JP2007251727A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器または通信機器に用いられる表面実装型の圧電発振器に関する。 The present invention relates to a surface mount type piezoelectric oscillator used for an electronic device or a communication device.
近年、電子機器や通信機器の携帯性向上の要求から、機器の小型化が急速に進んでいる。このため、これらに用いられる水晶発振器に代表される圧電発振器にも小型化の要求がされている。
例えば、特許文献1に示すような小型化された水晶発振器が知られている。この水晶発振器は、凹状の収容器内にIC(Integrated Circuit)チップが固着され、そのICチップの上に絶縁体の基板を設け、この基板に水晶振動片を導電性接着剤で固着すると共に、この導電性接着剤が収容器の内壁面に設けた導通端子と電気的に接続されている構造である。
In recent years, downsizing of devices is rapidly progressing due to demands for improving portability of electronic devices and communication devices. For this reason, the piezoelectric oscillator represented by the crystal oscillator used for these is also requested | required of size reduction.
For example, a miniaturized crystal oscillator as shown in
しかしながら、上記従来の水晶発振器の構造では、基板と収容器の内壁面との間に隙間があり、この基板と収容器の内壁面との間を導電性接着剤で接続するために、隙間の部分は導電性接着剤で橋渡しする構造となっている。
このため、水晶発振器に振動または落下などによる衝撃が加わった場合、この隙間を橋渡しする導電性接着剤に亀裂または分断などが生じ、水晶振動片と収容器間の電気的接続の信頼性を低下させることが予想される。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、圧電振動片と収容器との電気的接続の信頼性を向上させる小型化された圧電発振器を提供することにある。
However, in the above-described conventional crystal oscillator structure, there is a gap between the substrate and the inner wall surface of the container. In order to connect the substrate and the inner wall surface of the container with a conductive adhesive, The part is structured to be bridged by a conductive adhesive.
For this reason, when an impact due to vibration or dropping is applied to the crystal oscillator, the conductive adhesive that bridges this gap will crack or break, reducing the reliability of the electrical connection between the crystal resonator element and the container. It is expected that
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a miniaturized piezoelectric oscillator that improves the reliability of electrical connection between the piezoelectric vibrating piece and the container. is there.
上記課題を解決するために、本発明の圧電発振器は、底壁と側壁を有する凹部を備え、該凹部に配線が形成された収容器と、前記収容器における前記凹部の底壁に固着され前記配線と接続されるICチップと、前記ICチップを覆うように充填された樹脂部材と、前記樹脂部材上に設けられた導電性接着剤と、前記導電性接着剤に接続される励振電極が設けられた圧電振動片と、前記収容器の上面に配置され前記凹部を気密に封止する蓋体と、を備え、前記導電性接着剤が前記圧電振動片の励振電極と電気的に接続されるとともに、前記収容器における前記凹部の側壁に形成された前記配線と電気的に接続されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a piezoelectric oscillator according to the present invention includes a recess having a bottom wall and a side wall, and wiring is formed in the recess, and is fixed to the bottom wall of the recess in the container. An IC chip connected to the wiring, a resin member filled to cover the IC chip, a conductive adhesive provided on the resin member, and an excitation electrode connected to the conductive adhesive are provided. And a lid that is disposed on the upper surface of the container and hermetically seals the recess, and the conductive adhesive is electrically connected to the excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece. And it is electrically connected with the said wiring formed in the side wall of the said recessed part in the said container.
この構成によれば、収容器の凹部に樹脂部材が充填されているため、凹部の底壁から側壁に至るまで樹脂部材が形成されている。そして、樹脂部材の上面から導電性接着剤を配置して収容器の側壁に設けた配線と接続することができ、従来のように隙間を跨ぐように導電性接着剤を配置する必要がない。このことから、圧電発振器に振動や落下などによる衝撃が加わった場合、導電性接着剤に亀裂または分断などが生ずることなく、圧電振動片と収容器との電気的接続の信頼性を向上させる小型化された圧電発振器を提供することができる。 According to this configuration, since the resin member is filled in the concave portion of the container, the resin member is formed from the bottom wall to the side wall of the concave portion. And a conductive adhesive can be arrange | positioned from the upper surface of a resin member, and it can connect with the wiring provided in the side wall of the container, and it is not necessary to arrange | position a conductive adhesive so that a clearance gap may be straddled conventionally. This makes it possible to improve the reliability of electrical connection between the piezoelectric vibrating piece and the container without cracking or breaking the conductive adhesive when an impact due to vibration or dropping is applied to the piezoelectric oscillator. A piezoelectric oscillator can be provided.
また、本発明では、前記導電性接着剤と接続される前記配線が形成された前記凹部の側壁が斜面状に形成されていることが望ましい。 Moreover, in this invention, it is desirable that the side wall of the said recessed part in which the said wiring connected with the said conductive adhesive was formed in the slope shape.
この構成によれば、凹部の側壁が斜面状に形成されていることから、側壁と樹脂部材との境界部に導電性接着剤が流れやすく、また、配線と導電性接着剤の接触面積が増大し、確実な電気的接続を果たすことができる。 According to this configuration, since the side wall of the recess is formed in a slope shape, the conductive adhesive easily flows to the boundary between the side wall and the resin member, and the contact area between the wiring and the conductive adhesive increases. Thus, a reliable electrical connection can be achieved.
本発明の圧電発振器は、底壁と側壁を有する凹部を備え、該凹部に配線が形成された収容器と、前記収容器における前記凹部の底壁に固着され前記配線と接続されるICチップと、前記ICチップを覆うように充填された樹脂部材と、前記樹脂部材上に形成され前記収容器における前記凹部の側壁に形成された前記配線に接続される補助配線と、前記補助配線上に設けられた導電性接着剤と、前記導電性接着剤に接続される励振電極が設けられた圧電振動片と、前記収容器の上面に配置され前記凹部を気密に封止する蓋体と、を備え、前記導電性接着剤が前記圧電振動片の励振電極と電気的に接続されるとともに、前記補助配線と電気的に接続されていることを特徴とする。 A piezoelectric oscillator according to the present invention includes a recess having a bottom wall and a side wall, and a wiring is formed in the recess, and an IC chip fixed to the bottom wall of the recess in the housing and connected to the wiring. A resin member filled to cover the IC chip, an auxiliary wiring formed on the resin member and connected to the wiring formed on a side wall of the recess in the container, and provided on the auxiliary wiring A conductive adhesive, a piezoelectric vibrating piece provided with an excitation electrode connected to the conductive adhesive, and a lid that is disposed on the upper surface of the container and hermetically seals the recess. The conductive adhesive is electrically connected to the excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece and electrically connected to the auxiliary wiring.
この構成によれば、収容器の凹部に樹脂部材が充填されているため、凹部の底壁から側壁に至るまで樹脂部材が形成されている。そして、樹脂部材上に形成された補助配線が収容器における凹部の側壁に形成された配線に接続している。さらに、この補助配線に導電性接着剤を接続することで、収容器の側壁に設けた配線と電気的接続することができ、従来のように隙間を跨ぐように導電性接着剤を配置する必要がない。このことから、圧電発振器に振動や落下などによる衝撃が加わった場合、導電性接着剤に亀裂または分断などが生ずることなく、圧電振動片と収容器との電気的接続の信頼性を向上させる小型化された圧電発振器を提供することができる。 According to this configuration, since the resin member is filled in the concave portion of the container, the resin member is formed from the bottom wall to the side wall of the concave portion. And the auxiliary | assistant wiring formed on the resin member is connected to the wiring formed in the side wall of the recessed part in a container. Furthermore, by connecting a conductive adhesive to this auxiliary wiring, it can be electrically connected to the wiring provided on the side wall of the container, and it is necessary to dispose the conductive adhesive across the gap as in the past. There is no. This makes it possible to improve the reliability of electrical connection between the piezoelectric vibrating piece and the container without cracking or breaking the conductive adhesive when an impact due to vibration or dropping is applied to the piezoelectric oscillator. A piezoelectric oscillator can be provided.
また、本発明の圧電発振器は、前記導電性接着剤と接続される前記配線が形成された前記凹部の側壁が斜面状に形成されていることが望ましい。 In the piezoelectric oscillator according to the aspect of the invention, it is preferable that a side wall of the concave portion in which the wiring connected to the conductive adhesive is formed in a slope shape.
この構成によれば、樹脂部材上に補助配線を蒸着などで形成する際に、この補助配線と斜面状の側壁に形成された配線との境界部にまで蒸着することができ、補助配線と側壁に形成された配線とを確実に接続することができる。 According to this configuration, when the auxiliary wiring is formed on the resin member by vapor deposition or the like, the auxiliary wiring and the side wall formed on the inclined side wall can be vapor-deposited. It is possible to reliably connect the wiring formed in the above.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。本実施形態では圧電発振器として代表的な水晶発振器を例にとり説明する。
(第1の実施形態)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a typical crystal oscillator will be described as an example of a piezoelectric oscillator.
(First embodiment)
図1は、本実施形態の水晶発振器の構成を示す構成図であり、図1(a)は模式平面図、図1(b)は、模式断面図である。
水晶発振器1は収容器10内に、水晶振動片27とICチップ20とを備えている。収容器10はセラミックなどで形成され、底壁11と側壁12を有する凹部を有し、その底壁11および側壁12には所定の配線14が形成されている。また、収容器10の底面の四隅には外部との接続を可能とする外部接続端子18が設けられ、この外部接続端子18は収容器10の凹部に形成された配線14と接続するように構成されている。
1A and 1B are configuration diagrams showing the configuration of the crystal oscillator of the present embodiment. FIG. 1A is a schematic plan view, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view.
The
収容器10の凹部の底壁11に形成された配線14には、バンプ21を形成したICチップ20がフェイスダウンボンディングされている。そして、ICチップ20の上面を覆うまでエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂が充填されて固化した樹脂部材22が、収容器10の底壁11から側壁12にかけて形成されている。また、この樹脂部材22の表面は平坦に形成されている。
樹脂部材22の上方には励振電極26を形成した水晶振動片27が配置され、樹脂部材22の上に形成したAgペーストなどの導電性接着剤25により水晶振動片27が樹脂部材22上に固着されている。また、導電性接着剤25は収容器10における側壁12の角部の2辺に形成した配線14に接続されている。このようにして、水晶振動片27の励振電極26とICチップ20との電気的接続がなされている。
そして、収容器10の上部に配置された蓋体28により、収容器10の凹部内を減圧雰囲気または不活性ガス雰囲気に保って気密封止されている。
なお、ICチップ20には水晶振動片27を励振させる発振回路が構成され、場合により温度補償回路、PLL回路、記憶回路などを含んでいる。
An
A
And the inside of the recessed part of the
The
以上、本実施形態の水晶発振器1は、収容器10の凹部に樹脂部材22が充填されているため、凹部の底壁11から側壁12に至るまで樹脂部材22が形成されている。そして、樹脂部材22の上面から導電性接着剤25を配置して収容器10の側壁12に設けた配線14と接続することができ、従来のように隙間を跨ぐように導電性接着剤を配置する必要がない。このことから、水晶発振器1に振動または落下などによる衝撃が加わった場合、導電性接着剤25に亀裂または分断などが生ずることなく、水晶振動片27と収容器10との電気的接続の信頼性を向上させる小型化された水晶発振器1を提供することができる。
(第1の実施形態の変形例1)
As described above, in the
(
次に、上記第1の実施形態の変形例1について説明する。
図2は変形例1の構成を示す模式平面図である。第1の実施形態と同じ構成部については同符号を付し、説明を省略する。
この変形例1の水晶発振器2では、収容器10の側壁12に形成した配線15が、水晶振動片27の幅方向の辺に近接する側壁12に対向するように設けられている。そして、樹脂部材22上に形成されたAgペーストなどの導電性接着剤25が、水晶振動片27の励振電極26と接続されると共に、収容器10の側壁12に形成された配線15と接続されている。
Next,
FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the first modification. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the
このように、上記変形例1では、水晶振動片27を収容器10の凹部に配置したときに、水晶振動片27と側壁12との間隔が狭い場合に特に有効であり、導電性接着剤25を少量配置しても水晶振動片27と配線15との接続を確実に行うことができる。
(第1の実施形態の変形例2)
As described above, the first modification is particularly effective when the
(
次に、第1の実施形態の変形例2について説明する。
図3は変形例2における水晶発振器の構成を示す模式断面図である。第1の実施形態と同じ構成部については同符号を付し、説明を省略する。
この変形例2の水晶発振器3は、収容器10の凹部を形成する側壁12の一面が凹部の上方に行くに従い開口面積を増大させるような斜面状に形成され、この斜面状の側壁12に配線16が形成されている。この点が第1の実施形態と異なる。そして、樹脂部材22上に形成されたAgペーストなどの導電性接着剤25が、水晶振動片27の励振電極26と接続されると共に、収容器10の斜面状の側壁12に形成された配線16と接続されている。
Next,
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the crystal oscillator in the second modification. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The crystal oscillator 3 of the second modified example is formed in a slope shape in which one surface of the
このように、斜面状の側壁12に配線16が形成されていることから、側壁12と樹脂部材22との境界部に導電性接着剤25が流れやすく、また、配線16と導電性接着剤25の接触面積が増大し、確実な電気的接続を果たすことができる。
(第2の実施形態)
Thus, since the
(Second Embodiment)
次に、第2の実施形態の水晶発振器について説明する。
図4は、本実施形態の水晶発振器の構成を示す構成図であり、図4(a)は模式平面図、図4(b)は、模式断面図である。
水晶発振器4は収容器30内に、水晶振動片47とICチップ40とを備えている。収容器30はセラミックなどで形成され、底壁31と側壁32を有する凹部を有し、その底壁31および側壁32には所定の配線34が形成されている。また、収容器30の底面の四隅には外部との接続を可能とする外部接続端子38が設けられ、この外部接続端子38は収容器30の凹部に形成された配線34と接続するように構成されている。
Next, a crystal oscillator according to a second embodiment will be described.
4A and 4B are configuration diagrams showing the configuration of the crystal oscillator according to the present embodiment. FIG. 4A is a schematic plan view, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view.
The crystal oscillator 4 includes a
収容器30の凹部の底壁31に形成された配線34には、バンプ41を形成したICチップ40がフェイスダウンボンディングされている。そして、ICチップ40の上面を覆うまでエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂が充填されて固化した樹脂部材42が、収容器30の底壁31から側壁32にかけて形成されている。また、この樹脂部材42の表面は平坦に形成されている。
さらに、樹脂部材42の表面には補助電極43が蒸着などの方法により形成され、この補助電極43は収容器30の側壁32に形成された配線34に接続されている。
樹脂部材42の上方には励振電極46を形成した水晶振動片47が配置され、補助電極43の上に形成したAgペーストなどの導電性接着剤45により水晶振動片47が樹脂部材42上に固着されている。このようにして、水晶振動片47の励振電極46とICチップ40との電気的接続がなされている。
そして、収容器30の上部に配置された蓋体48により、収容器30の凹部内を減圧雰囲気または不活性ガス雰囲気に保って気密封止されている。
なお、ICチップ40には水晶振動片47を励振させる発振回路が構成され、場合により温度補償回路、PLL回路、記憶回路などを含んでいる。
An
Further, an
A
And by the
The
以上、本実施形態の水晶発振器4は、収容器30の凹部に樹脂部材42が充填されているため、凹部の底壁31から側壁32に至るまで樹脂部材42が形成されている。そして、樹脂部材42上に形成された補助配線43が収容器30における凹部の側壁32に形成された配線34に接続している。さらに、この補助配線43に導電性接着剤45を接続することで、収容器30の側壁32に設けた配線34と電気的接続することができ、従来のように隙間を跨ぐように導電性接着剤を配置する必要がない。このことから、水晶発振器4に振動または落下などによる衝撃が加わった場合、導電性接着剤45に亀裂または分断などが生ずることなく、水晶振動片47と収容器30との電気的接続の信頼性を向上させる小型化された水晶発振器4を提供することができる。
(第2の実施形態の変形例1)
As described above, in the crystal oscillator 4 of the present embodiment, since the
(
次に、上記第2の実施形態の変形例1について説明する。
図5は変形例1の構成を示す模式平面図である。第2の実施形態と同じ構成部については同符号を付し、説明を省略する。
この変形例の水晶発振器5では、収容器30の側壁32に形成した配線35が、水晶振動片47の幅方向の辺に近接する側壁32に対向するように設けられている。そして、樹脂部材42上に形成された補助配線43が収容器30における凹部の側壁32に形成された配線35に接続している。さらに、補助配線43上に形成されたAgペーストなどの導電性接着剤45が、水晶振動片47の励振電極46と接続されている。
Next,
FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the first modification. The same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In the
このように、対向する側壁32に配線35を設けて、樹脂部材42上から補助配線43にて接続しても良く、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第2の実施形態の変形例2)
As described above, the
(
次に、第2の実施形態の変形例2について説明する。
図6は変形例2における水晶発振器の構成を示す模式断面図である。第2の実施形態と同じ構成部については同符号を付し、説明を省略する。
この変形例2の水晶発振器6は、収容器30の凹部を形成する側壁32の一面が凹部の上方に行くに従い開口面積を増大させるような斜面状に形成され、この斜面状の側壁32に配線36が形成されている。この点が第2の実施形態と異なる。そして、樹脂部材42上に形成された補助配線43が収容器30における凹部の側壁32に形成された配線36に接続している。さらに、補助配線43上に形成されたAgペーストなどの導電性接着剤45が、水晶振動片47の励振電極46と接続されている。
Next,
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the crystal oscillator in the second modification. The same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The crystal oscillator 6 of the second modified example is formed in a slope shape in which one surface of the
このように、斜面状の側壁32に配線36が形成されていることから、樹脂部材42上に補助配線43を蒸着などで形成する際に、この補助配線43と斜面状の側壁32に形成された配線36との境界部にまで蒸着することができ、補助配線43と側壁32に形成された配線36とを確実に接続することができる。
Thus, since the
なお、第2の実施形態およびその変形例1,2では補助電極上に導電性接着剤を配置したが、補助電極を含み側壁の電極にまで及んで導電性接着剤を配置して電気的接続を行っても良い。
In the second embodiment and its
また、上記実施形態では圧電振動片として水晶振動片を用いて説明したが、水晶振動片に代えてタンタル酸リチウム(LiTaO3)またはニオブ酸リチウム(LiNbO5)などの圧電材料で形成した振動片を利用しても良い。 Further, in the above embodiment, the description has been given using the quartz crystal vibrating piece as the piezoelectric vibrating piece. However, the vibrating piece formed of a piezoelectric material such as lithium tantalate (LiTaO 3 ) or lithium niobate (LiNbO 5 ) instead of the quartz crystal vibrating piece. May be used.
1,2,3,4,5,6…水晶発振器、10…収容器、11…底壁、12…側壁、14,15,16…配線、20…ICチップ、22…樹脂部材、25…導電性接着剤、26…励振電極、27…水晶振動片、28…蓋体、30…収容器、31…底壁、32…側壁、34,35,36…配線、40…ICチップ、42…樹脂部材、45…導電性接着剤、46…励振電極、47…水晶振動片、48…蓋体、43…補助配線。
1, 2, 3, 4, 5, 6 ... crystal oscillator, 10 ... container, 11 ... bottom wall, 12 ... side wall, 14, 15, 16 ... wiring, 20 ... IC chip, 22 ... resin member, 25 ... conductive Adhesive agent, 26 ... excitation electrode, 27 ... crystal vibrating piece, 28 ... lid, 30 ... container, 31 ... bottom wall, 32 ... side wall, 34,35,36 ... wiring, 40 ... IC chip, 42 ...
Claims (4)
前記収容器における前記凹部の底壁に固着され前記配線と接続されるICチップと、
前記ICチップを覆うように充填された樹脂部材と、
前記樹脂部材上に設けられた導電性接着剤と、
前記導電性接着剤に接続される励振電極が設けられた圧電振動片と、
前記収容器の上面に配置され前記凹部を気密に封止する蓋体と、を備え、
前記導電性接着剤が前記圧電振動片の励振電極と電気的に接続されるとともに、前記収容器における前記凹部の側壁に形成された前記配線と電気的に接続されていることを特徴とする圧電発振器。 A container having a recess having a bottom wall and a side wall, and wiring formed in the recess;
An IC chip fixed to the bottom wall of the recess in the container and connected to the wiring;
A resin member filled to cover the IC chip;
A conductive adhesive provided on the resin member;
A piezoelectric vibrating piece provided with an excitation electrode connected to the conductive adhesive;
A lid disposed on the upper surface of the container and hermetically sealing the recess,
The piezoelectric is characterized in that the conductive adhesive is electrically connected to an excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece and is electrically connected to the wiring formed on the side wall of the recess in the container. Oscillator.
前記導電性接着剤と接続される前記配線が形成された前記凹部の側壁が斜面状に形成されていることを特徴とする圧電発振器。 The piezoelectric oscillator according to claim 1,
A piezoelectric oscillator, wherein a side wall of the recess in which the wiring connected to the conductive adhesive is formed is formed in a slope shape.
前記収容器における前記凹部の底壁に固着され前記配線と接続されるICチップと、
前記ICチップを覆うように充填された樹脂部材と、
前記樹脂部材上に形成され前記収容器における前記凹部の側壁に形成された前記配線に接続される補助配線と、
前記補助配線上に設けられた導電性接着剤と、
前記導電性接着剤に接続される励振電極が設けられた圧電振動片と、
前記収容器の上面に配置され前記凹部を気密に封止する蓋体と、を備え、
前記導電性接着剤が前記圧電振動片の励振電極と電気的に接続されるとともに、前記補助配線と電気的に接続されていることを特徴とする圧電発振器。 A container having a recess having a bottom wall and a side wall, and wiring formed in the recess;
An IC chip fixed to the bottom wall of the recess in the container and connected to the wiring;
A resin member filled to cover the IC chip;
An auxiliary wiring connected to the wiring formed on the resin member and formed on the side wall of the recess in the container;
A conductive adhesive provided on the auxiliary wiring;
A piezoelectric vibrating piece provided with an excitation electrode connected to the conductive adhesive;
A lid disposed on the upper surface of the container and hermetically sealing the recess,
The piezoelectric oscillator, wherein the conductive adhesive is electrically connected to the excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece and is electrically connected to the auxiliary wiring.
前記導電性接着剤と接続される前記配線が形成された前記凹部の側壁が斜面状に形成されていることを特徴とする圧電発振器。
The piezoelectric oscillator according to claim 3, wherein
A piezoelectric oscillator, wherein a side wall of the recess in which the wiring connected to the conductive adhesive is formed is formed in a slope shape.
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