JP5240931B2 - Piezoelectric vibrator and piezoelectric oscillator - Google Patents

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Description

本発明は、電子機器に用いられる圧電振動子及び圧電発振器に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrator and a piezoelectric oscillator used in electronic equipment.

従来より、電子機器には圧電振動子や圧電発振器が用いられている。例えば、圧電振動子の代表的なものとして、水晶を用いた種々の水晶振動子が開発されている。
ここで、圧電振動子である水晶振動子について説明する。
水晶振動子は、水晶片に電極が形成された水晶振動素子と、水晶振動素子が搭載される素子搭載部材と、水晶振動素子を気密封止する蓋部材とから主に構成される。 Conventionally, piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators have been used in electronic devices. For example, as a typical piezoelectric vibrator, various quartz vibrators using quartz have been developed.
Here, a crystal resonator that is a piezoelectric resonator will be described.
The crystal resonator is mainly composed of a crystal resonator element in which an electrode is formed on a crystal piece, an element mounting member on which the crystal resonator element is mounted, and a lid member that hermetically seals the crystal resonator element.

この水晶振動子は、水晶片の表裏面において対向するように水晶片に電極が設けられた水晶振動素子を収納し保護する素子搭載部材の形状の違いによって、大きく分けて２種類のものが開発されている。かかる水晶振動子の構成には、一例として、容器となる素子搭載部材に形成された凹部に前記水晶振動素子を搭載し平板状の蓋部材を素子搭載部材に接合した構造の水晶振動子と、平板状のベースと呼ばれる素子搭載部材上に前記水晶振動素子を搭載し凹部を有する蓋部材を素子搭載部材に接合した構造の水晶振動子とがある（例えば、特許文献１参照）。   There are two types of quartz crystal resonators, depending on the difference in the shape of the element mounting member that houses and protects the crystal resonator element with electrodes provided on the crystal piece so that they face each other on the front and back surfaces of the crystal piece. Has been. As an example of the configuration of such a crystal resonator, a crystal resonator having a structure in which the crystal resonator element is mounted in a recess formed in an element mounting member serving as a container and a flat lid member is joined to the element mounting member; There is a crystal resonator having a structure in which the crystal resonator element is mounted on an element mounting member called a flat base and a lid member having a recess is joined to the element mounting member (see, for example, Patent Document 1).

前者の水晶振動子は、圧電振動素子である水晶振動素子を保護する素子搭載部材として、凹部が形成された素子搭載部材が用いられる。この素子搭載部材は、例えば、セラミックからなる平板を１層目とし、その平板上に、２層目としてセラミックからなる枠を積層して凹部が形成されている。   In the former crystal resonator, an element mounting member in which a concave portion is formed is used as an element mounting member for protecting the crystal vibration element which is a piezoelectric vibration element. In this element mounting member, for example, a flat plate made of ceramic is used as the first layer, and a concave portion is formed on the flat plate by laminating a frame made of ceramic as the second layer.

この素子搭載部材は、凹部が設けられる主面上に金属膜からなるメタライズ層が形成されている。また、素子搭載部材は、凹部内に露出する基板上に搭載パッドが設けられている。その搭載パッドには、導電性接着剤を介して水晶片に電極が形成された水晶振動素子が搭載される。
水晶振動素子は、水晶の両主面である表裏面において、互いに向かい合う位置に電極が形成されている。また、水晶片には、これら電極のそれぞれから水晶片の一方の端部まで引回された２つ一対の引回しパターンが形成されている。これら引回しパターンは、互いに向かい合わない位置となるように設けられている。 In this element mounting member, a metallized layer made of a metal film is formed on the main surface where the recess is provided. The element mounting member is provided with a mounting pad on the substrate exposed in the recess. The mounting pad is mounted with a crystal resonator element in which an electrode is formed on a crystal piece via a conductive adhesive.
In the crystal resonator element, electrodes are formed at positions facing each other on the front and back surfaces which are both main surfaces of the crystal. Further, the crystal piece is formed with two pairs of drawing patterns drawn from each of these electrodes to one end of the crystal piece. These routing patterns are provided so as not to face each other.

蓋部材は、平板状に形成されており、前記素子搭載部材のメタライズ層と対応する位置に封止材が設けられている。
これにより、水晶振動子は、前記水晶振動素子を搭載した前記素子搭載部材のメタライズ層と前記蓋部材の封止材とを接合することにより形成される。 The lid member is formed in a flat plate shape, and a sealing material is provided at a position corresponding to the metallized layer of the element mounting member.
Accordingly, the crystal resonator is formed by bonding the metallized layer of the element mounting member on which the crystal resonator element is mounted and the sealing material of the lid member.

このように構成される水晶振動子に用いられる水晶振動子素子は、例えば、平板状の水晶片に代えて、水晶片が音叉型に形成された水晶振動素子を素子搭載部材に搭載する場合もある。この水晶振動子は、角速度センサとして用いることができる。
この場合の電極は、音叉を構成する一方の腕部において、外周面となる４面のうち対向する２面毎に同極同士が設けられ、他方の腕部において、対向する２面に異極電極同士が並ぶように設けられている（例えば、特許文献２参照）。 The crystal resonator element used for the crystal resonator configured as described above may be, for example, a case where a crystal resonator element in which a crystal piece is formed in a tuning fork shape is mounted on an element mounting member instead of a flat plate-shaped crystal piece. is there. This crystal resonator can be used as an angular velocity sensor.
In this case, the electrodes having the same polarity are provided for every two opposing surfaces of the four outer peripheral surfaces in one arm part constituting the tuning fork, and different polarities are provided on the two opposing surfaces in the other arm part. The electrodes are arranged so that the electrodes are aligned (see, for example, Patent Document 2).

なお、水晶振動子に、少なくとも発振回路を備えた集積回路素子を電気的に接続して構成した圧電発振器が、種々、提案されている。   Various piezoelectric oscillators have been proposed in which an integrated circuit element including at least an oscillation circuit is electrically connected to a crystal resonator.

例えば、前記集積回路素子を搭載した容器を前記圧電振動子に機械的・電気的に接続した構造の圧電発振器（例えば、特許文献３参照）、平板状の基板部の両主面に枠部を設けて２つの凹部に圧電振動素子である水晶振動素子と集積回路素子とを搭載した構造の圧電発振器（例えば、特許文献４参照）、圧電振動子の素子搭載部材において凹部が設けられる主面とは反対側の主面に集積回路素子を搭載しつつ四隅から脚状の通電部を設けて外部端子とした構造の圧電発振器（例えば、特許文献５参照）などが提案されている。   For example, a piezoelectric oscillator having a structure in which a container on which the integrated circuit element is mounted is mechanically and electrically connected to the piezoelectric vibrator (see, for example, Patent Document 3), and frame portions on both main surfaces of a flat substrate portion. A piezoelectric oscillator having a structure in which a quartz resonator element and an integrated circuit element, which are piezoelectric resonator elements, are mounted in two recesses (see, for example, Patent Document 4), a main surface on which a recess is provided in an element mounting member of a piezoelectric vibrator; A piezoelectric oscillator having a structure in which an integrated circuit element is mounted on the opposite main surface and leg-shaped current-carrying portions are provided from four corners to serve as external terminals has been proposed (for example, see Patent Document 5).

特開２００７−３２４８５２号公報JP 2007-324852 A 特開２００５−１５６３９５号公報JP 2005-156395 A 特開２００９−０１６９５７号公報JP 2009-016957 A 特開２００９−０１６９５０号公報JP 2009-016950 A 特開２００９−０１６９４９号公報JP 2009-016949 A

ところで、近年では、電子機器の小型化に伴い、その電子機器に搭載される電子部品も小型化されてきている。電子部品である圧電振動子及び圧電発振器も例外ではなく、小型化されてきている。
このような状況において、素子搭載部材に搭載される水晶振動素子等の圧電振動素子は、従来よりも小型に形成されることとなるが、圧電効果による圧電振動素子の振動を阻害しないように保持することは困難になってきている。 By the way, in recent years, with the miniaturization of electronic devices, electronic components mounted on the electronic devices have also been miniaturized. Piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators, which are electronic components, are no exception and have been miniaturized.
In such a situation, a piezoelectric vibration element such as a quartz crystal vibration element mounted on the element mounting member is formed to be smaller than the conventional one, but is held so as not to hinder the vibration of the piezoelectric vibration element due to the piezoelectric effect. It has become difficult to do.

例えば、圧電振動子及び圧電発振器において、内部に備える圧電振動素子を落下による衝撃に耐えられるようにするには、導電性接着剤の塗布量を多くする必要があるが、この導電性接着剤の塗布量を多くすると、圧電振動素子の振動部分に導電性接着剤が入り込んでしまい、振動漏れの原因となる恐れがある。
また、導電性接着剤の塗布量を少なくすると、搭載パッドから圧電振動素子が剥がれる恐れがある。振動漏れを起こさない程度の量で導電性接着剤を用いた場合、落下による衝撃は、圧電振動素子が導電性接着剤から剥がれるか、又は、硬化した導電性接着剤が搭載パッドから剥がれることにより、衝撃によるエネルギーが吸収されると考察される。したがって、導電性接着剤による圧電振動素子の素子搭載部材への搭載が困難になってきている。 For example, in a piezoelectric vibrator and a piezoelectric oscillator, it is necessary to increase the coating amount of the conductive adhesive in order to withstand the impact caused by dropping the piezoelectric vibration element provided therein. If the coating amount is increased, the conductive adhesive may enter the vibrating portion of the piezoelectric vibrating element, which may cause vibration leakage.
Further, if the application amount of the conductive adhesive is reduced, the piezoelectric vibration element may be peeled off from the mounting pad. When the conductive adhesive is used in an amount that does not cause vibration leakage, the impact due to dropping may be caused by the piezoelectric vibrating element being peeled off from the conductive adhesive or the cured conductive adhesive being peeled off from the mounting pad. It is considered that the energy by impact is absorbed. Therefore, it has become difficult to mount the piezoelectric vibration element on the element mounting member using the conductive adhesive.

そこで、本発明は、小型化に対応し圧電振動素子の振動漏れや剥がれを防ぎ、圧電振動素子の素子搭載部材への搭載が容易となる圧電振動子及び圧電発振器を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator and a piezoelectric oscillator that can be easily mounted on an element mounting member of a piezoelectric vibration element by preventing vibration leakage and peeling of the piezoelectric vibration element in response to downsizing. .

前記課題を解決するため、本発明は、圧電振動子であって、圧電振動素子と、この圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載パッドと外部端子とを有する素子搭載部材と、それぞれの前記圧電振動素子搭載パッドに設けられる接合用パッドと、前記圧電振動素子の周囲を気密の環境に維持するための蓋部材とを備え、前記接合用パッドが、前記圧電振動素子搭載パッド上に設けられるポリイミド又はシリコンからなる樹脂層と、この樹脂層の上に設けられる金属層と、前記樹脂層を貫通し前記圧電振動素子搭載パッドと前記金属層とを接続する導体部とを備え、前記接合用パッドが導電性接着剤を介して前記圧電振動素子と電気的に接続されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a piezoelectric vibrator, a piezoelectric vibration element, an element mounting member having a piezoelectric vibration element mounting pad on which the piezoelectric vibration element is mounted, and an external terminal, and each of the piezoelectric elements. A bonding pad provided on the vibration element mounting pad and a lid member for maintaining the periphery of the piezoelectric vibration element in an airtight environment, and the bonding pad is provided on the piezoelectric vibration element mounting pad. Alternatively, the bonding pad includes a resin layer made of silicon, a metal layer provided on the resin layer, and a conductor portion that passes through the resin layer and connects the piezoelectric vibration element mounting pad and the metal layer. Is electrically connected to the piezoelectric vibration element through a conductive adhesive.

また、本発明は、圧電発振器であって、少なくとも発振回路を有する集積回路素子と、圧電振動素子と、この圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載パッドと外部端子と前記集積回路素子を搭載する集積回路素子搭載パッドとを有する素子搭載部材と、それぞれの前記圧電振動素子搭載パッドに設けられる接合用パッドと、前記圧電振動素子の周囲を気密の環境に維持するための蓋部材とを備え、前記接合用パッドが、前記圧電振動素子搭載パッド上に設けられるポリイミド又はシリコンからなる樹脂層と、この樹脂層の上に設けられる金属層と、前記樹脂層を貫通し前記圧電振動素子搭載パッドと前記金属層とを接続する導体部とを備え、前記接合用パッドが導電性接着剤を介して前記圧電振動素子と電気的に接続されることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric oscillator including at least an integrated circuit element having an oscillation circuit, a piezoelectric vibration element, a piezoelectric vibration element mounting pad mounting the piezoelectric vibration element, an external terminal, and the integrated circuit element. An element mounting member having an integrated circuit element mounting pad; a bonding pad provided on each of the piezoelectric vibration element mounting pads; and a lid member for maintaining the periphery of the piezoelectric vibration element in an airtight environment, The bonding pad includes a resin layer made of polyimide or silicon provided on the piezoelectric vibration element mounting pad, a metal layer provided on the resin layer, and the piezoelectric vibration element mounting pad penetrating the resin layer. A conductor portion for connecting to the metal layer, wherein the bonding pad is electrically connected to the piezoelectric vibration element via a conductive adhesive. .

本発明の圧電振動子によれば、圧電振動素子の端部に引回された引回しパターンと接合用パッドの金属層とに導電性接着剤を付けた状態でも、ポリイミド又はシリコンからなる樹脂層が落下による衝撃を受けて撓むことにより、圧電振動素子が剥がれるのを防ぐことができる。
また、過度に導電性接着剤を用いる必要がないので、圧電振動素子の振動部分に導電性接着剤が入り込むことがないため、振動漏れを防ぐことができる。
また、接合用パッドが、樹脂層を厚み方向に貫通する導体部を備えているため、圧電振動素子と圧電振動素子搭載パッドとを電気的に接続させることができる。 According to the piezoelectric vibrator of the present invention, a resin layer made of polyimide or silicon even in a state in which a conductive adhesive is attached to a drawing pattern drawn to the end of the piezoelectric vibration element and a metal layer of the bonding pad. The piezoelectric vibration element can be prevented from being peeled off due to bending due to the impact of dropping.
In addition, since it is not necessary to use a conductive adhesive excessively, the conductive adhesive does not enter the vibrating portion of the piezoelectric vibration element, so that vibration leakage can be prevented.
In addition, since the bonding pad includes a conductor portion that penetrates the resin layer in the thickness direction, the piezoelectric vibration element and the piezoelectric vibration element mounting pad can be electrically connected.

本発明の圧電発振器によれば、圧電振動素子の端部に引回された引回しパターンと接合用パッドの金属層とに導電性接着剤を付けた状態でも、ポリイミド又はシリコンからなる樹脂層が落下による衝撃を受けて撓むことにより、圧電振動素子が剥がれるのを防ぐことができる。
また、過度に導電性接着剤を用いる必要がないので、圧電振動素子の振動部分に導電性接着剤が入り込むことがないため、振動漏れを防ぐことができる。
また、接合用パッドが、樹脂層を厚み方向に貫通する導体部を備えているため、圧電振動素子と圧電振動素子搭載パッドとを電気的に接続させることができる。 According to the piezoelectric oscillator of the present invention, the resin layer made of polyimide or silicon is formed even when the conductive pattern is attached to the drawing pattern drawn to the end of the piezoelectric vibration element and the metal layer of the bonding pad. The piezoelectric vibration element can be prevented from being peeled off by being bent by receiving an impact due to dropping.
In addition, since it is not necessary to use a conductive adhesive excessively, the conductive adhesive does not enter the vibrating portion of the piezoelectric vibration element, so that vibration leakage can be prevented.
In addition, since the bonding pad includes a conductor portion that penetrates the resin layer in the thickness direction, the piezoelectric vibration element and the piezoelectric vibration element mounting pad can be electrically connected.

本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子の一例を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing an example of a piezoelectric vibrator concerning a first embodiment of the present invention. は図１のＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. （ａ）は素子塔載部材となるウェハに導電性膜を設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は樹脂層を設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｃ）は接合用パッドとなる部分にレジストを設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｄ）はエッチングにより接合用パッドの樹脂層を形成した状態の一例を示す概念図であり、（ｅ）は導電性膜をさらに設けた状態の一例を示す概念図である。(A) is a conceptual diagram which shows an example of the state which provided the electroconductive film in the wafer used as an element mounting member, (b) is a conceptual diagram which shows an example of the state which provided the resin layer, (c) FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a state in which a resist is provided in a portion to be a bonding pad, (d) is a conceptual diagram showing an example of a state in which a resin layer of the bonding pad is formed by etching, and (e). These are the conceptual diagrams which show an example of the state which further provided the electroconductive film. （ａ）は図３（ｅ）に続く工程を示し、さらにレジストを設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はエッチングにより搭載パッドと金属膜とを形成した状態の一例を示す概念図であり、（ｃ）は接合用パッドに圧電振動素子を搭載した状態の一例を示す概念図であり、（ｄ）は蓋部材を素子塔載部材に接合した状態の一例を示す概念図である。FIG. 3A is a conceptual diagram illustrating an example of a state in which a resist is provided after the step subsequent to FIG. 3E, and FIG. 4B illustrates an example of a state in which a mounting pad and a metal film are formed by etching. It is a conceptual diagram, (c) is a conceptual diagram which shows an example of the state which mounted the piezoelectric vibration element in the bonding pad, (d) is a conceptual diagram which shows an example of the state which joined the cover member to the element mounting member. It is. 本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the piezoelectric oscillator which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the piezoelectric oscillator which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the piezoelectric oscillator which concerns on 4th embodiment of this invention.

次に、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明に用いる図面では、説明を明確にするために、一部誇張して記載した構成が示されている。また、各実施形態の説明において、同一要素には同一符号を記載し、重複した説明を省略する。   Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. Note that in the drawings used for description, a partially exaggerated configuration is shown for the sake of clarity. Moreover, in description of each embodiment, the same code | symbol is described to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子の一例を示す分解斜視図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
なお、図２は、図の複雑さを回避するために、圧電振動素子２０の構成を簡略して図示している。
図１に示すように、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、素子搭載部材１０Ａと、圧電振動素子２０と、蓋部材３０と、接合用パッド４０とから主に構成されている。 (First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of the piezoelectric vibrator according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 2 shows a simplified configuration of the piezoelectric vibration element 20 in order to avoid the complexity of the drawing.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention is mainly composed of an element mounting member 10A, a piezoelectric vibration element 20, a lid member 30, and a bonding pad 40. ing.

図１に示すように、圧電振動素子２０は、例えば、水晶からなり音叉構造となっている。
例えば、圧電振動素子２０は、基部２１とこの基部２１の両端から平行に延出する２つ一対の四角柱状の腕部２２とで音叉構造を形成している。また、圧電振動素子２０は、基部２１と腕部２２とに導電性膜からなる配線パターン２３が設けられている。 As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibration element 20 is made of, for example, quartz and has a tuning fork structure.
For example, the piezoelectric vibration element 20 forms a tuning fork structure with a base portion 21 and two pairs of quadrangular columnar arm portions 22 extending in parallel from both ends of the base portion 21. Further, the piezoelectric vibration element 20 is provided with a wiring pattern 23 made of a conductive film on a base portion 21 and an arm portion 22.

配線パターン２３は、励振電極部２３Ａと搭載端子部２３Ｂと引回しパターン２３Ｃとを有する。例えば、配線パターン２３は、腕部２２、２２において、同極となる導電性膜が互いに向かい合うように設けられる励振電極部２３Ａを有する。また、配線パターン２３は、基部２１において、異極となる導電性膜が並んで設けられる搭載端子部２３Ｂを有する。さらに、配線パターン２３は、同極となる励振電極部２３Ａと搭載端子部２３Ｂとを電気的に接続する引回しパターン２３Ｃを有する。   The wiring pattern 23 includes an excitation electrode portion 23A, a mounting terminal portion 23B, and a routing pattern 23C. For example, the wiring pattern 23 has excitation electrode portions 23A provided in the arm portions 22 and 22 so that conductive films having the same polarity face each other. In addition, the wiring pattern 23 has a mounting terminal portion 23 </ b> B in which conductive films having different polarities are provided side by side at the base portion 21. Further, the wiring pattern 23 has a routing pattern 23C that electrically connects the excitation electrode portion 23A having the same polarity and the mounting terminal portion 23B.

図１及び図２（ａ）に示すように、素子搭載部材１０Ａは、例えばセラミックからなり、平面視四角形に形成されている。この素子搭載部材１０Ａは、一方の主面に２つ一対の圧電振動素子搭載パッドＰが設けられ、他方の主面の四隅に外部端子Ｇが設けられている。
これら４つの外部端子Ｇのうち所定の２つの外部端子Ｇは、内部配線（図示せず）を介して圧電振動素子搭載パッドＰと電気的に接続されている。この圧電振動素子搭載パッドＰに後述する接合用パッド４０が設けられる。
また、素子搭載部材１０Ａの圧電振動素子搭載パッドＰが形成されている一方の主面には、後述する蓋部材３０を接合するための金属膜Ｍが設けられている。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the element mounting member 10A is made of, for example, ceramic and is formed in a square shape in plan view. In this element mounting member 10A, two pairs of piezoelectric vibration element mounting pads P are provided on one main surface, and external terminals G are provided at four corners of the other main surface.
Among these four external terminals G, two predetermined external terminals G are electrically connected to the piezoelectric vibration element mounting pad P via internal wiring (not shown). The piezoelectric vibration element mounting pad P is provided with a bonding pad 40 described later.
Further, a metal film M for joining a lid member 30 described later is provided on one main surface of the element mounting member 10A on which the piezoelectric vibration element mounting pad P is formed.

図１及び図２（ｂ）に示すように、接合用パッド４０は、樹脂層４１、金属層４２、導体部４３とから構成されている。
樹脂層４１は、ポリイミド又はシリコンからなり、圧電振動素子２０の２つの搭載端子部２３Ｂ、２３Ｂを含む大きさ以内で、かつ、２つの圧電振動素子搭載パッドＰ、Ｐ内に収まる大きさに設けられている。
この樹脂層４１は、樹脂層４１の上、つまり、その露出する主面の全面に導電性の金属層４２が設けられている。また、樹脂層４１には、厚み方向に貫通する複数の貫通穴Ｈ（図３（ｄ）参照）が設けられており、その貫通孔Ｈに導体部４３が設けられている。つまり、導体部４３は、圧電振動素子搭載パッドＰと金属層４２とを電気的に接続している。 As shown in FIGS. 1 and 2B, the bonding pad 40 includes a resin layer 41, a metal layer 42, and a conductor portion 43.
The resin layer 41 is made of polyimide or silicon, and is provided within a size including the two mounting terminal portions 23B and 23B of the piezoelectric vibration element 20 and within a size within the two piezoelectric vibration element mounting pads P and P. It has been.
The resin layer 41 is provided with a conductive metal layer 42 on the resin layer 41, that is, on the entire exposed main surface. In addition, the resin layer 41 is provided with a plurality of through holes H (see FIG. 3D) penetrating in the thickness direction, and the conductor portions 43 are provided in the through holes H. That is, the conductor portion 43 electrically connects the piezoelectric vibration element mounting pad P and the metal layer 42.

このような接合用パッド４０の樹脂層４１は、可撓性を有しており、導電性接着剤Ｄ（図２参照）により圧電振動素子搭載パッドＰに設けられた接合用パッド４０と圧電振動素子２０とが接着された状態で、落下による衝撃が加わっても撓むことができる。そのため、接合用パッド４０からの圧電振動素子２０の剥がれ、又は、圧電振動素子搭載パッドＰからの接合用パッド４０の剥がれを防ぐことができる。   The resin layer 41 of the bonding pad 40 has flexibility, and the bonding pad 40 and the piezoelectric vibration provided on the piezoelectric vibration element mounting pad P by the conductive adhesive D (see FIG. 2). Even when an impact due to dropping is applied in a state where the element 20 is bonded, the element 20 can bend. Therefore, peeling of the piezoelectric vibration element 20 from the bonding pad 40 or peeling of the bonding pad 40 from the piezoelectric vibration element mounting pad P can be prevented.

蓋部材３０は、例えば、凹部３２が形成されており、この凹部３２の縁となる部分に封止材３１が設けられている。この封止材３１は、素子搭載部材１０Ａに設けられる金属膜Ｍと対向するように設けられている。   For example, the lid member 30 is formed with a recess 32, and a sealing material 31 is provided at a portion that becomes an edge of the recess 32. The sealing material 31 is provided so as to face the metal film M provided on the element mounting member 10A.

このように構成される本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、素子搭載部材１０Ａの圧電振動素子搭載パッドＰに設けられる接合用パッド４０に導電性接着剤Ｄ（図２参照）を介して圧電振動素子２０が搭載され、蓋部材３０の凹部３２で素子搭載部材１０Ａに搭載された圧電振動素子２０を気密の環境に維持する（以下、「気密封止」という。）ように接合して形成される。   The piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention configured as described above has a conductive adhesive D (see FIG. 2) on the bonding pad 40 provided on the piezoelectric vibration element mounting pad P of the element mounting member 10A. ), And the piezoelectric vibration element 20 mounted on the element mounting member 10A is maintained in an airtight environment by the recess 32 of the lid member 30 (hereinafter referred to as “airtight sealing”). It is formed by joining.

これにより、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、ポリイミド又はシリコンからなる樹脂層４１が落下の衝撃で撓むことができるので、圧電振動素子２０が剥がれるのを防ぐことができる。
また、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、強固な固定のために過度に導電性接着剤Ｄ（図２参照）を用いる必要がないので、圧電振動素子２０の振動部分に導電性接着剤Ｄが入り込むことがなくなり、振動漏れを防ぐことができる。
また、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、接合用パッド４０が、樹脂層４１を厚み方向に貫通する導体部４３を備えているため、導電性接着剤Ｄを介して圧電振動素子２０と圧電振動素子搭載パッドＰとを電気的に接続させることができる。 Thus, the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention can prevent the piezoelectric vibration element 20 from being peeled off because the resin layer 41 made of polyimide or silicon can be bent by a drop impact. it can.
In addition, since the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention does not need to use the conductive adhesive D (see FIG. 2) excessively for strong fixation, the vibration portion of the piezoelectric vibration element 20 is not necessary. Thus, the conductive adhesive D does not enter the slab, and vibration leakage can be prevented.
Further, in the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention, since the bonding pad 40 includes the conductor portion 43 that penetrates the resin layer 41 in the thickness direction, the conductive adhesive D is interposed therebetween. The piezoelectric vibration element 20 and the piezoelectric vibration element mounting pad P can be electrically connected.

次に、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１の製造方法について説明する。
図３（ａ）は素子塔載部材となるウェハに導電性膜を設けた状態の一例を示す概念図であり、図３（ｂ）は樹脂層を設けた状態の一例を示す概念図であり、図３（ｃ）は接合用パッドとなる部分にレジストを設けた状態の一例を示す概念図であり、図３（ｄ）はエッチングにより接合用パッドの樹脂層を形成した状態の一例を示す概念図であり、図３（ｅ）は導電性膜をさらに設けた状態の一例を示す概念図である。図４（ａ）は図３（ｅ）に続く工程を示し、さらにレジストを設けた状態の一例を示す概念図であり、図４（ｂ）はエッチングにより搭載パッドと
金属膜とを形成した状態の一例を示す概念図であり、図４（ｃ）は接合用パッドに圧電振動素子を搭載した状態の一例を示す概念図であり、図４（ｄ）は蓋部材を素子塔載部材に接合した状態の一例を示す概念図である。 Next, a method for manufacturing the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3A is a conceptual diagram showing an example of a state in which a conductive film is provided on a wafer serving as an element mounting member, and FIG. 3B is a conceptual diagram showing an example of a state in which a resin layer is provided. FIG. 3C is a conceptual diagram showing an example of a state in which a resist is provided in a portion to be a bonding pad, and FIG. 3D shows an example of a state in which a resin layer of the bonding pad is formed by etching. FIG. 3E is a conceptual diagram showing an example of a state in which a conductive film is further provided. FIG. 4A is a conceptual diagram showing an example of a state in which a resist is provided after the process following FIG. 3E, and FIG. 4B is a state in which a mounting pad and a metal film are formed by etching. 4 (c) is a conceptual diagram showing an example of a state in which a piezoelectric vibration element is mounted on a bonding pad, and FIG. 4 (d) is a diagram of joining a lid member to an element mounting member. It is a conceptual diagram which shows an example of the state which carried out.

本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１の製造方法は、例えば、第一の導電性膜形成工程、樹脂膜形成工程、第一のレジスト形成工程、第一のエッチング工程、第二の導電性膜形成工程、第二のレジスト形成工程、第二のエッチング工程、圧電振動素子塔載工程、蓋部材接合工程、個片化工程の順に行われる。   The method for manufacturing the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention includes, for example, a first conductive film forming process, a resin film forming process, a first resist forming process, a first etching process, and a second etching process. The conductive film forming step, the second resist forming step, the second etching step, the piezoelectric vibration element mounting step, the lid member bonding step, and the singulation step are performed in this order.

まず、図３（ａ）に示すように、第一の導電性膜形成工程は、素子塔載部材１０ａとなるウェハＷ１０の一方の主面に搭載パッドＰ及び金属膜Ｍとなる導電性膜Ｋ１を設け、他方の主面に外部端子Ｇとなる導電性膜Ｋ２を設ける工程である。
ここで、導電性膜Ｋ１及び導電性膜Ｋ２は、従来周知の電解めっき、無電解めっき、スパッタ等を用いて設けられる。
なお、ウェハＷ１０には、内部配線（図示せず）が設けられており、この内部配線の一方の端部は、例えば、搭載パッドＰとなる部分に位置し、他方の端部は、所定の外部端子Ｇとなる部分に位置している。
また、導電性膜Ｋ１は、内部配線の前記一方の端部と接続した状態となる。また、導電性膜Ｋ２は、内部配線の前記他方の端部と電気的に接続した状態となる。また、導電性膜Ｋ１及び導電性膜Ｋ２は、ウェハＷ１０の側部で一体となっている。 First, as shown in FIG. 3A, in the first conductive film forming step, the conductive film K1 that becomes the mounting pad P and the metal film M on one main surface of the wafer W10 that becomes the element mounting member 10a. And a conductive film K2 to be the external terminal G is provided on the other main surface.
Here, the conductive film K1 and the conductive film K2 are provided using conventionally known electrolytic plating, electroless plating, sputtering, or the like.
The wafer W10 is provided with an internal wiring (not shown). One end of the internal wiring is located, for example, at a portion to be a mounting pad P, and the other end is a predetermined end. It is located in a portion that becomes the external terminal G.
Further, the conductive film K1 is connected to the one end of the internal wiring. Further, the conductive film K2 is in a state of being electrically connected to the other end of the internal wiring. Further, the conductive film K1 and the conductive film K2 are integrated at the side of the wafer W10.

なお、導電性膜Ｋ１は、例えば、下地層としてＣｒ（クロム）を設けた後に主層としてＡｕ（金）を設けた構造となっている。
また、導電性膜Ｋ２は、例えば、導電性膜Ｋ１と同様に、下地層としてＣｒ（クロム）を設けた後に主層としてＡｕ（金）を設けた構造となっている。 Note that the conductive film K1 has a structure in which, for example, Au (gold) is provided as a main layer after Cr (chrome) is provided as a base layer.
The conductive film K2 has a structure in which, for example, Au (gold) is provided as a main layer after Cr (chromium) is provided as a base layer, similarly to the conductive film K1.

図３（ｂ）に示すように、樹脂膜形成工程は、搭載パッドＰ及び金属膜Ｍとなる導電性膜Ｋ１に接合用パッド４０の樹脂層４１となる樹脂膜Ｊを設ける工程である。   As shown in FIG. 3B, the resin film forming step is a step of providing a resin film J to be the resin layer 41 of the bonding pad 40 on the conductive film K1 to be the mounting pad P and the metal film M.

図３（ｃ）に示すように、第一のレジスト形成工程は、接合用パッド４０の樹脂層４１となる部分にレジストＲを設ける工程である。
例えば、樹脂膜Ｊの全面にレジストを設け、従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより、余分なレジストを除去して樹脂層４１となる部分のみにレジストＲを設けることができる。
このとき、設けられたレジストＲには、複数の貫通孔Ｈを樹脂膜Ｊに設けられるよう、貫通孔Ｈに対応した直径の開口部が厚さ方向に貫通するように設けられている。 As shown in FIG. 3C, the first resist formation step is a step of providing a resist R in a portion that becomes the resin layer 41 of the bonding pad 40.
For example, a resist can be provided on the entire surface of the resin film J, and the resist R can be provided only on a portion that becomes the resin layer 41 by removing the excess resist by a conventionally known photolithography technique and etching technique.
At this time, the provided resist R is provided with an opening having a diameter corresponding to the through hole H in the thickness direction so that a plurality of through holes H are provided in the resin film J.

図３（ｃ）に示す状態で、第一のエッチング工程は、従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより、図３（ｄ）に示す接合用パッド４０の樹脂層４１を形成する工程である。
ここで、樹脂層４１となる樹脂膜Ｊには、厚み方向に貫通する複数の貫通穴Ｈが設けられる。なお、接合用パッド４０の樹脂層４１を形成したことにより、余分な樹脂膜Ｊが除去されて導電性膜Ｋ１が露出した状態となる。 In the state shown in FIG. 3C, the first etching step is a step of forming the resin layer 41 of the bonding pad 40 shown in FIG. 3D by a conventionally known photolithography technique and etching technique. .
Here, the resin film J to be the resin layer 41 is provided with a plurality of through holes H penetrating in the thickness direction. In addition, by forming the resin layer 41 of the bonding pad 40, the excess resin film J is removed and the conductive film K1 is exposed.

図３（ｅ）に示すように、第二の導電性膜形成工程は、露出した導電性膜Ｋ１及び樹脂膜Ｊにさらに他の導電性膜Ｋ３を設ける工程である。
このとき、導電性膜Ｋ３は、樹脂膜Ｊが設けられた部分において、樹脂膜Ｊの表面上及び貫通孔Ｈ内部に設けられることとなる。
なお、導電性膜Ｋ３は、従来周知の電解めっき、無電解めっき、スパッタ等を用いて設けられる。 As shown in FIG. 3E, the second conductive film forming step is a step of providing another conductive film K3 on the exposed conductive film K1 and the resin film J.
At this time, the conductive film K3 is provided on the surface of the resin film J and inside the through hole H in the portion where the resin film J is provided.
The conductive film K3 is provided by using conventionally known electrolytic plating, electroless plating, sputtering, or the like.

図４（ａ）に示すように、第二のレジスト形成工程は、導電性膜Ｋ３の表面に第二のレジストＲ２を設ける工程である。
その後、図４（ｂ）に示すように、第二のエッチング工程は、従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより、接合用パッド４０の金属層４２を形成する工程である。 As shown in FIG. 4A, the second resist forming step is a step of providing a second resist R2 on the surface of the conductive film K3.
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the second etching step is a step of forming the metal layer 42 of the bonding pad 40 by a conventionally known photolithography technique and etching technique.

ここで、余分な導電性膜Ｋ３は除去され、樹脂膜Ｊの表面に設けられた導電性膜Ｋ３が残された状態となって金属膜４２となる。なお、貫通穴Ｈに埋まった導電性膜Ｋ３は導電部４３となり、金属膜４２と一体になっている。
また、前記従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより、金属膜Ｍが設けられる。この金属膜Ｍは、素子塔載部材１０Ａの縁部となる部分に環状に形成される。 Here, the excessive conductive film K3 is removed, and the conductive film K3 provided on the surface of the resin film J is left, so that the metal film 42 is obtained. The conductive film K3 buried in the through hole H becomes a conductive portion 43 and is integrated with the metal film 42.
The metal film M is provided by the well-known photolithography technique and etching technique. The metal film M is formed in an annular shape at a portion that becomes an edge of the element mounting member 10A.

なお、図４（ｂ）に示すように、接合用パッド４０の金属層４２を形成すると同時、又は後、若しくは前に、導電性膜Ｋ２を従来周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより、外部端子Ｇを形成する。   As shown in FIG. 4B, the conductive film K2 is externally formed by a well-known photolithography technique and etching technique at the same time, after or before the formation of the metal layer 42 of the bonding pad 40. Terminal G is formed.

図４（ｃ）に示すように、圧電振動素子塔載工程は、導電性接着剤Ｄを接合用パッド４０の金属層４２に塗布し、圧電振動素子２０の配線パターン２３を構成する引回しパターンを導電性接着剤Ｄに付着させ、圧電振動素子２０を素子塔載部材１０Ａに搭載する工程である。
なお、圧電振動素子２０は、導電性接着剤を介して接合用パッド４０に搭載されることにより、圧電振動素子搭載パッドに搭載されたこととなる。 As shown in FIG. 4C, in the piezoelectric vibration element mounting step, a conductive pattern is applied to the metal layer 42 of the bonding pad 40 to form a wiring pattern 23 of the piezoelectric vibration element 20. Is attached to the conductive adhesive D, and the piezoelectric vibration element 20 is mounted on the element mounting member 10A.
The piezoelectric vibration element 20 is mounted on the piezoelectric vibration element mounting pad by being mounted on the bonding pad 40 via a conductive adhesive.

図４（ｄ）に示すように、蓋部材接合工程は、蓋部材３０の封止材３１を金属膜Ｍと接触するように素子塔載部材１０Ａとなる部分に載置し、加熱をして、封止材３１を金属膜Ｍに接合させる工程である。これにより、蓋部材３０は、素子塔載部材１０Ａに接合される。   As shown in FIG. 4D, in the lid member joining step, the sealing material 31 of the lid member 30 is placed on the portion to be the element tower member 10A so as to be in contact with the metal film M, and heated. In this step, the sealing material 31 is joined to the metal film M. Thereby, the lid member 30 is joined to the element tower mounting member 10A.

個片化工程は、蓋部材３０を素子塔載部材１０Ａに接合した後に、隣り合う素子塔載部材１０Ａの間で切断する工程である。これにより、図２に示すような圧電振動子１０１が製造される。   The singulation process is a process of cutting the adjacent element mounting member 10A after joining the lid member 30 to the element mounting member 10A. Thereby, the piezoelectric vibrator 101 as shown in FIG. 2 is manufactured.

このような製造方法を用いることで、容易に圧電振動子１０１を製造することができる。   By using such a manufacturing method, the piezoelectric vibrator 101 can be easily manufactured.

なお、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、凹部３２内に、圧電振動素子２０に接触しないようにゲッター材（図示せず）を設けた構成としても良い。このゲッター材は、凹部３２内に発生したガスを吸収する役割を果たす。   The piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment of the present invention may have a configuration in which a getter material (not shown) is provided in the recess 32 so as not to contact the piezoelectric vibration element 20. This getter material plays a role of absorbing gas generated in the recess 32.

（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器について説明する。
図５は、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す模式図である。なお、図５は、図の複雑さを回避するために、圧電振動素子２０の構成を簡略して図示している。 (Second embodiment)
Next, a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a piezoelectric oscillator according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a simplified configuration of the piezoelectric vibration element 20 in order to avoid the complexity of the drawing.

図５に示すように、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器１０２は、気密封止されている圧電振動素子２０に集積回路素子５０が電気的に接続されている点で第一の実施形態と異なる。
本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器１０２は、素子搭載部材１０Ｂと、圧電振動素子２０と蓋部材３０と接合用パッド４０と集積回路素子５０とから主に構成されている。 As shown in FIG. 5, the piezoelectric oscillator 102 according to the second embodiment of the present invention is the first in that the integrated circuit element 50 is electrically connected to the piezoelectric vibration element 20 that is hermetically sealed. Different from the embodiment.
The piezoelectric oscillator 102 according to the second embodiment of the present invention mainly includes an element mounting member 10B, a piezoelectric vibration element 20, a lid member 30, a bonding pad 40, and an integrated circuit element 50.

集積回路素子５０は、少なくとも発振回路を備えており、圧電振動素子２０と電気的に接続されている。
例えば、集積回路素子５０は、回路形成面に圧電振動素子２０からの発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された出力信号は外部端子Ｇを介して圧電発振器１０２の外へ出力される。発振回路で生成される出力信号は、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。また、集積回路素子５０には、可変容量素子に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路の発振周波数の変動を補償するため、３次関数発生回路及び記憶素子部により温度補償回路部が設けられており、３次関数発生回路には、温度センサが接続されている。
この温度センサは、検出した温度と、温度センサに印加させる電圧値とに基づいて生成される温度データ信号（電圧値）が３次関数発生回路に出力される構成となっている。
集積回路素子５０は、後述する素子搭載部材１０Ｂの第２の凹部１１Ｃ内に露出した基板部１２Ｂに形成された集積回路素子搭載パッドＩＣＰに半田等の導電性接合材を介して搭載されている。 The integrated circuit element 50 includes at least an oscillation circuit and is electrically connected to the piezoelectric vibration element 20.
For example, the integrated circuit element 50 is provided with an oscillation circuit or the like that generates an oscillation output from the piezoelectric vibration element 20 on the circuit formation surface, and an output signal generated by the oscillation circuit is transmitted via the external terminal G to the piezoelectric oscillator. 102 is output to the outside. The output signal generated by the oscillation circuit is used as a reference signal such as a clock signal, for example. In addition, the integrated circuit element 50 is applied with a control voltage according to the ambient temperature to the variable capacitance element to compensate for fluctuations in the oscillation frequency of the oscillation circuit due to temperature changes, by means of a cubic function generating circuit and a storage element unit A compensation circuit unit is provided, and a temperature sensor is connected to the cubic function generation circuit.
This temperature sensor is configured to output a temperature data signal (voltage value) generated based on the detected temperature and a voltage value applied to the temperature sensor to a cubic function generation circuit.
The integrated circuit element 50 is mounted on an integrated circuit element mounting pad ICP formed on the substrate portion 12B exposed in the second recess 11C of the element mounting member 10B described later via a conductive bonding material such as solder. .

図５に示すように、素子搭載部材１０Ｂは、基板部１２Ｂ、第１の枠部１３Ｂ、第２の枠部１４Ｂとで主に構成されている。この素子搭載部材１０Ｂは、基板部１２Ｂの一方の主面に第１の枠部１３Ｂが設けられて、第１の凹部１１Ｂが形成されている。また、基板部１２Ｂの他方の主面に第２の枠部１４Ｂが設けられて、第２の凹部１１Ｃが形成されている。
なお、素子搭載部材１０Ｂは、第一の凹部１１Ｂ内に圧電振動素子２０が搭載され、第二の凹部１１Ｃ内に集積回路素子５０が搭載されるようになっている。 As shown in FIG. 5, the element mounting member 10B is mainly composed of a substrate part 12B, a first frame part 13B, and a second frame part 14B. In this element mounting member 10B, a first frame portion 13B is provided on one main surface of the substrate portion 12B, and a first recess 11B is formed. Further, a second frame portion 14B is provided on the other main surface of the substrate portion 12B, and a second recess 11C is formed.
The element mounting member 10B is configured such that the piezoelectric vibration element 20 is mounted in the first recess 11B and the integrated circuit element 50 is mounted in the second recess 11C.

なお、この素子搭載部材１０Ｂを構成する基板部１２Ｂ及び第２の枠部１４Ｂは、例えば、アルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。また、基板部１２Ｂは、セラミック材が積層した構造となっている。第１の枠部１３Ｂは、例えば、シールリングを用いる。この場合、第１の枠部１３Ｂは、４２アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、第１の枠部１３Ｂは、基板部１２Ｂの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜１５上にロウ材１６等を用いたロウ付けなどにより接続される。 In addition, the board | substrate part 12B and the 2nd frame part 14B which comprise this element mounting member 10B are formed by laminating | stacking multiple ceramic materials, such as an alumina ceramic and glass-ceramics, for example. Further, the substrate portion 12B has a structure in which ceramic materials are laminated. For example, a seal ring is used for the first frame portion 13B. In this case, the first frame portion 13B is made of a metal such as 42 alloy or Kovar, and has a frame shape with a punched center.
The first frame portion 13B is connected to the sealing conductor film 15 provided so as to surround the outer periphery of one main surface of the substrate portion 12B by brazing using a brazing material 16 or the like. .

第１の凹部１３内で露出した基板部１２Ｂの一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッドＰが設けられている。
また、図５に示すように、第２の凹部１１Ｃ内で露出した基板部１２Ｂの主面には、複数の集積回路素子搭載パッドＩＣＰと２個一対の圧電振動素子測定用パッド（図示せず）が設けられている。基板部１２Ｂは、その内層に内部配線（図示せず）が設けられている。 Two pairs of piezoelectric vibration element mounting pads P are provided on one main surface of the substrate portion 12 </ b> B exposed in the first recess 13.
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of integrated circuit element mounting pads ICP and two pairs of piezoelectric vibration element measurement pads (not shown) are formed on the main surface of the substrate part 12B exposed in the second recess 11C. ) Is provided. The substrate portion 12B is provided with internal wiring (not shown) in its inner layer.

また、図５に示すように、第２の枠部１４の主面には、外部端子Ｇが設けられている。
つまり、基板部１２Ｂの集積回路素子搭載パッドＩＣＰが設けられている主面と平行となる第２の枠部１４Ｂの主面の４隅には、それぞれ外部端子Ｇが設けられている。 As shown in FIG. 5, an external terminal G is provided on the main surface of the second frame portion 14.
That is, the external terminals G are provided at the four corners of the main surface of the second frame portion 14B, which is parallel to the main surface of the substrate portion 12B where the integrated circuit element mounting pads ICP are provided.

ここで、所定の一つの集積回路素子搭載パッドＩＣＰは、所定の一つの外部端子Ｇである電源電圧パッドと所定の内部配線を介して接続されている。これにより、電源電圧パッド（所定の一つの外部端子Ｇ）には、電源電圧が印加されることになる。   Here, one predetermined integrated circuit element mounting pad ICP is connected to a power supply voltage pad, which is one predetermined external terminal G, via a predetermined internal wiring. As a result, the power supply voltage is applied to the power supply voltage pad (predetermined one external terminal G).

また、それぞれの圧電振動素子搭載パッドＰは、他の所定の内部配線を介して所定の集積回路素子搭載パターンＩＣＰと電気的に接続されている。
なお、圧電振動素子測定用パッドは、圧電振動素子搭載パッドＰと他の内部配線を介して接続されている。
この圧電振動素子測定用パッドは、第１の凹部１１Ｂ内に搭載されている圧電振動素子２０の発振周波数やクリスタルインピーダンス等の特性を測定するために用いられる。 In addition, each piezoelectric vibration element mounting pad P is electrically connected to a predetermined integrated circuit element mounting pattern ICP via another predetermined internal wiring.
The piezoelectric vibration element measurement pad is connected to the piezoelectric vibration element mounting pad P via another internal wiring.
This piezoelectric vibration element measurement pad is used for measuring characteristics such as the oscillation frequency and crystal impedance of the piezoelectric vibration element 20 mounted in the first recess 11B.

第一の凹部１１Ｂ内の基板部１２Ｂに設けられた圧電振動素子搭載パッドＰは、その表面に接合用パッド４０が設けられる。
この接合用パッド４０は、第一の実施形態と同様に、樹脂層４１、金属層４２、導体部４３とから構成される。接合用パッド４０は、樹脂層４１が圧電振動素子搭載パッドＰ上に設けられ、この樹脂層４１の厚み方向に貫通して設けられる導体部４３により圧電振動素子搭載パッドＰと電気的に接続している。さらに、接合用パッド４０は、樹脂層４１上に導通性膜である金属層４２が設けられており、導体部４３と金属層４２が電気的に接続した状態となっている。
また、この接合用パッド４０には、導電性接着剤Ｄを介して圧電振動素子２０が搭載される。これにより、圧電振動素子２０は、接合用パッド４０を介して圧電振動素子搭載パッドＰと電気的に接続した状態となっている。 The bonding pad 40 is provided on the surface of the piezoelectric vibration element mounting pad P provided on the substrate portion 12B in the first recess 11B.
The bonding pad 40 includes a resin layer 41, a metal layer 42, and a conductor portion 43 as in the first embodiment. The bonding pad 40 has a resin layer 41 provided on the piezoelectric vibration element mounting pad P, and is electrically connected to the piezoelectric vibration element mounting pad P by a conductor portion 43 provided so as to penetrate in the thickness direction of the resin layer 41. ing. Furthermore, the bonding pad 40 is provided with a metal layer 42 as a conductive film on the resin layer 41, and the conductor portion 43 and the metal layer 42 are electrically connected.
In addition, the piezoelectric vibration element 20 is mounted on the bonding pad 40 via the conductive adhesive D. Thereby, the piezoelectric vibration element 20 is in a state of being electrically connected to the piezoelectric vibration element mounting pad P via the bonding pad 40.

したがって、このように第二の実施形態に係る圧電発振器１０２を構成したので、圧電振動素子２０の端部に引回された引回しパターン２３Ｃと接合用パッド４０の金属層４２とに導電性接着剤Ｄを付けた状態でも、ポリイミド又はシリコンからなる樹脂層４１が落下による衝撃を受けて撓むことにより、圧電振動素子２０が剥がれるのを防ぐことができる。
また、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器１０２強固な固定のために過度に導電性接着剤Ｄを用いる必要がないので、圧電振動素子２０の振動部分に導電性接着剤Ｄが入り込むことがないため、振動漏れを防ぐことができる。
また、本発明の第二の実施形態に係る圧電発振器１０２は、接合用パッド４０が、樹脂層４１を厚み方向に貫通する導体部４３を備えているため、圧電振動素子２０と圧電振動素子搭載パッドＰとを電気的に接続させることができる。 Therefore, since the piezoelectric oscillator 102 according to the second embodiment is configured in this way, conductive bonding is performed between the drawing pattern 23 </ b> C drawn around the end of the piezoelectric vibration element 20 and the metal layer 42 of the bonding pad 40. Even in the state where the agent D is attached, it is possible to prevent the piezoelectric vibration element 20 from being peeled off when the resin layer 41 made of polyimide or silicon is bent by receiving an impact due to dropping.
In addition, since it is not necessary to use the conductive adhesive D excessively in order to firmly fix the piezoelectric oscillator 102 according to the second embodiment of the present invention, the conductive adhesive D enters the vibrating portion of the piezoelectric vibration element 20. Therefore, vibration leakage can be prevented.
Further, in the piezoelectric oscillator 102 according to the second embodiment of the present invention, since the bonding pad 40 includes the conductor portion 43 that penetrates the resin layer 41 in the thickness direction, the piezoelectric vibration element 20 and the piezoelectric vibration element mounting are provided. The pad P can be electrically connected.

（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器について説明する。
図６は、本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す模式図である。なお、図６は、図の複雑さを回避するために、圧電振動素子２０の構成を簡略して図示している。
図６に示すように、本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器１０３は、圧電振動素子２０と集積回路素子５０とが搭載される素子塔載部材１０Ｃの構造が異なる点で第二の実施形態と異なる。 (Third embodiment)
Next, a piezoelectric oscillator according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a piezoelectric oscillator according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a simplified configuration of the piezoelectric vibration element 20 in order to avoid the complexity of the drawing.
As shown in FIG. 6, the piezoelectric oscillator 103 according to the third embodiment of the present invention is different in the structure of the element mounting member 10 </ b> C on which the piezoelectric vibration element 20 and the integrated circuit element 50 are mounted. Different from the embodiment.

素子塔載部材１０Ｃは、基板部１２Ｃと、第１の枠部１３Ｃと、第２の枠部１４Ｃとから構成されている。この素子塔載部材１０Ｃは、基板部１２Ｃの一方の主面に第１の枠部１３Ｃが設けられ、この第１の枠部１３Ｃに第２の枠部１４Ｃが設けられた構造となっている。
ここで、第１の枠部１３Ｃは、第２の枠部１４Ｃよりも開口が小さく形成されている。
この第１の枠部１３Ｃと基板部１２Ｃとで形成される第一の凹部１１Ｄ内に集積回路素子５０を搭載するための集積回路素子搭載パッドＩＣＰが設けられる。
また、第１の枠部１３Ｃと第２の枠部１４Ｃとで設けられる第二の凹部１１Ｅ内であって、第１の枠部１３Ｃ上に圧電振動素子２０を搭載するための圧電振動素子搭載パッドＰが設けられている。 The element mounting member 10C is composed of a substrate portion 12C, a first frame portion 13C, and a second frame portion 14C. The element mounting member 10C has a structure in which a first frame portion 13C is provided on one main surface of the substrate portion 12C, and a second frame portion 14C is provided on the first frame portion 13C. .
Here, the opening of the first frame portion 13C is smaller than that of the second frame portion 14C.
An integrated circuit element mounting pad ICP for mounting the integrated circuit element 50 is provided in the first recess 11D formed by the first frame portion 13C and the substrate portion 12C.
Also, the piezoelectric vibration element mounting for mounting the piezoelectric vibration element 20 on the first frame section 13C in the second recess 11E provided by the first frame section 13C and the second frame section 14C. A pad P is provided.

第一の凹部１３Ｃ上に設けられた圧電振動素子搭載パッドＰは、その表面に接合用パッド４０が設けられる。
この接合用パッド４０は、第一の実施形態と同様に、樹脂層４１、金属層４２、導体部４３とから構成される。接合用パッド４０は、樹脂層４１が圧電振動素子搭載パッドＰ上に設けられ、この樹脂層４１の厚み方向に貫通して設けられる導体部４３により圧電振動素子搭載パッドＰと電気的に接続している。さらに、接合用パッド４０は、樹脂層４１上に導通性膜である金属層４２が設けられており、導体部４３と金属層４２が電気的に接続した状態となっている。
また、この接合用パッド４０には、導電性接着剤Ｄを介して圧電振動素子２０が搭載される。これにより、圧電振動素子２０は、接合用パッド４０を介して圧電振動素子搭載パッドＰと電気的に接続した状態となっている。 The piezoelectric vibration element mounting pad P provided on the first recess 13C is provided with a bonding pad 40 on the surface thereof.
The bonding pad 40 includes a resin layer 41, a metal layer 42, and a conductor portion 43 as in the first embodiment. The bonding pad 40 has a resin layer 41 provided on the piezoelectric vibration element mounting pad P, and is electrically connected to the piezoelectric vibration element mounting pad P by a conductor portion 43 provided so as to penetrate in the thickness direction of the resin layer 41. ing. Furthermore, the bonding pad 40 is provided with a metal layer 42 as a conductive film on the resin layer 41, and the conductor portion 43 and the metal layer 42 are electrically connected.
In addition, the piezoelectric vibration element 20 is mounted on the bonding pad 40 via the conductive adhesive D. Thereby, the piezoelectric vibration element 20 is in a state of being electrically connected to the piezoelectric vibration element mounting pad P via the bonding pad 40.

したがって、このように第三の実施形態に係る圧電発振器１０３を構成しても、第二の実施形態と同様の効果を奏する。   Therefore, even when the piezoelectric oscillator 103 according to the third embodiment is configured as described above, the same effects as those of the second embodiment are obtained.

（第四の実施形態）
次に、本発明の第四の実施形態に係る圧電発振器について説明する。
図７、本発明の第四の実施形態に係る圧電発振器の一例を示す模式図である。なお、図７は、図の複雑さを回避するために、圧電振動素子２０の構成を簡略して図示している。
図７に示すように、本発明の第四の実施形態に係る圧電発振器１０４は、第一の実施形態に係る圧電振動子１０１に、別途、容器６０に収納された集積回路素子５０と電気的に接続している点で第二の実施形態と異なる。 (Fourth embodiment)
Next, a piezoelectric oscillator according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a piezoelectric oscillator according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a simplified configuration of the piezoelectric vibration element 20 in order to avoid the complexity of the drawing.
As shown in FIG. 7, the piezoelectric oscillator 104 according to the fourth embodiment of the present invention is electrically connected to the integrated circuit element 50 housed in the container 60 separately from the piezoelectric vibrator 101 according to the first embodiment. It is different from the second embodiment in that it is connected to.

前記容器６０は、平板状の基板部１２Ｄとこの基板部１２Ｄの一方の主面に設けられる壁部１３Ｄとから主に構成されており、この基板部１２Ｄと壁部１３Ｄとが一体で形成されて凹部１１Ｆが設けられている。
この容器６０は、内部に内部配線（図示せず）が設けられ、また、壁部１３Ｄで囲まれた基板部１２Ｄ上には、集積回路素子搭載パッドＩＣＰが設けられている。また、基板部１２Ｄの主面と平行となる壁部１３Ｄの主面には、圧電振動子接続パッドＳＰが設けられている。さらに、壁部１３Ｄが設けられている主面とは反対側の主面に、別途、容器側外部端子ＹＧが設けられている。 The container 60 is mainly composed of a flat substrate portion 12D and a wall portion 13D provided on one main surface of the substrate portion 12D. The substrate portion 12D and the wall portion 13D are integrally formed. A recess 11F is provided.
The container 60 is provided with internal wiring (not shown) inside, and an integrated circuit element mounting pad ICP is provided on the substrate part 12D surrounded by the wall part 13D. In addition, a piezoelectric vibrator connection pad SP is provided on the main surface of the wall portion 13D which is parallel to the main surface of the substrate portion 12D. Furthermore, a container-side external terminal YG is separately provided on the main surface opposite to the main surface on which the wall portion 13D is provided.

所定の集積回路素子搭載パッドＩＣＰは、内部配線（図示せず）を介して圧電振動子接続パッドＳＰと電気的に接続している。また、所定の他の集積回路素子搭載パッドＩＣＰは、内部配線（図示せず）を介して容器側外部端子ＹＧと電気的に接続している。   The predetermined integrated circuit element mounting pad ICP is electrically connected to the piezoelectric vibrator connection pad SP via an internal wiring (not shown). Further, a predetermined other integrated circuit element mounting pad ICP is electrically connected to the container-side external terminal YG via an internal wiring (not shown).

このように構成される本発明の第四の実施形態に係る圧電発振器１０４は、容器６０の圧電振動子接続パッドＳＰと圧電振動子１０１の外部端子Ｇとを通電可能な接合材Ｓにより接合することで構成される。   In the piezoelectric oscillator 104 according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, the piezoelectric vibrator connection pad SP of the container 60 and the external terminal G of the piezoelectric vibrator 101 are joined by a joining material S that can be energized. Consists of.

したがって、このように第四の実施形態に係る圧電発振器１０４を構成しても、第二の実施形態と同様の効果を奏する。   Therefore, even when the piezoelectric oscillator 104 according to the fourth embodiment is configured as described above, the same effects as those of the second embodiment are obtained.

なお、前記の実施の形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば、蓋部材が凹部を有する構成としつつ平板状の素子塔載部材に蓋部材を接合して凹部を気密封止する構成としたがこれに限定されず、蓋部材を平板状に構成しつつ凹部有する素子塔載部材に蓋部材を接合して凹部を気密封止する構成としてもよい。
また、集積回路素子搭載パッドを圧電振動子の素子塔載部材に設け、この集積回路素子搭載パッドに集積回路素子を搭載した構造の圧電発振器としても良い。また、このような圧電発振器において、素子塔載部材の外部端子に、集積回路素子よりも厚みを有する導電材等で脚状部を形成した構造の圧電発振器としても良い。 The above embodiment is merely an example and does not limit the present invention. For example, the lid member is configured to have a concave portion, and the lid member is joined to the flat element mounting member to hermetically seal the concave portion. However, the present invention is not limited thereto, and the lid member is configured to be flat. It is good also as a structure which joins a cover member to the element mounting member which has a recessed part, and airtightly seals a recessed part.
Further, a piezoelectric oscillator having a structure in which an integrated circuit element mounting pad is provided on an element mounting member of a piezoelectric vibrator and the integrated circuit element is mounted on the integrated circuit element mounting pad may be used. In addition, in such a piezoelectric oscillator, a piezoelectric oscillator having a structure in which a leg portion is formed of a conductive material having a thickness larger than that of the integrated circuit element on an external terminal of the element mounting member may be used.

また、圧電振動素子２０を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。   Moreover, although the case where quartz was used as the piezoelectric material constituting the piezoelectric vibration element 20 was described, a piezoelectric vibration element using lithium niobate, lithium tantalate, or piezoelectric ceramics as the piezoelectric material may be used as another piezoelectric material. Absent.

また、圧電振動素子２０を音叉型構造として説明したが、これに限定されず、Ｈ型の圧電振動素子、四角形の圧電振動素子、表面に凸部が設けられた圧電振動素子、表面に凹部が設けられた圧電振動素子を用いても良い。   Further, although the piezoelectric vibration element 20 has been described as a tuning fork type structure, the present invention is not limited to this, and is not limited thereto. A provided piezoelectric vibration element may be used.

なお、Ｈ型構造の圧電振動素子とは、例えば、基部とこの基部の両端から平行に延出する２つ一対の四角柱状の励振腕部と、これら励振腕部とは反対の方向に基部から延出する２つ一対の検出腕部でＨ型構造を形成している。また、この圧電振動素子は、これら検出腕部の間であって基部から延出する固定部を備えており、基部、励振腕部、検出腕部、固定部に金属膜からなる配線パターンが形成されている。   The piezoelectric vibration element having an H-type structure includes, for example, a base, two pairs of quadrangular columnar excitation arms extending in parallel from both ends of the base, and the excitation arm from the base in the opposite direction. An H-shaped structure is formed by a pair of extending detection arms. In addition, this piezoelectric vibration element is provided with a fixing portion that extends between the detection arm portions and extends from the base portion, and a wiring pattern made of a metal film is formed on the base portion, the excitation arm portion, the detection arm portion, and the fixing portion. Has been.

配線パターンは、励振腕部において、同極となる金属膜が互いに向かい合うように設けられる励振電極部を有する。また、配線パターンは、検出腕部において、同極となる金属膜が互いに向かい合いつつ異極同士が並ぶように設けられる検出電極部を有する。また、配線パターンは、これら励振電極部を固定部の端部まで引回しつつ、検出電極部を固定部の端部まで引回し、引回された端部が搭載端子部となっている。
なお、所定の大きさとは、圧電振動素子の振動を阻害しない領域内に収まる大きさをいう。これにより、圧電振動素子は、角速度センサ素子として機能することとなる。 The wiring pattern has excitation electrode portions provided in the excitation arm portion so that metal films having the same polarity face each other. In addition, the wiring pattern has a detection electrode portion provided in the detection arm portion so that metal films having the same polarity face each other and different polarities are arranged. In the wiring pattern, while the excitation electrode portion is routed to the end portion of the fixed portion, the detection electrode portion is routed to the end portion of the fixed portion, and the routed end portion is the mounting terminal portion.
The predetermined size refers to a size that falls within a region that does not inhibit the vibration of the piezoelectric vibration element. Thereby, the piezoelectric vibration element functions as an angular velocity sensor element.

また、接合用パッド４０は、圧電振動素子を搭載する場合以外に、集積回路素子５０を素子塔載部材に搭載する際に用いても良い。
この場合、接合用パッド４０は、集積回路素子５０が接合される集積回路素子搭載パッドＩＣＰに設けられ、集積回路素子５０が導電性の接合材により接合用パッド４０に接合しても良い。
このように構成することで、圧電発振器の外形形状が２ｍｍ以下の大きさになっても、集積回路素子を容易に素子塔載部材に搭載することができる。 Further, the bonding pad 40 may be used when the integrated circuit element 50 is mounted on the element mounting member other than when the piezoelectric vibration element is mounted.
In this case, the bonding pad 40 may be provided on the integrated circuit element mounting pad ICP to which the integrated circuit element 50 is bonded, and the integrated circuit element 50 may be bonded to the bonding pad 40 with a conductive bonding material.
With this configuration, the integrated circuit element can be easily mounted on the element tower member even when the outer shape of the piezoelectric oscillator becomes 2 mm or less.

１０１ 圧電振動子
１０２、１０３、１０４ 圧電発振器
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 素子搭載部材
１１Ａ、１１Ｆ 凹部
１１Ｂ、１１Ｄ 第１の凹部
１１Ｃ、１１Ｅ 第２の凹部
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 基板部
１３Ｂ、１３Ｃ 第１の枠部
１３Ｄ 壁部
１４Ｂ、１４Ｃ 第２の枠部
２０ 圧電振動素子
２３ 配線パターン
２３Ａ 励振電極部
２３Ｂ 搭載端子部
２３Ｃ 引回しパターン
３０ 蓋部材
４０ 接合用パッド
４１ 樹脂層
４２ 金属層
４３ 導体部
５０ 集積回路素子
６０ 容器
Ｇ 外部端子
ＩＣＰ 集積回路素子搭載パッド
Ｐ 圧電振動素子搭載パッド 101 Piezoelectric vibrators 102, 103, 104 Piezoelectric oscillators 10A, 10B, 10C Element mounting members 11A, 11F Recesses 11B, 11D First recesses 11C, 11E Second recesses 12B, 12C, 12D Substrate parts 13B, 13C First Frame part 13D Wall part 14B, 14C 2nd frame part 20 Piezoelectric vibration element 23 Wiring pattern 23A Excitation electrode part 23B Mounting terminal part 23C Leading pattern 30 Lid member 40 Bonding pad 41 Resin layer 42 Metal layer 43 Conductor part 50 Integration Circuit element 60 Container G External terminal ICP Integrated circuit element mounting pad P Piezoelectric vibration element mounting pad

Claims (2)

圧電振動素子と、
この圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載パッドと外部端子とを有する素子搭載部材と、
それぞれの前記圧電振動素子搭載パッドに設けられる接合用パッドと、
前記圧電振動素子の周囲を気密の環境に維持するための蓋部材とを備え、
前記接合用パッドが、
前記圧電振動素子搭載パッド上に設けられるポリイミド又はシリコンからなる樹脂層と、
この樹脂層の上に設けられる金属層と、
前記樹脂層を貫通し前記圧電振動素子搭載パッドと前記金属層とを接続する導体部とを備え、
前記接合用パッドが導電性接着剤を介して前記圧電振動素子と電気的に接続されることを特徴とする圧電振動子。 A piezoelectric vibration element;
An element mounting member having a piezoelectric vibration element mounting pad on which the piezoelectric vibration element is mounted and an external terminal;
A bonding pad provided on each of the piezoelectric vibration element mounting pads;
A lid member for maintaining the periphery of the piezoelectric vibration element in an airtight environment,
The bonding pad is
A resin layer made of polyimide or silicon provided on the piezoelectric vibration element mounting pad;
A metal layer provided on the resin layer;
A conductor portion that penetrates through the resin layer and connects the piezoelectric vibration element mounting pad and the metal layer;
The piezoelectric vibrator, wherein the bonding pad is electrically connected to the piezoelectric vibration element via a conductive adhesive. 少なくとも発振回路を有する集積回路素子と、
圧電振動素子と、
この圧電振動素子を搭載する圧電振動素子搭載パッドと外部端子と前記集積回路素子を搭載する集積回路素子搭載パッドとを有する素子搭載部材と、
それぞれの前記圧電振動素子搭載パッドに設けられる接合用パッドと、
前記圧電振動素子の周囲を気密の環境に維持するための蓋部材とを備え、
前記接合用パッドが、
前記圧電振動素子搭載パッド上に設けられるポリイミド又はシリコンからなる樹脂層と、
この樹脂層の上に設けられる金属層と、
前記樹脂層を貫通し前記圧電振動素子搭載パッドと前記金属層とを接続する導体部とを備え、
前記接合用パッドが導電性接着剤を介して前記圧電振動素子と電気的に接続されることを特徴とする圧電発振器。 An integrated circuit element having at least an oscillation circuit;
A piezoelectric vibration element;
An element mounting member having a piezoelectric vibration element mounting pad for mounting the piezoelectric vibration element, an external terminal, and an integrated circuit element mounting pad for mounting the integrated circuit element;
A bonding pad provided on each of the piezoelectric vibration element mounting pads;
A lid member for maintaining the periphery of the piezoelectric vibration element in an airtight environment,
The bonding pad is
A resin layer made of polyimide or silicon provided on the piezoelectric vibration element mounting pad;
A metal layer provided on the resin layer;
A conductor portion that penetrates through the resin layer and connects the piezoelectric vibration element mounting pad and the metal layer;
The piezoelectric oscillator, wherein the bonding pad is electrically connected to the piezoelectric vibration element via a conductive adhesive.
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