JP6309757B2

JP6309757B2 - Crystal device

Info

Publication number: JP6309757B2
Application number: JP2013268812A
Authority: JP
Inventors: 中澤　利夫; 利夫中澤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: JP2015126344A

Description

本発明は、例えば電子機器等に用いられる水晶デバイスに関するものである。 The present invention relates to a crystal device used in, for example, an electronic apparatus.

水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、矩形状の基板の上面の一辺に沿って設けられた一対の電極パッドに導電性接着剤を介して実装された水晶素子と、基板の上面に接合部材を介して接合され、水晶素子を気密封止するための金属製の封止蓋体と、を備えた水晶振動子が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。接合部材は、ガラスが用いられ、熱を印加することで、封止蓋体と基板の上面とを接合することができる。また、水晶デバイスを構成する基板の下面の四隅には、外部端子が設けられており、電子機器等のマザーボードに半田等で実装されている。 The crystal device generates a specific frequency by using the piezoelectric effect of the crystal element. For example, a crystal element mounted on a pair of electrode pads provided along one side of the upper surface of a rectangular substrate via a conductive adhesive, and bonded to the upper surface of the substrate via a bonding member, A crystal resonator provided with a metal sealing lid for hermetically sealing has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below). Glass is used for the joining member, and the sealing lid and the upper surface of the substrate can be joined by applying heat. In addition, external terminals are provided at the four corners of the lower surface of the substrate constituting the crystal device, and are mounted on a mother board such as an electronic device with solder or the like.

特開２００９−１４１２３４号公報JP 2009-141234 A

上述した水晶デバイスは、封止蓋体と基板とを接合部材により接合されているため、封止蓋体が基板の下面に設けられた複数の外部端子の内の一つであるグランド端子と接続していない。よって、電子機器の実装基板上にこのような水晶デバイスを実装した際に、外部電磁波ノイズの影響で、水晶素子の発振周波数が変動してしまう虞があった。 In the crystal device described above, since the sealing lid and the substrate are joined by the joining member, the sealing lid is connected to the ground terminal which is one of the plurality of external terminals provided on the lower surface of the substrate. Not done. Therefore, when such a crystal device is mounted on a mounting board of an electronic device, there is a possibility that the oscillation frequency of the crystal element may fluctuate due to the influence of external electromagnetic noise.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶素子の発振周波数の変動を低減することができる水晶デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a crystal device that can reduce fluctuations in the oscillation frequency of a crystal element.

本発明の一つの態様による水晶デバイスは、基板と、基板の上面に設けられた電極パッドと、基板の下面に設けられた外部端子と、基板の上面の外周縁に沿って設けられた導体部と、基板の電極パッドに実装された水晶素子と、水晶素子を気密封止するために、基板の上面に設けられた封止蓋体と、導体部の上面と封止蓋体の下面との間に設けられた接合部材と、導体部には、基板の外周縁から内側に向けて設けられた溝部を備えていることを特徴とするものである。 A quartz crystal device according to one aspect of the present invention includes a substrate, an electrode pad provided on the upper surface of the substrate, an external terminal provided on the lower surface of the substrate, and a conductor portion provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate. A crystal element mounted on the electrode pad of the substrate, a sealing lid provided on the upper surface of the substrate for hermetically sealing the crystal element, an upper surface of the conductor portion, and a lower surface of the sealing lid The bonding member provided between and the conductor portion are provided with a groove portion provided inward from the outer peripheral edge of the substrate .

本発明の一つの態様による水晶デバイスは、基板の上面の外周縁に沿って設けられた導体部と、基板の電極パッドに実装された水晶素子と、水晶素子を気密封止するために、基板の上面に設けられた封止蓋体と、導体部の上面と封止蓋体の下面との間に設けられた接合部材と、導体部には、基板の外周縁から内側に向けて設けられた溝部を備えている。このようにすることによって、導体部が水晶素子を囲むよう設けられているため、封止蓋体がグランド電位になるように外部端子と電気的な接続がされていなくても、外部電磁波ノイズが導体部により遮られ、水晶素子に外部電磁波ノイズが重畳することを抑えることができる。よって、このような水晶デバイスは、水晶素子の発振周波数が変動することを低減することができる。 A quartz crystal device according to an aspect of the present invention includes a conductor portion provided along an outer peripheral edge of an upper surface of a substrate, a quartz crystal element mounted on an electrode pad of the substrate, and a substrate for hermetically sealing the quartz crystal element. A sealing lid provided on the upper surface of the substrate , a joining member provided between the upper surface of the conductor portion and the lower surface of the sealing lid, and the conductor portion provided inward from the outer peripheral edge of the substrate. A groove is provided . In this way, since the conductor portion is provided so as to surround the crystal element, even if the sealing lid is not electrically connected to the external terminal so as to be at the ground potential, external electromagnetic noise is generated. It is possible to prevent external electromagnetic wave noise from being superimposed on the crystal element by being blocked by the conductor portion. Therefore, such a crystal device can reduce the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element.

本実施形態における水晶デバイスを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the crystal device in this embodiment. 図１に示された水晶デバイスのＡ−Ａにおける断面図である。It is sectional drawing in AA of the quartz crystal device shown by FIG. 本実施形態における水晶デバイスの水晶素子を実装した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which mounted the crystal element of the crystal device in this embodiment. （ａ）本実施形態における水晶デバイスを構成する基板を上面から見た平面図であり、（ｂ）本実施形態における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in this embodiment from the upper surface, (b) The top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in this embodiment from the lower surface. （ａ）本実施形態の第一変形例における水晶デバイスを構成する基板を上面から見た平面図であり、（ｂ）本実施形態の第一変形例における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in the 1st modification of this embodiment from the upper surface, (b) The board | substrate which comprises the crystal device in the 1st modification of this embodiment is seen from a lower surface. FIG. （ａ）本実施形態の第二変形例における水晶デバイスを構成する水晶素子を実装した状態を示す平面図であり、（ｂ）本実施形態の第二変形例における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is a top view which shows the state which mounted the crystal element which comprises the crystal device in the 2nd modification of this embodiment, (b) The board | substrate which comprises the crystal device in the 2nd modification of this embodiment is a bottom surface It is the top view seen from. （ａ）本実施形態の第三変形例における水晶デバイスを構成する基板を上面から見た平面図であり、（ｂ）本実施形態の第三変形例における水晶デバイスを構成する基板を下面から見た平面図である。(A) It is the top view which looked at the board | substrate which comprises the crystal device in the 3rd modification of this embodiment from the upper surface, (b) The board | substrate which comprises the crystal device in the 3rd modification of this embodiment is seen from a lower surface. FIG. 本実施形態の第四変形例における水晶デバイスを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the quartz crystal device in the 4th modification of this embodiment.

本実施形態における水晶デバイスは、図１及び図２に示されているように、基板１１０と、基板１１０の上面に接合された水晶素子１２０と、水晶素子１２０を気密封止するための封止蓋体１３０と、を含んでいる。このような水晶デバイスは、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal device according to the present embodiment includes a substrate 110, a crystal element 120 bonded to the upper surface of the substrate 110, and a seal for hermetically sealing the crystal element 120. A lid 130. Such a crystal device is used to output a reference signal used in an electronic device or the like.

基板１１０は、矩形状であり、上面で実装された水晶素子１２０を実装するための実装部材として機能するものである。基板１１０の一辺に沿って、水晶素子１２０を接合するための第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂが設けられている。基板１１０の一辺と対向する一辺に沿って第三電極パッド１１１ｃが設けられている。基板１１０の下面の四隅には、外部端子１１２が設けられている。また、四つの外部端子１１２の内の二つが、水晶素子１２０と電気的に接続されて、水晶素子１２０の入出力端子として用いられ、他の一つが、外部の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されている。 The substrate 110 has a rectangular shape and functions as a mounting member for mounting the crystal element 120 mounted on the upper surface. A first electrode pad 111 a and a second electrode pad 111 b for bonding the crystal element 120 are provided along one side of the substrate 110. A third electrode pad 111 c is provided along one side facing one side of the substrate 110. External terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110. Further, two of the four external terminals 112 are electrically connected to the crystal element 120 and used as input / output terminals of the crystal element 120, and the other is a reference potential on an external mounting substrate. Connected to a mounting pad connected to the ground potential.

基板１１０は、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板１１０は、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板１１０の上面及び下面には、上面に設けられた電極パッド１１１と下面の外部端子１１２とを電気的に接続するための配線パターン１１３がそれぞれ設けられている。また、基板１１０の上面には、第二電極パッド１１１ｂと第三電極パッド１１１ｃとを電気的に接続するための電極パターン１１５が設けられている。また、基板１１０の上面の外周縁に沿って、導体部１１６が設けられている。 The substrate 110 is made of an insulating layer made of a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramic. The substrate 110 may be one using an insulating layer or may be a laminate of a plurality of insulating layers. Wiring patterns 113 for electrically connecting the electrode pads 111 provided on the upper surface and the external terminals 112 on the lower surface are provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110, respectively. In addition, an electrode pattern 115 for electrically connecting the second electrode pad 111b and the third electrode pad 111c is provided on the upper surface of the substrate 110. A conductor portion 116 is provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110.

基板１１０の第一電極パッド１１１ａ、第二電極パッド１１１ｂ及び第三電極パッド１１１ｃは、図１及び図２に示すように、水晶素子１２０を実装するために用いられている。また、第三電極パッド１１１ｃは、水晶素子１２０が第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂ上に実装されている場合には、水晶素子１２０の外周縁が基板１１０と接触することを抑制するために用いられている。第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂは、図３（ａ）に示すように、基板１１０の一辺に沿って設けられており、第三電極パッド１１１ｃは、基板１１０の一辺と対向する一辺に沿って設けられている。また、第一電極パッド１１１ａと第三電極パッド１１１ｃとは、図３に示すように、基板１１０の上面の対角の位置に設けられている。また、電極パッド１１１は、基板１１０の上面及び下面に設けられた配線パターン１１３及び基板１１０の角部に設けられた導通部１１４を介して、電極パッド１１１と平面視して重なる位置に設けられた外部端子１１２と電気的に接続されている。外部端子１１２は、基板１１０の下面の四隅に、基板１１０の外周縁に沿って設けられている。 The first electrode pad 111a, the second electrode pad 111b, and the third electrode pad 111c of the substrate 110 are used for mounting the crystal element 120 as shown in FIGS. Further, the third electrode pad 111c prevents the outer peripheral edge of the crystal element 120 from coming into contact with the substrate 110 when the crystal element 120 is mounted on the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b. It is used for. As shown in FIG. 3A, the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b are provided along one side of the substrate 110, and the third electrode pad 111c is one side facing one side of the substrate 110. It is provided along. The first electrode pad 111a and the third electrode pad 111c are provided at diagonal positions on the upper surface of the substrate 110 as shown in FIG. The electrode pad 111 is provided at a position overlapping the electrode pad 111 in plan view via a wiring pattern 113 provided on the upper and lower surfaces of the substrate 110 and a conduction portion 114 provided on a corner of the substrate 110. The external terminal 112 is electrically connected. The external terminals 112 are provided along the outer peripheral edge of the substrate 110 at the four corners of the lower surface of the substrate 110.

電極パッド１１１は、図４（ａ）に示すように、第一電極パッド１１１ａ、第二電極パッド１１１ｂ及び第三電極パッド１１１ｃによって構成されている。また、外部端子１１２は、図４（ｂ）に示すように第一外部端子１１２ａ、第二外部端子１１２ｂ、第三外部端子１１２ｃ及び第四外部端子１１２ｄによって構成されている。配線パターン１１３は、図４に示すように、第一配線パターン１１３ａ、第二配線パターン１１３ｂ及び第三配線パターン１１３ｃによって構成され、導通部１１４は、第一導通部１１４ａ、第二導通部１１４ｂ及び第三導通部１１４ｃによって構成されている。第二電極パッド１１１ｂと第二外部端子１１２ｂとは、基板１１０の上面及び下面に設けられた第一配線パターン１１３ａと、基板１１０の角部に設けられた第一導通部１１４ａにより接続されており、第三電極パッド１１１ｃと第四外部端子１１２ｄとは、基板１１０の上面及び下面に設けられた第二配線パターン１１３ｂと、基板１１０の角部に設けられた第二導通部１１４ｂにより接続されている。また、第一電極パッド１１１ａと第三電極パッド１１１ｃとは、基板１１０の上面に設けられている電極パターン１１５により電気的に接続されている。よって、第一電極パッド１１１ａは、第三電極パッド１１１ｃを介して第四外部端子１１２ｄと電気的に接続されることになる。また、第一外部端子１１２ａは、どこにも接続されておらず、実装基板に実装するための実装用端子として用いられている。また、第一外部端子１１２ａは、第一配線パターン１１３ａ及び第一導通部１１４ａを介して第一導通部１１６と電気的に接続されており、及び第三外部端子１１２ｃは、第三配線パターン１１３ｃと第三導通部１１４ｃを介して導体部１１６と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 4A, the electrode pad 111 includes a first electrode pad 111a, a second electrode pad 111b, and a third electrode pad 111c. As shown in FIG. 4B, the external terminal 112 includes a first external terminal 112a, a second external terminal 112b, a third external terminal 112c, and a fourth external terminal 112d. As shown in FIG. 4, the wiring pattern 113 includes a first wiring pattern 113a, a second wiring pattern 113b, and a third wiring pattern 113c, and the conductive portion 114 includes a first conductive portion 114a, a second conductive portion 114b, and The third conductive portion 114c is used. The second electrode pad 111b and the second external terminal 112b are connected by a first wiring pattern 113a provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110 and a first conduction portion 114a provided on a corner portion of the substrate 110. The third electrode pad 111c and the fourth external terminal 112d are connected by the second wiring pattern 113b provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110 and the second conductive portion 114b provided at the corner of the substrate 110. Yes. The first electrode pad 111 a and the third electrode pad 111 c are electrically connected by an electrode pattern 115 provided on the upper surface of the substrate 110. Therefore, the first electrode pad 111a is electrically connected to the fourth external terminal 112d through the third electrode pad 111c. The first external terminal 112a is not connected anywhere and is used as a mounting terminal for mounting on the mounting board. The first external terminal 112a is electrically connected to the first conductive portion 116 via the first wiring pattern 113a and the first conductive portion 114a, and the third external terminal 112c is connected to the third wiring pattern 113c. Are electrically connected to the conductor portion 116 via the third conductive portion 114c.

外部端子１１２は、外部の電子機器等を構成する実装基板上に実装するために用いられている。外部端子１１２は、基板１１０の下面の四隅に設けられている。外部端子１１２の内の二つの端子は、基板１１０の上面に設けられた一対の電極パッド１１１とそれぞれ電気的に接続されている。また、電極パッド１１１と電気的に接続されている外部端子１１２は、基板１１０の下面の対角に位置するように設けられている。外部端子１１２の内の少なくとも一つの端子が、外部の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されている。 The external terminal 112 is used for mounting on a mounting board constituting an external electronic device or the like. The external terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110. Two of the external terminals 112 are electrically connected to a pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110, respectively. The external terminals 112 that are electrically connected to the electrode pads 111 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110. At least one of the external terminals 112 is connected to a mounting pad connected to a ground potential that is a reference potential on an external mounting substrate.

また、電極パッド１１１及び外部端子１１２は、基板１１０に沿って設けられた形状となっている。ここで基板１１０を平面視したときの長辺の寸法が、１．２〜２．５ｍｍであり、短辺の寸法が、１．０〜２．０ｍｍである場合を例にして、電極パッド１１１及び外部端子１１２の大きさを説明する。第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂの長辺の長さは、０．２０〜０．６０ｍｍであり、短辺の長さは、０．１０〜０．５０ｍｍとなっている。第三電極パッド１１１ｃは、長辺の長さが、０．６０〜１．１０ｍｍであり、短辺の長さは、０．１０〜０．５０ｍｍとなっている。外部端子１１２の長辺の長さは、０．３０〜０．９０ｍｍであり、短辺の長さは、０．２０〜０．６０ｍｍとなっている。 Further, the electrode pad 111 and the external terminal 112 have a shape provided along the substrate 110. Here, taking the case where the long side dimension of the substrate 110 in plan view is 1.2 to 2.5 mm and the short side dimension is 1.0 to 2.0 mm, the electrode pad 111 is taken as an example. The size of the external terminal 112 will be described. The length of the long side of the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b is 0.20 to 0.60 mm, and the length of the short side is 0.10 to 0.50 mm. The third electrode pad 111c has a long side length of 0.60 to 1.10 mm, and a short side length of 0.10 to 0.50 mm. The long side length of the external terminal 112 is 0.30 to 0.90 mm, and the short side length is 0.20 to 0.60 mm.

配線パターン１１３は、基板１１０の上面及び下面に設けられ、電極パッド１１１及び外部端子１１２から近傍の基板１１０の角部に向けて引き出されている。第一配線パターン１１３ａの長さと第二配線パターン１１３ｂの長さは、略等しい長さとなる。ここで、略等しい長さとは、基板１１０の上面及び下面に設けられた第一配線パターン１１３ａの長さと基板１１０の上面及び下面に設けられた第二配線パターン１１３ｂの長さとの差が０〜２００μｍ異なるものを含むものとする。配線パターン１１３の長さは、各配線パターン１１３の中心を通る直線の長さを測定したものとする。 The wiring pattern 113 is provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110, and is drawn from the electrode pad 111 and the external terminal 112 toward the corner of the substrate 110 in the vicinity. The length of the first wiring pattern 113a and the length of the second wiring pattern 113b are substantially equal. Here, the substantially equal length means that the difference between the length of the first wiring pattern 113a provided on the upper and lower surfaces of the substrate 110 and the length of the second wiring pattern 113b provided on the upper and lower surfaces of the substrate 110 is 0 to 0. It shall include those that differ by 200 μm. As for the length of the wiring pattern 113, the length of a straight line passing through the center of each wiring pattern 113 is measured.

導通部１１４は、基板１１０の角部に設けられた切れ込みの内部に設けられている。導通部１１４の両端は、配線パターン１１３と接続されている。このようにすることで、電極パッド１１１は、配線パターン１１３及び導通部１１４を介して外部端子１１２と電気的に接続されている。導通部１１４は、切り込み内に導体ペーストを印刷するようにして設けられているため、基板１１０の上面の外周縁と導通部１１４との境界線箇所の導通部１１４の厚みが薄くなっている。よって、接合部材１５０が導通部１１４の上端にかかるように設けられていることで、境界線箇所の導通部１１４が半田と接触しないことで、導通部１１４の材質が半田内に拡散することで生じる半田食われを低減することができる。従って、半田食われによりに生じる電極パッド１１１と外部端子１１２との導通不良も低減することができる。また、半田食われとは、配線パターン１１３又は導通部１１４の材質が半田内に拡散し、配線パターン１１３又は導通部１１４がなくなってしまうことをいう。 The conductive portion 114 is provided inside a notch provided in a corner portion of the substrate 110. Both ends of the conductive portion 114 are connected to the wiring pattern 113. In this way, the electrode pad 111 is electrically connected to the external terminal 112 via the wiring pattern 113 and the conductive portion 114. Since the conductive portion 114 is provided so as to print the conductor paste in the cut, the thickness of the conductive portion 114 at the boundary line between the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110 and the conductive portion 114 is thin. Therefore, since the joining member 150 is provided so as to cover the upper end of the conductive portion 114, the conductive portion 114 at the boundary line portion does not come into contact with the solder, so that the material of the conductive portion 114 is diffused into the solder. The generated solder erosion can be reduced. Accordingly, poor conduction between the electrode pad 111 and the external terminal 112 caused by solder erosion can be reduced. Also, the solder erosion means that the material of the wiring pattern 113 or the conductive portion 114 diffuses into the solder, and the wiring pattern 113 or the conductive portion 114 disappears.

電極パターン１１５は、基板１１０の上面に設けられており、その一端で第一電極パッド１１１ａと接続されており、他端で第三電極パッド１１１ｃと電気的に接続されている。このようにすることで、第一電極パッド１１１ａは、第三電極パッド１１１ｃを介して第三外部端子１１２ｃと電気的に接続されることになる。 The electrode pattern 115 is provided on the upper surface of the substrate 110, one end of which is connected to the first electrode pad 111a, and the other end is electrically connected to the third electrode pad 111c. By doing in this way, the 1st electrode pad 111a is electrically connected with the 3rd external terminal 112c via the 3rd electrode pad 111c.

導体部１１６は、水晶素子１２０を囲むよう設けられているため、外部電磁波ノイズが導体部１１６により遮られ、水晶素子１２０に外部電磁波ノイズが重畳することを抑えるためのものである。導体部１１６は、図４に示すように、第三配線パターン１１３ｃと第三導通部１１４ｃを介して、第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃと電気的に接続されている。また、第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃは、外部の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されることにより、導体部１１６が、基準電位となる。このようにすることで、外部電磁波ノイズが導体部１１２により、さらに遮られることになる。従って、封止蓋体１３０がグランド電位になるように外部端子１１２と電気的な接続がされていなくても、水晶素子１２０に外部電磁波ノイズが重畳することをさらに低減することができる。また、導体部１１６がグランド端子と電気的に接続されていることで、上から金属板等が水晶デバイスに近接しても、基準電位となった導体部１１６により、近接した金属板と水晶素子１２０との間で浮遊容量が発生しにくくなり、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。導体部１１６は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、基板１１０の上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば１０〜２５μｍの厚みに形成されている。 Since the conductor 116 is provided so as to surround the crystal element 120, the external electromagnetic wave noise is blocked by the conductor 116 and the external electromagnetic wave noise is prevented from being superimposed on the crystal element 120. As shown in FIG. 4, the conductor 116 is electrically connected to the first external terminal 112a and the third external terminal 112c via the third wiring pattern 113c and the third conductive portion 114c. Further, the first external terminal 112a and the third external terminal 112c are connected to a mounting pad connected to a ground potential which is a reference potential on an external mounting substrate, whereby the conductor portion 116 becomes a reference potential. . By doing so, the external electromagnetic wave noise is further blocked by the conductor portion 112. Therefore, even when the sealing lid 130 is not electrically connected to the external terminal 112 so as to be at the ground potential, it is possible to further reduce the superposition of external electromagnetic wave noise on the crystal element 120. Further, since the conductor portion 116 is electrically connected to the ground terminal, even if the metal plate or the like is close to the crystal device from above, the adjacent metal plate and the crystal element are formed by the conductor portion 116 having the reference potential. As a result, stray capacitance is less likely to occur between the crystal element 120 and the oscillation frequency of the crystal element 120 can be reduced. The conductor 116 is formed to have a thickness of, for example, 10 to 25 μm by sequentially applying nickel plating and gold plating on the surface of a conductor pattern made of, for example, tungsten or molybdenum in a form surrounding the upper surface of the substrate 110 in an annular shape.

ここで、基板１１０の作製方法について説明する。基板１１０がアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、電極パッド１１１、外部端子１１２、配線パターン１１３、導通部１１４、電極パターン１１５及び導体部１１６となる部位にニッケルメッキ又、金メッキ、銀パラジウム等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。 Here, a method for manufacturing the substrate 110 is described. When the substrate 110 is made of alumina ceramic, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a predetermined ceramic material powder is prepared. In addition, a predetermined conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet or a through-hole previously punched by punching the ceramic green sheet by screen printing or the like. Further, these green sheets are laminated and press-molded and fired at a high temperature. Finally, nickel plating, gold plating, silver palladium, or the like is applied to a predetermined portion of the conductor pattern, specifically, the electrode pad 111, the external terminal 112, the wiring pattern 113, the conductive portion 114, the electrode pattern 115, and the conductor portion 116. It is produced by giving. Moreover, the conductor paste is comprised from the sintered compact etc. of metal powders, such as tungsten, molybdenum, copper, silver, or silver palladium, for example.

水晶素子１２０は、図２に示されているように、導電性接着剤１４０を介して電極パッド１１１上に接合されている。水晶素子１２０は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。 As shown in FIG. 2, the crystal element 120 is bonded onto the electrode pad 111 via a conductive adhesive 140. The crystal element 120 plays a role of oscillating a reference signal of an electronic device or the like by stable mechanical vibration and a piezoelectric effect.

また、水晶素子１２０は、図１及び図２に示されているように、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに励振用電極１２２及び引き出し電極１２３を被着させた構造を有している。励振用電極１２２は、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極１２２は、上面に第一励振用電極１２２ａと、下面に第二励振用電極１２２ｂを備えている。引き出し電極１２３は、励振用電極１２２から水晶素板１２１の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極１２３は、上面に第一引き出し電極１２３ａと、下面に第二引き出し電極１２３ｂとを備えている。第一引き出し電極１２３ａは、第一励振用電極１２２ａから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極１２３ｂは、第二励振用電極１２２ｂから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極１２３は、水晶素板１２１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂと接続されている水晶素子１２０の一端を基板１１０の上面と接続した固定端とし、他端を基板１１０の上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子１２０が基板１１０上に固定されている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the crystal element 120 has a structure in which an excitation electrode 122 and an extraction electrode 123 are attached to an upper surface and a lower surface of a crystal base plate 121, respectively. . The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on each of the upper surface and the lower surface of the quartz base plate 121. The excitation electrode 122 includes a first excitation electrode 122a on the upper surface and a second excitation electrode 122b on the lower surface. The extraction electrode 123 extends from the excitation electrode 122 toward one side of the crystal base plate 121. The extraction electrode 123 includes a first extraction electrode 123a on the upper surface and a second extraction electrode 123b on the lower surface. The first extraction electrode 123 a is extracted from the first excitation electrode 122 a and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. The second extraction electrode 123 b is extracted from the second excitation electrode 122 b and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. That is, the extraction electrode 123 is provided in a shape along the long side or the short side of the quartz base plate 121. In the present embodiment, one end of the crystal element 120 connected to the first electrode pad 111 a and the second electrode pad 111 b is a fixed end connected to the upper surface of the substrate 110, and the other end is between the upper surface of the substrate 110. The quartz crystal element 120 is fixed on the substrate 110 by a cantilevered support structure having a free end with a gap.

ここで、水晶素子１２０の動作について説明する。水晶素子１２０は、外部からの交番電圧が引き出し電極１２３から励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、水晶素板１２１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。 Here, the operation of the crystal element 120 will be described. In the crystal element 120, when an alternating voltage from the outside is applied from the extraction electrode 123 to the crystal base plate 121 via the excitation electrode 122, the crystal base plate 121 is excited in a predetermined vibration mode and frequency. ing.

ここで、水晶素子１２０の作製方法について説明する。まず、水晶素子１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、水晶素板１２１の外周部と比べて水晶素板１２１の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子１２０は、水晶素板１２１の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極１２２、引き出し電極１２３を形成することにより作製される。 Here, a manufacturing method of the crystal element 120 will be described. First, the crystal element 120 is cut from the artificial crystalline lens at a predetermined cut angle to reduce the thickness of the outer periphery of the crystal base plate 121, and the central portion of the crystal base plate 121 is thicker than the outer peripheral portion of the crystal base plate 121. The bevel processing provided is performed. The crystal element 120 is manufactured by forming the excitation electrode 122 and the extraction electrode 123 by depositing a metal film on both main surfaces of the crystal base plate 121 by a photolithography technique, a vapor deposition technique, or a sputtering technique. Is done.

水晶素子１２０の基板１１０への接合方法について説明する。まず、導電性接着剤１４０は、例えばディスペンサによって第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂ上に塗布される。水晶素子１２０は、導電性接着剤１４０上に搬送され、導電性接着剤１４０上に載置される。そして導電性接着剤１４０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子１２０は、電極パッド１１１に接合される。つまり、水晶素子１２０の第二引き出し電極１２３ｂは、第一電極パッド１１１ａと接合され、第一引き出し電極１２３ａは、第二電極パッド１１１ｂと接合される。これによって、第二外部端子１１２ｂと第四外部端子１１２ｄが水晶素子１２０と電気的に接続されることになる。 A method for bonding the crystal element 120 to the substrate 110 will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied onto the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b by a dispenser, for example. The crystal element 120 is transported onto the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. The conductive adhesive 140 is cured and contracted by being heated and cured. The crystal element 120 is bonded to the electrode pad 111. That is, the second extraction electrode 123b of the crystal element 120 is bonded to the first electrode pad 111a, and the first extraction electrode 123a is bonded to the second electrode pad 111b. As a result, the second external terminal 112b and the fourth external terminal 112d are electrically connected to the crystal element 120.

また、水晶素子１２０は、水晶素子１２０の自由端と対向する位置に第三電極パッド１１２が配置されているように実装されている。このようにすることによって、水晶素子１２０の引き出し電極１２３と、電極パッド１１１とが接合している箇所を軸として傾いても、水晶素子１２０の自由端が第三電極パッド１１１ｃに接触するので、基板１１０の上面に水晶素子１２０の自由端が接触することを抑制することできる。仮に、水晶素子１２０の自由端が基板１１０に接触した状態で、落下試験等を行うと、水晶素子１２０の自由端が欠けてしまう虞がある。このようにすることで、水晶素子１２０の自由端側が欠けてしまうことを抑えつつ、水晶素子２２０の発振周波数が変動することを低減することができる。 The crystal element 120 is mounted such that the third electrode pad 112 is disposed at a position facing the free end of the crystal element 120. By doing so, the free end of the crystal element 120 is in contact with the third electrode pad 111c even if it is tilted around the location where the extraction electrode 123 of the crystal element 120 and the electrode pad 111 are joined. It is possible to prevent the free end of the crystal element 120 from coming into contact with the upper surface of the substrate 110. If a drop test or the like is performed with the free end of the crystal element 120 in contact with the substrate 110, the free end of the crystal element 120 may be lost. By doing in this way, it can reduce that the oscillation frequency of the crystal element 220 fluctuates, suppressing that the free end side of the crystal element 120 is missing.

導電性接着剤１４０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。 The conductive adhesive 140 contains conductive powder as a conductive filler in a binder such as silicone resin, and the conductive powder includes aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, One containing either nickel or nickel iron, or a combination thereof is used. Moreover, as a binder, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a bismaleimide resin is used, for example.

封止蓋体１３０は、矩形状の封止基部１３０ａと、封止基部１３０ａの下面の外周縁に沿って設けられている封止枠部１３０ｂとで構成されており、封止基部１３０ａの下面と封止枠部１３０ｂの内側側面とで収容空間Ｋが形成されている。封止枠部１３０ｂは、封止基部１３０ａの下面に収容空間Ｋを形成するためのものである。封止枠部１３０ｂは、封止基部１３０ａの下面の外縁に沿って設けられている。 The sealing lid 130 includes a rectangular sealing base portion 130a and a sealing frame portion 130b provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the sealing base portion 130a, and the lower surface of the sealing base portion 130a. A storage space K is formed by the inner side surface of the sealing frame portion 130b. The sealing frame part 130b is for forming the accommodation space K on the lower surface of the sealing base part 130a. The sealing frame part 130b is provided along the outer edge of the lower surface of the sealing base part 130a.

封止基部１３０ａ及び封止枠部１３０ｂは、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなり、一体的に形成されている。このような封止蓋体１３０は、真空状態にある収容空間Ｋ又は窒素ガスなどが充填された収容空間Ｋを気密的に封止するためのものである。具体的には、封止蓋体１３０は、所定雰囲気で、基板１１０の上面に載置され、基板１１０の上面と封止枠部１３０ｂの下面との間に設けられた接合部材１５０とが熱が印加されることで、溶融接合される。 The sealing base portion 130a and the sealing frame portion 130b are made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, and are integrally formed. Such a sealing lid 130 is for hermetically sealing the housing space K in a vacuum state or the housing space K filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the sealing lid 130 is placed on the upper surface of the substrate 110 in a predetermined atmosphere, and the bonding member 150 provided between the upper surface of the substrate 110 and the lower surface of the sealing frame portion 130b is heated. Is applied to melt-bond.

接合部材１５０は、封止蓋体１３０の下面と基板１１０の上面の外周縁とを接合するために用いられている。接合部材１５０は、３００℃〜４００℃で溶融するガラスである例えばバナジウムを含有した低融点ガラス又は酸化鉛系ガラスから構成されている。ガラスは、バインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接着する。接合部材１５０は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で封止枠部１３０ｂの下面に沿って環状に塗布され乾燥することで設けられる。また、この酸化鉛系ガラスの組成は、酸化鉛、フッ化鉛、二酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化第二鉄、酸化銅及び酸化カルシウムとから構成されている。 The bonding member 150 is used to bond the lower surface of the sealing lid 130 and the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110. The joining member 150 is made of, for example, low melting glass or lead oxide glass containing vanadium which is a glass that melts at 300 ° C. to 400 ° C. Glass is pasty with a binder and a solvent added, and is melted and then solidified to adhere to other members. The joining member 150 is provided by, for example, applying glass frit paste in an annular shape along the lower surface of the sealing frame portion 130b by screen printing and drying. The composition of the lead oxide glass is composed of lead oxide, lead fluoride, titanium dioxide, niobium oxide, bismuth oxide, boron oxide, zinc oxide, ferric oxide, copper oxide and calcium oxide.

本実施形態における水晶デバイスは、基板１１０の上面の外周縁に沿って設けられた導体部１１６と、基板１１０の電極パッド１１１に実装された水晶素子１２０と、水晶素子１２０を気密封止するために、基板１１０の上面に設けられた封止蓋体１３０と、導体部１１６の上面と封止蓋体１３０の下面との間に設けられた接合部材１５０と、を備えている。このようにすることによって、導体部１１６が水晶素子１２０を囲むよう設けられているため、封止蓋体１３０がグランド電位になるように外部端子１１２と電気的な接続がされていなくても、外部電磁波ノイズが導体部１１６により遮られ、水晶素子１２０に外部電磁波ノイズが重畳することを抑えることができる。よって、このような水晶デバイスは、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。 The quartz crystal device according to the present embodiment hermetically seals the conductor portion 116 provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110, the quartz crystal element 120 mounted on the electrode pad 111 of the substrate 110, and the quartz crystal element 120. In addition, a sealing lid 130 provided on the upper surface of the substrate 110 and a bonding member 150 provided between the upper surface of the conductor portion 116 and the lower surface of the sealing lid 130 are provided. By doing so, since the conductor portion 116 is provided so as to surround the crystal element 120, even if the external terminal 112 is not electrically connected so that the sealing lid 130 becomes the ground potential, It is possible to prevent external electromagnetic wave noise from being blocked by the conductor portion 116 and superimposing external electromagnetic wave noise on the crystal element 120. Therefore, such a quartz crystal device can reduce fluctuations in the oscillation frequency of the quartz crystal element 120.

また、本実施形態における水晶デバイスは、少なくとも一つの外部端子１１２と導体部１１６とが電気的に接続されており、導体部１１６と電気的に接続された外部端子１１２がグランド端子として用いられている。このようにすることにより、水晶デバイスが電子機器等の実装基板上に実装された際に、上から金属板が水晶デバイスに近接しても、基準電位となった導体部１１６により、近接した金属板と水晶素子１２０との間で浮遊容量が発生しにくくなり、水晶素子１２０の発振周波数が変動することをさらに低減することができる。 In the crystal device according to this embodiment, at least one external terminal 112 and the conductor portion 116 are electrically connected, and the external terminal 112 electrically connected to the conductor portion 116 is used as a ground terminal. Yes. In this way, when the crystal device is mounted on a mounting substrate such as an electronic device, even if the metal plate is close to the crystal device from above, the adjacent metal is brought into contact with the conductor portion 116 having the reference potential. The stray capacitance is less likely to occur between the plate and the crystal element 120, and fluctuations in the oscillation frequency of the crystal element 120 can be further reduced.

（第一変形例）
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図５に示されているように、導体部２１６には、基板２１０の外周縁から内側に向けて設けられた溝部２１７を備えている点において本実施形態と異なる。 (First modification)
Hereinafter, the crystal device according to the first modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. As shown in FIG. 5, the quartz crystal device according to the first modification of the present embodiment is provided with a groove 217 provided in the conductor portion 216 from the outer peripheral edge of the substrate 210 toward the inside. Different from this embodiment.

導体部２１６は、基板２１０の外周縁に沿って、配線パターン２１３が形成されている箇所を空けるようにして設けられている。基板２１０の隅に設けられた導体部２１６は、図５に示すように、第三配線パターン２１３ｃと第三導通部２１４ｃを介して、第一外部端子２１２ａ及び第三外部端子２１２ｃと電気的に接続されている。また、第一外部端子２１２ａ及び第三外部端子２１２ｃは、外部の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されることにより、基板２１０の角に設けられた導体部２１６が、基準電位となる。また、導体部２１６には、図５に示すように、基板２１０の外周縁から内側に向けて線状に設けられた溝部２１７が設けられている。このように導体部２１６に溝部２１７を設けることによって、導電性接着剤１４０を介して水晶素子１２０を電極パッド２１１に実装する際に発生したガスが、溝部２１７を通って基板２１０の外部に排出されることになる。よって、水晶素子１２０にガスが付着することを低減することができるので、水晶素子１２０の発振周波数の変動を低減することができる。また、接合部材１５０が溝部２１７内に入り込むようにして封止蓋体１３０と基板１１０とが接合されるので、封止蓋体１３０と基板１１０との接合強度を向上させることができる。 The conductor portion 216 is provided along the outer peripheral edge of the substrate 210 so as to leave a place where the wiring pattern 213 is formed. As shown in FIG. 5, the conductor part 216 provided at the corner of the substrate 210 is electrically connected to the first external terminal 212a and the third external terminal 212c via the third wiring pattern 213c and the third conductive part 214c. It is connected. In addition, the first external terminal 212a and the third external terminal 212c are conductors provided at the corners of the substrate 210 by being connected to a mounting pad connected to a ground potential that is a reference potential on the external mounting substrate. The unit 216 serves as a reference potential. Further, as shown in FIG. 5, the conductor portion 216 is provided with a groove portion 217 provided linearly from the outer peripheral edge of the substrate 210 toward the inside. By providing the groove portion 217 in the conductor portion 216 in this manner, the gas generated when the crystal element 120 is mounted on the electrode pad 211 via the conductive adhesive 140 is discharged to the outside of the substrate 210 through the groove portion 217. Will be. Therefore, since it is possible to reduce the adhesion of gas to the crystal element 120, fluctuations in the oscillation frequency of the crystal element 120 can be reduced. Further, since the sealing lid 130 and the substrate 110 are bonded so that the bonding member 150 enters the groove 217, the bonding strength between the sealing lid 130 and the substrate 110 can be improved.

また、溝部２１７は、ここで基板２１０を平面視したときの長辺の寸法が、１．２〜２．５ｍｍであり、短辺の寸法が、１．０〜２．０ｍｍである場合を例にして、溝部２１７の大きさを説明する。溝部２１７の長辺方向の長さは、０．１〜０．２ｍｍであり、短辺方向の長さは、０．０８〜０．１８ｍｍである。また、溝部２１７の上下方向の厚みは、０．０１５〜０．０５ｍｍである。 The groove portion 217 is an example in which the long side dimension when the substrate 210 is viewed in plan is 1.2 to 2.5 mm and the short side dimension is 1.0 to 2.0 mm. Thus, the size of the groove 217 will be described. The length of the groove part 217 in the long side direction is 0.1 to 0.2 mm, and the length in the short side direction is 0.08 to 0.18 mm. Moreover, the thickness of the up-down direction of the groove part 217 is 0.015-0.05 mm.

本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、導体部２１６には、基板２１０の外周縁から内側に向けて設けられた溝部２１７を備えていることによって、導電性接着剤１４０を介して水晶素子１２０を電極パッド２１１に実装する際に発生したガスが、溝部２１７を通って外部に排出されることになる。よって、水晶素子１２０にガスが付着することを低減することができる。よって、ガスが付着することを低減することによって、水晶素子１２０の厚みすべり振動が阻害されることを抑えつつ、水晶素子１２０の発振周波数を安定して出力することが可能となる。 In the crystal device according to the first modification of the present embodiment, the conductor portion 216 is provided with a groove portion 217 provided inward from the outer peripheral edge of the substrate 210, so that the crystal device is interposed via the conductive adhesive 140. Gas generated when the element 120 is mounted on the electrode pad 211 is discharged to the outside through the groove 217. Therefore, it is possible to reduce the adhesion of gas to the crystal element 120. Therefore, by reducing the adhesion of gas, it is possible to stably output the oscillation frequency of the crystal element 120 while suppressing the thickness-shear vibration of the crystal element 120 from being inhibited.

（第二変形例）
以下、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、図６に示されているように、基板１１０の上面及び下面に設けられ、電極パッド１１１及び外部端子１１２と電気的に接続されている配線パターン１１３と、基板１１０の側面に設けられており、配線パターン１１３と電気的に接続された導通部１１４と、を備え、配線パターン１１３を被覆するように設けられたガラス保護部材１６０を備えている点において本実施形態と異なる。 (Second modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment will be described. Of the quartz crystal device according to the second modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate. As shown in FIG. 6, the crystal device according to the second modification of the present embodiment is provided on the upper surface and the lower surface of the substrate 110 and is electrically connected to the electrode pad 111 and the external terminal 112. 113 and a conductive portion 114 provided on the side surface of the substrate 110 and electrically connected to the wiring pattern 113, and a glass protection member 160 provided so as to cover the wiring pattern 113. This is different from the present embodiment.

ガラス保護部材１６０は、配線パターン１１３が金属製の封止蓋体１３０と接触して短絡することを低減するために用いられている。また、ガラス保護部材１６０は、図６に示すように、基板１１０の上面に設けられた配線パターン１１３を被覆するようにして設けられている。ガラス保護部材１６０は、接合部材１５０よりも融点が高い５００〜８００℃のものを用いている。これにより、接合部材１５０で接合する際には、ガラス保護部材１６０は溶融せずに、形成時の形状を保つことができる。よって、金属製の封止蓋体１３０又は基板１１０に圧力がかかり押し付けられても、金属製の封止蓋体１３０と基板１１０の配線パターン１１３とが接触することによる短絡を低減することができる。また、ガラス保護部材１６０は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板１１０に設けられた配線パターン１１３の上面に塗布され乾燥することで設けられる。また、ガラス保護部材１６０の上下方向の厚みは、０．０１〜０．０３ｍｍとなっている。 The glass protective member 160 is used to reduce the short circuit caused by the wiring pattern 113 coming into contact with the metal sealing lid 130. Further, as shown in FIG. 6, the glass protection member 160 is provided so as to cover the wiring pattern 113 provided on the upper surface of the substrate 110. As the glass protective member 160, a member having a melting point of 500 to 800 ° C. higher than that of the bonding member 150 is used. Thereby, when joining with the joining member 150, the glass protective member 160 is not melted, and the shape at the time of formation can be maintained. Therefore, even if a pressure is applied to the metal sealing lid 130 or the substrate 110 and the metal sealing lid 130 or the substrate 110 is pressed, a short circuit due to the contact between the metal sealing lid 130 and the wiring pattern 113 of the substrate 110 can be reduced. . The glass protective member 160 is provided by, for example, applying a glass frit paste on the upper surface of the wiring pattern 113 provided on the substrate 110 by a screen printing method and drying it. Moreover, the thickness of the glass protective member 160 in the vertical direction is 0.01 to 0.03 mm.

また、ガラス保護部材１６０は、基板１１０の角部に位置する配線パターン１１３上に設けられている。このようにすることによって、金属製の封止蓋体１３０が配線パターン１１３に接触することを抑えることが可能となる。また、ガラス保護部材１６０が、基板１１０の角に、平面視して円弧状になるように設けられており、導通部１１４が設けられている切欠き内には、ガラス保護部材１６０が設けられていない。このようにすることにより、基板１１０が電子機器等を構成する実装基板上に実装される際に、外部端子１１２に付着した半田が、導通部１１４に這い上がるようにして形成されるため、半田フィレットが形成される。また、半田が、ガラス保護部材１６０で覆われている基板１１０の配線パターン１１３上には、這い上がらないため、半田と金属製の封止蓋体１３０との短絡を低減することができる。 The glass protection member 160 is provided on the wiring pattern 113 located at the corner of the substrate 110. By doing in this way, it becomes possible to suppress that the metal sealing lid body 130 contacts the wiring pattern 113. Further, the glass protection member 160 is provided at the corner of the substrate 110 so as to have an arc shape in plan view, and the glass protection member 160 is provided in the notch in which the conductive portion 114 is provided. Not. Thus, when the substrate 110 is mounted on a mounting substrate constituting an electronic device or the like, the solder attached to the external terminal 112 is formed so as to crawl up to the conductive portion 114. A fillet is formed. In addition, since the solder does not crawl on the wiring pattern 113 of the substrate 110 covered with the glass protective member 160, a short circuit between the solder and the metal sealing lid 130 can be reduced.

本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、配線パターン１１３を覆うようにガラス保護部材１６０が設けられている。このように配線パターン１１３の上面をガラス保護部材１６０で覆うことで、金属製の封止蓋体１３０と基板１１０の上面に設けられている配線パターン１１３との短絡を低減することができる。 The crystal device in the second modification of the present embodiment is provided with a glass protective member 160 so as to cover the wiring pattern 113. By covering the upper surface of the wiring pattern 113 with the glass protective member 160 in this way, a short circuit between the metal sealing lid 130 and the wiring pattern 113 provided on the upper surface of the substrate 110 can be reduced.

（第三変形例）
以下、本実施形態の第三変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第三変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、図７に示されているように、電極パッド３１１は矩形状であり、平面視して、電極パッド３１１に面取り部３１７が設けられている点において本実施形態と異なる。 (Third modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment will be described. Note that, in the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment, the same parts as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. In the crystal device according to the third modification of the present embodiment, as illustrated in FIG. 7, the electrode pad 311 has a rectangular shape, and the electrode pad 311 is provided with a chamfered portion 317 in plan view. However, this embodiment is different from the present embodiment.

面取り部３１７は、励振用電極２２２側を向いている角に、電極パッド３１１の一辺から一辺と隣接する一辺にかけて横断するようにして直線状に設けられている。このようにすることによって、電極パッド３１１を大きくしても、励振用電極１２２と電極パッド３１１との間で十分な距離が確保できているため、励振用電極１２２と電極パッド３１１との接触を低減することができる。 The chamfered portion 317 is linearly provided at a corner facing the excitation electrode 222 side so as to cross from one side of the electrode pad 311 to one side adjacent to one side. In this way, even if the electrode pad 311 is enlarged, a sufficient distance can be secured between the excitation electrode 122 and the electrode pad 311, so that the contact between the excitation electrode 122 and the electrode pad 311 is prevented. Can be reduced.

また、電極パッド３１１は、基板３１０に沿って設けられた形状となっている。ここで基板３１０を平面視したときの長辺の寸法が、１．２〜２．５ｍｍであり、短辺の寸法が、１．０〜２．０ｍｍである場合を例にして、電極パッド３１１の大きさを説明する。電極パッド３１１の長辺の長さは、０．４０〜０．９０ｍｍであり、短辺の長さは、０．３０〜０．６０ｍｍとなっている。また、面取り部３１７は、矩形状の電極パッド３１１の角を三角形状に除去したものであり、電極パッド３１１を平面視したときの縦寸法と平行となる寸法が０．０５〜０．１５ｍｍであり、平面視したときの横寸法が０．０５〜０．１５ｍｍである。また、面取り部３１７が設けられた電極パッド３１１は、矩形状の電極パッド３１１に比べて、その面積が９７〜９９％となるように形成されている。 The electrode pad 311 has a shape provided along the substrate 310. Here, taking the case where the long side dimension of the substrate 310 in plan view is 1.2 to 2.5 mm and the short side dimension is 1.0 to 2.0 mm, the electrode pad 311 is taken as an example. Explain the size of. The long side length of the electrode pad 311 is 0.40 to 0.90 mm, and the short side length is 0.30 to 0.60 mm. The chamfered portion 317 is obtained by removing the corners of the rectangular electrode pad 311 in a triangular shape, and the dimension parallel to the vertical dimension when the electrode pad 311 is viewed in plan is 0.05 to 0.15 mm. Yes, and the horizontal dimension when viewed in plan is 0.05 to 0.15 mm. Further, the electrode pad 311 provided with the chamfered portion 317 is formed to have an area of 97 to 99% as compared with the rectangular electrode pad 311.

本実施形態の第三変形例における水晶デバイスは、第一電極パッド３１１ａ、第二電極パッド３１１ｂ及び第三電極パッド３１１ｃは、矩形状であり、平面視して、第一電極パッド３１１ａ、第二電極パッド３１１ｂ及び第三電極パッド３１１ｃの角に面取り部３１７が設けられている。このようにすることにより、励振用電極１２２と、第一電極パッド３１１ａ、第二電極パッド３１１ｂ及び第三電極パッド３１１ｃとの間で十分な距離が確保できているため、励振用電極１２２と、第一電極パッド３１１ａ、第二電極パッド３１１ｂ及び第三電極パッド３１１ｃとの接触を低減することができる。 In the quartz crystal device according to the third modification of the present embodiment, the first electrode pad 311a, the second electrode pad 311b, and the third electrode pad 311c are rectangular, and the first electrode pad 311a and the second electrode are in a plan view. A chamfered portion 317 is provided at a corner of the electrode pad 311b and the third electrode pad 311c. By doing so, a sufficient distance can be secured between the excitation electrode 122 and the first electrode pad 311a, the second electrode pad 311b, and the third electrode pad 311c. Contact with the first electrode pad 311a, the second electrode pad 311b, and the third electrode pad 311c can be reduced.

（第四変形例）
以下、本実施形態の第四変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第四変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第四変形例における水晶デバイスは、図８に示されているように、水晶素子２２０が両持ち支持構造である点において本実施形態と異なる。 (Fourth modification)
Hereinafter, the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment will be described. Of the quartz crystal device according to the fourth modification of the present embodiment, the same portions as those of the quartz crystal device described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate. As shown in FIG. 8, the crystal device in the fourth modification example of the present embodiment is different from the present embodiment in that the crystal element 220 has a dual-support structure.

水晶素子２２０は、図８に示されているように、水晶素板２２１の上面及び下面のそれぞれに励振用電極２２２及び引き出し電極２２３を被着させた構造を有している。励振用電極２２２は、水晶素板２２１の上下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極２２２は、上面に第一励振用電極２２２ａと、下面に第二励振用電極（図示せず）を備えている。引き出し電極２２３は、励振用電極２２２から水晶素板２２１の向かい合う辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極２２３は、上面に第一引き出し電極２２３ａと、下面に第二引き出し電極２２３ｂとを備えている。第一引き出し電極２２３ａは、第一励振用電極２２２ａから引き出されており、水晶素板１２１の一方の辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極２２３ｂは、第二励振用電極から引き出されており、水晶素板２２１の他方の辺に向かって延出するように設けられている。また、このような水晶素子２２０は、水晶素板２２１の対角に位置する箇所で支持する両持ち支持構造にて基板１１０上に固定されている。 As shown in FIG. 8, the crystal element 220 has a structure in which an excitation electrode 222 and a lead electrode 223 are attached to the upper surface and the lower surface of a crystal base plate 221, respectively. The excitation electrode 222 is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on the upper and lower surfaces of the quartz base plate 221. The excitation electrode 222 includes a first excitation electrode 222a on the upper surface and a second excitation electrode (not shown) on the lower surface. The extraction electrode 223 extends from the excitation electrode 222 toward the opposite sides of the crystal base plate 221. The extraction electrode 223 includes a first extraction electrode 223a on the upper surface and a second extraction electrode 223b on the lower surface. The first extraction electrode 223 a is extracted from the first excitation electrode 222 a and is provided so as to extend toward one side of the crystal base plate 121. The second extraction electrode 223 b is extracted from the second excitation electrode and is provided so as to extend toward the other side of the crystal base plate 221. In addition, such a crystal element 220 is fixed on the substrate 110 with a double-sided support structure that is supported at a location located diagonally of the crystal base plate 221.

水晶素子２２０の基板１１０への接合方法について説明する。まず、導電性接着剤１４０は、例えばディスペンサによって第二電極パッド１１１ｂ及び第三電極パッド１１１ｃ上に塗布される。水晶素子２２０は、導電性接着剤１４０上に搬送され、導電性接着剤１４０上に載置される。そして導電性接着剤１４０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子２２０は、電極パッド１１１に接合される。つまり、水晶素子２２０の第一引き出し電極２２３ａは、第二電極パッド１１１ｂと接合され、第二引き出し電極２２３ｂは、第三電極パッド１１１ｃと接合される。これによって、第二外部端子１１２ｂと第四外部端子１１２ｄが水晶素子２２０と電気的に接続されることになる。 A method for bonding the crystal element 220 to the substrate 110 will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied onto the second electrode pad 111b and the third electrode pad 111c by a dispenser, for example. The crystal element 220 is transported on the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. The conductive adhesive 140 is cured and contracted by being heated and cured. The crystal element 220 is bonded to the electrode pad 111. That is, the first extraction electrode 223a of the crystal element 220 is bonded to the second electrode pad 111b, and the second extraction electrode 223b is bonded to the third electrode pad 111c. As a result, the second external terminal 112b and the fourth external terminal 112d are electrically connected to the crystal element 220.

本実施形態の第四変形例における水晶デバイスは、水晶素子２２０が、矩形状の水晶素板２２１と、水晶素板２２１の上下面に設けられた励振用電極２２２と、励振用電極２２２とから水晶素板２２１の向かい合う両辺に向かってそれぞれ延出するようにして設けられている一対の引き出し電極２２３と、を備え、一対の引き出し電極２２３の一方と、第一電極パッド１１１ａとが電気的に接続されており、一対の引き出し電極２２３の他方と、第三電極パッド１１１ｃとが電気的に接続されている。このようにすることによって、水晶素子２２０の第一引き出し電極２２３ａ及び第二引き出し電極２２３ｂと、第二電極パッド１１１ｂ及び第三電極パッド１１１ｃとが接合している箇所を軸として傾いても、水晶素子２２０の接合していない一方の角が第二電極パッド１１１ｂに接触し、他方の角が基板１１０から離間した状態になるので、基板１１０の上面に水晶素子２２０の接合していない角が接触することを抑制することできる。仮に、水晶素子２２０の接合していない角が基板１１０に接触した状態で、落下試験等を行うと、水晶素子２２０の接合していない角が欠けてしまう虞がある。このようにすることで、水晶素子２２０の角が欠けてしまうことを抑えつつ、水晶素子２２０の発振周波数が変動することを低減することができる。 In the crystal device according to the fourth modification of the present embodiment, the crystal element 220 includes a rectangular crystal element plate 221, excitation electrodes 222 provided on the upper and lower surfaces of the crystal element plate 221, and the excitation electrode 222. A pair of lead electrodes 223 provided so as to extend toward opposite sides of the quartz base plate 221, and one of the pair of lead electrodes 223 and the first electrode pad 111a are electrically connected to each other. The other of the pair of lead electrodes 223 and the third electrode pad 111c are electrically connected. By doing so, even if the first lead electrode 223a and the second lead electrode 223b of the crystal element 220 are tilted around the place where the second electrode pad 111b and the third electrode pad 111c are joined, the crystal One corner where the element 220 is not bonded contacts the second electrode pad 111b, and the other corner is separated from the substrate 110, so that the corner where the crystal element 220 is not bonded contacts the upper surface of the substrate 110. Can be suppressed. If a drop test or the like is performed in a state in which the corner where the crystal element 220 is not bonded is in contact with the substrate 110, the corner where the crystal element 220 is not bonded may be lost. By doing so, it is possible to reduce the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 220 while suppressing the corner of the crystal element 220 from being lost.

尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。水晶素子１２０は、水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、水晶素板１２１の外周部と比べて水晶素板１２１の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を用いても構わない。また、水晶素子１２０のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板１２１とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板１２１とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板１２１とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板１２１が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。 In addition, it is not limited to this embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. The crystal element 120 may be beveled so that the thickness of the outer periphery of the crystal element plate 121 is reduced and the central part of the crystal element plate 121 is thicker than the outer periphery of the crystal element plate 121. A bevel processing method for the crystal element 120 will be described. A polishing material provided with media and abrasive grains having a predetermined particle size and a quartz base plate 121 having a predetermined size are prepared. The abrasive prepared in the cylindrical body and the quartz base plate 121 are placed, and the open end of the cylindrical body is closed with a cover. The quartz base plate 121 that rotates the cylindrical body containing the abrasive and the quartz base plate 121 with the central axis of the cylindrical body as the rotation axis is polished with the abrasive and beveled.

上記の実施形態では、接合部材１５０が封止蓋体１３０の封止枠部１３０ｂの下面に設けられた場合を説明したが、接合部材１５０が基板１１０上面の外周縁に環状に設けられるようにしても構わない。このような接合部材１５０は、例えば、ガラスフリットペーストがスクリーン印刷法で基板１１０の外周縁に沿って塗布され乾燥することで設けられる。 In the above embodiment, the case where the bonding member 150 is provided on the lower surface of the sealing frame portion 130b of the sealing lid 130 has been described. However, the bonding member 150 is provided annularly on the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110. It doesn't matter. Such a joining member 150 is provided, for example, by applying a glass frit paste along the outer peripheral edge of the substrate 110 by a screen printing method and drying it.

上記の実施形態では、水晶素子は、ＡＴ用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。このような音叉型屈曲水晶素子は、水晶片と、その水晶片の表面に設けられた励振電極と、引き出し用電極と、周波数調整用金属膜とにより構成されている。水晶片は、水晶基部と水晶振動部とからなり、水晶振動部が第一水晶振動部及び第二水晶振動部とから成る。水晶基部は、結晶の軸方向として電気軸がＸ軸、機械軸がＹ軸、及び光軸がＺ軸となる直交座標系としたとき、Ｘ軸回りに−５°〜＋５°の範囲内で回転させたＺ′軸の方向が厚み方向となる平面視略四角形の平板である。第一水晶振動部及び第二水晶振動部は、水晶基部の一辺からＹ′軸の方向に平行に延設されている。このような水晶片は、水晶基部と各水晶振動部とが一体となって音叉形状を成しており、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術により製造される。 In the above embodiment, the case where the crystal element for AT is used as the crystal element has been described. A crystal element may be used. Such a tuning-fork type bending crystal element is composed of a crystal piece, an excitation electrode provided on the surface of the crystal piece, an extraction electrode, and a frequency adjusting metal film. The crystal piece includes a crystal base portion and a crystal vibration portion, and the crystal vibration portion includes a first crystal vibration portion and a second crystal vibration portion. The crystal base has an orthogonal coordinate system in which the electrical axis is the X axis, the mechanical axis is the Y axis, and the optical axis is the Z axis as the crystal axis direction, within a range of −5 ° to + 5 ° around the X axis. This is a flat plate having a substantially rectangular shape in a plan view in which the direction of the rotated Z ′ axis is the thickness direction. The first crystal vibrating part and the second crystal vibrating part are extended in parallel with the Y′-axis direction from one side of the crystal base part. Such a crystal piece has a tuning fork shape in which a crystal base and each crystal vibration part are integrated, and is manufactured by a photolithography technique and a chemical etching technique.

１１０、２１０、３１０・・・基板
１１１、２１１、３１１・・・電極パッド
１１２、２１２、３１２・・・外部端子
１１３、２１３、３１３・・・配線パターン
１１４、２１４、３１４・・・導通部
１１５、２１５、３１５・・・電極パターン
１１６、２１６、３１６・・・導体部
２１７・・・溝部
３１７・・・面取り部
１２０・・・水晶素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・引き出し電極
１３０・・・封止蓋体
１３１・・・封止基部
１３２・・・封止枠部
１４０・・・導電性接着剤
１５０・・・接合部材
１６０・・・ガラス保護部材
Ｋ・・・収容空間 110, 210, 310 ... Substrate 111, 211, 311 ... Electrode pad 112, 212, 312 ... External terminal 113, 213, 313 ... Wiring pattern 114, 214, 314 ... Conducting part 115 215, 315 ... Electrode pattern 116, 216, 316 ... Conductor portion 217 ... Groove portion 317 ... Chamfered portion 120 ... Crystal element 121 ... Crystal base plate 122 ... Excitation electrode DESCRIPTION OF SYMBOLS 123 ... Extraction electrode 130 ... Sealing lid 131 ... Sealing base part 132 ... Sealing frame part 140 ... Conductive adhesive 150 ... Joining member 160 ... Glass protection member K ... Storage space

Claims

基板と、
前記基板の上面に設けられた電極パッドと、
前記基板の下面に設けられた外部端子と、
前記基板の上面の外周縁に沿って設けられた導体部と、
前記基板の前記電極パッドに実装された水晶素子と、
前記水晶素子を気密封止するために、前記基板の上面に設けられた封止蓋体と、
前記導体部の上面と前記封止蓋体の下面との間に設けられた接合部材と、
前記導体部には、前記基板の外周縁から内側に向けて設けられた溝部を備えていることを特徴とする水晶デバイス。 A substrate,
An electrode pad provided on the upper surface of the substrate;
An external terminal provided on the lower surface of the substrate;
A conductor provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate;
A crystal element mounted on the electrode pad of the substrate;
In order to hermetically seal the crystal element, a sealing lid provided on the upper surface of the substrate;
A bonding member provided between the upper surface of the conductor portion and the lower surface of the sealing lid;
The quartz crystal device , wherein the conductor portion includes a groove portion provided inward from an outer peripheral edge of the substrate .

基板と、A substrate,
前記基板の上面に設けられた電極パッドと、An electrode pad provided on the upper surface of the substrate;
前記基板の下面に設けられた外部端子と、An external terminal provided on the lower surface of the substrate;
前記基板の上面の外周縁に沿って設けられた導体部と、A conductor provided along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate;
前記基板の前記電極パッドに実装された水晶素子と、A crystal element mounted on the electrode pad of the substrate;
前記水晶素子を気密封止するために、前記基板の上面に設けられた封止蓋体と、In order to hermetically seal the crystal element, a sealing lid provided on the upper surface of the substrate;
前記導体部の上面と前記封止蓋体の下面との間に設けられた接合部材と、A bonding member provided between the upper surface of the conductor portion and the lower surface of the sealing lid;
前記基板の上面及び下面に設けられ、前記電極パッド及び前記外部端子と電気的に接続されている配線パターンと、A wiring pattern provided on the upper and lower surfaces of the substrate, and electrically connected to the electrode pads and the external terminals;
前記基板の側面に設けられており、前記配線パターンと電気的に接続された導通部と、を備え、A conductive portion provided on a side surface of the substrate and electrically connected to the wiring pattern;
前記配線パターンを被覆するように設けられたガラス保護部材を備えていることを特徴とする水晶デバイス。A crystal device comprising a glass protective member provided so as to cover the wiring pattern.

請求項１及び請求項２記載の水晶デバイスであって、A quartz crystal device according to claim 1 and claim 2,
前記外部端子が複数設けられており、A plurality of the external terminals are provided,
前記外部端子の内の少なくとも一つと前記導体部とが電気的に接続されており、前記導体部と電気的に接続された前記外部端子がグランド端子として用いられることを特徴とする水晶デバイス。At least one of the external terminals and the conductor are electrically connected, and the external terminal electrically connected to the conductor is used as a ground terminal.

請求項１乃至請求項２記載の水晶デバイスであって、A quartz crystal device according to claim 1 or 2, wherein
前記電極パッドは、矩形状であり、平面視して、前記電極パッドの角に面取り部が設けられていることを特徴とする水晶デバイス。The electrode pad has a rectangular shape, and has a chamfered portion at a corner of the electrode pad in plan view.