric device. In addition, when measuring the electrical characteristics of the quartz crystal element 120, the quartz crystal device brings the measurement probe into contact with the boundary portion between the first monitor electrode 118 and the second monitor electrode 119, thereby making the first monitor electrode 118 or the second monitor It becomes possible to reliably contact either one of the electrodes 119. Such a quartz crystal device can stably measure the electrical characteristics of the quartz crystal element 120, thereby improving productivity.

凸部B1は、水晶素子120の短辺の上下方向の傾きが抑制され、水晶素子120の長辺側端部が基板110aや蓋体130に接触することを抑制するためのものである。また、凸部B1は、水晶素子120の自由端が基板110aに接触することを抑制するためものである。一対の凸部B1は、第一凸部B1a及び第二凸部B1bによって構成されている。第一凸部B1aは、第一電極パッド111aの上面に設けられており、第二凸部B1bは、第二電極パッド111bの上面に設けられている。また、凸部B1は、電極パッド111と同様に、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上面に金メッキ、ニッケルメッキを施すことにより設けられている。   The convex portion B1 is intended to suppress the inclination of the short side of the quartz crystal element 120 in the vertical direction and to prevent the long side end of the quartz crystal element 120 from coming into contact with the substrate 110a or the lid 130. The convex portion B1 is for suppressing the free end of the quartz crystal element 120 from coming into contact with the substrate 110a. The pair of convex portions B1 is configured of a first convex portion B1a and a second convex portion B1b. The first convex portion B1a is provided on the upper surface of the first electrode pad 111a, and the second convex portion B1b is provided on the upper surface of the second electrode pad 111b. Similarly to the electrode pad 111, the convex portion B1 is provided by performing gold plating or nickel plating on the upper surface of a sintered body of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or silver palladium.

また、一対の凸部B1の基板110aの中心側を向く一辺が、図3に示されているように、同一直線上に並ぶ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、水晶素子120の引き出し電極123を一対の凸部B1に接触させながら電極パッド111に実装する際に、水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。   Further, as shown in FIG. 3, one side of the pair of convex portions B <b> 1 facing the center side of the substrate 110 a is provided to be aligned on the same straight line. In this way, when the lead-out electrode 123 of the quartz crystal element 120 is mounted on the electrode pad 111 while being in contact with the pair of convex portions B1, the quartz crystal element 120 can be mounted in a stable state without tilting.

また、凸部B1は、水晶素子120の外周縁にある引き出し電極123と対向する位置に設けられている。このようにすることによって、水晶素子120が導電性接着剤140を介して電極パッド111に実装する際に、仮に水晶素子120が傾いたとしても、引き出し電極123が凸部B1に接触することになり、凸部B1よりも下方向に水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。また、凸部B1は、平面視して、水晶素板121の固定端側の外周縁にある引き出し電極123と重なる位置に設けられている。このようにすることにより、水晶素子120の固定端が基板110aの上面に接触することを低減することができる。   Further, the convex portion B1 is provided at a position facing the lead-out electrode 123 on the outer peripheral edge of the crystal element 120. By doing this, when the crystal element 120 is mounted on the electrode pad 111 via the conductive adhesive 140, even if the crystal element 120 is inclined, the lead electrode 123 contacts the convex portion B1. Thus, the crystal element 120 can be mounted in a stable state without being inclined in the lower direction than the convex portion B1. Further, the convex portion B1 is provided at a position overlapping the lead-out electrode 123 on the outer peripheral edge on the fixed end side of the quartz crystal base plate 121 in plan view. By doing so, the contact of the fixed end of the quartz crystal element 120 with the upper surface of the substrate 110a can be reduced.

突起部B2は、平面視して、矩形状であり、水晶素子120の自由端側の対向する位置に設けられており、水晶素子120の自由端側が基板110aに接触することを防ぐためのものである。突起部B2は、第一凹部K1内の基板110a上で、突起部B2の長辺と基板110aの長辺が略平行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、水晶デバイスに落下等の衝撃が加わった際に、水晶素子120の自由端側が基板110aに接触することによる欠けなどを抑えることができる。   The protrusion B2 has a rectangular shape in plan view, and is provided at a position facing the free end of the quartz crystal element 120, for preventing the free end of the quartz crystal element 120 from contacting the substrate 110a. It is. The protrusion B2 is provided on the substrate 110a in the first recess K1 such that the long side of the protrusion B2 and the long side of the substrate 110a are substantially parallel. In this way, it is possible to suppress chipping or the like due to the free end side of the crystal element 120 coming into contact with the substrate 110 a when an impact such as a drop is applied to the crystal device.

ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜3.0mmであり、パッケージ110の上下方向の寸法が、0.7〜1.5mmである場合を例にして、電極パッド111、凸部B1の大きさを説明する。電極パッド111の辺の長さは、250〜400μmとなる。電極パッド111の上下方向の厚みの長さは、10〜50μmとなる。電極パッド111の外周縁に沿って形成されている三角形状の凸部B1の辺の長さは、200〜400μmとなる。凸部B1の上下方向の厚みの長さは、7〜30μmとなる。また、基板110aの長辺方向と平行となる突起部B2の長さは、500〜800μmであり、基板110aの短辺方向と平行となる突起部B2の長さは、150〜300μmである。また、突起部B2の上下方向の長さは、約30〜100μmである。   Here, the dimension of one side when the package 110 is viewed in plan is 1.0 to 3.0 mm, and the dimension of the package 110 in the vertical direction is 0.7 to 1.5 mm as an example. The sizes of the pad 111 and the convex portion B1 will be described. The side length of the electrode pad 111 is 250 to 400 μm. The length of the thickness in the vertical direction of the electrode pad 111 is 10 to 50 μm. The length of the side of the triangular convex portion B1 formed along the outer peripheral edge of the electrode pad 111 is 200 to 400 μm. The length of the thickness in the vertical direction of the convex portion B1 is 7 to 30 μm. The length of the protrusion B2 parallel to the long side direction of the substrate 110a is 500 to 800 μm, and the length of the protrusion B2 parallel to the short side direction of the substrate 110a is 150 to 300 μm. Moreover, the length of the up-down direction of protrusion part B2 is about 30-100 micrometers.

また、電極パッド111の算術平均表面粗さは、0.02〜0.10μmであり、基板110a表面の算術平均表面粗さは、0.5〜1.5μmである。よって、導電性接着剤140は、電極パッド111上の凸部B1が設けられていない箇所である配線パターン113の方向に向かって導電性接着剤140が広がることになるが、電極パッド111から基板110a上に向かって広がりにくくなる。   The arithmetic mean surface roughness of the electrode pad 111 is 0.02 to 0.10 μm, and the arithmetic mean surface roughness of the surface of the substrate 110 a is 0.5 to 1.5 μm. Therefore, in the conductive adhesive 140, the conductive adhesive 140 spreads in the direction of the wiring pattern 113 where the convex portion B1 is not provided on the electrode pad 111. It becomes difficult to spread toward above 110a.

封止用導体パターンHは、蓋体130と封止部材131を介して接合する際に、封止部材131の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターンHは、図3及び図4に示すように、第三ビア導体115cを介して、外部端子112cと電気的に接続されている。封止用導体パターンHは、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、第一枠体110bの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば10〜25μmの厚みに形成されている。   The sealing conductor pattern H plays a role of improving the wettability of the sealing member 131 when bonding the lid 130 and the sealing member 131 via the sealing member 131. The sealing conductor pattern H is electrically connected to the external terminal 112c through the third via conductor 115c, as shown in FIGS. 3 and 4. The conductor pattern H for sealing has a thickness of, for example, 10 to 25 μm by applying nickel plating and gold plating sequentially on the surface of the conductor pattern made of, for example, tungsten or molybdenum in a form of annularly surrounding the upper surface of the first frame 110b. Is formed.

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 a conductive powder as a conductive filler in a binder such as silicone resin, and as the conductive powder, aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, Those containing either nickel or nickel-iron or combinations thereof are used. Moreover, as a binder, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or bis maleimide resin is used, for example.

導電性接着剤140は、水晶素子120の励振用電極122と間をあけて配置されている。水晶デバイスは、導電性接着剤140と励振用電極122とが間を空けて配置されていることにより、導電性接着剤140が励振用電極122に付着することで生じる短絡を低減することができる。   The conductive adhesive 140 is disposed between the excitation electrode 122 of the quartz crystal element 120 and the conductive adhesive 140. In the quartz crystal device, the conductive adhesive 140 and the excitation electrode 122 are spaced apart, so that the short circuit caused by the conductive adhesive 140 adhering to the excitation electrode 122 can be reduced. .

また、導電性接着剤140の粘度が、35〜45Pa・sのものを使用することによって、塗布した際に、導電性接着剤140は、電極パッド111上から基板110a上面に流れ出ることなく、電極パッド111上に留まるので、導電性接着剤140の上下方向の厚みも確保することができる。導電性接着剤140の上下方向の厚みの長さは、10〜25μmである。このように導電性接着剤140の厚みを確保できることによって、落下等により加わった衝撃が水晶素子120に対して導電性接着剤140を中心にして上下方向へ加わったとしても、その衝撃を導電性接着剤140で十分に吸収緩和することができる。   In addition, when the conductive adhesive 140 is applied by using the adhesive having a viscosity of 35 to 45 Pa · s, the conductive adhesive 140 does not flow out onto the upper surface of the substrate 110 a from above the electrode pad 111. Since it remains on the pad 111, the thickness in the vertical direction of the conductive adhesive 140 can also be secured. The length of the thickness in the vertical direction of the conductive adhesive 140 is 10 to 25 μm. Since the thickness of the conductive adhesive 140 can be secured as described above, even if an impact applied by dropping or the like is applied to the quartz crystal element 120 in the vertical direction centering on the conductive adhesive 140, the impact is conductive. The adhesive 140 can be sufficiently absorbed and relaxed.

ここで、パッケージ110の作製方法について説明する。基板110a及び枠体110b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、一対の電極パッド111又は外部端子112、第一凸部B1a、第二凸部B1b及び突起部B2となる部位にニッケルメッキ又は金メッキ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 of manufacturing the package 110 will be described. When the substrate 110a and the frame 110b are 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 are prepared. Further, a predetermined conductive paste is applied by screen printing or the like known in the prior art in the surface of the ceramic green sheet or in the through holes which are punched in advance by punching or the like. Furthermore, these green sheets are stacked and press-formed, and fired at a high temperature. Finally, nickel plating or gold plating is applied to a predetermined portion of the conductor pattern, specifically, a portion to be the pair of electrode pads 111 or the external terminal 112, the first convex portion B1a, the second convex portion B1b, and the protruding portion B2. Manufactured by The conductor paste is made of, for example, a sintered body of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or silver palladium.

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。   The quartz crystal element 120 is bonded onto the electrode pad 111 via the conductive adhesive 140 as shown in FIG. The quartz crystal element 120 plays a role of oscillating a reference signal of an electronic device or the like by the stable mechanical vibration and the piezoelectric effect.

水晶素子120は、図2に示されているように、図1及び図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の長辺また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。   In the quartz crystal element 120, as shown in FIG. 2, as shown in FIGS. 1 and 2, the excitation electrode 122 and the lead-out electrode 123 are attached to the upper surface and the lower surface of the quartz substrate 121 respectively. It has a structure that The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming a metal on each of the upper surface and the lower surface of the quartz crystal substrate 121 in a predetermined pattern. The excitation electrode 122 includes a first excitation electrode 122 a on the upper surface and a second excitation electrode 122 b on the lower surface. The lead-out electrodes 123 extend from the excitation electrode 122 toward one side of the quartz substrate 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 lead-out electrode 123 a is drawn out from the first excitation electrode 122 a and provided so as to extend toward one side of the quartz crystal base plate 121. The second lead-out electrode 123 b is drawn out from the second excitation electrode 122 b and provided so as to extend toward one side of the quartz 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 substrate 121. Further, in the present embodiment, one end of the quartz crystal element 120 connected to the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b 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 with free ends.

水晶素子120の第一引き出し電極123aは、第一凸部B1aと接触し、水晶素子120の第二引き出し電極123bは、第二凸部B1bと接触している。このように水晶素子120の引き出し電極123を凸部B1に接触させることにより、電極パッド111上に水晶素子120を実装する工程において、水晶素子120の搭載位置がずれて搭載角度が傾いた場合でも、水晶素子120の長辺側端部が凸部B1に当接して支持され、水晶素子120の短辺の傾きが抑制され、水晶素子120の長辺側端部が基板110aや蓋体130に接触するのを防ぐことができる。よって、水晶素子120の発振周波数の変動が防止され、生産性を向上させることができる。   The first lead-out electrode 123a of the crystal element 120 is in contact with the first convex portion B1a, and the second lead-out electrode 123b of the crystal element 120 is in contact with the second convex portion B1b. By bringing the lead-out electrode 123 of the crystal element 120 into contact with the convex portion B 1 in this way, even in the process of mounting the crystal element 120 on the electrode pad 111, the mounting position of the crystal element 120 is shifted and the mounting angle is inclined. The long-side end of the quartz crystal element 120 is supported in contact with the convex portion B1, the inclination of the short side of the quartz-crystal element 120 is suppressed, and the long-side end of the quartz crystal element 120 corresponds to the substrate 110a or the lid 130. It can prevent contact. Therefore, the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 120 can be prevented, and the productivity can be improved.

また、水晶デバイスは、水晶素子120の励振用電極122の表面を例えばイオンガンにより削ることにより、水晶素子120の発振周波数の調整を行っている。また、従来の水晶デバイスでは、基板の上面に設けられた配線パターンが水晶素子の励振用電極の近傍でも露出しているため、イオンガンにより励振用電極を削る際に、配線パターンを削ってしまうことがある。また、従来の水晶デバイスは、この配線パターンの削り屑が、水晶素子の励振用電極に付着し、発振周波数が変動してしまうこと虞がある。しかし、本実施形態の水晶デバイスでは、図3(a)に示すように、配線パターン113が水晶素子120の励振用電極122の近傍では露出しておらず、平面視して、枠体110bと重なる位置に設けられているため、イオンガンにより励振用電極122を削る際に、配線パターン113を削ってしまうことを防ぐことができる。また、このような水晶デバイスは、配線パターン113の削り屑が発生しないため、水晶素子120の励振用電極122に削り屑が付着することがなく、安定して発振周波数を出力することが可能となる。   In addition, the crystal device adjusts the oscillation frequency of the crystal element 120 by scraping the surface of the excitation electrode 122 of the crystal element 120 with, for example, an ion gun. Further, in the conventional quartz crystal device, since the wiring pattern provided on the upper surface of the substrate is exposed also in the vicinity of the excitation electrode of the quartz crystal element, the wiring pattern is scraped off when the excitation electrode is scraped by the ion gun. There is. In addition, in the conventional quartz crystal device, shavings of the wiring pattern may be attached to the excitation electrode of the quartz crystal element, and the oscillation frequency may be fluctuated. However, in the quartz crystal device according to the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the wiring pattern 113 is not exposed in the vicinity of the excitation electrode 122 of the quartz crystal element 120, and viewed in plan, Since they are provided at overlapping positions, it is possible to prevent the wiring pattern 113 from being scraped off when the excitation electrode 122 is scraped by the ion gun. In addition, since such a crystal device does not generate shavings of the wiring pattern 113, it is possible to stably output the oscillation frequency without attaching shavings to the excitation electrode 122 of the crystal element 120. Become.

また、水晶素子120の引き出し電極123は、凸部B1引き出し電極123は、仮に水晶素子120が実装時に傾いたとしても凸部B1と接触することで、水晶素子120の固定端側が凸部B1の上下方向の厚み分の距離を確保できるので、水晶素子120の自由端が浮きすぎることがなく、水晶素子120の自由端が蓋体130に接触することを抑制することができる。   Further, the extraction electrode 123 of the quartz crystal element 120 contacts the convex part B1 even if the convex part B1 lead electrode 123 is inclined at the time of mounting, so that the fixed end side of the quartz crystal element 120 is the convex part B1. Since the distance for the thickness in the vertical direction can be secured, the free end of the quartz crystal element 120 does not float too much, and the free end of the quartz crystal element 120 can be prevented from contacting the lid 130.

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 quartz crystal element 120, when an alternating voltage from the outside is applied from the extraction electrode 123 to the quartz crystal base plate 121 via the excitation electrode 122, the quartz 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及び引き出し電極123を形成することにより作製される。   Here, a method for manufacturing the crystal element 120 will be described. First, the quartz crystal element 120 is cut at a predetermined cut angle from the artificial crystalline lens to reduce the thickness of the outer periphery of the quartz crystal base plate 121, and the central portion of the quartz crystal base plate 121 becomes thicker than the outer periphery of the quartz crystal base plate 121. Perform bevel processing to be provided. The quartz crystal element 120 is manufactured by forming the excitation electrode 122 and the lead-out electrode 123 by depositing a metal film on both principal surfaces of the quartz crystal base plate 121 by photolithography, vapor deposition technology or sputtering technology. Be done.

水晶素子120の基板110a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上に拡がるようにして塗布される。水晶素子120は、導電性接着剤140上に搬送される。さらに、水晶素子120は、水晶素子120の固定端側の外周縁にある引き出し電極123が、平面視して、凸部B1と重なるようにして導電性接着剤140上に載置される。この際に、溢れ出た導電性接着剤140は、露出した第一配線パターン113a上に沿って流れ出る。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、導電性接着剤140が硬化収縮する際に、水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られ、第二凸部B1bを支点とした梃子の原理が働くことになり、水晶素子120の自由端側が上方向に浮くようにして、一対の電極パッド111に接合される。また、導電性接着剤140の硬化収縮時に水晶素子120の固定端側が下方向に引っ張られた際に、凸部B1と水晶素子120の外周縁にある引き出し電極123が接触した状態で電極パッド111に接合される。   A method of bonding the crystal element 120 to the substrate 110 a will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied by spreading, for example, on the electrode pad 111 by a dispenser. The quartz crystal element 120 is transported onto the conductive adhesive 140. Furthermore, the quartz crystal element 120 is placed on the conductive adhesive 140 so that the lead electrode 123 on the outer peripheral edge on the fixed end side of the quartz crystal element 120 overlaps the convex portion B1 in plan view. At this time, the overflowing conductive adhesive 140 flows out on the exposed first wiring pattern 113a. The conductive adhesive 140 is cured and shrunk by heat curing. In the quartz crystal element 120, when the conductive adhesive 140 cures and contracts, the fixed end side of the quartz crystal element 120 is pulled downward, and the principle of the ladder with the second convex portion B1b as a fulcrum works. It is joined to a pair of electrode pads 111 so that the free end side of 120 may float upward. Further, when the fixed end side of the quartz crystal element 120 is pulled downward at the time of curing and shrinkage of the conductive adhesive 140, the electrode pad 111 is in a state where the convex portion B1 and the lead electrode 123 on the outer peripheral edge of the quartz crystal element 120 are in contact. Bonded to

集積回路素子150は、例えば、複数個の接続パッドを有した矩形状のフリップチップ型集積回路素子が用いられ、その回路形成面(上面)には、周囲の温度状態を検知する温度センサー、水晶素子120の温度特性を補償する温度補償データを格納するための記憶素子部、温度補償データに基づいて水晶素子120の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路部、その温度補償回路部に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路部が設けられている。この発振回路部で生成された出力信号は、外部端子112の内の一つを介して温度補償型水晶発振器の外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。   The integrated circuit element 150 is, for example, a rectangular flip chip type integrated circuit element having a plurality of connection pads, and a circuit forming surface (upper surface) thereof is a temperature sensor for detecting an ambient temperature condition, quartz Storage element unit for storing temperature compensation data for compensating temperature characteristic of element 120, temperature compensation circuit unit for correcting vibration characteristic of crystal element 120 according to temperature change based on temperature compensation data, temperature compensation circuit unit And an oscillation circuit unit that generates a predetermined oscillation output. The output signal generated by the oscillation circuit unit is output to the outside of the temperature compensated crystal oscillator through one of the external terminals 112, and is used as a reference signal such as a clock signal, for example.

記憶素子部は、PROMやEEPROMにより構成されている。温度補償関数である下記に示す三次関数のもととなるパラメータ、例えば三次成分調整値α、一次成分調整値β、0次成分調整値γの各値の温度補償用制御データが外部端子112の内の一つである書込読込端子から入力され保存される。記憶素子部には、レジスタマップが記憶されている。レジスタマップとは、各アドレスデータに制御データを入力した場合、制御部がそのデータを読み取り、信号を出力し、どのような動作を行なうかを示したものである。   The memory element unit is configured of PROM or EEPROM. The temperature compensation control data of the external terminal 112 is a parameter serving as the basis of a cubic function shown below which is a temperature compensation function, for example, third order component adjustment value α, first order component adjustment value β, and zero order component adjustment value γ. It is input and stored from the write / read terminal which is one of them. A register map is stored in the storage element unit. The register map indicates that when control data is input to each address data, the control unit reads the data, outputs a signal, and what operation is to be performed.

温度補償回路部は、三次関数発生回路や五次関数発生回路等によって構成されている。例えば、三次関数発生回路の場合は、その記憶素子部に入力された温度補償用制御データを読出して、温度補償用制御データから各温度に対して三次関数で導き出された電圧を発生させる。尚、この時の外部の周囲温度は、集積回路素子150内の温度センサーより得られる。温度補償回路部は、可変容量ダイオードのカソードと接続されており、温度補償回路部からの電圧が印加される。このように、可変容量ダイオードに温度補償回路部からの電圧を印加することよって、水晶素子120の周波数温度特性を補正することにより、周波数温度特性が平坦化される。   The temperature compensation circuit unit is configured of a cubic function generation circuit, a quintic function generation circuit, and the like. For example, in the case of a cubic function generation circuit, temperature compensation control data input to the storage element portion is read out, and a voltage derived as a cubic function is generated for each temperature from the temperature compensation control data. The external ambient temperature at this time is obtained from the temperature sensor in the integrated circuit element 150. The temperature compensation circuit unit is connected to the cathode of the variable capacitance diode, and a voltage from the temperature compensation circuit unit is applied. As described above, the frequency temperature characteristic is flattened by correcting the frequency temperature characteristic of the crystal element 120 by applying the voltage from the temperature compensation circuit unit to the variable capacitance diode.

集積回路素子150は、図2に示すように、基板110aの下面に設けられた接続パッド116に半田等の導電性接合材160を介して実装されている。また、集積回路素子150の接続端子151は、接続パッド116に接続されている。接続パッド116は、接続パターン117及び導体部115を介して外部端子112と電気的に接続されている。この外部端子112の内の一つは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランドと接続されている実装パッドと接続されることにより、グランド端子の役割を果たす。よって、集積回路素子150の接続端子151の内の一つは、基準電位であるグランドに接続されることになる。   As shown in FIG. 2, the integrated circuit element 150 is mounted on a connection pad 116 provided on the lower surface of the substrate 110 a via a conductive bonding material 160 such as solder. The connection terminal 151 of the integrated circuit element 150 is connected to the connection pad 116. The connection pad 116 is electrically connected to the external terminal 112 through the connection pattern 117 and the conductor portion 115. One of the external terminals 112 serves as a ground terminal by being connected to a mounting pad connected to the ground which is a reference potential on a mounting substrate of an electronic device or the like. Therefore, one of the connection terminals 151 of the integrated circuit element 150 is connected to the ground which is the reference potential.

また、集積回路素子150内に設けられた温度センサーは、平面視でモニタ電極119内に位置させ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、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から配線パターン113及びビア導体114を介して、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119に伝わった熱が、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119から放熱され、集積回路素子150内に設けられた温度センサーに伝わることになる。よって、温度補償型水晶発振器は、熱伝導経路を短くすることができるので、水晶素子120の温度と集積回路素子150の温度とが近似することになり、集積回路素子150の温度センサーが得た温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。   Further, the temperature sensor provided in the integrated circuit element 150 is provided so as to be positioned in the monitor electrode 119 in plan view. By doing this, the heat transmitted from the crystal element 120 is transferred from the electrode pad 111 to the first monitor electrode 118 or the second monitor electrode 119 via the wiring pattern 113 and the via conductor 114 as a first monitor. The heat is dissipated from the electrode 118 or the second monitor electrode 119 and is transmitted to the temperature sensor provided in the integrated circuit element 150. Therefore, since the temperature compensation type crystal oscillator can shorten the heat conduction path, the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the integrated circuit element 150 approximate each other, and the temperature sensor of the integrated circuit element 150 is obtained. It is possible to further reduce the difference between the temperature and the actual temperature around the crystal element 120.

集積回路素子150の基板110aへの接合方法について説明する。まず、導電性接合材160は、例えばディスペンサによって接続パッド116に塗布される。集積回路素子150は、導電性接合材160上に載置される。そして導電性接合材160は、加熱させることによって溶融接合される。よって、集積回路素子150は、接続パッド116に接合される。   A method of bonding the integrated circuit element 150 to the substrate 110a will be described. First, the conductive bonding material 160 is applied to the connection pad 116 by, for example, a dispenser. The integrated circuit element 150 is placed on the conductive bonding material 160. The conductive bonding material 160 is melted and bonded by heating. Thus, the integrated circuit element 150 is bonded to the connection pad 116.

また、集積回路素子150は、図1及び図2に示すように、矩形状であり、その下面に六つの接続端子151が設けられている。接続端子151は、一辺に沿って三つ設けられており、その一辺と向かい合う一辺に沿って三つ設けられている。集積回路素子150の長辺の長さは、0.5〜1.2mmであり、短辺の長さは、0.3〜1.0mmとなっている。集積回路素子150の厚み方向の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the integrated circuit element 150 has a rectangular shape, and six connection terminals 151 are provided on the lower surface thereof. Three connection terminals 151 are provided along one side, and three are provided along one side facing the one side. The length of the long side of the integrated circuit element 150 is 0.5 to 1.2 mm, and the length of the short side is 0.3 to 1.0 mm. The length of the integrated circuit element 150 in the thickness direction is 0.1 to 0.3 mm.

導電性接合材160は、例えば、銀ペースト又は鉛フリー半田により構成されている。また、導電性接合材160には、塗布し易い粘度に調整するための添加した溶剤が含有されている。鉛フリー半田の成分比率は、錫が95〜97.5%、銀が2〜4%、銅が0.5〜1.0%のものが使用されている。   The conductive bonding material 160 is made of, for example, silver paste or lead-free solder. Further, the conductive bonding material 160 contains an added solvent for adjusting the viscosity to be easy to apply. The component ratio of lead-free solder is 95 to 97.5% of tin, 2 to 4% of silver, and 0.5 to 1.0% of copper.

絶縁性樹脂170は、図2(b)に示されているように、集積回路素子150の接続端子151が設けられている面と接続パッド116との間に設けられている。このようにすることにより、絶縁性樹脂170は、集積回路素子150と基板110aの下面との接着強度を高めることができる。また、仮に、温度補償型水晶発振器を電子機器等の実装基板の実装パッド上に実装させた際に、半田等の異物が第二凹部K2内に入り込んだとしても、絶縁性樹脂170によって、その異物が集積回路素子150の接続端子151間に付着することを抑えることになるので、集積回路素子150の接続端子151間の短絡を低減することができる。また、絶縁性樹脂170は、エポキシ樹脂やエポキシ樹脂を主成分とするコンポジットレジン等の樹脂材料からなる。   The insulating resin 170 is provided between the surface of the integrated circuit element 150 on which the connection terminal 151 is provided and the connection pad 116, as shown in FIG. 2B. By doing this, the insulating resin 170 can enhance the adhesive strength between the integrated circuit element 150 and the lower surface of the substrate 110a. In addition, if the temperature compensated crystal oscillator is mounted on the mounting pad of the mounting substrate of the electronic device or the like, even if foreign substances such as solder enter into the second recess K2, the insulating resin 170 makes it possible to Since adhesion of foreign matter between the connection terminals 151 of the integrated circuit element 150 is suppressed, a short circuit between the connection terminals 151 of the integrated circuit element 150 can be reduced. In addition, the insulating resin 170 is made of a resin material such as an epoxy resin or a composite resin containing an epoxy resin as a main component.

また、絶縁性樹脂170は、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119を覆うように設けられている。このようにすることによって、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119に異物が付着することを抑えることになるので、水晶素子120にその異物の付加抵抗が加わることを抑制することができる。従って、水晶素子120の発振周波数の変動を低減することが可能となる。   Further, the insulating resin 170 is provided to cover the first monitor electrode 118 or the second monitor electrode 119. By doing so, the adhesion of foreign matter to the first monitor electrode 118 or the second monitor electrode 119 is suppressed, so that the addition resistance of the foreign matter to the quartz crystal element 120 can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 120.

絶縁性樹脂170の基板110aへの形成方法について説明する。その樹脂ディスペンサの先端を、第二凹部K2の隙間に挿入し、絶縁性樹脂170の注入を行なう。次に絶縁性樹脂180を加熱し、硬化させる。よって、絶縁性樹脂170は、基板110aの下面と、集積回路素子150と接続パッド116との間及び第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119を被覆するようにして設けられる。   A method of forming the insulating resin 170 on the substrate 110a will be described. The tip of the resin dispenser is inserted into the gap of the second recess K2, and the insulating resin 170 is injected. Next, the insulating resin 180 is heated and cured. Therefore, the insulating resin 170 is provided so as to cover the lower surface of the substrate 110 a and between the integrated circuit element 150 and the connection pad 116 and the first monitor electrode 118 or the second monitor electrode 119.

蓋体130は、矩形状であり、真空状態にある第一凹部K1、あるいは窒素ガスなどが充填された第一凹部K1を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、枠体110b上に設けられた接合部材131の上面に載置される。枠体110bの上面に設けられた接合部材131に熱が印加されることで、溶融接合される。また、蓋体130は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。   The lid 130 has a rectangular shape, and seals the first recess K1 in a vacuum state or the first recess K1 filled with nitrogen gas in an airtight manner. Specifically, the lid 130 is placed on the top surface of the bonding member 131 provided on the frame 110 b in a predetermined atmosphere. The heat is applied to the bonding member 131 provided on the upper surface of the frame 110b, whereby fusion bonding is performed. Also, the lid 130 is made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel or cobalt.

接合部材131は、パッケージ110の第一枠体110b上面に設けられた封止用導体パターンHに相対する蓋体130の箇所に設けられている。封止部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、10〜20μmである。例えば、成分比率は、銀が72〜85%、銅が15〜28%のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、10〜40μmである。例えば、成分比率が、金が78〜82%、錫が18〜22%のものが使用されている。   The bonding member 131 is provided at a position of the lid 130 which is opposed to the sealing conductor pattern H provided on the upper surface of the first frame 110 b of the package 110. The sealing member 131 is provided by, for example, silver solder or gold-tin. In the case of silver wax, the thickness is 10 to 20 μm. For example, the component ratio of silver of 72 to 85% and copper of 15 to 28% is used. In the case of gold-tin, its thickness is 10 to 40 μm. For example, a component ratio of 78 to 82% of gold and 18 to 22% of tin is used.

接合部材131は、例えば、金錫の場合には、接合部材131の層の厚みは、10〜40μmであり、例えば、成分比率が、金が70〜80%、錫が20〜30%のものを使用しても良い。また、接合部材131は、例えば、銀ロウの場合には、接合部材131の層の厚みは、10〜40μmであり、例えば、成分比率が、銀が70〜80%、銅が20〜30%のものを使用しても良い。   The bonding member 131 is, for example, in the case of gold-tin, the thickness of the layer of the bonding member 131 is 10 to 40 μm, for example, 70 to 80% of gold and 20 to 30% of tin. You may use In the case of silver solder, for example, the thickness of the layer of the bonding member 131 is 10 to 40 μm. For example, the component ratio is 70 to 80% of silver and 20 to 30% of copper. You may use the one of

本実施形態における水晶デバイスは、矩形状の基板110aと、基板110aの上面の外周縁に沿って設けられた第一枠体110bと、基板110aの下面の外周縁に沿って設けられた第二枠体110cと、基板110aの上面に設けられた一対の電極パッド111と、基板110aの下面に設けられた接続パッドと、一対の電極パッドに実装された水晶素子120と、接続パッド116に実装された集積回路素子150と、一対の電極パッド111に電気的に接続され、第二枠体110cの内周縁に沿って基板110aの下面に設けられた第一モニタ電極118と、第一モニタ電極118と電気的に接続され、接続パッド115の間に位置するように基板110aの下面に設けられた第二モニタ電極119と、水晶素子120を気密封止するための蓋体130と、を備えている。このようにすることにより、従来の圧電デバイスのモニタ電極と比較し、第一モニタ電極118と第二モニタ電極119と合わせた面積を確保しつつ、小型化することが可能となる。また、水晶デバイスは、水晶素子120の電気的特性を測定する場合、第一モニタ電極118と第二モニタ電極119の境界部分に測定プローブを接触させることで、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119のどちらか一方に確実に接触させることが可能となる。このような水晶デバイスは、安定して水晶素子120の電気的特性を測定することができるため、生産性を向上させることができる。   The quartz crystal device according to the present embodiment includes a rectangular substrate 110a, a first frame 110b provided along the outer periphery of the upper surface of the substrate 110a, and a second frame provided along the outer periphery of the lower surface of the substrate 110a. The frame 110c, the pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110a, the connection pads provided on the lower surface of the substrate 110a, the quartz crystal element 120 mounted on the pair of electrode pads, and the connection pad 116 Integrated circuit element 150, a first monitor electrode 118 electrically connected to the pair of electrode pads 111, and provided on the lower surface of the substrate 110a along the inner peripheral edge of the second frame 110c; A second monitor electrode 119 electrically connected to 118 and provided on the lower surface of the substrate 110 a so as to be located between the connection pads 115 and the crystal element 120 are hermetically sealed. It includes a lid 130 for a. In this way, the size can be reduced while securing the combined area of the first monitor electrode 118 and the second monitor electrode 119, as compared with the monitor electrode of the conventional piezoelectric device. In addition, when measuring the electrical characteristics of the quartz crystal element 120, the quartz crystal device brings the measurement probe into contact with the boundary portion between the first monitor electrode 118 and the second monitor electrode 119, thereby making the first monitor electrode 118 or the second monitor It becomes possible to reliably contact either one of the electrodes 119. Such a quartz crystal device can stably measure the electrical characteristics of the quartz crystal element 120, thereby improving productivity.

また、本実施形態における水晶デバイスは、第一モニタ電極118の一方の第一モニタ電極118aが、平面視して、一対の電極パッド111と重なる位置に設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から直下にある基板110aを介して、一方の第一モニタ電極118aに伝わり、一方の第一モニタ電極118aから熱が放出される。よって、このような水晶デバイスは、熱伝導経路を短くすることができるので、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となり、後述する集積回路素子150によって温度補正をし易くすることができる。   In the crystal device in the present embodiment, one first monitor electrode 118 a of the first monitor electrode 118 is provided at a position overlapping with the pair of electrode pads 111 in plan view. Also, by doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted to one first monitor electrode 118a via the substrate 110a immediately below the electrode pad 111, and the heat is transmitted from one first monitor electrode 118a. Released. Therefore, since such a crystal device can shorten the heat conduction path, it is possible to further reduce the difference from the actual temperature around the crystal element 120, and the temperature correction by the integrated circuit element 150 described later It is easy to do.

また、本実施形態における水晶デバイスは、第二モニタ電極119の一方の第二モニタ電極119aが、平面視して、一対の電極パッド111の間に位置するように設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から直下にある基板110aを介して、一方の第二モニタ電極119aに伝わり、一方の第二モニタ電極119aから熱が放出される。よって、このような水晶デバイスは、熱伝導経路を短くすることができるので、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減させることが可能となり、後述する集積回路素子150によって温度補正をさらに容易にすることができる。   Further, the quartz crystal device in the present embodiment is provided such that one second monitor electrode 119 a of the second monitor electrode 119 is located between the pair of electrode pads 111 in plan view. Also, by doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted to the one second monitor electrode 119a via the substrate 110a immediately below the electrode pad 111, and the heat is transmitted from the one second monitor electrode 119a. Released. Therefore, since such a crystal device can shorten the heat conduction path, it is possible to further reduce the difference from the actual temperature around the crystal element 120, and the temperature correction by the integrated circuit element 150 described later Can be made easier.

また、本実施形態における水晶デバイスは、絶縁性樹脂170が、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119を覆うように設けられている。このようにすることによって、第一モニタ電極118又は第二モニタ電極119に異物が付着することを抑えることになるので、水晶素子120にその異物の付加抵抗が加わることを抑制することができる。従って、水晶素子120の発振周波数の変動を低減することが可能となる。   In the quartz crystal device in the present embodiment, the insulating resin 170 is provided to cover the first monitor electrode 118 or the second monitor electrode 119. By doing so, the adhesion of foreign matter to the first monitor electrode 118 or the second monitor electrode 119 is suppressed, so that the addition resistance of the foreign matter to the quartz crystal element 120 can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 120.

また、本実施形態における水晶デバイスは、電極パッド111が、基板110aの一辺に沿って設けられており、電極パッド111の上面に設けられた凸部B1を備えている。晶素子120が導電性接着剤140を介して電極パッド111に実装する際に、仮に水晶素子120が傾いたとしても、引き出し電極123が凸部B1に接触することになり、凸部B1よりも下方向に水晶素子120が傾くことなく安定した状態で実装することができる。また、凸部B1は、平面視して、水晶素板121の固定端側の外周縁にある引き出し電極123と重なる位置に設けられている。このようにすることにより、水晶素子120の固定端が基板110aの上面に接触することを低減することができる。   Further, in the quartz crystal device in the present embodiment, the electrode pad 111 is provided along one side of the substrate 110 a, and includes the convex portion B 1 provided on the upper surface of the electrode pad 111. When the crystal element 120 is mounted on the electrode pad 111 via the conductive adhesive 140, even if the crystal element 120 is inclined, the lead-out electrode 123 is in contact with the convex portion B1, and the convex electrode B1 is The crystal element 120 can be mounted in a stable state without being inclined downward. Further, the convex portion B1 is provided at a position overlapping the lead-out electrode 123 on the outer peripheral edge on the fixed end side of the quartz crystal base plate 121 in plan view. By doing so, the contact of the fixed end of the quartz crystal element 120 with the upper surface of the substrate 110a can be reduced.

また、本実施形態における水晶デバイスは、基板110aの一辺と向かい合う辺に沿って設けられた突起部B2を備えている。このようにすることにより、水晶デバイスに落下等の衝撃が加わった際に、水晶素子120の自由端側が突起部B2に接触するため、基板110aに直接接触することによる欠けなどを抑えることができる。   In addition, the crystal device in the present embodiment includes the protrusion B2 provided along the side facing the one side of the substrate 110a. By doing this, when an impact such as a drop is applied to the quartz crystal device, the free end side of the quartz crystal element 120 contacts the projection B2, so that chipping due to direct contact with the substrate 110a can be suppressed. .

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。上記実施形態では、基板110aの上面に枠体110bが設けられている場合について説明したが、基板に水晶素子を実装した後に、封止基部の下面に封止枠部が設けられた蓋体を用いて、水晶素子を気密封止する構造であっても構わない。蓋体は、矩形状の封止基部と、封止基部の下面の外周縁に沿って設けられている封止枠部とで構成されており、封止基部の下面と封止枠部の内側側面とで収容空間が形成されている。封止枠部は、封止基部の下面に収容空間を形成するためのものである。封止枠部は、封止基部の下面の外縁に沿って設けられている。   The present invention is not limited to the present embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In the above embodiment, the case where the frame 110b is provided on the upper surface of the substrate 110a has been described, but after mounting the crystal element on the substrate, the lid having the sealing frame portion provided on the lower surface of the sealing base is used. The structure may be such that the crystal element is hermetically sealed by using it. The lid includes a rectangular sealing base and a sealing frame provided along the outer periphery of the lower surface of the sealing base, and the lower surface of the sealing base and the inner side of the sealing frame A housing space is formed by the side surface. The sealing frame portion is for forming an accommodation space on the lower surface of the sealing base. The sealing frame is provided along the outer edge of the lower surface of the sealing base.

上記実施形態では、基板110aの上面に枠体110bが設けられている場合について説明したが、基板に水晶素子を実装した後に、下面に壁部が設けられた蓋体を用いて、水晶素子を気密封止する構造であっても構わない。   Although the case where the frame 110b is provided on the upper surface of the substrate 110a has been described in the above embodiment, after the quartz crystal element is mounted on the substrate, the crystal device is mounted using a lid having a wall provided on the lower surface. It may be a hermetically sealed structure.

上記実施形態では、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。水晶素子は、水晶片と、その水晶片の表面に設けられた励振電極と、引き出し用電極と、周波数調整用金属膜とにより構成されている。水晶片は、水晶基部と水晶振動部とからなり、水晶振動部が第一水晶振動部及び第二水晶振動部とから成る。水晶基部は、結晶の軸方向として電気軸がX軸、機械軸がY軸、及び光軸がZ軸となる直交座標系としたとき、X軸回りに−5°〜+5°の範囲内で回転させたZ′軸の方向が厚み方向となる平面視略四角形の平板である。第一水晶振動部及び第二水晶振動部は、水晶基部の一辺からY′軸の方向に平行に延設されている。このような水晶片は、水晶基部と各水晶振動部とが一体となって音叉形状を成しており、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術により製造される。   In the above embodiment, the quartz crystal element has been described for the case where the quartz crystal element for AT is used, but a tuning fork type curved quartz crystal having a base and two flat vibrating arms extending in the same direction from the side surface of the base An element may be used. The quartz crystal element is constituted of a quartz crystal piece, an excitation electrode provided on the surface of the quartz crystal piece, an extraction electrode, and a metal film for frequency adjustment. The quartz crystal piece comprises a quartz crystal base and a quartz crystal vibrating portion, and the quartz crystal vibrating portion comprises a first quartz crystal vibrating portion and a second quartz crystal vibrating portion. The quartz crystal base is an orthogonal coordinate system in which the electrical axis is X axis, the mechanical axis is Y axis, and the optical axis is Z axis as the crystal axis direction, within the range of -5 ° to + 5 ° around the X axis It is a flat plate having a substantially rectangular shape in plan view, in which the direction of the rotated Z 'axis is the thickness direction. The first quartz-crystal vibrating portion and the second quartz-crystal vibrating portion extend from one side of the quartz crystal base in parallel to the direction of the Y ′ axis. Such a quartz crystal piece has a crystal base and crystal vibrating portions integrally formed in a tuning fork shape, and is manufactured by photolithography technology and chemical etching technology.

110・・・パッケージ
110a・・・基板
110b・・・第一枠体
110c・・・第二枠体
111・・・電極パッド
112・・・外部端子
113・・・配線パターン
114・・・導体部
115・・・ビア導体
116・・・接続パッド
117・・・接続パターン
118・・・第一モニタ電極
119・・・第二モニタ電極
B1・・・凸部
B2・・・突起部
H・・・封止用導体パターン
120・・・水晶素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
130・・・蓋体
131・・・接合部材
140・・・導電性接着剤
150・・・集積回路素子
160・・・導電性接合材
170・・・絶縁性樹脂
K1・・・第一凹部
K2・・・第二凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Package 110a ... Substrate 110b ... 1st frame 110c ... 2nd frame 111 ... Electrode pad 112 ... External terminal 113 ... Wiring pattern 114 ... Conductor part 115: via conductor 116: connection pad 117: connection pattern 118: first monitor electrode 119: second monitor electrode B1: convex portion B2: projection H Conducting pattern for sealing 120 ... Crystal element 121 ... Crystal base plate 122 ... Excitation electrode 123 ... Extraction electrode 130 ... Lid body 131 ... Bonding member 140 ... Conductive bonding Agent 150 ··· Integrated circuit element 160 · · · Conductive bonding material 170 ··· Insulating resin K1 ··· First recess K2 ··· Second recess

Claims (6)

矩形状の基板と、
前記基板の上面の外周縁に沿って設けられた第一枠体と、
前記基板の下面の外周縁に沿って設けられた第二枠体と、
前記基板の上面に設けられた一対の電極パッドと、
前記基板の下面に設けられた複数の接続パッドと、
前記一対の電極パッドに実装された水晶素子と、
前記接続パッドに実装された集積回路素子と、
前記一対の電極パッドにそれぞれ電気的に接続され、前記第二枠体の内周縁に沿って前記基板の下面に設けられた一対の第一モニタ電極と、
前記第一モニタ電極とそれぞれ電気的に接続され、前記接続パッドの間に位置するように前記基板の下面に設けられた一対の第二モニタ電極と、
前記水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備え、
前記基板の短辺方向と平行になる前記第一モニタ電極の辺の長さが前記基板の短辺方向と平行になる前記第二モニタ電極の辺の長さよりも長くなるように設けられ、
前記第一モニタ電極が、平面視した際に第二枠体の短辺側の外周縁と接続パッドとの間に位置するように設けられている水晶デバイス。
A rectangular substrate,
A first frame provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate;
A second frame provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate;
A pair of electrode pads provided on the upper surface of the substrate;
A plurality of connection pads provided on the lower surface of the substrate;
A quartz crystal element mounted on the pair of electrode pads;
An integrated circuit element mounted on the connection pad;
A pair of first monitor electrodes which are respectively electrically connected to the pair of electrode pads and provided on the lower surface of the substrate along the inner peripheral edge of the second frame;
The first monitor electrode and are electrically connected, and a pair of second monitor electrode provided on the lower surface of the substrate so as to be located between the connection pads,
And a lid for hermetically sealing the crystal element,
The side length of the first monitor electrode parallel to the short side direction of the substrate is longer than the side length of the second monitor electrode parallel to the short side direction of the substrate,
The quartz crystal device, wherein the first monitor electrode is provided so as to be located between the outer peripheral edge on the short side of the second frame and the connection pad in plan view .
請求項1記載の水晶デバイスであって、
前記第一モニタ電極の一つが、平面視して、前記一対の電極パッドと重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, wherein
One of the first monitor electrodes is provided at a position overlapping with the pair of electrode pads in plan view.
請求項1又は請求項2記載の水晶デバイスであって、
前記第二モニタ電極の一つが、平面視して、前記一対の電極パッドの間に位置す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 or 2, wherein
One of the second monitor electrodes is provided so as to be located between the pair of electrode pads in plan view.
請求項1乃至請求項3記載の水晶デバイスであって、
前記第一モニタ電極及び前記第二モニタ電極を被覆するように設けられた絶縁性樹脂を備えていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal device according to any one of claims 1 to 3, wherein
A quartz crystal device comprising an insulating resin provided to cover the first monitor electrode and the second monitor electrode.
請求項1乃至請求項4記載の水晶デバイスであって、
前記電極パッドが、前記基板の一辺に沿って設けられており、
前記電極パッドの上面に設けられた凸部を備えていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal device according to any one of claims 1 to 4, wherein
The electrode pad is provided along one side of the substrate,
A crystal device comprising a convex portion provided on the upper surface of the electrode pad.
請求項1乃至請求項5記載の水晶デバイスであって、
前記基板の一辺と向かい合う辺に沿って設けられた突起部を備えていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal device according to any one of claims 1 to 5, wherein
A quartz crystal device comprising a protrusion provided along a side facing one side of the substrate.
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