JP6542583B2 - Crystal oscillator - Google Patents

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本発明は、電子機器等に用いられる水晶振動子に関するものである。   The present invention relates to a quartz oscillator used in an electronic device or the like.

水晶振動子は、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、基板と、第一凹部を設けるために基板の上面に設けられた第一枠体と、第二凹部を設けるために基板の下面に設けられた第二枠体とを有しているパッケージと、基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、基板の下面に設けられた接続パッドに実装された感温素子と、を備え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)。   The quartz oscillator generates a specific frequency using the piezoelectric effect of the quartz crystal element. For example, a package having a substrate, a first frame provided on the upper surface of the substrate to provide the first recess, and a second frame provided on the lower surface of the substrate to provide the second recess And a quartz crystal element provided with a quartz crystal element mounted on an electrode pad provided on the upper surface of the substrate and a temperature sensing element mounted on a connection pad provided on the lower surface of the substrate (for example, (See Patent Document 1 below).

特開2012−80250号公報JP 2012-80250 A

上述した水晶振動子は、第二凹部内に感温素子が半田等の導電性接合材を用いて実装されている。小型化が進んでおり、第二凹部に形成された接続パッドの面積も小さくなってしまうため、接続パッドに設けられる導電性接合材の量が削減され、導電性接合材と感温素子との接合強度が低下してしまう虞があった。また、このような水晶振動子は、第二凹部の平面視した際の形状も小さくなってしまうことにより、第二凹部内に感温素子を実装する際に、実装ノズルが第二凹部の内壁にぶつかってしまい、パッケージに欠けが生じてしまう虞があった。   In the above-described crystal unit, the temperature sensitive element is mounted in the second recess using a conductive bonding material such as solder. As the miniaturization advances and the area of the connection pad formed in the second recess also becomes smaller, the amount of the conductive bonding material provided on the connection pad is reduced, and the conductive bonding material and the temperature sensitive element There was a risk that the bonding strength would decrease. In addition, since such a quartz oscillator also reduces the shape of the second recess in a plan view, the mounting nozzle is the inner wall of the second recess when the temperature-sensitive element is mounted in the second recess. There is a risk that the package may be chipped.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、導電性接合材と感温素子との接合強度を向上させ、パッケージに欠けが生じることを抑えることが可能な水晶振動子を提供することを課題とする。   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 oscillator capable of improving the bonding strength between a conductive bonding material and a temperature sensitive element and suppressing the occurrence of chipping in a package. It will be an issue.

本発明の一つの態様による水晶振動子は、矩形状の基板と、基板の上面に設けられた第一枠体と、基板の下面に設けられた第二枠体と、基板と第一枠体で形成された第一凹部内で、基板の上面に設けられた一対の電極パッドと、基板と第二枠体で形成された第二凹部内で、基板の下面に設けられた一対の接続パッドと、第二枠体の下面の四隅に設けられた外部端子と、電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに導電性接合材を介して実装された感温素子と、第一枠体の上面に接合された蓋体と、を備え、第二凹部の開口部の形状が、平面視して、多角形状であり、第二凹部の開口部の角部が、平面視して、隣接する外部端子の間に位置するように設けられ、第二凹部の開口部の二つ角部を結ぶ斜辺の近くに位置する四つの外部端子には、斜辺と対向する位置に角取りが形成されている。
A crystal unit according to one aspect of the present invention includes a rectangular substrate, a first frame provided on the upper surface of the substrate, a second frame provided on the lower surface of the substrate, the substrate, and the first frame In the first recess formed on the upper surface of the substrate, and in the second recess formed by the substrate and the second frame on the lower surface of the substrate An external terminal provided at four corners of the lower surface of the second frame, a crystal element mounted on the electrode pad, a temperature-sensitive element mounted on the connection pad via the conductive bonding material, and the first frame And the shape of the opening of the second recess is polygonal in plan view, and the corner of the opening of the second recess is adjacent in plan view to provided so as to be positioned between the external terminals, the four external terminals located near the hypotenuse connecting the two corners of the opening of the second recess , Chamfering is formed at a position facing the hypotenuse.

本発明の一つの態様による水晶振動子は、矩形状の基板と、基板の上面に設けられた第一枠体と、基板の下面に設けられた第二枠体と、基板と第一枠体で形成された第一凹部内で、基板の上面に設けられた一対の電極パッドと、基板と第二枠体で形成された第二凹部内で、基板の下面に設けられた一対の接続パッドと、第二枠体の下面の四隅に設けられた外部端子と、電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに導電性接合材を介して実装された感温素子と、第一枠体の上面に接合された蓋体と、を備え、第二凹部の開口部の形状が、平面視して、多角形状であり、第二凹部の開口部の角部が、平面視して、隣接する外部端子の間に位置するように設けられ、第二凹部の開口部の二つ角部を結ぶ斜辺の近
くに位置する四つの外部端子には、斜辺と対向する位置に角取りが形成されている。このようにすることにより、水晶振動子は、第二凹部の形状を大きくすることができるため、従来の水晶振動子を小型化した場合と比較し、接続パッドの面積を大きくすることができる。よって、接続パッドに設けられる導電性接合材の量を確保することができ、導電性接合材と感温素子との接合強度を向上させることが可能となる。また、このような水晶振動子は、第二凹部の平面視した際の形状も大きくすることができるため、第二凹部内に感温素子を実装する際に、実装ノズルが第二凹部の内壁に接触することを抑えるので、パッケージに欠けが生じてしまうことを低減することができる。
A crystal unit according to one aspect of the present invention includes a rectangular substrate, a first frame provided on the upper surface of the substrate, a second frame provided on the lower surface of the substrate, the substrate, and the first frame In the first recess formed on the upper surface of the substrate, and in the second recess formed by the substrate and the second frame on the lower surface of the substrate An external terminal provided at four corners of the lower surface of the second frame, a crystal element mounted on the electrode pad, a temperature-sensitive element mounted on the connection pad via the conductive bonding material, and the first frame And the shape of the opening of the second recess is polygonal in plan view, and the corner of the opening of the second recess is adjacent in plan view Near the oblique side connecting the two corners of the opening of the second recess.
In the four external terminals located here, corner chamfers are formed at positions facing the oblique side. By doing so, the shape of the second recess can be enlarged in the crystal unit, so the area of the connection pad can be increased as compared to the case where the conventional crystal unit is miniaturized. Therefore, the amount of the conductive bonding material provided on the connection pad can be secured, and the bonding strength between the conductive bonding material and the temperature sensitive element can be improved. In addition, since such a quartz oscillator can increase the shape of the second recess in a plan view, the mounting nozzle is the inner wall of the second recess when mounting the temperature sensing element in the second recess. It is possible to reduce the occurrence of chipping in the package because it is prevented from coming into contact with the package.

本実施形態に係る水晶振動子を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the crystal oscillator which concerns on this embodiment. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本実施形態に係る水晶振動子の蓋体を外した状態で上面から見た平面図である。It is the top view seen from the upper surface in the state which removed the cover body of the crystal oscillator which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る水晶振動子を下面から見た平面図である。It is the top view which looked at the crystal oscillator concerning this embodiment from the lower surface. (a)は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージを上面からみた平面透視図であり、(b)は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板を上面からみた平面透視図である。(A) is a plane perspective view which looked at the package which constitutes the crystal oscillator concerning this embodiment from the upper surface, and (b) saw the substrate of the package which constitutes the crystal oscillator concerning this embodiment from the upper surface It is a plane perspective view. (a)は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板を下面からみた平面透視図であり、(b)は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージを下面からみた平面透視図である。(A) is a plane perspective view which looked at the substrate of the package which constitutes the crystal oscillator concerning this embodiment from the undersurface, and (b) saw the package which constitutes the crystal oscillator concerning this embodiment from the undersurface It is a plane perspective view. (a)は、本実施形態の第一変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板を下面からみた平面透視図であり、(b)は、本実施形態の第一変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージを下面からみた平面透視図である。(A) is a plane perspective view which looked at the substrate of the package which constitutes the crystal oscillator concerning the 1st modification of this embodiment from the bottom, and (b) is the crystal concerning the 1st modification of this embodiment. It is the plane perspective view which looked at the package which constitutes a vibrator from the bottom.

本実施形態における水晶振動子は、図1〜図5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感温素子150とを含んでいる。パッケージ110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、基板110aの下面と第二枠体110cの内側面によって囲まれた第二凹部K2が形成されている。このような水晶振動子は、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 to 5, the crystal unit according to this embodiment includes a package 110, a crystal element 120 bonded to the upper surface of the package 110, and a temperature-sensitive element bonded to the lower surface of the package 110. And 150. The package 110 is formed with a first recess K1 surrounded by the upper surface of the substrate 110a and the inner surface of the first frame 110b. Further, a second concave portion K2 surrounded by the lower surface of the substrate 110a and the inner side surface of the second frame 110c is formed. Such a crystal unit 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、上面に実装された水晶素子120及び下面に実装された感温素子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は、上面に、水晶素子120を実装するための電極パッド111が設けられており、下面に、感温素子150を実装するための接続パッド117が設けられている。また、基板110a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。   The substrate 110 a has a rectangular shape, and functions as a mounting member for mounting the crystal element 120 mounted on the upper surface and the temperature sensing element 150 mounted on the lower surface. An electrode pad 111 for mounting the quartz crystal element 120 is provided on the upper surface of the substrate 110a, and a connection pad 117 for mounting the temperature sensitive element 150 is provided on the lower surface. In addition, along one side of the substrate 110a, a first electrode pad 111a and a second electrode pad 111b for bonding the crystal element 120 are provided.

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及びビア導体114が設けられている。また、基板110aの表面には、下面に設けられた接続パッド117と、第二枠体110b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接続パターン118が設けられている。   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. Wiring patterns 113 and via conductors 114 for electrically connecting the electrode pads 111 provided on the upper surface and the external terminals 112 provided on the lower surface of the substrate 110a are provided on the surface and inside of the substrate 110a. There is. In addition, on the surface of the substrate 110a, a connection pattern 118 for electrically connecting the connection pad 117 provided on the lower surface and the external terminal 112 provided on the lower surface of the second frame 110b is provided. .

第一枠体110bは、基板110aの上面の外周縁に沿って配置され、基板110aの上面に第一凹部K1を形成するためのものである。第一枠体110bは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板110aと一体的に形成されている。第一凹部K1の開口部は、平面視した際に、矩形状となっている。   The first frame 110b is disposed along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110a, and is for forming the first recess K1 in the upper surface of the substrate 110a. The first frame 110 b is made of, for example, a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramics, and is integrally formed with the substrate 110 a. The opening of the first recess K1 has a rectangular shape when viewed in plan.

また、第二枠体110cは、基板110aの下面の外周縁に沿って配置され、基板110aの下面に第二凹部K2を形成するためのものである。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。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。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いる。また、四つの外部端子112の内の残りの二つが、感温素子150と電気的に接続されている。また、水晶素子120と電気的に接続されている第一外部端子112a及び第二外部端子112bは、第二枠体110cの下面の対角に位置するように設けられている。また、感温素子150と電気的に接続されている第三外部端子112c及び第四外部端子112dは、水晶素子120と接続されている第一外部端子112a及び第二外部端子112bが設けられている対角とは異なる第二枠体110cの対角に位置するように設けられている。   The second frame 110c is disposed along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate 110a, and is for forming the second recess K2 in the lower surface of the substrate 110a. The second frame 110 c is made of, for example, a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramics, and is integrally formed with the substrate 110 a. External terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the second frame 110 c. In addition, two of the four external terminals 112 are electrically connected to the crystal element 120. Also, the remaining two of the four external terminals 112 are electrically connected to the temperature sensitive element 150. In addition, the first external terminal 112a and the second external terminal 112b electrically connected to the crystal element 120 are provided to be diagonally located on the lower surface of the second frame 110c. The third external terminal 112 c and the fourth external terminal 112 d electrically connected to the temperature sensing element 150 are provided with a first external terminal 112 a and a second external terminal 112 b connected to the crystal element 120. It is provided so as to be located at a diagonal of the second frame 110c different from the diagonal.

第二凹部K2の開口部は、平面視した際に、多角形状となっている。また、第二凹部K2の開口部の角部Cは、図4及び図6(b)に示すように、隣接する外部端子112の間に少なくとも一つは位置するように設けられている。つまり、平面視した際に、第二外部端子112bと第三外部端子112cの間には、二つの角部C5、C6が位置するように設けられており、第二外部端子112bと第四外部端子112dとの間には、二つの角部C3、C4が位置するように設けられている。また、第一外部端子112aと第三外部端子112cとの間には、二つの角部C7、C8が位置するように設けられており、第一外部端子112aと第四外部端子112dとの間には、二つの角部C1、C2が位置するように設けられている。   The opening of the second recess K2 has a polygonal shape when viewed in plan. Further, as shown in FIG. 4 and FIG. 6B, at least one corner C of the opening of the second recess K2 is provided so as to be located between the adjacent external terminals 112. That is, two corners C5 and C6 are provided so as to be located between the second external terminal 112b and the third external terminal 112c in plan view, and the second external terminal 112b and the fourth external terminal 112c are provided. Two corners C3 and C4 are provided between the terminal 112d and the terminal 112d. Further, two corner portions C7 and C8 are provided so as to be located between the first external terminal 112a and the third external terminal 112c, and between the first external terminal 112a and the fourth external terminal 112d. , Two corner parts C1 and C2 are provided so as to be located.

このようにすることにより、隣接する外部端子112間のスペースを使用することができるため、第二凹部K2の開口部の面積が、従来の水晶振動子を小型化した場合の第二凹部K2の開口部の面積より大きくすることができるため、接続パッド117の面積も大きくすることができる。よって、接続パッド117に設けられる導電性接合材170の量を確保することができ、導電性接合材170と感温素子150との接合強度を向上させることが可能となる。また、第二凹部K2内に感温素子150を実装する際に、実装ノズルが第二凹部K2の内壁に接触することを抑えるので、パッケージ110に欠けが生じてしまうことを低減することができる。   By doing this, the space between the adjacent external terminals 112 can be used, so the area of the opening of the second recess K2 corresponds to that of the second recess K2 when the conventional quartz oscillator is miniaturized. Since the area of the opening can be made larger, the area of the connection pad 117 can also be made larger. Therefore, the amount of the conductive bonding material 170 provided on the connection pad 117 can be secured, and the bonding strength between the conductive bonding material 170 and the temperature sensitive element 150 can be improved. In addition, when mounting the temperature sensing element 150 in the second recess K2, the mounting nozzle is prevented from coming into contact with the inner wall of the second recess K2, so that chipping of the package 110 can be reduced. .

また、本実施形態において、第二凹部K2の開口部の形状は、平面視して、八角形状に形成されていることにより、開口部が円形状の場合よりも基板110aの露出する面積を大きくすることができるので、接続パッド117の面積も大きくすること可能となる。よって、接続パッド117に設けられる導電性接合材170の量を確保することができ、導電性接合材170と感温素子150との接合強度を向上させることが可能となる。   Further, in the present embodiment, the shape of the opening of the second recess K2 is octagonal in plan view, so that the exposed area of the substrate 110a is larger than in the case where the opening is circular. Since the area of the connection pad 117 can also be increased. Therefore, the amount of the conductive bonding material 170 provided on the connection pad 117 can be secured, and the bonding strength between the conductive bonding material 170 and the temperature sensitive element 150 can be improved.

また、第二凹部K2の開口部の角部Cが、円弧状に形成されている。このようにすることにより、本実施形態の圧電デバイスを電子機器の実装基板上に実装した際に、パッケージ110に応力がかかったとしても、角部Cが円弧状になっているため、角部にかかる応力が分散され、パッケージ110にクラックが入ってしまうことを低減することができる。また、円弧状になった角部Cの曲率半径は、0.10〜0.20mmとなっている。   The corner C of the opening of the second recess K2 is formed in an arc shape. By doing this, when the piezoelectric device of the present embodiment is mounted on the mounting substrate of the electronic device, even if stress is applied to the package 110, the corner portion C has an arc shape, so the corner portion The stress applied to the package 110 can be dispersed, and cracking of the package 110 can be reduced. Moreover, the curvature radius of the corner part C which became circular arc shape is 0.10-0.20 mm.

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の上下方向の長さは、0.1〜0.5mmとなっている。基板110aの短辺と平行な第二凹部K2の辺の長さは、0.3〜0.8mmとなっており、基板110aの長辺と平行な第二凹部K2の辺の長さは、0.6〜2.0mmとなっている。また、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 length of the long side of the first recess K1 is 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 1st recessed part K1 is 0.1-0.5 mm. The length of the side of the second recess K2 parallel to the short side of the substrate 110a is 0.3 to 0.8 mm, and the length of the side of the second recess K2 parallel to the long side of the substrate 110a is It is 0.6 to 2.0 mm. Moreover, the length of the up-down direction of 2nd recessed part K2 is 0.1-0.5 mm.

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、図3及び図5に示されているように基板110aの上面に設けられた配線パターン113とビア導体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 electrically connected to the external terminal 112 provided on the lower surface of the substrate 110 a through the wiring pattern 113 provided on the upper surface of the substrate 110 a and the via conductor 114 as shown in FIGS. 3 and 5. It is connected to the.

電極パッド111は、図3及び図5に示すように、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bによって構成されている。また、外部端子112は、図4及び図6(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。ビア導体114は、第一ビア導体114a及び第二ビア導体114b、第三ビア導体114c及び第四ビア導体114dによって構成されている。また、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。第一電極パッド111aは、基板110aに設けられた第一配線パターン113aの一端と電気的に接続されている。また、第一配線パターン113aの他端は、第一ビア導体114aを介して、第一外部端子112aと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド111aは、第一外部端子112aと電気的に接続されることになる。第二電極パッド111bは、基板110aに設けられた第二配線パターン113bの一端と電気的に接続されている。また、第二配線パターン113bの他端は、第二ビア導体114bを介して、第二外部端子112bと電気的に接続されている。   The electrode pad 111 is comprised by the 1st electrode pad 111a and the 2nd electrode pad 111b, as shown to FIG. 3 and FIG. Further, as shown in FIG. 4 and FIG. 6B, the external terminal 112 is constituted by a first external terminal 112a, a second external terminal 112b, a third external terminal 112c and a fourth external terminal 112d. The via conductor 114 is constituted by the first via conductor 114a and the second via conductor 114b, the third via conductor 114c and the fourth via conductor 114d. Further, the wiring pattern 113 is configured of a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b. The first electrode pad 111a is electrically connected to one end of a first wiring pattern 113a provided on the substrate 110a. The other end of the first wiring pattern 113a is electrically connected to the first external terminal 112a via the first via conductor 114a. Thus, the first electrode pad 111a is electrically connected to the first external terminal 112a. The second electrode pad 111b is electrically connected to one end of a second wiring pattern 113b provided on the substrate 110a. The other end of the second wiring pattern 113b is electrically connected to the second external terminal 112b via the second via conductor 114b.

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115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, the conductive adhesive 140 spreads in the direction of the wiring pattern 113 where the convex portion 115 is not provided on the electrode pad 111, but from the electrode pad 111 to the substrate It becomes difficult to spread toward above 110a.

外部端子112は、電子機器等の実装基板(図示せず)と電気的に接合するために用いられる。外部端子112は、第二枠体110c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110a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、外部端子112の内の他の二つの端子は、基板110aの下面に設けられた一対の接続パッド117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110aの下面の対角に位置するように設けられている。また、第三外部端子112cは、第三ビア導体114cを介して、封止用導体パターン119と電気的に接続されている。第一外部端子112aには、角部C1と角部C8を結ぶ斜辺と対向する位置に角取りが行われた形状となっており、第二外部端子112bには、角部C4と角部C5を結ぶ斜辺と対向する位置に角取りが行われた形状となっている。また、第三外部端子112cには、角部C6と角部C7を結ぶ斜辺と対向する位置に角取りが行われた形状となっており、第四外部端子112dには、角部C2と角部C3を結ぶ斜辺と対向する位置に角取りが行われた形状となっている。このようにすることにより、本実施形態の水晶振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、外部端子112に設けられた半田が押し潰され、第二凹部K2内に入り込むことを低減することができる。   The external terminal 112 is used to electrically bond with a mounting substrate (not shown) of an electronic device or the like. The external terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the second frame 110 c. Two of the external terminals 112 are electrically connected to a pair of electrode pads 111 provided on the top surface of the substrate 110a. The other two of the external terminals 112 are electrically connected to a pair of connection pads 117 provided on the lower surface of the substrate 110a. Further, external terminals 112 electrically connected to the electrode pads 111 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110a. The third external terminal 112c is electrically connected to the sealing conductor pattern 119 via the third via conductor 114c. The first external terminal 112a has a shape that is chamfered at a position facing the oblique side connecting the corner C1 and the corner C8, and the second external terminal 112b has the corner C4 and the corner C5. It has a shape in which chamfering is performed at the position opposite to the oblique side connecting the two. The third external terminal 112c has a shape in which cornering is performed at a position opposite to the oblique side connecting the corner C6 and the corner C7, and the fourth external terminal 112d has a corner C2 and a corner It has a shape in which chamfering is performed at a position facing the oblique side connecting the portion C3. In this way, when the crystal unit of the present embodiment is mounted on a mounting substrate of an electronic device or the like, the solder provided on the external terminal 112 is crushed and enters the second recess K2. It can be reduced.

配線パターン113は、基板110aの上面に設けられ、電極パッド111から近傍のビア導体114に向けて引き出されている。また、配線パターン113は、図4に示すように、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。   The wiring pattern 113 is provided on the upper surface of the substrate 110 a and is drawn from the electrode pad 111 toward the nearby via conductor 114. Further, as shown in FIG. 4, the wiring pattern 113 is constituted by a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b.

ビア導体114は、基板110aの内部に設けられ、その両端は、配線パターン113、接続パターン118又は封止用導体パターン119と電気的に接続されている。ビア導体114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。また、ビア導体114は、図3及び図5に示すように、第一ビア導体114a、第二ビア導体114b、第三ビア導体114c及び第四ビア導体114dによって構成されている。   The via conductor 114 is provided inside the substrate 110 a, and both ends thereof are electrically connected to the wiring pattern 113, the connection pattern 118, or the sealing conductor pattern 119. The via conductor 114 is provided by filling the inside of the through hole provided in the substrate 110 a with the conductor. Also, as shown in FIG. 3 and FIG. 5, the via conductor 114 is configured by the first via conductor 114 a, the second via conductor 114 b, the third via conductor 114 c, and the fourth via conductor 114 d.

凸部115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115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115は、第一凸部115a及び第二凸部115bによって構成されている。第一凸部115aは、第一電極パッド111aの上面に設けられており、第二凸部115bは、第二電極パッド111bの上面に設けられている。また、凸部115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 115 is intended to suppress 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 110 a or the lid 130. Further, the convex portion 115 is for suppressing the free end of the crystal element 120 from coming into contact with the substrate 110 a. The pair of convex portions 115 is configured of a first convex portion 115 a and a second convex portion 115 b. The first convex portion 115a is provided on the upper surface of the first electrode pad 111a, and the second convex portion 115b is provided on the upper surface of the second electrode pad 111b. Similarly to the electrode pad 111, the convex portion 115 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115の基板110aの中心側を向く一辺が、図3及び図5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115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 and FIG. 5, one side of the pair of convex portions 115 facing the center side of the substrate 110 a is provided on the same straight line. In this way, when the lead-out electrode 123 of the crystal element 120 is mounted on the electrode pad 111 while being in contact with the pair of convex portions 115, the crystal element 120 can be mounted in a stable state without tilting.

また、凸部115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115に接触することになり、凸部115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115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。   In addition, the convex portion 115 is provided at a position facing the lead 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-out electrode 123 contacts the convex portion 115. Thus, the crystal element 120 can be mounted in a stable state without being inclined in the lower direction than the convex portion 115. Further, the convex portion 115 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 substrate 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116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116は、第一凹部K1内の基板110a上で、突起部116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、水晶振動子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 116 has a rectangular shape in plan view and is provided at a position opposite to the free end of the quartz crystal element 120, and prevents the free end of the quartz crystal element 120 from contacting the substrate 110a. It is. The protrusion 116 is provided on the substrate 110 a in the first recess K 1 such that the long side of the protrusion 116 and the long side of the substrate 110 a 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 unit.

接続パッド117は、矩形状であり、後述する感温素子150を実装するために用いられている。接続パッド117は、基板110aの下面の中心付近に隣接するようにして、一対で設けられている。また、接続パッド117は、図6に示すように、第一接続パッド117a及び第二接続パッド117bによって構成されている。導電性接合材170は、接続パッド117の下面と感温素子150の接続端子151との間に設けられており、導電性接合材170は、接続パッド117から感温素子150の接続端子151に向かって徐々に厚みが増すように傾斜が形成されている。つまり、接続パッド117には、導電性接合材170のフィレットが形成されることになる。このようにフィレットが形成されることにより、感温素子150は、接続パッド117との接合強度を向上させることができる。   The connection pad 117 has a rectangular shape, and is used to mount a temperature-sensitive element 150 described later. The connection pads 117 are provided in a pair so as to be adjacent to the vicinity of the center of the lower surface of the substrate 110a. Further, as shown in FIG. 6, the connection pad 117 is constituted by the first connection pad 117a and the second connection pad 117b. The conductive bonding material 170 is provided between the lower surface of the connection pad 117 and the connection terminal 151 of the temperature sensing element 150, and the conductive bonding material 170 is connected to the connection terminal 151 of the temperature sensing element 150 from the connection pad 117. The slope is formed to gradually increase in thickness toward the end. That is, the fillet of the conductive bonding material 170 is formed on the connection pad 117. By forming the fillet in this manner, the temperature sensing element 150 can improve the bonding strength with the connection pad 117.

また、第二接続パッド117bは、平面視して、一対の電極パッド111の間を位置するようにして設けられている。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、第二接続パッド117bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすることができるので、水晶素子120の温度と感温素子150の温度とが近似することになり、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。   Further, the second connection pad 117 b is provided so as to be located between the pair of electrode pads 111 in plan view. Also, with this configuration, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted to the second connection pad 117 b through the substrate 110 a immediately below the electrode pad 111. Therefore, since such a quartz oscillator can further shorten the heat conduction path, the temperature of the quartz crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 approximate each other, and the temperature is outputted from the temperature sensing element 150. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage and the actual temperature around the crystal element 120.

ここで基板110a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、接続パッド117の大きさを説明する。接続パッド117の基板110aの短辺と平行な辺の長さは、0.2〜0.5mmであり、基板110aの長辺と平行な辺の長さは、0.25〜0.55mmとなっている。また、第一接続パッド117aと第二接続パッド117bとの間の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。   Here, the dimensions of the long side when the substrate 110 a is viewed in plan are 1.2 to 2.5 mm, and the dimensions of the short side are 1.0 to 2.0 mm as an example. Explain the size of The length of the side of the connection pad 117 parallel to the short side of the substrate 110a is 0.2 to 0.5 mm, and the length of the side parallel to the long side of the substrate 110a is 0.25 to 0.55 mm. It has become. The length between the first connection pad 117a and the second connection pad 117b is 0.1 to 0.3 mm.

第一接続パッド117aと第三外部端子112cとは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン118a及び第三ビア導体114cにより接続されている。また、第二接続パッド117bと第四外部端子112dとは、基板110aの下面に設けられた第二接続パターン118b及び第四ビア導体114dにより接続されている。   The first connection pad 117a and the third external terminal 112c are connected by the first connection pattern 118a and the third via conductor 114c provided on the lower surface of the substrate 110a. Further, the second connection pad 117b and the fourth external terminal 112d are connected by the second connection pattern 118b and the fourth via conductor 114d provided on the lower surface of the substrate 110a.

接続パターン118は、基板110aの下面に設けられ、接続パッド117から近傍の外部端子112に向けて引き出されている。また、接続パターン118は、図4及び図6に示すように、第一接続パターン118a及び第二接続パターン118bによって構成されている。第一接続パターン118aの長さと第二接続パターン118b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110aの下面に設けられた第一接続パターン118aの長さと基板110aの下面に設けられた第二接続パターン118bの長さとの差が0〜200μm異なるものを含むものとする。接続パターン118の長さは、各接続パターン118の中心を通る直線の長さを測定したものとする。つまり、第一接続パターン118aの配線長と、第二接続パターン118bの配線長とが略等しい長さとなることによって、発生する抵抗値が等しくなり、感温素子150に付与される負荷抵抗も均一になるため、安定して電圧を出力することが可能となる。   The connection pattern 118 is provided on the lower surface of the substrate 110 a and is drawn from the connection pad 117 toward the external terminal 112 in the vicinity. Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the connection pattern 118 is constituted by the first connection pattern 118a and the second connection pattern 118b. The length of the first connection pattern 118a and the length of the second connection pattern 118b are substantially equal. Here, with substantially equal lengths, the difference between the length of the first connection pattern 118a provided on the lower surface of the substrate 110a and the length of the second connection pattern 118b provided on the lower surface of the substrate 110a differs by 0 to 200 μm. Shall be included. The length of the connection pattern 118 is obtained by measuring the length of a straight line passing the center of each connection pattern 118. That is, when the wiring length of the first connection pattern 118a and the wiring length of the second connection pattern 118b become substantially equal, the generated resistance values become equal, and the load resistance applied to the temperature sensing element 150 is also uniform. Therefore, it is possible to stably output the voltage.

また、第二接続パターン118bは、平面視して、第一電極パッド111aと重なるようにして設けられている。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、第一電極パッド111aから直下にある基板110aを介して、第二接続パターン118bから第二接続パッド117bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすると共に熱伝導経路の数をさらに増やすことにより、水晶素子120の温度と感温素子150の温度とが近似することになり、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。   The second connection pattern 118 b is provided to overlap the first electrode pad 111 a in plan view. Also, by doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted from the second connection pattern 118 b to the second connection pad 117 b through the substrate 110 a immediately below the first electrode pad 111 a. Therefore, the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 approximate each other by further shortening the heat conduction path and further increasing the number of heat conduction paths in such a quartz oscillator. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

封止用導体パターン119は、蓋体130と接合部材131を介して接合する際に、接合部材131の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン119は、第一枠体110bの上面を囲むようにして設けられている。封止用導体パターン119は、図5及び図6に示すように、第三ビア導体114cを介して、第三外部端子112cと電気的に接続されている。封止用導体パターン119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 119 plays the role of improving the wettability of the bonding member 131 when bonding the lid 130 and the bonding member 131 via the bonding member 131. The sealing conductor pattern 119 is provided so as to surround the upper surface of the first frame 110 b. As shown in FIGS. 5 and 6, the sealing conductor pattern 119 is electrically connected to the third external terminal 112c via the third via conductor 114c. The sealing conductor pattern 119 has a thickness of, for example, 10 to 25 μm by applying nickel plating and gold plating sequentially on the surface of a 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.

ここで、基板110aの作製方法について説明する。基板110a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、ビア導体114、接続パッド117、接続パターン118及び封止用導体パターン119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 110a will be described. When the substrate 110a is made of alumina ceramic, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent and 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 is performed on a predetermined portion of the conductor pattern, specifically, a portion to be the electrode pad 111, the external terminal 112, the wiring pattern 113, the via conductor 114, the connection pad 117, the connection pattern 118, and the sealing conductor pattern 119. Moreover, it is produced by giving gold plating, silver palladium, etc. 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1及び図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 FIGS. 1 and 2. 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.

また、水晶素子120は、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110aの上面と接続した固定端とし、他端を基板110a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110a上に固定されている。   Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the quartz crystal element 120 has a structure in which the excitation electrode 122 and the lead-out electrode 123 are adhered to the upper surface and the lower surface of the quartz substrate 121 respectively. . 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 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 110a, and the other end is between the upper surface of the substrate 110a The quartz crystal element 120 is fixed on the substrate 110 a by a cantilevered support structure with free ends.

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、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. Then, 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、第一電極パッド111aと接合され、第二引き出し電極123bは、第二電極パッド111bと接合される。これによって、第一外部端子112aと第二外部端子112bが水晶素子120と電気的に接続されることになる。   A method of bonding the crystal element 120 to the substrate 110 a will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied onto the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b by, for example, a dispenser. The quartz crystal element 120 is carried on the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. The conductive adhesive 140 is cured and shrunk by heat curing. The crystal element 120 is bonded to the electrode pad 111. That is, the first lead-out electrode 123a of the quartz crystal element 120 is joined to the first electrode pad 111a, and the second lead-out electrode 123b is joined to the second electrode pad 111b. As a result, the first external terminal 112 a and the second external terminal 112 b are electrically connected to the crystal element 120.

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.

感温素子150は、サーミスタ、白金測温抵抗体又はダイオード等が用いられている。サーミスタ素子の場合、感温素子150には、直方体形状であり、両端に接続端子151が設けられている。感温素子150は、温度変化によって電気抵抗が顕著な変化を示すものであり、この抵抗値の変化から電圧が変化するため、抵抗値と電圧との関係及び電圧と温度との関係により、出力された電圧から温度情報を得ることができる。感温素子150は、後述する接続端子151間の電圧が、第三外部端子112c及び第四外部端子112dを介して水晶振動子の外へ出力されることにより、例えば、電子機器等のメインIC(図示せず)で出力された電圧を温度に換算することで温度情報を得ることができる。このような感温素子150を水晶振動子の近くに配置して、これによって得られた水晶振動子の温度情報に応じて、メインICにより水晶振動子を駆動する電圧を制御し、いわゆる温度補償をすることができる。   As the temperature sensing element 150, a thermistor, a platinum temperature measuring resistor, a diode or the like is used. In the case of the thermistor element, the temperature sensing element 150 has a rectangular parallelepiped shape, and connection terminals 151 are provided at both ends. The temperature sensing element 150 shows a marked change in the electrical resistance due to a temperature change, and the voltage changes due to the change in the resistance value. Therefore, the temperature sensor 150 outputs an output according to the relation between the resistance value and the voltage Temperature information can be obtained from the output voltage. The temperature sensing element 150 outputs the voltage between the connection terminals 151, which will be described later, to the outside of the crystal unit via the third external terminal 112c and the fourth external terminal 112d, for example, as a main IC of an electronic device or the like. Temperature information can be obtained by converting the voltage output at (not shown) into temperature. Such a temperature sensing element 150 is disposed near the quartz oscillator, and according to the temperature information of the quartz oscillator obtained by this, the voltage for driving the quartz oscillator is controlled by the main IC, so-called temperature compensation You can

また、白金測温抵抗体が用いられている場合、感温素子150は、直方体形状のセラミック板上の中央に白金を蒸着し、白金電極が設けられている。また、セラミック板の両端には接続端子151が設けられている。白金電極と接続端子とは、セラミック板上面に設けられた引き出し電極により接続されている。白金電極の上面を被覆するようにして
絶縁性樹脂が設けられている。
When a platinum temperature measuring resistor is used, the temperature sensing element 150 is formed by depositing platinum on the center of a rectangular parallelepiped ceramic plate, and a platinum electrode is provided. Further, connection terminals 151 are provided at both ends of the ceramic plate. The platinum electrode and the connection terminal are connected by a lead-out electrode provided on the upper surface of the ceramic plate. An insulating resin is provided to cover the top surface of the platinum electrode.

また、ダイオードが用いられている場合、感温素子150は、半導体素子を半導体素子用基板の上面に実装し、その半導体素子及び半導体素子用基板の上面を絶縁性樹脂で被覆された構造である。半導体素子用基板の下面から側面には、アノード端子及びカソード端子となる接続端子151が設けられている。感温素子150は、アノード端子からカソード端子へは電流を流すが、カソード端子からアノード端子へはほとんど電流を流さない順方向特性を有している。感温素子の順方向特性は、温度によって大きく変化する。感温素子に一定電流を流しておいて順方向電圧を測定することによって、電圧情報を得ることができる。その電圧情報から換算することで水晶素子の温度情報を得ることができる。ダイオードは、電圧と温度との関係が直線を示している。接続端子151のカソード端子及びアノード端子間の電圧が、第三外部端子112c及び第四外部端子112dを介して水晶振動子の外へ出力される。   When a diode is used, the temperature sensing element 150 has a structure in which the semiconductor element is mounted on the upper surface of the semiconductor element substrate and the upper surface of the semiconductor element and the semiconductor element substrate is covered with the insulating resin. . Connection terminals 151 serving as an anode terminal and a cathode terminal are provided on the lower surface to the side surface of the semiconductor element substrate. The temperature sensing element 150 has forward characteristics in which current flows from the anode terminal to the cathode terminal but hardly flows current from the cathode terminal to the anode terminal. The forward characteristics of the temperature sensitive element largely change with temperature. Voltage information can be obtained by supplying a constant current to the temperature sensing element and measuring the forward voltage. By converting the voltage information, temperature information of the crystal element can be obtained. The diode has a linear relationship between voltage and temperature. The voltage between the cathode terminal and the anode terminal of the connection terminal 151 is output to the outside of the crystal unit via the third external terminal 112c and the fourth external terminal 112d.

感温素子150は、図2及び図4に示すように、基板110aの下面に設けられた接続パッド117に半田等の導電性接合材170を介して実装されている。また、感温素子150の第一接続端子151aは、第一接続パッド117aに接続され、第二接続端子151bは、第二接続パッド117bに接続されている。第一接続パッド117aは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン118aを介して第三外部端子112cと接続されている。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と接続されている実装電極(図示せず)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、感温素子150の第一接続端子151a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 and FIG. 4, the temperature sensing element 150 is mounted on a connection pad 117 provided on the lower surface of the substrate 110 a via a conductive bonding material 170 such as solder. The first connection terminal 151a of the temperature sensing element 150 is connected to the first connection pad 117a, and the second connection terminal 151b is connected to the second connection pad 117b. The first connection pad 117a is connected to the third external terminal 112c via a first connection pattern 118a provided on the lower surface of the substrate 110a. The third external terminal 112c plays a role of a ground terminal by being connected to a mounting electrode (not shown) connected to a ground which is a reference potential on a mounting substrate of an electronic device or the like. Therefore, the first connection terminal 151a of the temperature sensing element 150 is connected to the ground which is the reference potential.

また、感温素子150は、平面視で水晶素子120に設けられる励振用電極122の平面内に位置させていることにより、励振用電極122の金属膜によるシールド効果によって感温素子150を、電子機器を構成するパワーアンプ等の他の半導体部品や電子部品からのノイズから保護する。よって、励振用電極122のシールド効果により、感温素子150にノイズが重畳することを低減し、感温素子150の正確な電圧を出力することができる。また、感温素子150から正確な電圧値を出力することができるので、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の水晶素子120の周囲の温度情報との差異をさらに低減することが可能となる。   Further, since the temperature sensing element 150 is positioned in the plane of the excitation electrode 122 provided on the quartz crystal element 120 in a plan view, the temperature sensing element 150 is shielded by the shielding effect of the metal film of the excitation electrode 122. Protects from noise from other semiconductor components and electronic components such as power amplifiers that constitute the device. Therefore, the shielding effect of the excitation electrode 122 can reduce the noise from being superimposed on the temperature sensing element 150, and the accurate voltage of the temperature sensing element 150 can be output. In addition, since an accurate voltage value can be output from the temperature sensing element 150, temperature information obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and actual temperature information around the crystal element 120 It is possible to further reduce the difference between

感温素子150の基板110aへの接合方法について説明する。まず、導電性接合材170は、例えばディスペンサによって接続パッド117に塗布される。感温素子150は、実装ノズル(図示せず)によって、導電性接合材170の上面にまで移動され、導電性接合材170上に載置される。そして導電性接合材170は、加熱させることによって溶融接合され、接続端子151の下面及び接続端子151の側面と接続パッド117が接合される。この際に、導電性接合材170は、接続パッド117から感温素子150の接続端子151の側面に向かって徐々に厚みが増すような傾斜であるフィレットを持って形成されている。よって、感温素子150は、一対の接続パッド117に接合される。   A method of bonding the temperature sensing element 150 to the substrate 110 a will be described. First, the conductive bonding material 170 is applied to the connection pad 117 by, for example, a dispenser. The temperature sensing element 150 is moved to the top surface of the conductive bonding material 170 by a mounting nozzle (not shown) and mounted on the conductive bonding material 170. The conductive bonding material 170 is melted and bonded by heating, and the lower surface of the connection terminal 151 and the side surface of the connection terminal 151 are bonded to the connection pad 117. At this time, the conductive bonding material 170 is formed with a fillet having an inclination such that the thickness gradually increases from the connection pad 117 toward the side surface of the connection terminal 151 of the temperature sensing element 150. Thus, the temperature sensing element 150 is bonded to the pair of connection pads 117.

また、感温素子150がサーミスタ素子の場合には、図1及び図2に示すように、直方体形状の両端にそれぞれ一つずつ接続端子151が設けられている。第一接続端子151aは、感温素子150の右側面及び上下面に設けられている。第二接続端子151bは、感温素子150の左側面と上下面に設けられている。感温素子150の長辺の長さは、0.4〜0.6mmであり、短辺の長さは、0.2〜0.3mmとなっている。感温素子150の厚み方向の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。   When the temperature sensing element 150 is a thermistor element, as shown in FIGS. 1 and 2, one connection terminal 151 is provided at each end of the rectangular parallelepiped shape. The first connection terminals 151 a are provided on the right side surface and the upper and lower surfaces of the temperature sensing element 150. The second connection terminals 151 b are provided on the left side surface and the upper and lower surfaces of the temperature sensing element 150. The length of the long side of the temperature sensing element 150 is 0.4 to 0.6 mm, and the length of the short side is 0.2 to 0.3 mm. The length of the temperature sensing element 150 in the thickness direction is 0.1 to 0.3 mm.

導電性接合材170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170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 170 is made of, for example, silver paste or lead-free solder. Further, the conductive bonding material 170 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.

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。このような蓋体130は、真空状態にある第一凹部K1又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、パッケージ110の第一枠体110b上に載置され、第一枠体110bの封止用導体パターン119と蓋体130の接合部材131とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、第一枠体110bに接合される。また、蓋体130は、封止用導体パターン119及び第三ビア導体114cを介して基板110aの下面の第三外部端子112cに電気的に接続されている。また、第三外部端子112cは、第一接続パターン118を介して第一接続パッド117aと電気的に接続されている。よって、蓋体130は、感温素子150の接続端子151b及び基板110aの第三外部端子112cと電気的に接続されている。   The lid 130 is made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel and cobalt. Such a lid 130 is for airtightly sealing the first recess K1 in a vacuum state or the first recess K1 filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the lid 130 is placed on the first frame 110 b of the package 110 in a predetermined atmosphere, and the sealing conductor pattern 119 of the first frame 110 b and the bonding member 131 of the lid 130 are It joins to the 1st frame 110b by applying predetermined electric current so that it may be welded, and performing seam welding. In addition, the lid 130 is electrically connected to the third external terminal 112 c on the lower surface of the substrate 110 a via the sealing conductor pattern 119 and the third via conductor 114 c. The third external terminal 112 c is electrically connected to the first connection pad 117 a via the first connection pattern 118. Accordingly, the lid 130 is electrically connected to the connection terminal 151 b of the temperature sensing element 150 and the third external terminal 112 c of the substrate 110 a.

接合部材131は、第一枠体110bの上面から蓋体130の下面にかけて設けられている。接合部材131は、例えば、ガラスの場合には、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フリット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たペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接合する。接合部材131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塗布され乾燥することで設けられる。また、接合部材131は、第一枠体110bの上面に印刷する際に、第一枠体110bの四隅に接合部材131が重なるようにして環状に印刷される。よって、四隅の接合部材131の厚みは、接合部材131が設けられている他の箇所の厚みよりも厚くなるように設けられている。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 bonding member 131 is provided from the upper surface of the first frame 110 b to the lower surface of the lid 130. The bonding member 131 is made of, for example, glass which melts at 300 ° C. to 400 ° C. in the case of glass, for example, low melting point glass containing vanadium or lead oxide based frit glass. The glass is in the form of a paste in which a binder and a solvent are added, and after being melted and solidified, it bonds to other members. The bonding member 131 is provided, for example, by applying and drying a glass frit paste by a screen printing method. Further, when printing on the upper surface of the first frame 110b, the bonding members 131 are printed in an annular shape so that the bonding members 131 overlap the four corners of the first frame 110b. Therefore, the thickness of the bonding member 131 at the four corners is set to be thicker than the thickness of the other portion where the bonding member 131 is provided. The composition of this 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.

接合部材131は、例えば、絶縁性樹脂の場合には、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂から構成されている。第一枠体110bと蓋体130との間に設けられた接合部材131の厚みは、30〜100μmとなっている。   For example, in the case of the insulating resin, the bonding member 131 is made of an epoxy resin or a polyimide resin. The thickness of the bonding member 131 provided between the first frame 110 b and the lid 130 is 30 to 100 μm.

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

本発明の実施形態における水晶振動子は、矩形状の基板110aと、基板110aの上面に設けられた第一枠体110bと、基板110aの下面に設けられた第二枠体110cと、基板110aと第一枠体110bで形成された第一凹部内K1で、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と第二枠体110cで形成された第二凹部K2内で、基板110aの下面に設けられた一対の接続パッド117と、第二枠体110第二凹部K2の下面の四隅に設けられた外部端子112と、電極パッド111に実装された水晶素子120と、接続パッド117に導電性接合材170を介して実装された感温素子150と、第一枠体110bの上面に接合された蓋体130と、を備え、第二凹部K2の開口部の形状が、平面視112して、多角形状であり、第二凹部K2の開口部の角部Cが、平面視して、隣接する外部端子112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、水晶振動子は、第二凹部K2の形状を大きくすることができるため、従来の水晶振動子を小型化した場合と比較し、接続パッド117の面積を大きくすることができる。よって、接続パッド117に設けられる導電性接合材170の量を確保することができ、導電性接合材170と感温素子150との接合強度を向上させることが可能となる。また、このような水晶振動子は、第二凹部K2の平面視した際の開口部の形状も大きくすることができるため、第二凹部K2内に感温素子150を実装する際に、実装ノズルが第二凹部K2を形成する第二枠体110cの内壁に接触することを抑えるので、パッケージ110に欠けが生じてしまうことを低減することができる。   The crystal unit according to the embodiment of the present invention includes a rectangular substrate 110a, a first frame 110b provided on the upper surface of the substrate 110a, a second frame 110c provided on the lower surface of the substrate 110a, and a substrate 110a. In the first recess K1 formed by the first frame 110b, a pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110a, and in a second recess K2 formed by the substrate 110a and the second frame 110c. A pair of connection pads 117 provided on the lower surface of the substrate 110a, external terminals 112 provided at four corners of the lower surface of the second frame 110 second recess K2, and a crystal element 120 mounted on the electrode pad 111; The temperature sensing element 150 mounted on the connection pad 117 via the conductive bonding material 170, and the lid 130 bonded to the upper surface of the first frame 110b, and the shape of the opening of the second recess K2 is , In surface view 112, a polygonal, the corners C of the opening of the second recess K2 is viewed from the upper side, are provided so as to be positioned between the adjacent external terminal 112. By doing this, since the crystal unit can increase the shape of the second recess K2, the area of the connection pad 117 can be increased as compared to the case where the conventional crystal unit is miniaturized. it can. Therefore, the amount of the conductive bonding material 170 provided on the connection pad 117 can be secured, and the bonding strength between the conductive bonding material 170 and the temperature sensitive element 150 can be improved. In addition, since such a crystal unit can increase the shape of the opening when the second concave portion K2 is viewed in plan, when mounting the temperature sensing element 150 in the second concave portion K2, the mounting nozzle Can be prevented from coming into contact with the inner wall of the second frame 110c that forms the second recess K2, so that the occurrence of chipping in the package 110 can be reduced.

本発明の実施形態における水晶振動子は、第二凹部K2の開口部の形状が、平面視して、八角形状であることによって、開口部が円形状の場合よりも基板110aの露出する面積を大きくすることができるので、接続パッド117の面積も大きくすること可能となる。よって、接続パッド117に設けられる導電性接合材170の量を確保することができ、導電性接合材170と感温素子150との接合強度を向上させることが可能となる。   In the crystal unit according to the embodiment of the present invention, the shape of the opening of the second recess K2 is octagonal in plan view, so that the exposed area of the substrate 110a is larger than in the case where the opening is circular. Since the size can be increased, the area of the connection pad 117 can also be increased. Therefore, the amount of the conductive bonding material 170 provided on the connection pad 117 can be secured, and the bonding strength between the conductive bonding material 170 and the temperature sensitive element 150 can be improved.

本発明の実施形態における水晶振動子は、第二凹部K2の開口部の角部Cが、平面視して円弧状になっていることによって、本実施形態の水晶振動子を電子機器の実装基板上に実装した際に、仮にパッケージ110に応力がかかったとしても、角部Cが円弧状になっているため、角部Cにかかる応力が分散され、パッケージ110にクラックが入ってしまうことを低減することができる。   The crystal unit according to the embodiment of the present invention has the corner portion C of the opening of the second concave portion K2 formed into an arc shape in plan view, so that the crystal unit according to the present embodiment can be used as a mounting substrate for electronic devices Even when stress is applied to the package 110 when mounted on the upper side, the stress applied to the corner portion C is dispersed and the package 110 is cracked because the corner portion C has an arc shape. It can be reduced.

また、本発明の実施形態における水晶振動子は、基板110aに水晶素子120と感温素子150とを実装した状態で、平面視で水晶素子120に設けられた励振用電極122の平面内に感温素子150を位置させていることによって、励振用電極122の金属膜によるシールド効果によって感温素子150を、電子機器を構成するパワーアンプ等の他の半導体部品や電子部品からのノイズから保護する。よって、励振用電極122のシールド効果により、感温素子150にノイズが重畳することを低減し、感温素子150の正確な電圧を出力することができる。また、感温素子150から正確な電圧値を出力することができるので、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の水晶素子120の周囲の温度情報との差異をさらに低減することが可能となる。   Further, the crystal unit in the embodiment of the present invention senses within the plane of the excitation electrode 122 provided on the crystal element 120 in plan view in a state where the crystal element 120 and the temperature sensing element 150 are mounted on the substrate 110a. By positioning the thermal element 150, the temperature sensitive element 150 is protected from noise from other semiconductor parts and electronic parts such as a power amplifier constituting the electronic apparatus by the shield effect by the metal film of the excitation electrode 122. . Therefore, the shielding effect of the excitation electrode 122 can reduce the noise from being superimposed on the temperature sensing element 150, and the accurate voltage of the temperature sensing element 150 can be output. In addition, since an accurate voltage value can be output from the temperature sensing element 150, temperature information obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and actual temperature information around the crystal element 120 It is possible to further reduce the difference between

また、本発明の実施形態における水晶振動子は、電極パッド111が第一枠体110bの内周縁の一辺に沿って隣接するようにして設けられており、接続パッド117の一つ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。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、第二接続パッド117bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすることができるので、水晶素子120の温度と感温素子150の温度とが近似することになり、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。   Further, the crystal unit in the embodiment of the present invention is provided such that the electrode pad 111 is adjacent along one side of the inner peripheral edge of the first frame 110 b, and one of the connection pads 117 is viewed in plan It is provided so as to be located between the pair of electrode pads 111. By doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted to the second connection pad 117 b through the substrate 110 a immediately below the electrode pad 111. Therefore, since such a quartz oscillator can further shorten the heat conduction path, the temperature of the quartz crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 approximate each other, and the temperature is outputted from the temperature sensing element 150. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage and the actual temperature around the crystal element 120.

また、本発明の実施形態における水晶振動子は、第二接続パターン118bが、平面視して、第一電極パッド111a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、水晶素子120から伝わる熱が、第一電極パッド111aから直下にある基板110aを介して、第二接続パターン118bから第二接続パッド115bに伝わることになる。このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすると共に熱伝導経路の数をさらに増やすことで、水晶素子120の温度と感温素子150の温度とがさらに近似することになり、感温素子150から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子120の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。   Further, in the crystal unit in the embodiment of the present invention, the second connection pattern 118 b is provided so as to overlap with the first electrode pad 111 a in plan view. By doing this, the heat transmitted from the quartz crystal element 120 is transmitted from the second connection pattern 118 b to the second connection pad 115 b through the substrate 110 a immediately below the first electrode pad 111 a. In such a crystal unit, the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 are further approximated by further shortening the heat conduction path and further increasing the number of the heat conduction paths, and thus the temperature sensing It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

本実施形態における水晶振動子は、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の上面に設けられた電極パッド111と、電極パッド111と電気的に接続され、基板110aの上面に設けられた配線パターン113と、電極パッド111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の蓋体130と、を備え、配線パターン113は、電極パッド111と電気的に接続されており、平面視した際に、第一枠体110b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って、水晶振動子は、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ことができる。また、このような水晶振動子は、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低減することができる。また、本実施形態における水晶振動子は、この水晶振動子に外力が加わり、第一枠体110bの長辺方向に曲げモーメントが発生しても、基板110aに加えて第一枠体110bが設けられていることにより、第一枠体110bが設けられている箇所は、変形しにくくなる。よって、第一枠体110bと平面視して重なる位置に設けられた配線パターン113は、断線しにくくなり、水晶振動子の発振周波数が出力されなくなることを抑制することができる。   The crystal unit in 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, an electrode pad 111 provided on the upper surface of the substrate 110a, and an electrode A wiring pattern 113 electrically connected to the pad 111 and provided on the upper surface of the substrate 110a, a quartz crystal element 120 mounted on the electrode pad 111, and a lid 130 for hermetically sealing the quartz crystal element 120 The wiring pattern 113 is electrically connected to the electrode pad 111, and is provided at a position overlapping the first frame 110b in plan view. By doing this, the crystal unit can suppress generation of stray capacitance between the wiring pattern 113 and the crystal element 120. In addition, since such a crystal resonator does not have the floating capacitance applied to the crystal element 120, fluctuation of the oscillation frequency can be reduced. Further, in the crystal unit in the present embodiment, even if an external force is applied to the crystal unit and a bending moment is generated in the long side direction of the first frame 110b, the first frame 110b is provided in addition to the substrate 110a. As a result, the portion where the first frame 110b is provided is less likely to be deformed. Therefore, the wiring pattern 113 provided at a position overlapping with the first frame 110 b in plan view is unlikely to be disconnected, and it can be suppressed that the oscillation frequency of the crystal unit is not output.

また、本実施形態における水晶振動子は、配線パターン113の一部が、電極パッド111から枠体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、第一凹部K1内に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、導電性接着剤140と濡れ性の良い配線パターン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。   In the crystal unit in the present embodiment, a part of the wiring pattern 113 extends from the electrode pad 111 in the direction of the long side of the frame 110 b and is exposed. Thus, 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 provided so as to be exposed in the first concave portion K 1. When the element 120 is mounted, the conductive adhesive 140 which has overflowed flows out on the wiring pattern 113 having good wettability with the conductive adhesive 140, and therefore flows out toward the center of the package 110. Therefore, the conductive adhesive 140 can be prevented from adhering to the excitation electrode 122.

また、本実施形態における水晶振動子は、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115を備えている。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115に接触することになり、凸部115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115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 crystal unit in the present embodiment, the electrode pad 111 is provided along one side of the substrate 110 a, and includes the convex portion 115 provided on the upper surface of the electrode pad 111. When the quartz crystal element 120 is mounted on the electrode pad 111 via the conductive adhesive 140, even if the quartz crystal element 120 is inclined, the lead-out electrode 123 will be in contact with the convex portion 115, and the convex electrode 115 The crystal element 120 can be mounted in a stable state without being inclined downward. Further, the convex portion 115 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 substrate 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振動子は、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116を備えている。このようにすることにより、水晶振動子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116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 unit in the present embodiment includes the protrusion 116 provided along the side facing the one side of the substrate 110 a. By doing this, when an impact such as a drop is applied to the quartz crystal unit, the free end side of the quartz crystal element 120 contacts the projection 116, thereby suppressing chipping due to direct contact with the substrate 110a. it can.

(第一変形例)
以下、本実施形態の第一変形例における水晶振動子について説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶振動子のうち、上述した水晶振動子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振動子は、図7に示されているように、第二凹部K2の開口部の形状が、平面視して、六角形状である点において、本実施形態と異なる。
(First modification)
Hereinafter, the crystal unit in the first modification of the present embodiment will be described. In the crystal unit in the first modified example of the embodiment, the same parts as those of the above-described crystal unit are denoted by the same reference numerals, and the description will be appropriately omitted. The crystal unit in the first modified example of the present embodiment is, as shown in FIG. 7, the present embodiment in that the shape of the opening of the second recess K2 is hexagonal in plan view. It is different from

第二凹部K2の開口部は、平面視した際に、多角形状となっている。また、第二凹部K2の開口部の角部Cは、図7(b)に示すように、隣接する外部端子212の間に少なくとも一つは位置するように設けられている。つまり、平面視した際に、第二外部端子212bと第三外部端子212cの間には、一つの角部C4が位置するように設けられており、第二外部端子212bと第四外部端子212dとの間には、二つの角部C2、C3が位置するように設けられている。また、第一外部端子212aと第三外部端子212cとの間には、二つの角部C5、C6が位置するように設けられており、第一外部端子212aと第四外部端子212dとの間には、一つの角部C1が位置するように設けられている。   The opening of the second recess K2 has a polygonal shape when viewed in plan. Further, as shown in FIG. 7B, at least one corner C of the opening of the second recess K2 is provided between adjacent external terminals 212. That is, when viewed in a plan view, one corner C4 is provided between the second external terminal 212b and the third external terminal 212c, and the second external terminal 212b and the fourth external terminal 212d are provided. And two corner portions C2 and C3 are located between the Also, two corner portions C5 and C6 are provided between the first external terminal 212a and the third external terminal 212c, and between the first external terminal 212a and the fourth external terminal 212d. , One corner C1 is located.

また、本実施形態の第一変形例における水晶振動子は、第二凹部K2の開口部の形状が、平面視して、六角形状になるように形成されている。このようにすることによって、実施形態と同様の効果を奏する。   Further, the crystal unit in the first modified example of the present embodiment is formed such that the shape of the opening of the second recess K2 is hexagonal in plan view. By doing so, the same effect as that of the embodiment can be obtained.

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、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。   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 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.

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。   Moreover, the bevel processing method of the crystal element 120 is demonstrated. An abrasive having media of predetermined particle size and abrasive grains, and a quartz crystal substrate 121 formed to a predetermined size are prepared. The abrasive prepared on the cylindrical body and the quartz crystal raw plate 121 are put in, and the open end of the cylindrical body is closed with a cover. The crystal base plate 121 is rotated by rotating the cylindrical body containing the abrasive and the quartz crystal base plate 121 with the central axis of the cylindrical body as the rotation axis, and is beveled.

上記実施形態では、第一枠体110bが基板110aと同様にセラミック材で一体的に形成した場合を説明したが、第一枠体110bが金属製であっても構わない。この場合、枠体は、銀−銅等のロウ材を介して基板の導体膜に接合されている。   Although the case where the first frame 110b is integrally formed of a ceramic material in the same manner as the substrate 110a has been described in the above embodiment, the first frame 110b may be made of metal. In this case, the frame is joined to the conductor film of the substrate through a brazing material such as silver-copper.

110、210・・・パッケージ
110a、210a・・・基板
110b、210b・・・第一枠体
110c、210c・・・第二枠体
111、211・・・電極パッド
112、212・・・外部端子
113、213・・・配線パターン
114、214・・・ビア導体
115、215・・・凸部
116、216・・・突起部
117、217・・・接続パッド
118、218・・・接続パターン
119、219・・・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・・・感温素子
151・・・接続端子
K1・・・第一凹部
K2・・・第二凹部
C・・・角部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110, 210 ... Package 110a, 210a .. Substrate 110b, 210b ... 1st frame 110c, 210c ... 2nd frame 111, 211 ... Electrode pad 112, 212 ... External terminal 113, 213: Wiring pattern 114, 214: Via conductor 115, 215: Convex part 116, 216: Protrusive part 117, 217: Connection pad 118, 218: Connection pattern 119, 219 ··· 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 adhesive 150 ··· Temperature-sensitive element 151 · · · Connection terminal K1 ··· First recess K2 ··· Second recess C · · · Corner portion

Claims (9)

矩形状の基板と、
前記基板の上面に設けられた第一枠体と、
前記基板の下面に設けられた第二枠体と、
前記基板と前記第一枠体で形成された第一凹部内で、前記基板の上面に設けられた一対の電極パッドと、
前記基板と前記第二枠体で形成された第二凹部内で、前記基板の下面に設けられた一対の接続パッドと、
前記第二枠体の下面の四隅に設けられた外部端子と、
前記電極パッドに実装された水晶素子と、
前記接続パッドに導電性接合材を介して実装された感温素子と、
前記第一枠体の上面に接合された蓋体と、を備え、
前記第二凹部の開口部の形状が、平面視して、多角形状であり、
前記第二凹部の開口部の角部が、平面視して、隣接する前記外部端子の間に位置するように設けられ
前記第二凹部の開口部の二つ角部を結ぶ斜辺の近くに位置する四つの前記外部端子には、前記斜辺と対向する位置に角取りが形成されている水晶振動子。
A rectangular substrate,
A first frame provided on the upper surface of the substrate;
A second frame provided on the lower surface of the substrate;
A pair of electrode pads provided on the upper surface of the substrate in a first recess formed by the substrate and the first frame;
A pair of connection pads provided on the lower surface of the substrate in the second recess formed by the substrate and the second frame;
External terminals provided at four corners of the lower surface of the second frame;
A crystal element mounted on the electrode pad;
A temperature sensitive element mounted on the connection pad via a conductive bonding material;
A lid joined to an upper surface of the first frame;
The shape of the opening of the second recess is a polygonal shape in plan view,
The corner of the opening of the second recess is provided so as to be located between the adjacent external terminals in plan view ,
The crystal oscillator according to claim 1, wherein four external terminals located near an oblique side connecting two corners of the opening of the second concave portion are chamfered at positions facing the oblique side .
請求項1記載の水晶振動子であって、
前記第二凹部の開口部の形状が、平面視して、八角形状であることを特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to claim 1, wherein
A quartz oscillator characterized in that a shape of an opening of the second concave portion is octagonal in plan view.
請求項1記載の水晶振動子であって、
前記第二凹部の開口部の角部が、平面視して円弧状になっていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to claim 1, wherein
The corner of the opening of the second concave portion is arc-shaped in plan view.
請求項1乃至請求項3記載の水晶振動子であって、
前記感温素子が、前記基板に前記水晶素子と前記感温素子とを実装した状態で、平面視して前記水晶素子に設けられた励振用電極の平面内に位置させていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to any one of claims 1 to 3, wherein
The temperature-sensitive element is positioned in a plane of an excitation electrode provided on the crystal element in plan view in a state where the crystal element and the temperature-sensitive element are mounted on the substrate. Crystal oscillator.
請求項1乃至請求項4記載の水晶振動子であって、
前記電極パッドが前記第一枠体の内周縁の一辺に沿って隣接するようにして設けられて
おり、
前記接続パッド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振動子。
A quartz oscillator according to any one of claims 1 to 4, wherein
The electrode pad is provided adjacent to one side of the inner peripheral edge of the first frame,
A quartz oscillator characterized in that one of the connection pads is located between the pair of electrode pads in plan view.
請求項1乃至請求項5記載の水晶振動子であって、
配線パターンは、前記電極パッドと電気的に接続されており、平面視した際に、前記第一枠体と重なる位置に設けられていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to any one of claims 1 to 5, wherein
The wiring pattern is electrically connected to the electrode pad, and is provided at a position overlapping the first frame when viewed in a plan view.
前記請求項6記載の水晶振動子であって、
前記配線パターンの一部が、前記電極パッドから前記第一枠体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を特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to claim 6, wherein
A part of the wiring pattern is provided so as to extend from the electrode pad in the direction of the long side of the first frame and to be exposed.
請求項1乃至請求項7記載の水晶振動子であって、
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振動子。
The crystal unit according to any one of claims 1 to 7, wherein
The electrode pad is provided along one side of the substrate,
A crystal unit comprising a convex portion provided on the upper surface of the electrode pad.
請求項8記載の水晶振動子であって、
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振動子。
The crystal unit according to claim 8, wherein
A quartz oscillator comprising a projection provided along a side facing one side of the substrate.
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