JP7290062B2 - Container for piezoelectric vibration device and piezoelectric vibration device using the container - Google Patents
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Description
本発明は、各種電子機器のタイミングデバイスとして用いられる圧電振動デバイスを構成する容器と、当該容器を用いた圧電振動デバイスに関する。 The present invention relates to a container constituting a piezoelectric vibration device used as a timing device for various electronic devices, and a piezoelectric vibration device using the container.
近年、圧電振動デバイスは超小型になってきている。例えば、平面視略矩形の表面実装型の水晶振動子の場合、その平面視における外形寸法は、長辺が1.0mm以下で、短辺が0.8mm以下にまで小さくなってきている。 In recent years, piezoelectric vibrating devices have become ultra-compact. For example, in the case of a surface-mounted crystal resonator that is substantially rectangular in plan view, the outer dimensions in plan view have become as small as 1.0 mm or less in the long side and 0.8 mm or less in the short side.
前述した表面実装型の水晶振動子は、例えば図8に示すように、上方に開口した凹部19を有する容器18と、凹部19の内底面から突出した一対の突出部5,5の各上面に設けられた一対の搭載パッド6,6の上に、導電性接着剤S,Sを介して接合される水晶振動片2と、凹部19を覆うように容器18の開口端に接合される蓋4によって構成されている。図8に示す水晶振動子17では、水晶振動子の小型化や薄型化への対応のため、容器18は2枚のセラミックグリーンシートの積層体となっており、最下層となる底板部180と、底板部180の上層の上板部181とで構成されている。上板部181は打ち抜き加工によって窪みが形成され、当該窪みが凹部19となっている。このような構成の容器を用いた水晶振動子は、例えば特許文献1乃至2に開示されている。
For example, as shown in FIG. 8, the above-described surface-mounted crystal oscillator has a
前述した図8に示す水晶振動子17では、容器18の上板部181と底板部180との間の積層間に、内部配線が形成されている。具体的には、図9に示す底板部180の上面模式図のように、底板部180の上面1801には内部配線26と内部配線27が形成されている。
In the
前述した一対の搭載パッド6,6の一方は、上板部181をその厚さ方向に貫通する貫通孔に導体が充填されたビアV8(図8では図示省略)を介して内部配線26に接続されている。そして、前記一方の搭載パッド6は、内部配線26に接続されたビアV10を経由して、ビアV10の下方に位置する外部接続端子25dに電気的に接続されている(図10参照)。
One of the pair of
同様に、前述した一対の搭載パッド6,6の他方は、上板部181に設けられたビアV9(図8では図示省略)を介して内部配線27に接続されている。そして、前記他方の搭載パッド6は、内部配線27に接続されたビアV11を経由して、ビアV11の下方に位置する外部接続端子25bに電気的に接続されている。なお、図9では、前述したビアV8(ビアV9も同様)が内部配線26(27)にそれぞれ接続される部位を、便宜上V8,V9として斜線で図示している。
Similarly, the other of the pair of
図10に示すように4つの外部接続端子(25a、25b、25c、25d)は、底板部180の下面1802(平面視矩形)の四隅の4つの角部を含み、底板部180の下面1802の中心に向かう方向に隙間を空けることなく、対向する2つの長辺および対向する2つの短辺の各周縁に沿って形成されている。
As shown in FIG. 10, the four external connection terminals (25a, 25b, 25c, 25d) include the four corners of the bottom surface 1802 (rectangular in plan view) of the
内部配線26の両端部26a,26bは、上板部181と底板部180の積層間から容器17の外部(角部)に露出している。同様に、後述する内部配線27の一端部27aと、後述する鍍金ライン29の一端部29aも上板部181と底板部180の積層間から容器17の外部(角部)に露出している。なお、後述する内部配線27の他端部27bや、後述する鍍金ライン28の一端部28aは、上板部181と底板部180の積層間から容器17の外部(辺部)に露出している。このように内部配線26,27および鍍金ライン28、29の各端部が容器17の外部に露出するように延びているのは、多数個の容器18,18,・・・,18がマトリクス状に整列した集合基板状態において内部配線26,27および鍍金ライン28、29を鍍金によって一括形成するために、隣接する容器間の内部配線および鍍金ラインを連続させる必要があるためである。
Both ends 26 a and 26 b of the
一対の搭載パッド6,6は、水晶振動片2の振動部の表裏主面に形成される一対の励振電極(図8において符号省略)と接続されるパッドであり、互いに異極となっている。つまり、一対の搭載パッド6,6の一方の極は、内部配線26を経由して外部接続端子25dに電気的に接続され、一対の搭載パッド6,6の他方の極は、内部配線27を経由して外部接続端子25bに電気的に接続されている。
The pair of
一方、図9に示すように、底板部180の上面1801には、一対の搭載パッド6,6と電気的に接続されていない2つの鍍金ライン28,29が互いに離間して形成されている。鍍金ライン28は、その一端部28aが上板部181と底板部180の積層間から容器17の外部(辺部)に露出している。そして、鍍金ライン28の他端部(符号省略)の近傍にはビアV12が接続されており、このビアV12の下方側の終端は外部接続端子25aに電気的に接続されている。この外部接続端子25aは、どの極にも接続されていない無接続端子(いわゆる、ノ-コネクト(NC)端子)となっている。
On the other hand, as shown in FIG. 9, on the
鍍金ライン29は、その一端部29aが上板部181と底板部180の積層間から容器17の外部(角部)に露出している。そして、鍍金ライン29の他端部(符号省略)の近傍にはビアV13が接続されており、このビアV13の下方側の終端は外部接続端子25cに電気的に接続されている。この外部接続端子25cは、上板部181に設けられたビア(図8において図示省略。図9において符号省略)および凹部19を包囲する枠状の壁部の内壁面に設けられた電極を経由して、金属製の蓋4に電気的に接続されている。この外部接続端子25cはグランド電位に接地されるグランド端子(いわゆる、アース端子)となっている。
One
前述した水晶振動子17が、例えば、その平面視における外形寸法が長辺が1.0mm以下で、短辺が0.8mm以下で、かつ低背化対応のために底板部が極薄になってくると、次のような問題が生じてくる。すなわち、図11に示すように水晶振動子17の4つの外部接続端子25a~25dを、外部基板P(PCB基板)の一主面側に設けられたランド(L,L,L,L)に半田33を介して接合する際に、半田33の量が所定量に対して多くなった場合に、容器18の外側面に露出した内部配線26,27の両端部26a,26b、27a,27bや鍍金パターン28,29の一端部28a,29aに、半田33が這い上がって接触してしまうことがある。特に内部配線26の一端部26aに、外部接続端子25aと接合されるランドから這い上がった半田33が接触してしまうと、外部接続端子25aが内部配線26からビアV10を介して外部接続端子25dと導通してしまうことになる。このように、外部接続端子25aと外部接続端子25dとが導通した場合、水晶振動子17の電気的特性が変化してしまう虞がある。このような現象は、底板部180が非常に薄肉で、かつ外部接続端子の外周縁が底板部の周縁にまで及んでいる構成(面一)の容器において特に現れやすくなる。
For example, the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、超小型かつ薄型であっても、圧電振動デバイスの電気的特性の変化を防止することができる容器と、当該容器を用いた圧電振動デバイスを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of this point, and provides a container capable of preventing changes in electrical characteristics of a piezoelectric vibration device even when it is ultra-compact and thin, and a piezoelectric vibration device using the container. It is intended to provide
上記目的を達成するために請求項1の発明は、圧電振動片が収容される平面視略矩形の容器であって、前記容器の一主面の一組の対向辺の一方側には前記圧電振動片と接合される一対の搭載パッドが設けられ、前記一対の搭載パッドは、前記容器の内部配線を介して、前記容器の前記一主面と反対側の他主面の四隅に設けられた4つの外部接続端子のうち、斜対向する2つの外部接続端子と各々接続されてなり、前記内部配線には、前記一対の搭載パッドの一方から、前記斜対向する2つの外部接続端子のうち前記一組の対向辺の他方側に対応する外部接続端子に引き回されるとともに、その端部が前記容器の外側面に露出する引き回し配線が含まれ、前記引き回し配線の少なくとも1つの端部は、前記4つの外部接続端子と平面視透過で重なっておらず、前記容器が絶縁性材料から成る複数の層の積層体であり、少なくとも前記内部配線が前記容器の最下層となる底板部と、当該底板部の上層との間に配され、前記底板部の厚みが0.035mm以上、0.055mm以下であることを特徴とする容器となっている。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 provides a container which is substantially rectangular in plan view and in which a piezoelectric vibrating piece is housed, wherein one side of a pair of opposing sides of one main surface of the container is provided with the piezoelectric vibrating piece. A pair of mounting pads to be joined to the vibrating reed is provided, and the pair of mounting pads are provided at the four corners of the other principal surface of the container opposite to the one principal surface via the internal wiring of the container. Each of the four external connection terminals is connected to two obliquely opposed external connection terminals. A routed wiring is routed to an external connection terminal corresponding to the other side of a pair of opposing sides and has an end exposed on the outer surface of the container, and at least one end of the routed wiring is a bottom plate portion that does not overlap with the four external connection terminals in plan view transmission, the container is a laminate of a plurality of layers made of an insulating material, and at least the internal wiring is the lowest layer of the container; The container is arranged between the upper layer of the bottom plate portion and the thickness of the bottom plate portion is 0.035 mm or more and 0.055 mm or less .
上記発明によれば、前記引き回し配線の少なくとも1つの端部が、前記4つの外部接続端子と平面視透過で重なっていないことによって、半田の量が所定量に対して多くなった場合であっても、容器の外側面に露出した引き回し配線の端部への半田の接触を防止することができる。特に、前記引き回し配線の端部のうち、引き回し配線に電気的に接続されている外部接続端子と平面視で重ならない端部に半田が這い上がって、前記引き回し配線に電気的に接続されている外部接続端子と、前記端部に這い上がった半田によって接合されている外部接続端子とが導通してしまうのを防止することができる。これにより、圧電振動デバイスの電気的特性の変化を防止することができる。 According to the above invention, even if the amount of solder is larger than the predetermined amount because at least one end of the lead-out wiring does not overlap the four external connection terminals in plan view transmission. Also, it is possible to prevent the contact of the solder with the end of the routed wiring exposed on the outer surface of the container. In particular, among the ends of the routing wiring, the solder creeps up to the end that does not overlap with the external connection terminal electrically connected to the routing wiring in a plan view, and is electrically connected to the routing wiring. It is possible to prevent electrical continuity between the external connection terminal and the external connection terminal joined by the solder creeping up to the end. This makes it possible to prevent changes in the electrical characteristics of the piezoelectric vibration device.
上記発明によれば、前記底板部の厚みが0.035mm以上、0.055mm以下と非常に薄肉で、かつ少なくとも容器の最下層となる底板部と当該底板部の上層との間に内部配線が配された構成の低背型の容器において、容器の外側面に露出した引き回し配線の端部への半田の接触防止に好適である。なお、底板部の厚みが0.035mm以下の場合は容器の製造上、取り扱いが困難となって好ましくない。一方、底板部の厚みが0.055mm以上の場合は、半田の這い上がりによって、引き回し配線の端部に半田が接触する危険性は小さくなる。 According to the above invention, the bottom plate portion has a thickness of 0.035 mm or more and 0.055 mm or less, which is very thin, and the internal wiring is provided between at least the bottom plate portion serving as the lowest layer of the container and the upper layer of the bottom plate portion. In a low-profile container with an arranged configuration, it is suitable for preventing contact of solder with the end of the lead-out wiring exposed on the outer surface of the container. In addition, when the thickness of the bottom plate portion is 0.035 mm or less, it is not preferable because it becomes difficult to handle in manufacturing the container. On the other hand, when the thickness of the bottom plate portion is 0.055 mm or more, the risk of the solder creeping up and coming into contact with the end portion of the routing wiring is reduced.
上記目的を達成するために請求項2の発明は、前記引き回し配線の、前記一組の対向辺の他方側に対応する外部接続端子と平面視で重なる領域を除いた領域が、平面視透過において互いに隣接する2つの外部接続端子の間の領域に位置している。 In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明によれば、前記引き回し配線の、前記一組の対向辺の他方側に対応する外部接続端子と平面視で重なる領域を除いた領域が、平面視透過において互いに隣接する2つの外部接続端子の間の領域に位置している。これにより、半田の量が所定量に対して多くなった場合であっても、容器の外側面に露出した引き回し配線の端部を、外部接続端子の外周縁から遠ざけることができるため、前記端部への半田の接触を防止することができる。 According to the above invention, the area of the routing wiring excluding the area overlapping in plan view with the external connection terminal corresponding to the other side of the pair of opposing sides is two external connection terminals that are adjacent to each other in plan view transmission. located in the area between As a result, even when the amount of solder is greater than the predetermined amount, the end portion of the lead-out wiring exposed on the outer surface of the container can be kept away from the outer peripheral edge of the external connection terminal. It is possible to prevent solder from contacting the part.
また、上記目的を達成するために請求項3の発明は、請求項1または2に記載の容器に、圧電振動片が収容され、前記容器に蓋が接合されることによって前記圧電振動片が気密に封止された圧電振動デバイスとなっている。 Further, in order to achieve the above object, the invention of claim 3 is configured such that the piezoelectric vibrating piece is housed in the container according to
上記発明によれば、容器の外側面に露出した引き回し配線の端部への半田の接触を防止した圧電振動デバイスを得ることができる。特に、前記引き回し配線の端部のうち、引き回し配線に電気的に接続されている外部接続端子と平面視で重ならない端部に半田が這い上がって、前記引き回し配線に電気的に接続されている外部接続端子と、前記端部に這い上がった半田によって接合されている外部接続端子とが導通してしまうのを防止した圧電振動デバイスを得ることができる。 According to the above invention, it is possible to obtain a piezoelectric vibration device in which solder is prevented from contacting the end portion of the routing wiring exposed on the outer surface of the container. In particular, among the ends of the routing wiring, the solder creeps up to the end that does not overlap with the external connection terminal electrically connected to the routing wiring in a plan view, and is electrically connected to the routing wiring. It is possible to obtain a piezoelectric vibration device that prevents electrical continuity between the external connection terminal and the external connection terminal joined by the solder that crawls up to the end.
以上のように、本発明によれば、超小型かつ薄型であっても、圧電振動デバイスの電気的特性の変化を防止することができる容器と、当該容器を用いた圧電振動デバイスを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a container capable of preventing changes in the electrical characteristics of a piezoelectric vibration device even when it is ultra-compact and thin, and a piezoelectric vibration device using the container. can be done.
以下、本発明の実施形態に係る圧電振動デバイスとして水晶振動子を例に挙げ、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態に係る水晶振動子の図2のA-A線における断面模式図である。図2は本発明の実施形態に係る水晶振動子の蓋を除いた上面模式図となっている。図3は本発明の実施形態に係る容器の上板部の上面模式図である。 Hereinafter, a crystal oscillator will be taken as an example of a piezoelectric vibration device according to an embodiment of the present invention, and will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a crystal resonator according to an embodiment of the present invention, taken along line AA in FIG. FIG. 2 is a schematic top view of the crystal resonator according to the embodiment of the present invention, excluding the lid. FIG. 3 is a schematic top view of the upper plate portion of the container according to the embodiment of the present invention.
本実施形態における水晶振動子1は、図1乃至2に示すように略直方体状のパッケージからなる表面実装型の圧電振動デバイスであり、その平面視形状は矩形となっている。本実施形態における水晶振動子1の平面視の外形寸法は、長辺が約1.0mm、短辺が約0.8mmとなっている。なお、前述した水晶振動子の平面視の外形寸法は一例であり、他の外形寸法であっても本発明は適用可能である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal resonator 1 in this embodiment is a surface-mounted piezoelectric vibration device made up of a substantially rectangular parallelepiped package, and its plan view shape is rectangular. The external dimensions of the crystal oscillator 1 in the present embodiment in a plan view are approximately 1.0 mm in long side and approximately 0.8 mm in short side. It should be noted that the outer dimensions of the crystal resonator in plan view described above are merely examples, and the present invention can be applied to other outer dimensions.
水晶振動子1は、水晶振動片2と、当該水晶振動片2が収容される容器3と、容器3と接合される蓋4が主な構成部材となっている。水晶振動子1の具体的構成としては、容器3の凹部7の内底面310から突出した一対の突出部5,5の上面に設けられた一対の搭載パッド6,6の上に、水晶振動片2が導電性接着剤S,Sを介して片持ち接合された後、容器3の枠状の側壁32の上面320に蓋4が封止材(図示省略)を介して接合された構成となっている。蓋4が容器3に接合されることによって、水晶振動片2がパッケージの内部に気密封止される。 The crystal vibrator 1 is mainly composed of a
水晶振動片2はATカット水晶振動板であり、平面視では矩形となっている。前記水晶振動板は図1乃至2に示すように、励振電極(後述)が形成される厚肉領域の振動部20と、振動部20の周囲に振動部20よりも薄肉の領域の薄肉部21とによって構成されている。つまり、水晶振動片2の断面視の形状は、水晶振動板の表裏主面の各々の中央部分が突出した「バイメサ形状」となっている。振動部20は、図2に示すように平面視で薄肉部21に比べて一回り小さく成形されている。このような水晶振動板の外形形状は、ATカット水晶ウエハをフォトリソグラフィ技術およびウエットエッチング法を用いることによって成形される。なお、水晶振動片の形状は「バイメサ形状」に限定されるものではなく、例えば平板状や、振動部と当該振動部よりも厚肉に成形された外周部とからなる「逆メサ形状」などであってもよい。また、本実施形態では前記水晶振動片としてATカット水晶振動板を用いた例を挙げたが、これに限定されるものではなく、ATカット水晶振動板以外の水晶振動板(例えば音叉型水晶振動板やATカット以外の切断角度の水晶振動板)を用いてもよい。 The
水晶振動板の一主面と、当該一主面に対向する他主面の各々の中央側には、水晶振動板を駆動させるための励振電極22a,22bが一対で対向形成されている。なお、図1乃至2において、水晶振動板の一主面側における各種電極については符号の末尾にaを付し、他主面側における各種電極については符号の末尾にbを付して表裏の電極の区別をしている。 A pair of
前記一対の励振電極22a,22bの各々からは、同一方向に引き出される引出電極23a,23bが形成されている。そして水晶振動板の一端側には、引出電極23a,23bの各終端と接続され、容器3の一対の搭載パッド6,6と各々導電接合される一対の接続電極241,242が形成されている。
一方の接続電極241は、その一部が水晶振動板の他主面の接続電極241b(図1参照)から水晶振動板の固定端となる側の短辺側面を経由して、一主面の接続電極241aに接続されている。同様に、他方の接続電極242は、その一部が水晶振動板の一主面の接続電極242aから水晶振動板の固定端となる側の短辺側面を経由して、他主面の接続電極242b(図1乃至2において符号の記載省略)に接続されている。 One of the
容器3は絶縁性材料を基材とする平面視矩形の容器体であり、上方に開口した凹部7を備えている。容器3は、絶縁性材料から成る複数のセラミックグリーンシートの積層体となっている。具体的には、容器3は底板部30と上板部31の2層から成るセラミックグリーンシートの焼成体となっている。なお、容器を構成するセラミックグリーンシートの積層数は2層以上であってもよい。上板部31は枠状の側壁32を備えており、側壁32の上面320は平坦面となっている。この側壁32の上面320には、図示しない金属膜が枠状に形成されている。この封止材を介して容器3と蓋4とが溶着される。 The container 3 is a rectangular container body made of an insulating material as a base material and has a concave portion 7 opening upward. The container 3 is a laminate of a plurality of ceramic green sheets made of an insulating material. Specifically, the container 3 is a sintered ceramic green sheet comprising two layers of a
容器3を構成する底板部30と上板部31の積層間には、後述する内部配線が配されている。本発明の実施形態では、底板部30の厚みは0.035mm以上、0.055mm以下となっている。容器3の全体の厚み(全高)は、0.18mm~0.24mmとなっている。 Internal wiring, which will be described later, is arranged between the lamination of the
本発明の実施形態に係る容器によれば、底板部の厚みが0.035mm以上、0.055mm以下と非常に薄肉で、かつ容器の最下層となる底板部と、当該底板部の上層との間に内部配線が配された構成の低背型の容器において、容器の外側面に露出した引き回し配線の端部への半田の接触防止に好適である。なお、底板部の厚みが0.035mm以下の場合は容器の製造上、取り扱いが困難となって好ましくない。一方、底板部の厚みが0.055mm以上の場合は、半田の這い上がりによって、引き回し配線の端部に半田が接触する危険性は小さくなる。なお、底板部の厚みは、0.040mm以上、0.055mm以下が本発明の適用により好適である。 According to the container according to the embodiment of the present invention, the bottom plate portion has a thickness of 0.035 mm or more and 0.055 mm or less, which is very thin, and the bottom plate portion that is the lowest layer of the container and the upper layer of the bottom plate portion In a low-profile container having an internal wiring disposed therebetween, it is suitable for preventing contact of solder with the end of the lead-out wiring exposed on the outer surface of the container. In addition, when the thickness of the bottom plate portion is 0.035 mm or less, it is not preferable because it becomes difficult to handle in manufacturing the container. On the other hand, when the thickness of the bottom plate portion is 0.055 mm or more, the risk of the solder creeping up and coming into contact with the end portion of the routing wiring is reduced. The thickness of the bottom plate portion is preferably 0.040 mm or more and 0.055 mm or less for application of the present invention.
図3に示すように、容器3の凹部7の内底面310には、当該内底面310から上方に突出する一対の突起部5,5が、側壁32の内壁面から内側に離間した位置に形成されている。この一対の突起部5,5は平面視矩形であり、平面視矩形の容器3の短辺方向に対して、その長辺側が平行となるように互いに離間した状態で整列して形成されている。また、容器3の凹部7の内底面310の領域のうち、水晶振動片2の自由端の下方に対応する位置には、一対の突起部5,5と同じ高さの枕部8が形成されている。 As shown in FIG. 3, on the
突起部5は容器3の基材と同じ絶縁材料から成り、その上面には導体膜が形成されている。この導体膜が搭載パッド6となっており、水晶振動片2と導電性接着剤Sを介して導電接合される。前記搭載パッド6は一対で形成されており、容器3の凹部7の内底面310の一組の対向辺の一方側に設けられている。本実施形態では搭載パッド6は、モリブデンのメタライズ層の上に電解ニッケルめっき層が形成され、さらにその上に電解金めっき層が積層された層構成となっている。なお、枕部8も突起部5と同様に絶縁材料となっているが、その上面に導体膜は形成されていない。 The projecting
突起部5および枕部8は、焼成前のシート状の成形体を所定形状の金型で加圧することによって成形されている。前記金型には、枠状の側壁32を形成する部分が窪んでおり、突起部5および枕部8に対応する部分が凹部となる形状のものが使用されている。加圧後の成形体を所定温度で焼成することによって容器3が得られる。 The projecting
容器3の一主面(凹部7の内底面310)と反対側の他主面(底板部30の下面302)の四隅には、4つの外部接続端子9a,9b,9c,9dが形成されている(図5参照)。本発明の実施形態では、外部接続端子9a~9dは、その外周縁が容器3の外底面(底板部30の下面302)の周縁にまで及び、平面視矩形の容器3の外底面の一組の長辺と一組の短辺の各々に沿って形成されている。つまり、外部接続端子9a~9dは、底板部30の下面302の周縁から、底板部30の下面302の中心方向に引き下がって形成されていない。 Four
本発明の実施形態における外部接続端子9a~9dは、容器3の製造過程により、底板部30の下面302から下方に突出せずに、容器3の基材(底板部30)側にめり込んで形成されている。このように外部接続端子9a~9dが底板部30の基材側にめり込んでいるため、外部接続端子が底板部の下面から下方に突出するように形成される従来の容器に比べて、より容器の上方側に外部接続端子の上端部が位置するようになっている。 The
前述した一対の搭載パッド6,6は、一対の突起部5,5の内部を厚さ方向に貫通する貫通孔の内部に導体が充填されたビア(後述)や積層間の内部配線(後述)を経由して、容器3の外底面の4つの外部接続端子9a,9b,9c,9dのうち、斜対向する2つ(9b,9d)と各々電気的に接続されている。具体的には、外部接続端子9bは、一対の搭載パッド6,6の他方(図3における下側)と電気的に接続されている。一方、外部接続端子9dは、一対の搭載パッド6,6の一方(図3における上側)と電気的に接続されている。 The pair of mounting
外部接続端子9aは、どの極にも接続されていない無接続端子(NC端子)となっている。なお、外部接続端子9aはグランド端子としてもよい。外部接続端子9cはアース用の外部接続端子となっており、容器3の内部配線(後述)およびビア(後述)等を経由し、枠状の側壁32の一長辺の内壁面の導体Mを経て、側壁32の上面320の金属膜に電気的に接続されている(図3参照)。容器3が金属製の蓋4と封止材を介して接合されることにより、アース用の外部接続端子9cがグランド接続されるようになっている。 The
本発明の実施形態では、外部接続端子9a~9dおよび、側壁32の上面320の金属膜も、モリブデンのメタライズ層の上に、ニッケルめっき層、金めっき層の順で積層された構成となっている。前記メタライズ層には、モリブデンの以外に、タングステン(W)やチタン(Ti)を用いてもよい。 In the embodiment of the present invention, the
次に、容器3の内部配線およびビアについて図3乃至6を参照しながら詳述する。図4は本発明の実施形態に係る容器の底板部の上面模式図であり、図5は本発明の実施形態に係る容器の底板部の下面模式図である。図6は本発明の実施形態に係る容器の底板部の上面側から見た透視図であり、4つの外部接続端子の輪郭を破線で表示している。 The internal wiring and vias of container 3 will now be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic top view of the bottom plate portion of the container according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic bottom view of the bottom plate portion of the container according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the bottom plate portion of the container according to the embodiment of the present invention as seen from the upper surface side, and the contours of four external connection terminals are indicated by dashed lines.
図3に示すように一対の搭載パッド6,6は、当該搭載パッド6,6の各々から下方に伸びる一対のビアV1,V2(図3において破線で表示)を介して、底板部30の上面301の後述する内部配線(第1配線11、第2配線12)と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3, the pair of mounting
ビアV3(図3において破線で表示)の上端部は、容器3の凹部7の内底面310に位置している。ビアV3は、後述する内部配線(第4配線14)およびビアV7を介して最終的に外部接続端子9cと電気的に接続される。このビアV3の上端部を覆うように、枠状の側壁32の一長辺の内壁面の導体Mに向かって金属膜(図3において符号は省略し、破線で表示)が水平方向に引き出されている。この金属膜は導体Mに接続されており、当該金属膜と導体Mは絶縁膜10(アルミナコート)で被覆されている。 The upper end of the via V3 (indicated by a dashed line in FIG. 3) is located on the
図4に示すように本発明の実施形態において内部配線は、第1配線11,第2配線12,第3配線13,第4配線14の、4つの配線で構成されている。以下、第1配線11から順に説明する。 As shown in FIG. 4, the internal wiring in the embodiment of the present invention is composed of four wirings, ie, a
第1配線11は、一対の搭載パッド6,6の一方(図3における上側)に接続されたビアV1の下端部と電気的に接続されている。そして、第1配線11は、ビアV4の上端部と接続されており、このビアV4の下端部が底板部30の下面302の外部接続端子9dに電気的に接続されている。つまり、第1配線11は、容器3の一短辺側に設けられた一対の搭載パッド6,6の一方を、容器3の他短辺側の外部接続端子9dに引き回すための引き回し配線となっている。 The
第1配線11は、平面視矩形の底板部30の長辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第1直線部110)と、第1直線部110の途中から分岐し、底板部30の短辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第1分岐部111)とで構成されている。第1直線部110の両端部11a,11bは、平面視矩形の容器3の一組の短辺の各々の外側面に露出している。また、第1分岐部111の終端11cは、平面視矩形の容器3の一組の長辺の一方の長辺の外側面に露出している。 The
第2配線12は、一対の搭載パッド6,6の他方(図3における下側)に接続されたビアV2の下端部と電気的に接続されている。そして、第2配線12は、ビアV5の上端部と接続されており、このビアV5の下端部が底板部30の下面302の外部接続端子9bに電気的に接続されている。つまり、第2配線12は、容器3の一短辺側に設けられた一対の搭載パッド6,6の他方を、容器3の同一短辺側に位置する外部接続端子9bに接続するための配線となっている。 The
第2配線12は、平面視矩形の底板部30の長辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第2直線部120)と、第2直線部120の端部から底板部30の一組の長辺の他方の長辺に向かって屈曲する部位(第1屈曲部121)とで構成されている。第2配線12の一端部12a(第2直線部120の一端部)は、平面視矩形の容器3の一組の短辺の一方の短辺の外側面に露出している。また、第2配線12の他端部12b(第1屈曲部121の終端)は、平面視矩形の容器3の一組の長辺の他方の長辺の外側面に露出している。なお、第2直線部120と第1直線部110とは、互いに平行に配置されており、平面視矩形の底板部30の一組の長辺に対しても各々平行に配置されている。 The
第3配線13は、どの極にも接続されない電気的に独立した外部接続端子9aに接続される配線となっている。具体的に第3配線13は、平面視矩形の底板部30の長辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第3直線部130)と、第3直線部130の端部から底板部30の一組の長辺の一方の長辺に向かって屈曲する部位(第2屈曲部131)とで構成されている。第3配線13の一端部13a(第2屈曲部131の終端)は、平面視矩形の容器3の一組の長辺の一方の長辺の外側面に露出している。 The
第3配線13の他端部の近傍にはビアV6の上端部が接続されている。このビアV6の下端部は、その直下に位置する外部接続端子9aに電気的に接続されている。なお、第2屈曲部131と第1屈曲部121とは、底板部30の短辺方向において同一直線上に位置している。 The upper end of the via V6 is connected to the vicinity of the other end of the
第4配線14は、ビアV3の下端部と接続されている。蓋4は、容器3が金属製の蓋4と封止材を介して接合されることにより、第4配線14に接続されたビアV7を介して外部接続端子9cにグランド接続されることになる。 The
第4配線14は、平面視矩形の底板部30の長辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第4直線部140)と、第4直線部140の途中から分岐し、底板部30の短辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第2分岐部141)とで構成されている。第4配線14の一端部14a(第4直線部140の一端部)は、平面視矩形の容器3の一組の短辺の他方の短辺の外側面に露出している。また、第2分岐部141の終端14bは、平面視矩形の容器3の一組の長辺の他方の長辺の外側面に露出している。第4直線部140の他端部の近傍には、前述したビアV3の下端部が接続されている。また、第4直線部140と第2分岐部141との分岐点には、その直下に位置する外部接続端子9cに電気的に接続されるビアV7の上端部が接続されている。 The
第4直線部140は、第2直線部120と容器3の長辺方向において同一直線上に位置している。つまり、第4直線部140もまた、第1直線部110と平行に配置されている。また、第1分岐部111と第2分岐部141とは、容器3の短辺方向において同一直線上に位置している。 The fourth
図4に示すように本発明の実施形態では、第1直線部110が、底板部30の一組の短辺の各中央を通る仮想直線HLを含むように位置している。つまり、第1直線部110は、仮想直線HL上に位置している。さらに、第1配線11と第3配線13の間の底板部30の短辺方向における間隔W1と、第1配線と第2配線の間の底板部30の短辺方向における間隔W2とは略同一となっている。 As shown in FIG. 4 , in the embodiment of the present invention, the first
本発明の実施形態では、底板部30の基材(セラミック)と、その上層の上板部31の基材(セラミック)とが接触する領域が、底板部30の一組の短辺の各中央を通る仮想直線HLを基準として略線対称な位置関係となる。このような構成により、上板部31と底板部30との間の接合力が均一化される。その結果、容器3の短辺方向における容器の反りを抑制することができる。さらに本発明の実施形態では、第1屈曲部121と第2屈曲部131とが、底板部30の一組の長辺の各中央を通る仮想直線VLを基準として略線対称な位置関係となっている。このような構成により、容器3の長辺方向における容器の反りの抑制にも効果的である。 In the embodiment of the present invention, the area where the substrate (ceramic) of the
蓋4は、コバールを基材として、その外周面にニッケルめっき層、金めっき層の順でめっき層が積層された構成となっている。そして蓋4の容器3と接合される側の面の外周部には、金錫合金(AuSn)が枠状に被着されている。この金錫合金が封止材となっており、当該金錫合金と容器3の側壁320の上面の金属膜とが接触した状態で所定温度に加熱されることによって容器3と蓋4とが溶着される。 The
本実施形態では導電性接着剤Sとして、シリコーン系の樹脂接着剤が使用されている。導電性接着剤Sは、シリコーン樹脂に金属フィラーが含有された接着剤であり、塗布後に所定の温度プロファイルに管理された乾燥炉内で硬化処理が行われる。これにより接着剤に含まれる溶剤が揮発し、金属フィラーによる導通経路が形成されるようになる。なお、本発明の適用はシリコーン系の樹脂接着剤に限定されるものではなく、他の系統の樹脂接着剤を使用してもよい。 In this embodiment, as the conductive adhesive S, a silicone-based resin adhesive is used. The conductive adhesive S is an adhesive in which a metal filler is contained in a silicone resin, and after application, a curing process is performed in a drying oven controlled to a predetermined temperature profile. As a result, the solvent contained in the adhesive is volatilized, and a conductive path is formed by the metal filler. The application of the present invention is not limited to silicone-based resin adhesives, and other types of resin adhesives may be used.
本発明の実施形態では、図6に示すように、引き回し配線(第1配線11)の2つの端部(第1直線部110の両端部11a,11b)は、4つの外部接続端子9a~9dと平面視透過で重なっていない。このように、第1直線部110の両端部11a,11bが、4つの外部接続端子9a~9dと平面視透過で重なっていないことによって、半田の量が所定量に対して多くなった場合であっても、容器3の外側面に露出した第1直線部110の両端部11a,11bへの半田の接触を防止することができる。特に、第1配線11の端部のうち、外部接続端子9dと平面視で重ならない端部である第1直線部110の両端部11a,11bに半田が這い上がって、外部接続端子9aと外部接続端子9dとが導通してしまうのを防止することができる(第1直線部110の端部11bについては、外部接続端子9cと外部接続端子9dとが導通してしまうのを防止することができる)。これにより、水晶振動子1の電気的特性の変化を防止することができる。なお、本発明の適用は、本実施形態に係る容器のように、外部接続端子が底板部の基材側にめり込んでおり、かつ、底板部の厚みが非常に薄肉(0.035mm以上、0.055mm以下)の構造に容器において好適である。 In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, two ends (both ends 11a and 11b of the first straight portion 110) of the routing wiring (first wiring 11) are connected to four
また図6に示すように、本実施形態に係る容器によれば、引き回し配線(第1配線11)の、底板部30の一組の対向辺の他方側(図6における右側)に対応する外部接続端子9dと平面視で重なる領域を除いた領域が、平面視透過において互いに隣接する2つの外部接続端子の間の領域(外部接続端子9aと外部接続端子9bの間、外部接続端子9cと外部接続端子9dの間)に位置している。 Further, as shown in FIG. 6, according to the container according to the present embodiment, the external wiring corresponding to the other side (the right side in FIG. 6) of the set of opposing sides of the
上記構成によれば、半田の量が所定量に対して多くなった場合であっても、容器3の外側面に露出した引き回し配線の端部(11a、11b)を、外部接続端子(9a、9b、9c)の外周縁から遠ざけることができるため、前記端部(11a、11b)への半田の接触を防止することができる。 According to the above configuration, even when the amount of solder exceeds the predetermined amount, the ends (11a, 11b) of the lead-out wiring exposed on the outer surface of the container 3 can be connected to the external connection terminals (9a, 9a, 9b). 9b, 9c), it is possible to prevent the solder from contacting the ends (11a, 11b).
-本発明の実施形態の変形例--Modified example of the embodiment of the present invention-
次に、本発明の実施形態の変形例について図7を参照しながら説明する。図7は本発明の実施形態の変形例に係る容器の底板部の上面側から見た透視図であり、4つの外部接続端子の輪郭を破線で表示している。なお、前述した本発明の実施形態と同様の構成については同一の符号を用いて、その説明を割愛する。以下、前述した本発明の実施形態との相違点を中心に説明する。 Next, a modification of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view of the bottom plate portion of a container according to a modification of the embodiment of the present invention as seen from the upper surface side, in which outlines of four external connection terminals are indicated by dashed lines. In addition, the same code|symbol is used about the structure similar to embodiment of this invention mentioned above, and the description is omitted. The following description focuses on differences from the above-described embodiment of the present invention.
本発明の実施形態の変形例では、第2配線および第3配線の各屈曲部の形成位置が、前述した本発明の実施形態と異なっている。具体的には、本発明の実施形態の変形例における第2配線15の第1屈曲部(151)と、第3配線16の第2屈曲部161の、各々の形成位置が前述した本発明の実施形態における第1屈曲部(121)と第2屈曲部(131)に対して左方向にずれている。 In the modified example of the embodiment of the present invention, the formation positions of the bent portions of the second wiring and the third wiring are different from the above-described embodiment of the present invention. Specifically, the formation positions of the first bent portion (151) of the
底板部33の上面331において、第2配線15は、平面視矩形の底板部33の長辺の長さ方向に沿って伸びる部位(第2直線部150)と、第2直線部150の端部から底板部33の一組の長辺の他方の長辺に向かって屈曲する部位(第1屈曲部151)とで構成されている。第2配線15の一端部15a(第2直線部150の一端部)は、平面視矩形の底板部33の一組の短辺の一方の短辺の外側面に露出している。また、第2配線15の他端部15b(第1屈曲部151の終端)は、平面視矩形の底板部33の一組の長辺の他方の長辺の外側面に露出している。 On the
第3配線16は、どの極にも接続されない電気的に独立した外部接続端子9aに接続される配線となっている。第3配線16の一端部16a(第2屈曲部161の終端)は、平面視矩形の底板部の一組の長辺の一方の長辺の外側面に露出している。第1屈曲部151と第2屈曲部161とは、底板部33の短辺方向において同一直線上に位置しており、かつ、底板部33の一組の長辺の各中央を通る仮想直線VLに対して、底板部33の一組の短辺の一方の短辺側(図7において左側)に位置している。すなわち、第1屈曲部151と第2屈曲部161は、平面視透過において外部接続端子9aと外部接続端子9dとに挟まれた領域と、外部接続端子9bと外部接続端子9cとに挟まれた領域であって、底板部33の長辺方向の中央に対して片側(左側)にずれた状態で形成されている。 The
第1屈曲部151が、このような位置に形成されていることによって、半田の量が所定量に対して多くなった場合に、容器の外側面に露出した第2配線15の他端部15bに半田が這い上がって外部接続端子9cに接触することによる,外部接続端子9bと外部接続端子9cとの間の短絡の危険性を、より低減させることができる。同様に、第2屈曲部161が、このような位置に形成されていることによって、半田の量が所定量に対して多くなった場合に、容器の外側面に露出した第3配線16の一端部16aに半田が這い上がって外部接続端子9dに接触することによる,外部接続端子9aと外部接続端子9dとの間の短絡の危険性を、より低減させることができる。 Since the first
前述した本発明の実施形態とその変形例では、水晶振動片は、容器の凹部の内底面から上方に突出する突起部の上面に設けられた搭載パッドに導電接合されていたが、前記突起部が設けられていない搭載パッドに導電接合されていてもよい。つまり、容器の凹部の内底面に直接、一対の搭載パッドが形成された容器であってもよい。 In the above-described embodiments and modifications of the present invention, the crystal vibrating piece is conductively bonded to the mounting pad provided on the upper surface of the projection projecting upward from the inner bottom surface of the recess of the container. It may be conductively bonded to a mounting pad that is not provided with a . That is, the container may have a pair of mounting pads formed directly on the inner bottom surface of the concave portion of the container.
前述した本発明の実施形態とその変形例では、圧電振動デバイスとして水晶振動子を例に挙げたが、本発明は水晶振動子に限らず、水晶振動片と温度センサとを容器に収容した温度センサ内蔵型水晶振動子にも適用可能である。 In the above-described embodiments and modifications of the present invention, a crystal oscillator was used as an example of a piezoelectric vibration device, but the present invention is not limited to a crystal oscillator, and is a temperature sensor in which a crystal oscillator piece and a temperature sensor are accommodated in a container. It can also be applied to a sensor-embedded crystal unit.
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The invention can be embodied in many other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiments are merely examples in every respect and should not be construed in a restrictive manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes within the equivalent scope of claims are within the scope of the present invention.
圧電振動デバイスの量産に適用できる。 It can be applied to mass production of piezoelectric vibration devices.
1 水晶振動子 1 crystal oscillator
2 水晶振動片 2 crystal vibrating piece
3 容器 3 container
4 蓋 4 Lid
6 搭載パッド 6 Mounted pad
9a、9b、9c、9d 外部接続端子 9a, 9b, 9c, 9d External connection terminals
11 第1配線 11 first wiring
12、15 第2配線 12, 15 second wiring
13、16 第3配線 13, 16 Third wiring
14 第4配線 14 fourth wiring
Claims (3)
前記容器の一主面の一組の対向辺の一方側には前記圧電振動片と接合される一対の搭載パッドが設けられ、
前記一対の搭載パッドは、前記容器の内部配線を介して、前記容器の前記一主面と反対側の他主面の四隅に設けられた4つの外部接続端子のうち、斜対向する2つの外部接続端子と各々接続されてなり、
前記内部配線には、前記一対の搭載パッドの一方から、前記斜対向する2つの外部接続端子のうち前記一組の対向辺の他方側に対応する外部接続端子に引き回されるとともに、その端部が前記容器の外側面に露出する引き回し配線が含まれ、
前記引き回し配線の少なくとも1つの端部は、前記4つの外部接続端子と平面視透過で重なっておらず、
前記容器が絶縁性材料から成る複数の層の積層体であり、少なくとも前記内部配線が前記容器の最下層となる底板部と、当該底板部の上層との間に配され、前記底板部の厚みが0.035mm以上、0.055mm以下であることを特徴とする容器。 A container having a substantially rectangular shape in a plan view and containing the piezoelectric vibrating piece,
A pair of mounting pads bonded to the piezoelectric vibrating reed is provided on one side of a pair of opposing sides of one main surface of the container,
The pair of mounting pads are connected to two external connection terminals obliquely opposed among four external connection terminals provided at the four corners of the other main surface of the container on the opposite side of the one main surface via the internal wiring of the container. are connected to the connection terminals,
The internal wiring is routed from one of the pair of mounting pads to an external connection terminal corresponding to the other side of the pair of opposing sides of the two obliquely opposed external connection terminals, and the end of the external connection terminal includes a lead wiring that exposes the part to the outer surface of the container,
at least one end of the routing wiring does not overlap the four external connection terminals in plan view,
The container is a laminate of a plurality of layers made of an insulating material, and at least the internal wiring is arranged between a bottom plate portion that is the lowest layer of the container and an upper layer of the bottom plate portion, and the thickness of the bottom plate portion is is 0.035 mm or more and 0.055 mm or less .
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