JP7363180B2 - Container and piezoelectric 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デバイスを構成する容器と、当該容器を用いた圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a container constituting a piezoelectric device used as a timing device for various electronic devices, and a piezoelectric device using the container.
小型かつ薄型の圧電デバイスである表面実装型の水晶振動子は、例えば次のような構成となっている。すなわち、平面視矩形状の水晶振動片の一短辺側が、容器の凹部の内底面に設けられた一対の電極パッドに導電性接着剤を介して片持ち接合された後、前記凹部を包囲する側壁の上面に、封止材を介して蓋が接合された構成となっている。このような構成の水晶振動子は、例えば特許文献1乃至2に開示されている。
A surface-mounted crystal resonator, which is a small and thin piezoelectric device, has the following configuration, for example. That is, one short side of the crystal vibrating piece, which is rectangular in plan view, is cantilever-bonded via a conductive adhesive to a pair of electrode pads provided on the inner bottom surface of the recess of the container, and then surrounds the recess. The lid is connected to the upper surface of the side wall via a sealing material. Crystal resonators having such a configuration are disclosed, for example, in
前述した構成の水晶振動子では、水晶振動片の一短辺側の両端部、つまり2点において水晶振動片が一対の電極パッド上に片持ち接合されているが、水晶振動片と容器の高い接合信頼性が求められる車載等の用途においては、水晶振動片の自由端側も導電性接着剤で接合して接合強度を向上させる工夫が必要になってくる。 In the crystal resonator configured as described above, the crystal vibrating piece is cantilevered onto a pair of electrode pads at both ends of one short side of the crystal vibrating piece, that is, at two points. In automotive and other applications where bonding reliability is required, it is necessary to improve the bonding strength by bonding the free end side of the crystal vibrating piece with a conductive adhesive.
水晶振動片の自由端側も導電性接着剤で容器に接合する場合、前記自由端側の辺の中央部を導電性接着剤で固着する方法がある。すなわち、全体として3点で水晶振動片を容器に接合する場合は、図6に示す従来例のように、容器30の凹部17の内底面の、水晶振動片2の自由端の下方に対応する位置にタングステンメタライズによって枕16を形成し、枕16の上面に導電性接着剤S1を塗布する。なお、図6では説明の便宜上、蓋を取り除いて内部が視認できる状態にしている。
When the free end side of the crystal vibrating piece is also bonded to the container with a conductive adhesive, there is a method of fixing the center part of the side of the free end side with a conductive adhesive. That is, when the crystal vibrating piece is joined to the container at three points as a whole, as in the conventional example shown in FIG. A
一対の電極パッド5a,5bはメタライズ処理によって形成されており、その各々の上面には同じくメタライズ処理によって一対のバンプ6a,6bが積層されている。これは、両凸レンズ状に加工された水晶振動片2の下面と凹部17の内底面との間の鉛直方向の距離(隙間)を確保するためである。そして、水晶振動片2を凹部17の内底面に対して水平に支持するために、一対の電極パッド5a,5bと一対のバンプ6a,6bとの厚みの和に近づけるべく、枕16を下層16aと上層16bの2つのメタライズ層で構成している。なお、枕の上層16bの表面には金などのメッキ処理は施されていない。
A pair of
図6に示す容器30では、水晶振動片2を容器30に搭載する前に、一対のバンプ6a,6bと、枕16の上層16bとに導電性接着剤(S、S1)を予め塗布しておく必要がある。しかし、枕16の最表層はタングステンであるため、枕16の上層16bに塗布された導電性接着剤S1は、画像認識における二値化処理の際にタングステンと同色化してしまい、導電性接着剤S1の枕16への塗布状態(塗布径、塗布位置)の検査が困難になるという問題がある。さらに枕16の上層16bへの導電性接着剤S1の塗布ばらつきによっては、導電性接着剤S1が水晶振動片2の自由端側の辺に対応する位置からずれた場所に塗布されてしまう可能性があり、
水晶振動片2の自由端側の辺の確実な接合が困難になる虞がある。このことは、水晶振動片2の自由端側の辺の両端部を導電性接着剤S1で固着する場合(全体として4点で水晶振動片を容器に接合する場合)も同様である。
In the
There is a possibility that it will be difficult to reliably join the free end side of the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、導電性接着剤の塗布状態の画像認識による検査を確実に行えるとともに、水晶振動片と容器との接合強度を向上させることができる容器と、当該容器を用いた圧電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 these points, and provides a container and a container that can reliably inspect the applied state of conductive adhesive by image recognition and improve the bonding strength between the crystal vibrating piece and the container. The object of the present invention is to provide a piezoelectric device using the container.
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搭載部の四隅に電極パッドが設けられ、前記電極パッドは、前記搭載部の一組の短辺の一方側に設けられた第1電極パッドおよび第2電極パッドと、前記搭載部の一組の短辺の他方側に設けられた第3電極パッドおよび第4電極パッドとから成り、前記第1電極パッドは、当該第1電極パッドから前記搭載部の長辺方向に伸びる第1配線を介して前記第3電極パッドと電気的に接続され、前記第3電極パッドは、当該第3電極パッドから前記搭載部の短辺方向に伸びる第2配線を介して前記第4電極パッドと電気的に接続され、前記第1電極パッドと前記第3電極パッドと前記第4電極パッドの3つの電極パッドの最表層にメッキ処理が施されていることを特徴とする容器となっている。
To achieve the above object, the invention of
上記発明によれば、前記第1電極パッドは、当該第1電極パッドから前記搭載部の長辺方向に伸びる第1配線を介して前記第3電極パッドと電気的に接続されている。そして、前記第3電極パッドは、当該第3電極パッドから前記搭載部の短辺方向に伸びる第2配線を介して前記第4電極パッドと電気的に接続されている。つまり、4つの電極パッドのうち、第1電極パッドと第3電極パッドと第4電極パッドの3つの電極パッドが1つの極で電気的に接続されている。このように3つの同極の電極パッドが連続して電気的に接続されていることによって、これら3つの電極パッドの最表層にメッキ処理(例えば金メッキ)を施すことができる。これにより、例えば第3電極パッドまたは/および第4電極パッドと、当該電極パッドに塗布された導電性接着剤とが画像認識の際に同色化することがなくなり、導電性接着剤の塗布状態を画像認識手段によって確実に検査することができる。 According to the above invention, the first electrode pad is electrically connected to the third electrode pad via the first wiring extending from the first electrode pad in the long side direction of the mounting portion. The third electrode pad is electrically connected to the fourth electrode pad via a second wiring extending from the third electrode pad in the short side direction of the mounting portion. That is, among the four electrode pads, three electrode pads, the first electrode pad, the third electrode pad, and the fourth electrode pad, are electrically connected by one pole. Since the three electrode pads of the same polarity are electrically connected in succession in this way, the outermost layer of these three electrode pads can be plated (for example, gold plated). As a result, for example, the third electrode pad and/or the fourth electrode pad and the conductive adhesive applied to the electrode pad do not become the same color during image recognition, and the application state of the conductive adhesive can be checked. It can be reliably inspected by image recognition means.
また上記発明によれば、第1電極パッドと第2電極パッドに加え、第3電極パッドと第4電極パッドのいずれか一方または両方においても、圧電振動片と導電性接着剤を介して機械的に接続することができる。これにより、圧電振動片と容器との接合強度を向上させることができる。 Further, according to the above invention, in addition to the first electrode pad and the second electrode pad, one or both of the third electrode pad and the fourth electrode pad are mechanically connected via the piezoelectric vibrating piece and the conductive adhesive. can be connected to. Thereby, the bonding strength between the piezoelectric vibrating piece and the container can be improved.
上記目的を達成するために請求項2の発明は、請求項1に記載の容器の前記第1乃至4電極パッドが平面視略矩形の前記搭載部の四隅に均等に配置され、平面視矩形状の圧電振動片が少なくとも前記第1乃至3電極パッドに導電性接着剤を介して接合された状態において、前記圧電振動片の平面視における中心点と、前記搭載部の平面視における中心点とが略一致していることを特徴とする圧電デバイスとなっている。
In order to achieve the above object, the invention of
上記発明によれば、第1乃至4電極パッドが平面視略矩形の搭載部の四隅に均等に配置されており、かつ、圧電振動片が容器に接合された状態において、圧電振動片の平面視における中心点と、搭載部の平面視における中心点とが略一致している。このような位置関係により、外部基板に半田等で接合された圧電デバイスに応力が伝搬した際に、第1乃至4電極パッドが平面視略矩形の搭載部の四隅に均等に配置されていることによって容器に伝わる応力の不均衡を緩和することができる。また、圧電振動片の平面視における中心点と、搭載部の平面視における中心点とが略一致していることによって、圧電振動片と容器とが対称性を有する状態で互いに接合されるため、前述した外部基板から容器に伝搬する応力を均一化することができる。 According to the above invention, when the first to fourth electrode pads are evenly arranged at the four corners of the mounting portion which is substantially rectangular in plan view, and the piezoelectric vibrating piece is joined to the container, the piezoelectric vibrating piece is The center point in , and the center point in a plan view of the mounting section substantially coincide with each other. Due to this positional relationship, when stress is propagated to the piezoelectric device bonded to the external substrate with solder or the like, the first to fourth electrode pads are evenly arranged at the four corners of the mounting section, which is approximately rectangular in plan view. This can alleviate the imbalance in stress transmitted to the container. Furthermore, since the center point of the piezoelectric vibrating piece in plan view and the center point of the mounting portion in plan view substantially match, the piezoelectric vibrating piece and the container are joined to each other in a symmetrical state. The stress propagating from the aforementioned external substrate to the container can be made uniform.
また、上記目的を達成するために請求項3の発明は、一対の励振電極がその表裏主面に対向形成された圧電振動片が、請求項1に記載の容器の前記電極パッドに導電性接着剤を介して接合された状態において、前記第2配線と、前記第2電極パッドから前記搭載部の長辺方向に伸び、かつ当該長辺方向における長さが、前記搭載部の長辺の長さから、前記第2電極パッドと前記第4電極パッドの各々の前記搭載部の長辺方向における長さを除いた長さの半分以下である第3配線とが、平面視透過で前記圧電振動片の領域内であって前記一対の励振電極と重畳しない位置に形成されていることを特徴とする圧電デバイスとなっている。
Further, in order to achieve the above object, the invention of
上記発明によれば、第2配線と第3配線とが、平面視透過で前記圧電振動片の領域内であって前記一対の励振電極とは重畳しない位置に形成されていることによって、圧電振動片を導電性接着剤を介して容器に接合した状態において、平面視で圧電振動片の周縁から第2配線と第3配線がはみ出すことがない。また、第3配線が、第2電極パッドから前記搭載部の長辺方向に伸び、かつ当該長辺方向における長さが、前記搭載部の長辺の長さから、前記第2電極パッドと前記第4電極パッドの各々の前記搭載部の長辺方向における長さを除いた長さの半分以下であることによって、例えば容器の凹部の内底面の素地が圧電振動片の周縁から十分に露出するため、画像認識における二値化処理の際に圧電振動片と、第2配線および第3配線とが同色化することなく、圧電振動片と凹部の内底面の素地との境界を明瞭に認識することができる。これにより、容器に接合された圧電振動片の輪郭を画像認識手段によって確実に認識できるようになる。その結果、圧電振動片の搭載状態の検査を確実に行うことができる。 According to the above invention, the second wiring and the third wiring are formed in a transparent area of the piezoelectric vibrating piece in a plan view and at a position that does not overlap with the pair of excitation electrodes, thereby making it possible to generate piezoelectric vibrations. In a state where the piece is joined to the container via the conductive adhesive, the second wiring and the third wiring do not protrude from the periphery of the piezoelectric vibrating piece when viewed from above. Further, the third wiring extends from the second electrode pad in the long side direction of the mounting section, and the length in the long side direction is equal to the length of the long side of the mounting section. By being less than half the length of each of the fourth electrode pads excluding the length in the long side direction of the mounting portion, for example, the base material of the inner bottom surface of the recess of the container is sufficiently exposed from the periphery of the piezoelectric vibrating piece. Therefore, during the binarization process in image recognition, the piezoelectric vibrating piece and the second wiring and the third wiring do not become the same color, and the boundary between the piezoelectric vibrating piece and the base material of the inner bottom surface of the recess can be clearly recognized. be able to. Thereby, the outline of the piezoelectric vibrating piece joined to the container can be reliably recognized by the image recognition means. As a result, the mounting state of the piezoelectric vibrating piece can be reliably inspected.
また上記発明によれば、第2配線と第3配線とが一対の励振電極と重畳しない位置に形成されていることによって、励振電極と第2配線の間、励振電極と第3配線の間にそれぞれ浮遊容量が発生することを防止することができる。これにより、容量変化による発振周波数の変動を防止することができる。 Further, according to the above invention, since the second wiring and the third wiring are formed at positions that do not overlap with the pair of excitation electrodes, there is a gap between the excitation electrode and the second wiring and between the excitation electrode and the third wiring. It is possible to prevent stray capacitance from occurring. This makes it possible to prevent fluctuations in the oscillation frequency due to changes in capacitance.
以上のように、本発明によれば、導電性接着剤の塗布状態の画像認識による検査を確実に行えるとともに、水晶振動片と容器との接合強度を向上させることができる容器と、当該容器を用いた圧電デバイスを提供することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided a container capable of reliably inspecting the applied state of conductive adhesive by image recognition and improving the bonding strength between the crystal vibrating piece and the container, and the container. A piezoelectric device using the present invention can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る圧電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。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a crystal resonator will be exemplified as a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention, and a description will be given with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 of a crystal resonator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic top view of the crystal resonator according to the embodiment of the present invention with the lid removed.
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デバイスであり、その平面視形状は略矩形となっている。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2.5mm、短辺が約2.0mm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
水晶振動子1は、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。その具体的構成としては、容器3の平面視略矩形の搭載部10の四隅に設けられた電極パッドのうちの3つ(5a,5b,5c)に、平面視矩形状の水晶振動片2が、導電性接着剤Sを介して接合された後、容器3の枠部32の上面320に、蓋4が封止材Gを介して接合された構成となっている。
The main components of the
水晶振動片2はATカット水晶振動板であり、平面視では略矩形となっている。前記水晶振動板は図1乃至2に示すように、その厚みが、水晶振動板の中央部分から外周端部に向かって漸次薄肉化するように機械加工されている(いわゆる、ベベル加工)。なお、水晶振動片の形状はこのようなベベル加工が施された形状に限定されるものではなく、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」や、振動部と当該振動部よりも薄肉に成形された外周部とからなる「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
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の電極パッド(後述)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。
Extracting
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2において符号の記載省略)から水晶振動板の一端側(図1乃至2において左側)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から水晶振動板の前記一端側の短辺側面を経由して、他主面の接続電極242b(図1参照)に接続されている。
One of the connection electrodes 241 has a part extending from the connection electrode 241b (the reference numeral is omitted in FIG. 2) on the other main surface of the crystal diaphragm to the short side surface on one end side of the crystal diaphragm (the left side in FIGS. 1 and 2). It is connected to 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11を備えている。容器3は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は図1に示すように、底板部31と枠部32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。枠部32の上面320は平坦面となっている。この枠部32の上面320に、蓋4がガラス材料から成る封止材Gを介して接合される。
The
図3に示すように、容器3の搭載部10は平面視略矩形であり、その四隅には電極パッド5a,5b,5c,5dが形成されている。具体的に、平面視略矩形の搭載部10の一組の短辺の一方側(図2における左側)に第1電極パッド5aと第2電極パッド5bが形成されており、搭載部10の一組の短辺の他方側(図2における右側)に第3電極パッド5cと第4電極パッド5dが形成されている。これら4つの電極パッド5a,5b,5c,5dは、平面視略矩形の搭載部10の四隅に均等に配置されている。第1電極パッド5aおよび第2電極パッド5bと、第3電極パッド5cおよび第4電極パッド5dとは、搭載部10の平面視における中心点O1を通り容器3の短辺方向に伸びる仮想中心線CL1に対して線対称となっている。また、第1電極パッド5aおよび第3電極パッド5cと、第2電極パッド5bおよび第4電極パッド5dは、搭載部10の平面視における中心点O1を通り容器3の長辺方向に伸びる仮想中心線CL2に対しても線対称となっている。さらに、第1電極パッド5aと第4電極パッド5dとは、搭載部10の平面視における中心点O1に対して点対称の位置関係となっている。同様に、第2電極パッド5bと第3電極パッド5cとは、搭載部10の平面視における中心点O1に対して点対称の位置関係となっている。なお、本実施形態では容器3の平面視における中心点も前述したO1と略一致している。
As shown in FIG. 3, the mounting
第1電極パッド5aは、水晶振動片2の一対の励振電極22a,22bの一方の励振電極(22b)と電気的に接続されている。一方、第2電極パッド5bは、水晶振動片2の一対の励振電極22a,22bの他方の励振電極(22a)と電気的に接続されている(図2参照)。
The
第1電極パッド5aは、第1電極パッド5aから搭載部10の長辺方向(図3における左右方向)に伸びる第1配線7を介して前記第3電極パッド5cと電気的に接続されている。そして、第3電極パッド5cは、第3電極パッド5cから搭載部10の短辺方向(図3における上下方向)に伸びる第2配線8を介して第4電極パッド5dと電気的に接続されている。一方、第2電極パッド5bは、第3配線9と電気的に接続されている。
The
上記構成によれば、4つの電極パッドのうち、第1電極パッド5aと第3電極パッド5cと第4電極パッド5dの3つの電極パッドが1つの極で電気的に接続されている。このように3つの同極の電極パッド(5a、5c、5d)が連続して電気的に接続されていることによって、これら3つの電極パッド(5a、5c、5d)の最表層にメッキ処理(例えば金メッキ)を施すことができる。これにより、例えば第3電極パッド5cまたは/および第4電極パッド5dと、当該電極パッドに塗布された導電性接着剤Sとが画像認識の際に同色化することがなくなり、導電性接着剤Sの塗布状態を画像認識手段によって確実に検査することができる。
According to the above configuration, among the four electrode pads, three electrode pads, the
また上記構成によれば、第1電極パッド5aと第2電極パッド5bに加え、第3電極パッド5cにおいても、水晶振動片2と導電性接着剤Sを介して機械的に接続することができる。これにより、水晶振動片2と容器3との接合強度を向上させることができる。なお、本実施形態では第1電極パッド5aと第2電極パッド5bと第3電極パッド5cの3点において水晶振動片2が容器3と接合されているが、第1乃至3電極パッド5a~5cに第4電極パッド5dも加えた4点で水晶振動片2を容器3と接合してもよい。
Further, according to the above configuration, in addition to the
本実施形態において第1乃至4電極パッド5a~5dは、タングステンのメタライズ層となっている。第1乃至4電極パッド5a~5dの各々の上には、タングステンから成るバンプ6a~6dが形成されている。このバンプ6a~6dは、第1乃至4電極パッド5a~5dよりも平面視で一回り小さく形成されており、第1乃至4電極パッド5a~5dの各々の上に平面視で均等となるように配置されている。バンプ6a~6dは、ベベル加工された水晶振動片2の厚肉部分(水晶振動片の略中央部)が凹部11の内底面と接触しないように、水晶振動片2と凹部11の内底面との間の隙間を確保するために第1乃至4電極パッド5a~5dの各々の上に積層されている。
In this embodiment, the first to
本実施形態では、第1乃至4電極パッド5a~5dおよび、これらの電極パッドの上に積層されたバンプ6a~6dの表面を覆うよう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ている。なお、水晶振動片の周波数によっては、水晶振動片にベベル加工が施されない場合があるため、電極パッドの上に必ずしもバンプ6a~6dを形成しなくてもよい。
In this embodiment, an electrolytic nickel plating layer is formed to cover the surfaces of the first to
第2電極パッド5bに電気的に接続された第3配線9は、第2電極パッド5bから搭載部10の長辺方向(図3における左右方向)に伸び、その先端は容器3の枠部32の長辺部分に向かう方向(図3における下方向)に直角に折れ曲がっている。ここで第3配線9の搭載部10の長辺方向(図3における左右方向)における長さL1は、搭載部10の長辺の長さLから、第2電極パッド5bと第4電極パッド5dの各々の搭載部10の長辺方向における長さ(W、W)を除いた長さL2の半分以下になっている。第3配線9の折れ曲がった部分の一部(内部配線90)は、底板部31と枠部32の積層間に潜り込んでおり、枠部32の長辺部分の側壁に設けられたキャスタレーションCA2(後述)に電気的に接続されている。
The
第1電極パッド5aから搭載部10の長辺方向(図3における左右方向)に伸びる第1配線7は、その途中から容器3の枠部32の長辺部分に向かう方向(図3における上方向)に直角に分岐している。そして分岐した第1配線7の一部(内部配線70)は、底板部31と枠部32の積層間に潜り込んでおり、枠部32の長辺部分の側壁に設けられたキャスタレーションCA1(後述)に電気的に接続されている。
The
第1電極パッド5aは、枠部32の短辺部分に向かう方向(図3における左方向)に伸びる内部配線71と電気的に接続されている。そして、第3電極パッド5cは枠部32の短辺部分に向かう方向(図3における右方向)に伸びる内部配線72と電気的に接続されている。
The
前述した内部配線70、71、72、90は、マトリクス状に隣接する他の容器の内部配線70、71、72、90と電気的に接続されるようになっている。具体的には、縦横に隣接する2つの容器において、内部配線71と内部配線72とが電気的に接続され、内部配線70と内部配線90とがキャスタレーションCA1,CA2を介して電気的に接続される。このように多数個の容器3,3,・・・,3が縦横に電気的に接続された状態になる。つまり、内部配線70、71、72、90は、電解メッキに用いられる配線(メッキライン)となっている。
The
図4に示すように、容器3の底板部31の一主面(凹部11の内底面)と反対側の他主面(底板部31の下面)には一対の外部接続端子12a,12bが形成されている。本発明の実施形態では外部接続端子12a,12bは平面視略長方形であり、平面視略矩形の容器3の外底面(底板部31の下面)の長辺方向に沿って、その長手方向が配置されている。そして、一対の外部接続端子12a,12bの各々の上には、一対のバンプ13a,13bで形成されている。バンプ13a,13bは、外部接続端子12a,12bよりも平面視で一回り小さく形成されている。
As shown in FIG. 4, a pair of
一対の外部接続端子12a,12bは、平面視略矩形の容器3の一組の長辺側の外側面に形成されたキャスタレーションCA1,CA2に各々電気的に接続されている。具体的に、外部接続端子12aはキャスタレーションCA1と電気的に接続され、外部接続端子12bはキャスタレーションCA2と電気的に接続されている。ここで、前記キャスタレーションは、底板部31と枠部32の外側面の一部を平面視で半楕円状に穿孔した貫通孔の内壁面に金属膜が被着されたものである。
The pair of
本発明の実施形態では外部接続端子12a,12bは、タングステ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、タングステン以外に、モリブデン(Mo)やチタン(Ti)を用いてもよい。
In the embodiment of the present invention, the
蓋4は、セラミックから成る平板状の蓋体である。蓋4の容器3と接合される側の主面には、その周縁に沿ってガラス材料からなる封止材Gが枠状に形成されている。封止材Gと容器3の枠部32の上面320とが当接した状態で所定温度に加熱されることによって、封止材Gが溶融して枠部32の上面320に行き渡る。これにより、容器3と蓋4とが接合される。
The lid 4 is a flat lid made of ceramic. On the main surface of the lid 4 on the side to be joined to 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, a silicone resin adhesive is used as the conductive adhesive S. The conductive adhesive S is an adhesive containing a metal filler in a silicone resin, and after being applied, a curing process is performed in a drying oven controlled at a predetermined temperature profile. As a result, the solvent contained in the adhesive evaporates, and a conductive path is formed using the metal filler. Note that the application of the present invention is not limited to silicone-based resin adhesives, and other types of resin adhesives may be used.
図2に示すように本実施形態において水晶振動片2は、第1電極パッド5aと第2電極パッド5bと第3電極パッド5cの3つの電極パッドと、導電性接着剤Sを介して電気的に接合されている。具体的には、平面視矩形状の水晶振動片2の3つの角部が、第1乃至3電極パッド5a~5cに設けられたバンプ6a~6cの上に、導電性接着剤S,S,Sを介して電気的に接合されている。このように水晶振動片2が容器3に接合された状態において、水晶振動片2の平面視における中心点O2と、搭載部10の平面視における中心点O1(図3参照)とは略一致した状態となっている。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
上記構成によれば、第1乃至4電極パッド5a~5dは平面視略矩形の搭載部10の四隅に均等に配置されており、かつ、水晶振動片2が容器3に接合された状態において、水晶振動片2の平面視における中心点O2と、搭載部10の平面視における中心点O1とが略一致している。このような位置関係により、外部基板に半田等で接合された水晶振動子に応力が伝搬した際に、第1乃至4電極パッド5a~5dが搭載部10の四隅に均等に配置されていることによって容器3に伝わる応力の不均衡を緩和することができる。また、本発明の実施形態では、水晶振動片2の平面視における中心点O2と、搭載部10の平面視における中心点O1とが略一致している。つまり、水晶振動片2および容器3は仮想中心線CL1に対して線対称となっており、仮想中心線CL2に対しても線対称となっている。これによって、水晶振動片2と容器3とが対称性を有する状態で互いに接合されるため、外部基板から容器3に伝搬する応力を均一化することができる。その結果、容器を通じて水晶振動片に伝搬する応力を軽減できるため、水晶振動子の特性の変化を抑制することができる。
According to the above configuration, the first to
本発明の実施形態に係る水晶振動子では、水晶振動片2が、容器3の第1乃至3電極パッド5a~5cに導電性接着剤Sを介して接合された状態において、第2配線8と、第2電極パッド5bから搭載部10の長辺方向に伸び、かつ当該長辺方向における長さL1が、搭載部10の長辺の長さLから、第2電極パッド5bと第4電極パッド5dの各々の搭載部10の長辺方向における長さ(W、W)を除いた長さL2の半分以下である第3配線9とが、平面視透過で水晶振動片2の領域内であって一対の励振電極22a,22bと重畳しない位置に形成されている。
In the crystal resonator according to the embodiment of the present invention, the
図5に示す例のように水晶振動片2が容器33の第1乃至3電極パッド5a~5cに導電性接着剤Sを介して接合された状態において、水晶振動片2の短辺の端部と第2配線14とが平面視で重畳してしまうと、容器33への接合後の水晶振動片2の形状認識における二値化処理画像において、水晶振動片2の輪郭の認識が困難になってしまう。また、水晶振動片2が容器33の第1乃至3電極パッド5a~5cに導電性接着剤Sを介して接合された状態において、第3配線15の搭載部10の長辺方向における長さL3が、搭載部の長辺の長さ(L)から、第2電極パッド5bと第4電極パッド5dの各々の搭載部10の長辺方向における長さ(W、W)を除いた長さL2の殆どを占めていると、凹部11の内底面の素地の露出領域が微小となって水晶振動片2の輪郭の認識が困難になってしまう。なお、容器に導電性接着剤を介して接合された水晶振動片の搭載状態(具体的には、水晶振動片の搭載部への搭載角度や、水晶振動片の側面と枠部の内壁までの距離)を検査する際には、平面視矩形状の水晶振動片の少なくとも一長辺と、少なくとも一短辺とが基準に用いられる。
As shown in the example shown in FIG. If the
これに対して図2に示す構成であれば、第2配線8と第3配線9とが、平面視透過で水晶振動片2の領域内であって一対の励振電極22a,22bとは重畳しない位置に形成されていることによって、水晶振動片2を導電性接着剤Sを介して容器3に接合した状態において、平面視で水晶振動片2の周縁から第2配線8と第3配線9がはみ出すことがない。また、本実施形態では、第3配線9が第2電極パッド5bから搭載部10の長辺方向に伸び、かつ当該長辺方向における長さL1が、搭載部10の長辺の長さLから、第2電極パッド5bと第4電極パッド5dの各々の搭載部10の長辺方向における長さW、Wを除いた長さL2の半分以下となっている。換言すれば、第3配線9の搭載部10の長辺方向に伸びる部分が、仮想中心線CL1を超えて第4電極パッド5d側に至っていない。このような構成により、容器3の凹部11の内底面の素地が水晶振動片2の周縁から十分に露出するため、画像認識における二値化処理の際に水晶振動片2と、第2配線8および第3配線9とが同色化することなく、水晶振動片2と凹部11の内底面の素地との境界を明瞭に認識することができる。これにより、容器3に接合された水晶振動片2の輪郭を画像認識手段によって確実に認識できるようになる。その結果、水晶振動片2の搭載状態の検査を確実に行うことができる。
On the other hand, in the configuration shown in FIG. 2, the
また図2に示す構成によれば、第2配線8と第3配線9とが一方の励振電極22bと重畳しない位置に形成されていることによって、一方の励振電極22bと第2配線8の間および、一方の励振電極22bと第3配線9の間に浮遊容量が発生することを防止することができる。これにより、容量変化による発振周波数の変動を防止することができる。
Further, according to the configuration shown in FIG. 2, since the
前述した本発明の実施形態では、圧電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や、水晶発振器にも適用可能である。 In the embodiment of the present invention described above, a crystal resonator was used as an example of a piezoelectric device, but the present invention is not limited to a crystal resonator, but is applicable to a crystal resonator with a built-in temperature sensor in which a crystal resonator piece and a temperature sensor are housed in a container. It can also be applied to oscillators and crystal oscillators.
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 may be embodied in other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiments are merely illustrative in every respect, and should not be interpreted in a limiting manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted in any way by the main text of the specification. Furthermore, all modifications and changes that come within the scope of equivalents of the claims are intended to be within the scope of the present invention.
圧電デバイスの量産に適用できる。 It can be applied to mass production of piezoelectric devices.
1 水晶振動子
2 水晶振動片
3 容器
4 蓋
5a,5b,5c,5d 電極パッド
6a,6b,6c,6d バンプ
7 第1配線
8 第2配線
9 第3配線
10 搭載部
11 凹部
12a,12b 外部接続端子
13a,13b バンプ
1
Claims (3)
前記電極パッドは、前記搭載部の一組の短辺の一方側に設けられた第1電極パッドおよび第2電極パッドと、前記搭載部の一組の短辺の他方側に設けられた第3電極パッドおよび第4電極パッドとから成り、
前記第1電極パッドは、当該第1電極パッドから前記搭載部の長辺方向に伸びる第1配線を介して前記第3電極パッドと電気的に接続され、
前記第3電極パッドは、当該第3電極パッドから前記搭載部の短辺方向に伸びる第2配線を介して前記第4電極パッドと電気的に接続され、
前記第1電極パッドと前記第3電極パッドと前記第4電極パッドの3つの電極パッドの最表層にメッキ処理が施されていることを特徴とする容器。 Electrode pads are provided at the four corners of the mounting section, which is approximately rectangular in plan view and accommodates the piezoelectric vibrating piece.
The electrode pads include a first electrode pad and a second electrode pad provided on one side of the set of short sides of the mounting section, and a third electrode pad provided on the other side of the set of short sides of the mounting section. Consisting of an electrode pad and a fourth electrode pad,
The first electrode pad is electrically connected to the third electrode pad via a first wiring extending from the first electrode pad in the long side direction of the mounting part,
The third electrode pad is electrically connected to the fourth electrode pad via a second wiring extending from the third electrode pad in the short side direction of the mounting portion ,
A container characterized in that the outermost layer of three electrode pads, the first electrode pad, the third electrode pad, and the fourth electrode pad, is plated.
前記第2配線と、
前記第2電極パッドから前記搭載部の長辺方向に伸び、かつ当該長辺方向における長さが、前記搭載部の長辺の長さから、前記第2電極パッドと前記第4電極パッドの各々の前記搭載部の長辺方向における長さを除いた長さの半分以下である第3配線とが、
平面視透過で前記圧電振動片の領域内であって前記一対の励振電極と重畳しない位置に形成されていることを特徴とする圧電デバイス。 In a state in which a piezoelectric vibrating piece having a pair of excitation electrodes facing each other on its front and back main surfaces is joined to the electrode pad of the container according to claim 1 via a conductive adhesive,
the second wiring;
Each of the second electrode pad and the fourth electrode pad extends from the second electrode pad in the long side direction of the mounting part, and the length in the long side direction is from the length of the long side of the mounting part. A third wiring whose length is less than half of the length excluding the length in the long side direction of the mounting part,
A piezoelectric device, characterized in that it is formed in a transparent area of the piezoelectric vibrating piece in a plan view and at a position that does not overlap with the pair of excitation electrodes.
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