CN104617910B - 水晶振子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水晶振子,其可减少由感温元件输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件周围温度之间的差异。水晶振子的特征在于,具备:矩形形状的基板(110a);框体(110b),设置于基板上表面;安装框体(160),具有沿上表面外周边缘设置的接合焊盘(161),通过使接合焊盘与沿基板下表面外周边缘设置的接合端子(112)相接合,从而设置于基板的下表面;水晶元件(120),安装于电极焊盘(111),该电极焊盘设置于基板上表面并在由框体包围的区域内;感温元件(150),安装于连接焊盘(115),该连接焊盘设置于基板下表面并在由安装框体包围的区域内;以及盖体(130),与框体上表面接合。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子设备等中使用的水晶振子。
背景技术
水晶振子会利用水晶元件的压电效果,产生特定频率。例如,提出了一种水晶振子,其具备基板、具有第一框体和第二框体的封装、安装在电极焊盘上的水晶元件、以及设置于基板下表面的感温元件,上述第一框体设置于基板上表面,用以形成第一凹部,上述第二框体设置于基板下表面,用以形成第二凹部,上述电极焊盘设置于基板上表面(例如,参照下述专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2011-211340号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述水晶振子将水晶元件安装于第一凹部内,将感温元件安装于第二凹部内。这种水晶振子在被安装于电子设备等的安装基板上后,安装基板上第二凹部的开口部就处于堵塞状态。该状态下,若安装基板上安装的其他电子元器件发热,且该热量经由安装基板传递至第二凹部内,则会因热量而将第二凹部内的空气加热。加热的空气将滞留在第二凹部内,因此感温元件周围的温度就会上升。因此,水晶元件周围的温度与感温元件周围的温度不同,将由感温元件输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件周围的温度之间的差异可能会变大。
本发明鉴于上述课题而完成,目的在于提供一种水晶振子,可减少由感温元件输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件周围温度之间的差异。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明之一种形态所述的水晶振子,其特征在于,具备:矩形形状的基板;框体,其设置于基板上表面;安装框体,其通过使沿上表面外周边缘设置的接合焊盘与沿基板下表面外周边缘设置的接合端子相接合,从而设置于基板的下表面;水晶元件,其安装于电极焊盘,该电极焊盘设置于基板上表面并在由框体包围的区域内;感温元件,其安装于连接焊盘,该连接焊盘设置于基板下表面并在由安装框体包围的区域内;以及盖体,其与框体上表面接合。
发明效果
通过采用上述结构,在基板的下表面与安装框体的上表面之间设有间隙部,因此,例如本发明所述水晶振子被安装在电子设备等的安装基板上时,即使该安装基板上安装的其他电子元器件发热,且该热量经由安装基板传递至第二凹部内,被该热量加热的空气也不会滞留在第二凹部内,而是通过间隙部流出外部,并且外部空气可通过间隙部进入第二凹部,因此热量对第二凹部内安装的感温元件的影响可以得到缓和。因此,这种水晶振子可减少由感温元件输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件周围温度之间的差异。
附图说明
图1是第1实施方式所述水晶振子的分解立体图。
图2(a)是图1中IIa-IIa截面图,(b)是图1中IIb-IIb截面图。
图3(a)是从上表面观察构成第1实施方式所述水晶振子的封装的透视平面图,(b)是从上表面观察构成第1实施方式所述水晶振子的封装的基板的透视平面图。
图4(a)是从下表面观察构成第1实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图,(b)是从下表面观察构成第1实施方式所述水晶振子的封装的平面透视图。
图5(a)是从上表面观察构成第1实施方式所述水晶振子的安装框体的平面图,(b)是从下表面观察构成第1实施方式所述水晶振子的安装框体的平面图。
图6(a)是从上表面观察构成第2实施方式所述水晶振子的封装的透视平面图,(b)是从上表面观察构成第2实施方式所述水晶振子的封装的基板的透视平面图。
图7是从下表面观察构成第2实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图。
图8(a)是从下表面观察构成第3实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图,(b)是从下表面观察构成第3实施方式所述水晶振子的封装的平面透视图。
图9(a)是从下表面观察构成第4实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图,(b)是从下表面观察构成第4实施方式所述水晶振子的封装的平面透视图。
图10是从下表面观察第4实施方式所述水晶振子的平面图。
图11(a)是从下表面观察构成第5实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图,(b)是从下表面观察构成第5实施方式所述水晶振子的封装的平面透视图。
图12是从下表面观察第5实施方式所述水晶振子的平面图。
图13是从下表面观察构成第6实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图。
图14(a)是从下表面观察构成第7实施方式所述水晶振子的封装的基板的平面透视图,(b)是从下表面观察构成第7实施方式所述水晶振子的封装的平面透视图。
图15是从下表面观察第7实施方式所述水晶振子的平面图。
图16是表示第8实施方式所述水晶振子的分解立体图。
图17(a)是图16中XVIIa-XVIIa截面图,(b)是图16中XVIIab-XVIIb截面图。
图18(a)是从下表面观察构成第8实施方式所述水晶振子的封装的基板的透视平面图,(b)是从下表面观察构成第8实施方式所述水晶振子的封装的透视平面图。
图19(a)是从上表面观察构成第8实施方式所述水晶振子的安装框体的透视平面图,(b)是从下表面观察构成第8实施方式所述水晶振子的安装框体的透视平面图。
图20(a)是在拆除第8实施方式所述水晶振子的安装框体后的状态下从下表面观察到的平面图,(b)是从下表面观察第8实施方式所述水晶振子的平面图。
图21是从下表面观察构成第9实施方式所述水晶振子的封装的基板的透视平面图。
图22是从下表面观察构成第10实施方式所述水晶振子的封装的基板的透视平面图,(b)是从下表面观察构成第10实施方式所述水晶振子的封装的透视平面图。
图23(a)是在拆除第10实施方式所述水晶振子的安装框体后的状态下从下表面观察到的平面图,(b)是从下表面观察第10实施方式所述水晶振子的平面图。
具体实施方式
以下,参考附图,对第1~第10实施方式所述的水晶振子进行说明。另外,从第2实施方式以后,针对和已经说明的实施方式相同或类似的结构,有时使用的符号与已说明的实施方式的结构相同,将省略说明。此外,从第2实施方式以后,针对和已经说明的实施方式的结构相对应(类似)的结构,即使使用的符号与已说明的实施方式的结构不同,对于没有特别说明的事项,与对所对应的结构已经说明的事项相同。
<第1实施方式>
第1实施方式所述水晶振子如图1~图5所示,包含封装110、接合于封装110上表面的水晶元件120、以及接合于封装110下表面的感温元件150。封装110上,由基板110a的上表面和框体110b的内侧面包围形成了第一凹部K1。此外,基板110a的下表面和安装框体160的内侧面包围形成了第二凹部K2。这种水晶振子用于输出电子设备等中使用的基准信号。
基板110a为矩形形状,作为安装部件发挥功能,用于安装在上表面安装的水晶元件120及在下表面安装的感温元件150。在基板110a的上表面设有用于安装水晶元件120的电极焊盘111,在基板110a的下表面设有用于安装感温元件150的连接焊盘115。此外,沿基板110a的一条边,设有用于接合水晶元件120的第一电极焊盘111a以及第二电极焊盘111b。在基板110a下表面的四个角,设有接合端子112。四个接合端子112中的两个与水晶元件120电性连接。此外,四个接合端子112中的两个与感温元件150电性连接。与水晶元件120电性连接的第一接合端子112a及第三接合端子112c设置成位于基板110a下表面的对角位置。与感温元件150电性连接的第二接合端子112b以及第四接合端子112d设置成位于基板110a上与设置有连接水晶元件120的第一接合端子112a以及第三接合端子112c的对角不同的对角位置。
基板110a例如由氧化铝陶瓷或玻璃陶瓷等陶瓷材料的绝缘层构成。基板110a可使用一层绝缘层,亦可使用多层绝缘层叠层得到。在基板110a的表面及内部,设有用于将设置在上表面的电极焊盘111与设置在基板110a下表面的接合端子112电性连接的布线图案113以及通孔导体114。此外,在基板110a的表面,设有用于将设置在下表面的连接焊盘115与设置在基板110a下表面的接合端子112电性连接的连接图案116。
框体110b沿基板110a上表面的外周边缘配置,用于在基板110a的上表面形成第一凹部K1。框体110b例如由氧化铝陶瓷或玻璃陶瓷等陶瓷材料构成,与基板110a形成为一体。
电极焊盘111用于安装水晶元件120。电极焊盘111在基板110a的上表面设有一对,沿着基板110a的一条边邻接设置。如图3及图4所示,电极焊盘111经由设置在基板110a上表面的布线图案113和通孔导体114,与设置在基板110a下表面的接合端子112电性连接。
如图3所示,电极焊盘111由第一电极焊盘111a及第二电极焊盘111b构成。此外,如图4(a)所示,接合端子112由第一接合端子112a、第二接合端子112b、第三接合端子112c以及第四接合端子112d构成。通孔导体114由第一通孔导体114a、第二通孔导体114b以及第三通孔导体114c构成。布线图案113由第一布线图案113a以及第二布线图案113b构成。第一电极焊盘111a与设置于基板110a的第一布线图案113a的一端电性连接。第一布线图案113a的另一端经由第一通孔导体114a,与第一接合端子112a电性连接。因此,第一电极焊盘111a与第一接合端子112a电性连接。第二电极焊盘111b与设置于基板110a的第二布线图案113b的一端电性连接。第二布线图案113b的另一端经由第三通孔导体114c,与第三接合端子112c电性连接。
接合端子112用于与安装框体160的接合焊盘161电性接合。接合端子112设置于基板110a下表面的四个角。接合端子112中的两个端子分别与设置于基板110a上表面的一对电极焊盘111电性连接。此外,与电极焊盘111电性连接的接合端子112设置成位于基板110a下表面的对角位置。第二接合端子112b经由第二通孔导体114b与密封用导体图案118电性连接。
布线图案113设置于基板110a的上表面,从电极焊盘111向附近的通孔导体114引出。此外,如图3所示,布线图案113由第一布线图案113a以及第二布线图案113b构成。
通孔导体114设置于基板110a的内部,其两端与布线图案113及连接图案116或密封用导体图案118电性连接。通孔导体114通过在设置于基板110a的贯通孔内部填充导体来设置。此外,如图3及图4所示,通孔导体114由第一通孔导体114a、第二通孔导体114b以及第三通孔导体114c构成。
连接焊盘115为矩形形状,用于安装感温元件150。此外,如图4所示,连接焊盘115由第一连接焊盘115a及第二连接焊盘115b构成。第一连接焊盘115a与第二接合端子112b通过设置于基板110a下表面的第一连接图案116a连接,第二连接焊盘115b与第四接合端子112d通过设置于基板110a下表面的第二连接图案116b连接。
连接图案116设置于基板110a的下表面,从连接焊盘115向附近的接合端子112引出。此外,如图4所示,连接图案116由第一连接图案116a及第二连接图案116b构成。第一连接图案116a的长度和第二连接图案116b的长度大致相等。这里,大致相等的长度包含设置于基板110a下表面的第一连接图案116a的长度与设置于基板110a下表面的第二连接图案116b的长度相差0~200μm的情况。连接图案116的长度是对通过各连接图案117的中心的直线长度进行测定的结果。即,第一连接图案116a的布线长度与第二连接图案116b的布线长度大致相等,从而产生的电阻值相等,向感温元件150提供的负载电阻也相同,因此可稳定输出电压。
以俯视视角观察时,第二连接图案116b设置成通过一对电极焊盘111之间。通过这样的结构,水晶元件120传递的热量从电极焊盘111经由正下方的基板110a,再从第二连接图案116b传递至第二接合焊盘115b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
密封用导体图案118经由盖体130和密封部件131接合时,可发挥改善密封部件131浸润性的作用。如图3及图4所示,密封用导体图案118经由第二通孔导体114b,与第二接合端子112b电性连接。密封用导体图案118在例如由钨或钼等形成的导体图案表面,以将框体110b的上表面环状包围的形态依次进行镀镍及镀金,从而形成例如10~25μm的厚度。
以下,说明基板110a的制作方法。基板110a由氧化铝陶瓷构成时,首先要准备多张陶瓷生片,该陶瓷生片通过在规定的陶瓷材料粉末中添加、混合适当的有机溶剂而获得。然后,在陶瓷生片的表面或预先通过冲孔等方式在陶瓷生片上设置的贯通孔内,利用目前众所周知的丝网印刷等技术,涂布规定的导体糊料。进而,将这些生片叠层并加压成型,在高温下进行烧制。最后,在导体图案的规定部位,具体而言即电极焊盘111、接合端子112、布线图案113、通孔导体114、连接焊盘115、连接图案116以及密封用导体图案118的部位实施镀镍、镀金、银钯等处理制作而成。导体糊料例如由钨、钼、铜、银或银钯等金属粉末的烧结体等构成。
安装框体160沿基板110a下表面的外周边缘接合,用于在基板110a的下表面形成第二凹部K2。安装框体160例如由玻璃环氧树脂等绝缘性基板构成,经由导电性接合材料170(第一导电性接合材料170a)与基板110a下表面接合。如图5所示,在安装框体160的内部,设有用于将设置在上表面的接合焊盘161与设置在安装框体160下表面的外部端子162电性连接的导体部163。在安装框体160上表面的四个角,设有接合焊盘161,在下表面的四个角,设有外部端子162。四个外部端子162中的两个与水晶元件120电性连接,作为水晶元件120的输入输出端子使用。此外,四个外部端子162中的两个与感温元件150电性连接。与水晶元件120电性连接的第一外部端子162a及第三外部端子162c设置成位于安装框体160下表面的对角位置。与感温元件150电性连接的第二外部端子162b以及第四外部端子162d设置成位于安装框体160上与设置有连接水晶元件120的第一外部端子162a以及第三外部端子162c的对角不同的对角位置。
接合焊盘161经由导电性接合材料170与基板110a的接合端子112电性接合。如图5(a)所示,接合焊盘161由第一接合焊盘161a、第二接合焊盘161b、第三接合焊盘161c以及第四接合焊盘161d构成。此外,如图5(b)所示,外部端子162由第一外部端子162a、第二外部端子162b、第三外部端子162c以及第四外部端子162d构成。导体部163由第一导体部163a、第二导体部163b、第三导体部163c以及第四导体部163d构成。第一接合焊盘161a经由第一导体部163a,与第一外部端子162a电性连接,第二接合焊盘161b经由第二导体部163b,与第二外部端子162b电性连接。第三接合焊盘161c经由第三导体部163c,与第三外部端子162c电性连接,第四接合焊盘161d经由第四导体部163d,与第四外部端子162d电性连接。
外部端子162用于安装至电子设备等的安装基板。外部端子162设置于安装框体160下表面的四个角。外部端子162中的两个端子分别与设置于基板110a上表面的一对电极焊盘111电性连接。外部端子162中的剩余两个端子与设置于基板110a下表面的一对连接焊盘115电性连接。此外,第二外部端子162b与安装焊盘连接,所述安装焊盘与电子设备等的安装基板上的基准电位即接地电位连接。这样,与密封用导体图案118接合的盖体130与成为接地电位的第二外部端子162b连接。因此,盖体130对第一凹部K1内的屏蔽性得以提高。
导体部163用于将基板110a上表面的接合焊盘161与下表面的外部端子162电性连接。在安装框体160的四个角上设置贯通孔,在贯通孔的内壁面形成导电部件,在其上表面用接合焊盘161堵住,其下表面用外部端子162堵住,由此形成导体部163。
以俯视视角观察时,第二凹部K2的开口部形状为矩形形状。这里,以俯视基板110a时的长边尺寸为1.2~2.5mm,短边尺寸为1.0~2.0mm为例,说明第二凹部K2开口部的大小。第二凹部K2长边的长度为0.6~1.2mm,短边长度为0.3~1.0mm。
以下说明将安装框体160接合到基板110a的方法。首先,通过例如点胶机及丝网印刷,将导电性接合材料170(第一导电性接合材料170a)涂布于第一接合焊盘161a、第二接合焊盘161b、第三接合焊盘161c、以及第四接合焊盘161d上。以使基板110a的接合端子位于导电性接合材料170上的方式传送基板110a,使其载置于导电性接合材料170上。然后,通过加热硬化,使导电性接合材料170硬化收缩。这样,将基板110a的接合端子112接合于接合焊盘161。即,基板110a的第一接合端子112a与第一接合焊盘161a接合,基板110a的第二接合端子112b与第二接合焊盘161b接合。基板110a的第三接合端子112c与第三接合焊盘161c接合,基板110a的第四接合端子112d与第四接合焊盘161d接合。
并且,通过经由导电性接合材料170将基板110a的接合端子112与安装框体160的接合焊盘161接合,从而如图2(b)所示,在基板110a与安装框体160之间,设有间隙部H,其厚度等于导电性接合材料170的厚度与接合端子112以及接合焊盘161的厚度之和。这样,例如本实施方式所述水晶振子被安装在电子设备等的安装基板上时,即使该安装基板上安装的其他功率放大器等电子元器件发热,且该热量经由安装基板传递至第二凹部K2内,被该热量加热的空气也不会滞留在第二凹部K2内,而是通过间隙部H流出外部,并且外部空气可通过间隙部H进入第二凹部K2,因此热量对第二凹部K2内感温元件150的影响可以得到缓和。因此,这种水晶振子可减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
此处,说明安装框体160的制作方法。安装框体160为玻璃环氧树脂时,通过使玻璃纤维构成的基材浸渍环氧树脂的前驱体,然后在规定温度下使该环氧树脂前驱体热硬化来制作。然后,导体图案的规定部位、具体而言接合焊盘161及外部端子162通过例如将加工为规定性状的铜箔转印在玻璃环氧树脂形成的树脂片上,将转印有铜箔的树脂片层叠并以粘合剂粘合来形成。导体部163是通过导体糊料的印刷或电镀法,将金属附着于树脂片上形成的贯通孔的内表面而形成,或者将金属填充于贯通孔内而形成。这种导体部163例如通过树脂成型使金属箔或金属柱一体化,再利用溅射法、蒸镀法等方法附着而形成。
如图1及图2所示,水晶元件120经由导电性粘合剂140接合于电极焊盘111。通过稳定的机械振动与压电效果,水晶元件120将发挥振荡产生电子装置等的基准信号的作用。
并且,如图1及图2所示,水晶元件120具有在水晶素板121的上表面及下表面分别覆盖有激振用电极122及引出电极123的结构。激振用电极122在水晶素板121的上表面及下表面分别以规定的图案覆盖金属而形成。激振用电极122在上表面具有第一激振用电极122a,在下表面具有第二激振用电极122b。引出电极123从激振用电极122朝向水晶素板121的一条边分别延伸而出。引出电极123在上表面具有第一引出电极123a,在下表面具有第二引出电极123b。第一引出电极123a设置成从第一激振用电极122a引出,朝向水晶素板121的一条边延伸而出。第二引出电极123b设置成从第二激振用电极122b引出,朝向水晶素板121的一条边延伸而出。即,引出电极123沿水晶素板121长边或短边的形状设置。此外,在本实施方式中,将与第一电极焊盘111a及第二电极焊盘111b连接的水晶元件120的一端作为与基板110a的上表面连接的固定端,将另一端作为与基板110a上表面空开间隔的自由端,以这种单边支承结构将水晶元件120固定于基板110a。
此处,针对水晶元件120的动作进行说明。水晶元件120中,当来自外部的交流电压从引出电极123经由激振用电极122被施加于水晶素板121时,水晶素板121以规定的振动模式以及频率产生激振。
此处,针对水晶元件120的制作方法进行说明。制作水晶元件120时首先要进行斜切加工,以规定的切割角度从人工水晶体进行切断,使水晶素板121外周厚度较薄,使水晶素板121中央部的厚度比水晶素板121外周部厚。然后,通过光刻技术、蒸镀技术或溅射技术,将金属膜被覆于水晶素板121的两主面,形成激振用电极122、引出电极123,从而制成水晶元件120。
以下说明将水晶元件120接合到基板110a的方法。首先,使用例如点胶机,将导电性粘合剂140涂布于第一电极焊盘111a及第二电极焊盘111b。将水晶元件120传送至导电性粘合剂140上,然后载置于导电性粘合剂140上。接着,通过加热硬化,使导电性粘合材料140硬化收缩。水晶元件120接合于电极焊盘111。即,水晶元件120的第一引出电极123a与第二电极焊盘111b接合,第二引出电极123b与第一电极焊盘111a接合。这样,第一接合端子112a与第三接合端子112c便与水晶元件120电性连接。
导电性粘合剂140是指在硅树脂等粘接剂中含有导电性粉末作为导电填料的物质,导电性粉末可使用含有铝、钼、钨、铂、钯、银、钛、镍或镍铁中的任一者,或它们的组合的物质。作为粘接剂,可使用例如硅树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或双马来酰亚胺树脂。
感温元件150可使用热敏电阻、铂测温电阻或二极管等。使用热敏电阻元件时,感温元件150为长方体形状,在两端设置有连接端子151。感温元件150是电阻会因温度变化而产生显著变化的元件,而电压会因该电阻值的变化而变化,因此根据电阻值与电压的关系以及电压与温度的关系,便可以由输出电压获得温度信息。感温元件150中,将下述连接端子151之间的电压经由第二外部端子162b及第四外部端子162d向水晶振子之外输出,从而例如将由电子设备等主IC(未图示)输出的电压换算成温度,来获得温度信息。将这种感温元件150配置在水晶振子附近,便可根据以此种方式获得的水晶振子的温度信息,通过主IC控制驱动水晶振子的电压,进行所谓的温度补偿。
此外,当使用铂测温电阻时,感温元件150为在长方体形状的陶瓷板上的中央蒸镀铂,设置有铂电极。并且,在陶瓷板的两端设有连接端子151。铂电极与连接端子通过设置在陶瓷板上表面的引出电极连接。此外,还设置了被覆铂电极上表面的绝缘性树脂。
使用二极管时,感温元件150采用将半导体元件安装于半导体元件用基板的上表面,再以绝缘性树脂被覆该半导体元件及半导体元件用基板上表面的结构。从半导体元件用基板的下表面到侧面,设有作为阳极端子及阴极端子的连接端子151。感温元件150具有正向特性,即电流从阳极端子流向阴极端子,而几乎不会使电流从阴极端子流向阳极端子。感温元件的正向特性会根据温度而产生大幅变化。通过使一定电流流过感温元件并对正向电压进行测定,便可获得电压信息。根据该电压信息进行换算,便可获得水晶元件的温度信息。二极管中电压与温度呈直线关系。连接端子151的阴极端子及阳极端子之间的电压经由第二接合端子112b以及第四接合端子112d向水晶振子之外输出。
如图2所示,感温元件150经由焊锡等导电性接合材料170(第二导电性接合材料170b)被安装于设置在基板110a下表面的连接焊盘115。此外,感温元件150的第一连接端子151a与第一连接焊盘115a连接,第二连接端子151b与第二连接焊盘115b连接。第一连接焊盘115a经由设置于基板110a下表面的第一连接图案116a与第二接合端子112b连接。第二接合端子112b经由导电性接合材料170(第一导电性接合材料170a)与第二接合焊盘161b电性连接。第二接合焊盘161b经由第二导体部163b与第二外部端子162b电性连接。因此,第一连接焊盘115a经由第二接合端子112b与第二外部端子162b电性连接。该第二外部端子162b与安装焊盘连接,从而发挥接地端子的作用,所述安装焊盘与电子设备等的安装基板上的基准电位即地线连接。因此,感温元件150的第一连接端子151a与基准电位即地线连接。
此外,通过使感温元件150位于以俯视视角观察时设置于水晶元件120的激振用电极122的平面内,可利用激振用电极122的金属膜所产生的屏蔽效果,保护感温元件150不受构成电子设备的功率放大器等其他半导体元器件或电子元器件的噪音影响。因此,通过激振用电极122的屏蔽效果,可抑制噪音重叠于感温元件150,从而使感温元件150输出正确的电压。此外,由于感温元件150可以输出正确的电压值,因此可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度信息与实际水晶元件120周围的温度信息之间的差异。
以下说明将感温元件150接合到基板110a的方法。首先,使用例如点胶机,将导电性接合材料170(第二导电性接合材料170b)涂布于连接焊盘115。将感温元件150载置于导电性接合材料170上。然后,通过加热,使导电性接合材料170熔融接合。由此,感温元件150便接合于一对连接焊盘115。
此外,当感温元件150为热敏电阻元件时,如图1及图2所示,在长方体形状的两端分别设有一个连接端子151。第一连接端子151a设置于感温元件150的右侧面及上下表面。第二连接端子151b设置于感温元件150的左侧面及上下表面。感温元件150长边的长度为0.4~0.6mm,短边长度为0.2~0.3mm。感温元件150厚度方向的长度为0.1~0.3mm。
导电性接合材料170由例如银浆或无铅焊锡构成。此外,导电性接合材料170中含有用于调节粘度以方便涂布的溶剂。无铅焊锡的成分比例为锡:95~97.5%、银:2~4%、铜:0.5~1.0%。
盖体130例如由含有铁、镍或钴中至少一种金属的合金构成。这种盖体130用于气密性地密封处于真空状态或填充了氮气等的第一凹部K1。具体而言,将盖体130在规定的气氛中,载置于封装110的框体110b上,施加规定电流进行缝焊,将框体110b的密封用导体图案118与盖体130的密封部件131焊接,由此接合于框体110b。此外,盖体130经由密封用导体图案118及第二通孔导体114b,与基板110a下表面的第二接合端子112b电性连接。第二接合端子112b经由导电性接合材料170与第二接合焊盘161b电性连接,并且经由第一连接图案116a与第一连接焊盘115a电性连接。第二接合焊盘161b经由第二导体部163b与第二外部端子162b电性连接。因此,盖体130与安装框体160的第二外部端子162b电性连接,并且与感温元件150的第一连接端子151a电性连接。
密封部件131被设置于盖体130,位置与设置在封装110的框体110b上表面的密封用导体图案118相对。密封部件131例如通过银钎焊或金锡焊来设置。使用银钎焊时,其厚度为10~20μm。例如使成分比例为银:72~85%、铜:15~28%。使用金锡焊时,其厚度为10~40μm。例如使成分比例为金:78~82%、锡:18~22%。
本实施方式所述水晶振子具备:矩形形状的基板110a;框体110b,其设置于基板110a的上表面;及安装框体160,其具有沿上表面外周边缘设置的接合焊盘161,通过使接合焊盘161与沿基板110a下表面外周边缘设置的接合端子112相接合,从而设置于基板110a的下表面。这样,在基板110a的下表面与安装框体160的上表面之间设有间隙部H,因此,例如本发明所述水晶振子被安装在电子设备等的安装基板上时,即使该安装基板上安装的其他电子元器件发热,且该热量经由安装基板传递至第二凹部K2内,被该热量加热的空气也不会滞留在第二凹部K2内,而是通过间隙部H流出外部,并且外部空气可通过间隙部H进入第二凹部K2内,因此热量对第二凹部K2内安装的感温元件150的影响可以得到缓和。因此,这种水晶振子可减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
此外,本实施方式所述水晶振子中,在将水晶元件120与感温元件150安装于基板110a的状态下,俯视视角下,使感温元件150位于设置在水晶元件120中的激振用电极122的平面内,因此利用激振用电极122的金属膜的屏蔽效果,可保护感温元件150不受构成电子设备的功率放大器等其他半导体元器件或电子元器件的噪音影响。因此,通过激振用电极122的屏蔽效果,可抑制噪音重叠于感温元件150,从而使感温元件150输出正确的电压。此外,由于感温元件150可以输出正确的电压值,因此可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度信息与实际水晶元件120周围的温度信息之间的差异。
本实施方式所述水晶振子具备用于将连接焊盘115与接合端子112(外部端子162)电性连接的连接图案116,一对电极焊盘111沿框体110b的内周边缘的一条边邻接设置,在俯视视角下,连接图案116中的一个设置成位于一对电极焊盘111之间的位置。这样,由水晶元件120传递的热量从电极焊盘111经由正下方的基板110a,再从第二连接图案116b传递至第二连接焊盘115b。因此,这种水晶振子可缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
<第2实施方式>
如图6及图7所示,第2实施方式所述水晶振子具有用于将电极焊盘111与连接端子112电性连接的布线图案213,布线图案213中的一个被设置于与连接焊盘115相同的平面上,并且设置在与安装框体160重叠的位置。
布线图案213由第一布线图案213a、第二布线图案213b、以及第三布线图案213c构成。第一电极焊盘111a与设置于基板110a的第一布线图案213a的一端电性连接。第一布线图案213a的另一端经由第一通孔导体114a,与第三布线图案213c的一端电性连接。第三布线图案213c的另一端与第一接合端子112a电性连接。因此,第一电极焊盘111a与第一接合端子112a电性连接。第2布线图案213b与第1实施方式的第2布线图案113b相同。
第三布线图案213b设置于基板110a的下表面,设置成靠近基板110a的连接焊盘115。即,第三布线图案213c与连接焊盘115b的间隔为50~100μm。这样,由水晶元件120传递的热量将经由第一布线图案213a及第一通孔导体114a,由电极焊盘111传递至第三布线图案213c。然后,由水晶元件120传递的热量从第三布线图案213c经由基板110a的下表面,传递至连接焊盘115。因此,水晶振子可缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
此外,第三布线图案213c设置于与安装框体160重叠的位置。这样,将本实施方式的水晶振子安装于电子设备等的安装基板上时,可减少设置于该安装基板上的布线导体与第三布线图案213c之间产生的寄生电容。因此,可抑制寄生电容附加于水晶元件120,并减少水晶元件120振荡频率变化的情况。第三布线图案213c与安装框体160重叠,因此从下表面观察本实施方式所述水晶振子的封装的平面透视图与图4(b)相同。
本实施方式所述水晶振子具有用于将电极焊盘111与连接端子112电性连接的布线图案213,第三布线图案213c被设置于与连接焊盘115相同的平面上,并且设置在与安装框体160重叠的位置。这样,由水晶元件120传递的热量将经由第一布线图案213a及第一通孔导体114a,由电极焊盘111传递至第三布线图案213c。然后,由水晶元件120传递的热量从第三布线图案213c经由基板110a的下表面,传递至连接焊盘115。因此,水晶振子可缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
此外,本实施方式所述水晶振子中,第三布线图案213c设置于与安装框体160重叠的位置。这样,将本实施方式的水晶振子安装于电子设备等的安装基板上时,可减少设置于该安装基板上的布线导体与第三布线图案213c之间产生的寄生电容。因此,可抑制寄生电容附加于水晶元件120,并减少水晶元件120振荡频率变化的情况。
<第3实施方式>
第3实施方式所述的水晶器件如图8所示,感温元件150以其长边与基板110a的短边平行的方式被安装于基板110a的连接焊盘315,这一点与第1实施方式不同。
连接焊盘315为矩形形状,设置于基板110a下表面的中央附近。如图8所示,连接焊盘315邻接设置,并使连接焊盘315的长边与基板110a的长边平行。连接焊盘315由第一连接焊盘315a与第二连接焊盘315b构成。连接图案316设置于基板110a的下表面,从连接焊盘315向附近的接合端子112引出。
感温元件150安装于基板110a的下表面,并使感温元件150的长边与基板110a的短边平行。这样,与水晶元件120电性连接的第一接合端子112a和第一连接焊盘315a之间的间隔可以增长,与水晶元件120电性连接的第三接合端子112c与第二连接焊盘315b之间的间隔可以增长,因此即使接合感温元件150的导电性接合材料170溢出,也可抑制导电性接合材料170附着的情况。因此,可减少感温元件150和与水晶元件120电性连接的接合端子112之间的短路现象。
<第4实施方式>
第4实施方式所述水晶器件如图9及图10所示,在连接焊盘415和连接图案416之间设有安装焊盘417,这一点与第1实施方式不同。需要说明的是,接合端子112的形状及第2凹部K2的形状等也和第1实施方式不同,但仍标注相同的符号,省略说明。
安装焊盘417为矩形形状,其用于安装感温元件150,并确保导电性接合材料170的量。导电性接合材料170以厚度从安装焊盘417朝向感温元件150的连接端子151逐渐增加的方式形成为倾斜状。即,安装焊盘417上形成了导电性接合材料170的倒角。像这样,通过形成倒角,可提高感温元件150与连接焊盘415以及安装焊盘417之间的接合强度。
此外,在俯视视角下,第二安装焊盘417b设置于一对电极焊盘111(图1~图3)之间的位置。这样,由水晶元件120传递的热量从电极焊盘111经由正下方的基板110a,再从第二安装焊盘417b传递至第二连接焊盘415b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
这里,以俯视基板110a时的长边尺寸为1.2~2.5mm,短边尺寸为1.0~2.0mm为例,说明连接焊盘415及安装焊盘417的大小。连接焊盘415的与基板110a的短边平行的边的长度为0.2~0.5mm,与基板110a的长边平行的边的长度为0.25~0.55mm。安装焊盘417的与基板110a的短边平行的边的长度为0.2~0.5mm,与基板110a的长边平行的边的长度为0.1~0.4mm。这样,安装焊盘417的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度设置成和连接焊盘415的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度相同。因此,在俯视视角下,如图10所示,导电性接合材料170从连接焊盘415朝向安装焊盘417进行接合,因此与现有的水晶振子相比,导电性接合材料170的接合面积更大,可提高接合强度。此外,第一连接焊盘415a与第二连接焊盘415b之间的长度为0.1~0.3mm。
第一连接焊盘415a与第一安装焊盘417a通过设置于基板110a下表面的第一连接图案416a,与第二接合端子112b连接。并且,第二连接焊盘415b及第二安装焊盘417b通过设置于基板110a下表面的第二连接图案416b,与第四接合端子112d连接。
在俯视视角下,第二连接图案416b设置成与第一电极焊盘111a重叠。这样,由水晶元件120传递的热量从第一电极焊盘111经由正下方的基板110a,再从第二连接图案416b传递至第二安装焊盘417b及第二连接焊盘415b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,并进一步增加热传导路径的数量,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
除了安装焊盘417与连接焊盘415等同样形成之外,基板110a的制作方法与第1实施方式相同。
以下说明将感温元件150接合到基板110a的方法。首先,导电性接合材料170例如通过点胶机涂布于连接焊盘415及安装焊盘417。将感温元件150载置于导电性接合材料170上。然后,导电性接合材料170通过加热被熔融接合,使连接端子151的下表面与连接焊盘415接合,安装焊盘417与感温元件150的连接端子151的侧面接合。此时,导电性接合材料170形成为具有厚度从安装焊盘417朝向感温元件150的连接端子151的侧面逐渐增加的倾斜的倒角。因此,感温元件150与一对连接焊盘415及安装焊盘417接合。
本实施方式所述的水晶振子具备:矩形形状的基板110a;框体110b(图1),设置于基板110a的上表面;安装框体160,设置于基板110a的下表面;接合端子112,沿基板110a下表面的外周边缘设置;接合焊盘161(图1),沿安装框体160上表面的外周边缘设置;一对电极焊盘111,在框体110b内设置于基板110a的上表面;一对连接焊盘415,在安装框体160内设置于基板110a的下表面;一对安装焊盘417,设置于基板110a的下表面,与连接焊盘415电性连接;水晶元件120,安装于电极焊盘111;感温元件150,通过导电性接合材料170安装于连接焊盘415及安装焊盘417;及盖体130(图1),接合于框体110b的上表面,其中,接合端子112与接合焊盘415电性接合。这样,水晶振子中,接合感温元件150的导电性接合材料170不仅设置于连接焊盘415,也同时设置于安装焊盘147,因此可确保导电性接合材料170的量,通过形成使导电性接合材料170的厚度从安装焊盘417朝向感温元件150的连接端子151的侧面逐渐增加的倾斜的倒角,从而可提高导电性接合材料170与感温元件150之间的接合强度。
<第5实施方式>
第5实施方式所述的水晶振子如图11及图12所示,具有与第4实施方式的安装焊盘417相同的安装焊盘517。但是,本实施方式中,连接焊盘515及安装焊盘517为矩形形状,连接焊盘515的朝向基板110a中心方向的一条边的长度设置成比安装焊盘517的朝向基板110a中心方向的一条边的长度短,这一点与第4实施方式不同。
连接焊盘515设有一对,在基板110a下表面中心附近邻接。连接焊盘515由第一连接焊盘515a及第二连接焊盘515b构成。导电性接合材料170设置于连接焊盘515的下表面与感温元件150的连接端子151之间。
安装焊盘517为矩形形状,其用于安装感温元件150,确保导电性接合材料170的量。安装焊盘517与连接焊盘515电性连接,设置成比连接焊盘515更靠近基板110a的短边一侧。安装焊盘517由第一安装焊盘517a及第二安装焊盘517b构成。此外,安装焊盘517的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度设置成比连接焊盘515的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度长。这样,在俯视视角下,导电性接合材料170从连接焊盘515朝向安装焊盘517变宽,在此状态下将感温元件150接合于连接焊盘515及安装焊盘517,因此可进一步提高感温元件150的接合强度。连接图案516(第一连接图案516a及第二连接图案516b)例如从安装焊盘517的长边端部延伸。
在俯视视角下,第二安装焊盘517b设置成位于一对电极焊盘111(图1)之间,并且设置成与一对电极焊盘111的一部分重叠。这样,由水晶元件120传递的热量从电极焊盘111经由正下方的第二安装焊盘517b,再从第二安装焊盘517b传递至第二连接焊盘515b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
这里,以俯视基板110a时的长边尺寸为1.2~2.5mm,短边尺寸为1.0~2.0mm为例,说明连接焊盘515及安装焊盘517的大小。连接焊盘515的与基板110a的短边平行的边的长度为0.2~0.5mm,与基板110a的长边平行的边的长度为0.25~0.55mm。安装焊盘517的与基板110a的短边平行的边的长度为0.4~0.7mm,与基板110a的长边平行的边的长度为0.1~0.4mm。这样,安装焊盘517的朝向基板510a的中心方向的一条边的长度设置成比连接焊盘515的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度长。因此,在俯视视角下,如图12所示,导电性接合材料170从连接焊盘515朝向安装焊盘517变宽,在此状态下进行接合,因此可进一步提高接合强度。此外,第一连接焊盘515a与第二连接焊盘515b之间的长度为0.1~0.3mm。
本实施方式所述的水晶振子中,连接焊盘515及安装焊盘517为矩形形状,连接焊盘515的朝向基板110a中心方向的一条边的长度设置成比安装焊盘517的朝向基板110a中心方向的一条边的长度短,从而在俯视视角下,导电性接合材料170从连接焊盘515朝向安装焊盘517变宽,在此状态下将感温元件150接合于连接焊盘515及安装焊盘517,因此可进一步提高感温元件150的接合强度。
本实施方式所述水晶振子中,在俯视视角下,第二安装焊盘517b设置成位于一对电极焊盘111之间,并且设置成与一对电极焊盘111的一部分重叠。这样,由水晶元件120传递的热量从电极焊盘111经由正下方的第二安装焊盘517b,再从第二安装焊盘517b传递至第二连接焊盘515b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
<第6实施方式>
如图13所示,第6实施方式所述水晶振子是第5实施方式与第2实施方式的组合。即,本实施方式所述的水晶振子与第5实施方式同样,具有安装焊盘517。并且,本实施方式所述水晶振子与第2实施方式同样,用于将电极焊盘111(图1)与连接端子112电性连接的布线图案213中的一个(第三布线图案213c)被设置于与连接焊盘515相同的平面上,并且设置在与安装框体160重叠的位置。另外,从上表面观察本实施方式的基板110a的平面透视图与图6(b)相同。此外,第三布线图案213c与安装框体160重叠,因此从下表面观察本实施方式的封装的平面透视图与图11(b)相同。
<第7实施方式>
如图14及图15所示,第7实施方式所述水晶振子是第5实施方式与第3实施方式的组合。即,本实施方式所述的水晶振子与第5实施方式同样,具有安装焊盘717。此外,本实施方式所述水晶振子与第3实施方式同样,感温元件150以其长边与基板110a的短边平行的方式被安装于基板110a的连接焊盘715及安装焊盘717。
连接焊盘715为矩形形状,设置于基板110a下表面的中央附近。连接焊盘715邻接设置,并使连接焊盘715的长边与基板110a的短边平行。连接焊盘715由第一连接焊盘715a与第二连接焊盘715b构成。
安装焊盘717为矩形形状,与连接焊盘715电性连接。此外,安装焊盘717设置成比连接焊盘715更靠近基板110a的长边侧。导电性接合材料170形成有厚度从安装焊盘717朝向感温元件150的连接端子151的侧面逐渐增加的倾斜的倒角。通过这种方式,可提高感温元件150与连接焊盘715以及安装焊盘717之间的接合强度。
此外,在俯视视角下,如图3及图14所示,第二安装焊盘717b被设置于与第一布线图案113a重叠的位置。这样,由水晶元件120传递的热量从第一电极焊盘111a传递至第一布线图案113a,再经由第一布线图案113a正下方的基板110a,从第二安装焊盘717b传递至第二连接焊盘715b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
如图14(a)所示,连接图案716设置于基板110a的下表面,从安装焊盘717向附近的接合端子112引出。第二连接图案716b设置成与第一布线图案113a重叠。这样,由水晶元件120传递的热量从第一电极焊盘111a传递至第一布线图案113a,再经由第一布线图案113a正下方的基板110a,从第二连接图案716b传递至第二安装焊盘717b及第二连接焊盘415b。因此,这种水晶振子可进一步缩短热传导路径,故而水晶元件120的温度与感温元件150的温度近似,可进一步减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
这里,以俯视基板110a时的长边尺寸为1.2~2.5mm,短边尺寸为1.0~2.0mm为例,说明连接焊盘715及安装焊盘717的大小。连接焊盘715的与基板110a的长边平行的边的长度为0.2~0.5mm,与基板110a的短边平行的边的长度为0.25~0.55mm。安装焊盘717的与基板110a的长边平行的边的长度为0.4~0.7mm,与基板110a的短边平行的边的长度为0.1~0.4mm。这样,安装焊盘717的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度设置成比连接焊盘715的朝向基板110a的中心方向的一条边的长度长。因此,在俯视视角下,如图15所示,导电性接合材料170从连接焊盘715朝向安装焊盘717变宽,在此状态下进行接合,因此可进一步提高接合强度。此外,第一连接焊盘715a与第二连接焊盘715b之间的长度为0.1~0.3mm。
<第8实施方式>
如图16~图20所示,第8实施方式所述水晶振子中,第一导电性接合材料170a与第二导电性接合材料170b接合,这一点与第1实施方式不同。另外,外部端子162的形状等也和第1实施方式不同,但仍标注相同的符号,省略说明。
连接焊盘815为矩形形状,用于安装感温元件150。此外,如图18所示,连接焊盘815由第一连接焊盘815a及第二连接焊盘815b构成。第二导电性接合材料170b设置于连接焊盘815的下表面与感温元件150的连接端子151之间。
这里,以俯视基板110a时的长边尺寸为1.2~2.5mm,短边尺寸为1.0~2.0mm为例,说明连接焊盘815的大小。连接焊盘815的与基板110a的短边平行的边的长度为0.2~0.5mm,与基板110a的长边平行的边的长度为0.25~0.55mm。此外,第一连接焊盘815a与第二连接焊盘815b之间的长度为0.1~0.3mm。
第一连接焊盘815a与第二接合端子112b通过设置于基板110a下表面的第一连接图案816a连接。第二连接焊盘815b与第四接合端子112d通过设置于基板110a下表面的第二连接图案816b连接。
将感温元件150接合于连接焊盘815的第二导电性接合材料170b会流入连接图案816,同时,将安装框体160接合于设置在基板110a下表面的接合端子112的第一导电性接合材料170a也会流入连接图案816。由此,如图20(a)所示,第一导电性接合材料170a与第二导电性接合材料170b在连接图案816上接合。由此,感温元件150经由第一导电性接合材料170a及第二导电性接合材料170b与连接焊盘815、连接图案816以及接合端子112接合,因此与现有水晶振子相比,可扩大感温元件150的接合面积,提高感温元件150与封装110之间的接合强度。同样,安装框体160经由第一导电性接合材料170a及第二导电性接合材料170b与接合端子112、连接图案816以及连接焊盘815接合,因此可提高安装框体160与封装110之间的接合强度。
此外,在俯视视角下,如图3及图18所示,第二连接图案816b设置于一对电极焊盘111之间的位置。此外,在俯视视角下,第二连接图案816b的一部分与第一电极焊盘111a重叠。因此,如在第1实施方式及第4实施方式中所述,可减少由感温元件150输出的电压换算得到的温度与实际水晶元件120周围温度之间的差异。
以下说明将安装框体160接合到基板110a的方法。首先,通过例如点胶机或丝网印刷,将第一导电性接合材料170a涂布于第一接合焊盘161a、第二接合焊盘161b、第三接合焊盘161c、以及第四接合焊盘161d。以使基板110a的接合端子112位于涂布在安装框体160的接合焊盘161上的第一导电性接合材料170a上的方式传送基板110a,,将其载置于第一导电性接合材料170a上。这样,通过加热熔融第一导电性接合材料170a,将基板110a的接合端子112接合于接合焊盘161。即,基板110a的第一接合端子112a与第一接合焊盘161a接合,基板110a的第二接合端子112b与第二接合焊盘161b接合。基板110a的第三接合端子112c与第三接合焊盘161c接合,基板110a的第四接合端子112d与第四接合焊盘161d接合。此外,第一导电性接合材料170a通过加热熔融,溢出至比基板110a的陶瓷材料浸润性更好的连接图案816上,冷却固化后,与连接图案816上的第二导电性接合材料170b接合。
如图17及图20所示,感温元件150通过焊锡等第一导电性接合材料170a及第二导电性接合材料170b,安装于设置在基板110a下表面的连接焊盘815、连接图案816以及接合端子112上。
以下说明将感温元件150接合到基板110a的方法。首先,第二导电性接合材料170b例如通过点胶机涂布于连接焊盘815。将感温元件150载置于基板110a的连接焊盘815上涂布的第二导电性接合材料170b上。然后,第二导电性接合材料170b通过加热而熔融接合,溢出至比基板110a的陶瓷材料浸润性更好的连接图案816上,并与从设置于基板110a下表面的接合端子112溢出的连接图案816上的第一导电性接合材料170a接合。因此,感温元件150经由第一导电性接合材料170a以及第二导电性接合材料170b,与一对连接焊盘815、连接图案816以及接合端子112接合。
本发明的实施方式所述的水晶振子具备:矩形形状的基板110a;框体110b,其设置于基板110a的上表面;安装框体160,设置于基板110a的下表面;一对电极焊盘111,设置于基板110a的上表面且在框体110b内;一对连接焊盘815,设置于基板110a的下表面且在安装框体160内;接合端子112,沿基板110a下表面的外周边缘设置;接合焊盘161,沿安装框体160上表面的外周边缘设置,经由第一导电性接合材料170a与接合端子112接合;水晶元件120,安装于电极焊盘111;感温元件150,经由第二导电性接合材料170b安装于连接焊盘815;及盖体130,接合于框体110b的上表面,其中,第一导电性接合材料170a与第二导电性接合材料170b接合。通过这种方式,水晶振子中,接合安装框体160的第一导电性接合材料170a与接合感温元件150的第二导电性接合材料170b接合,因此可确保第一导电性接合材料170a与第二导电性接合材料170b的总量,可提高第一导电性接合材料170a及第二导电性接合材料170b与感温元件150的接合强度。
<第9实施方式>
如图21所示,本实施方式所述水晶振子是第8实施方式与第2实施方式的组合。即,布线图案213中的一个(第三布线图案213c)被设置在与连接焊盘815相同的平面上,并且设置在与安装框体160重叠的位置。另外,第三布线图案213c与安装框体160重叠,因此从下表面观察本实施方式的封装的平面透视图与图18(b)相同。
<第10实施方式>
如图22及图23所示,本实施方式所述水晶器件是第8实施方式与第3实施方式的组合。即,本实施方式所述的水晶振子与第8实施方式同样,第一导电性接合材料170a与第二导电性接合材料170b接合,并且感温元件150以其长边与基板110a的短边平行的方式被安装于基板110a的连接焊盘1015。
连接焊盘1015为矩形形状,设置于基板110a下表面的中央附近。如图22所示,连接焊盘1015邻接设置,并使连接焊盘1015的长边与基板110a的短边平行。连接焊盘1015由第一连接焊盘1015a与第二连接焊盘1015b构成。
如图22(a)所示,连接图案1016(第一布线图案1016a及第二布线图案1016b)设置于基板110a的下表面,从连接焊盘1015向附近的接合端子112引出。第二连接图案1016b设置成与第一布线图案113a(图3)重叠。
这里,以俯视基板310a时的长边尺寸为1.2~2.5mm,短边尺寸为1.0~2.0mm为例,说明连接焊盘1015的大小。连接焊盘1015的与基板110a的长边平行的边的长度为0.2~0.5mm,与基板110a的短边平行的边的长度为0.25~0.55mm。此外,第一连接焊盘1015a与第二连接焊盘1015b之间的长度为0.1~0.3mm。
需要说明的是,本发明不限定于本实施方式,在不脱离本发明要旨的范围内,可进行各种变更、改良。上述实施方式中,是针对使用AT用水晶元件的情况对水晶元件进行的说明,但亦可使用具有基部和由基部侧面向同一方向延伸的两根平板状振动臂部的音叉型弯曲水晶元件。
下面针对水晶元件120的斜切加工方法进行说明。准备具有规定粒度的介质和磨粒的研磨材料、以及形成为规定大小的水晶素板121。将准备好的研磨材料与水晶素板121投入圆筒体,用罩盖堵住圆筒体的开口端部。使放入了研磨材料与水晶素板121的圆筒体以圆筒体的中心轴线为旋转轴旋转时,水晶素板121被研磨材料研磨,从而进行斜切加工。
上述实施方式中,针对框体110b与基板110a同样由陶瓷材料一体形成的情况进行了说明,但框体110b也可采用金属制成。此时,框体经由银-铜等钎材料接合于基板的导体膜。
此外,上述实施方式中,是针对导体部163设置于基板内的情况进行了说明,但导体部163亦可设置于在安装框体160角部设置的切入部的内部。此时,导电部设置成在切入部内印刷导体糊料。
符号说明
110…封装
110a…基板
110b…框体
111…电极焊盘
112…接合端子
113…布线图案
114…通孔导体
115、315、415、515、715、815、1015…连接焊盘
116、316、416、516、716、816、1016…连接图案
118…密封用导体图案
120…水晶元件
121…水晶素板
122…激振用电极
123…引出电极
130…盖体
131…密封部件
140…导电性粘合剂
150…感温元件
151…连接端子
160…安装框体
161…接合焊盘
161…外部端子
162…导体部
K1…第一凹部
K2…第二凹部
H…间隙部
Claims (8)
1.一种水晶振子,其特征在于,具备:
矩形形状的基板;
框体,其设置于所述基板的上表面;
安装框体,其通过使沿该安装框体的上表面外周边缘设置的接合焊盘与沿所述基板的下表面外周边缘设置的接合端子相接合,从而设置于所述基板的下表面;
水晶元件,其安装于电极焊盘,该电极焊盘设置于所述基板的上表面并在由所述框体包围的区域内;
感温元件,其安装于连接焊盘,该连接焊盘设置于所述基板的下表面并在由所述安装框体包围的区域内;以及
盖体,其与所述框体的上表面接合,
在所述安装框体的下表面设有外部端子,所述电极焊盘经由所述接合端子及所述接合焊盘与所述外部端子相连接,且所述连接焊盘不相连接,
所述基板的下表面与所述安装框体的上表面之间形成有能供空气从所述安装框体的内侧流向外侧的间隙部。
2.如权利要求1所述的水晶振子,其特征在于,
在将所述水晶元件与所述感温元件安装于所述基板的状态下,在俯视视角下,所述感温元件位于设置在所述水晶元件中的激振用电极的平面内。
3.如权利要求1所述的水晶振子,其特征在于,
具备用于将所述连接焊盘与所述接合端子电性连接的连接图案,
一对所述电极焊盘沿所述框体的内周边缘的一条边邻接设置,
在俯视视角下,所述连接图案中的一个位于所述一对电极焊盘之间的位置。
4.如权利要求1所述的水晶振子,其特征在于,
具备用于将所述电极焊盘与所述接合端子电性连接的布线图案,
所述布线图案中的一个被设置于与所述连接焊盘相同的平面上,并且设置在与所述安装框体重叠的位置。
5.如权利要求1所述的水晶振子,其特征在于,
具备与所述连接焊盘电性连接、且设置于基板的下表面的安装焊盘,
所述感温元件通过导电性接合材料安装于所述连接焊盘及所述安装焊盘,
所述接合端子与所述接合焊盘电性接合。
6.如权利要求5所述的水晶振子,其特征在于,
所述连接焊盘及所述安装焊盘为矩形形状,
所述连接焊盘的朝向所述基板中心方向的一条边的长度比所述安装焊盘的朝向所述基板中心方向的一条边的长度短。
7.如权利要求5所述的水晶振子,其特征在于,
一对所述电极焊盘沿所述框体的内周边缘的一条边邻接设置,
在俯视视角下,所述安装焊盘位于所述一对电极焊盘之间的位置。
8.如权利要求1所述的水晶振子,其特征在于,具备:
连接所述接合端子与所述接合焊盘的第一导电性接合材料;以及
接合所述连接焊盘与感温元件的第二导电性接合材料,
所述第一导电性接合材料与所述第二导电性接合材料接合。
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