JP2008252836A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる圧電発振器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric oscillator used in an electronic device such as a portable communication device.
従来より携帯用通信機器等の電子機器に温度補償型の圧電発振器が用いられている。例えば、かかる従来の温度補償型の圧電発振器は、基板の一方の主面に枠部を一体で形成して凹部が設けられた容器体と、圧電振動素子と、この容器体の凹部を気密封止する蓋体と、圧電振動素子の温度補償を行なうための回路等が設けられた集積回路素子とから主に構成され、容器体の凹部内に圧電振動素子と集積回路素子とを搭載した状態で、蓋体で凹部を気密封止した構造となっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, temperature compensated piezoelectric oscillators have been used in electronic devices such as portable communication devices. For example, such a conventional temperature-compensated piezoelectric oscillator is hermetically sealed with a container body in which a frame portion is integrally formed on one main surface of a substrate and provided with a recess, a piezoelectric vibration element, and the recess of the container body. Mainly composed of a lid body to be stopped and an integrated circuit element provided with a circuit for performing temperature compensation of the piezoelectric vibration element, and the piezoelectric vibration element and the integrated circuit element are mounted in the recess of the container body Thus, the concave portion is hermetically sealed with a lid (for example, see Patent Document 1).
このような構造の圧電発振器において、圧電振動素子の測定は、凹部に設けられた圧電振動素子用の搭載パッドに圧電振動素子が搭載された状態で、この搭載パッドにプローブを当接させて行っていた。
この測定は、圧電振動素子が不良か否かを調べるために行われ、特に、集積回路素子を搭載する前に行われる。これにより、圧電振動素子が不良であっても集積回路素子を無駄にすることが無くなり、製造コストを低くすることができる。
In the piezoelectric oscillator having such a structure, the measurement of the piezoelectric vibration element is performed by bringing the probe into contact with the mounting pad with the piezoelectric vibration element mounted on the mounting pad for the piezoelectric vibration element provided in the recess. It was.
This measurement is performed to check whether or not the piezoelectric vibration element is defective. In particular, this measurement is performed before mounting the integrated circuit element. Accordingly, even if the piezoelectric vibration element is defective, the integrated circuit element is not wasted, and the manufacturing cost can be reduced.
しかしながら、このような従来の圧電発振器では、圧電振動素子を測定する際に、プローブを誤って圧電振動素子に接触させて、圧電振動素子にキズをつけてしまう恐れがある。
したがって、圧電発振器を小型にしようとすれば、圧電振動素子の測定の作業性が悪くなり、プローブを圧電振動素子に接触させ易くなり、歩留まりを低下させる恐れもある。
However, in such a conventional piezoelectric oscillator, when measuring the piezoelectric vibration element, there is a possibility that the probe is accidentally brought into contact with the piezoelectric vibration element and the piezoelectric vibration element is damaged.
Therefore, if the size of the piezoelectric oscillator is reduced, the measurement workability of the piezoelectric vibration element is deteriorated, the probe is easily brought into contact with the piezoelectric vibration element, and the yield may be reduced.
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、圧電振動素子の測定の作業性を向上させることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and improve the workability of measurement of a piezoelectric vibration element.
本発明の圧電発振器は、一方の主面に開口部を有する凹部が形成された容器体と、前記凹部内の底面に搭載された圧電振動素子と、前記凹部内の底面に搭載された集積回路素子と、前記凹部を気密封止する蓋体と、前記凹部の底面に設けられ前記圧電振動素子と電気的に接続する圧電振動素子測定用パッドとを備えて構成されていることを特徴とする。 The piezoelectric oscillator of the present invention includes a container body having a recess having an opening on one main surface, a piezoelectric vibration element mounted on the bottom surface in the recess, and an integrated circuit mounted on the bottom surface in the recess. An element, a lid that hermetically seals the recess, and a piezoelectric vibration element measurement pad that is provided on the bottom surface of the recess and is electrically connected to the piezoelectric vibration element. .
また、本発明の圧電発振器は、前記構成において前記圧電振動素子測定用パッドが、前記凹部の底面において、前記圧電振動素子の下側に位置する領域から外れて設けられることを特徴とする。 The piezoelectric oscillator according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the piezoelectric vibration element measurement pad is provided so as to be separated from a region located below the piezoelectric vibration element on the bottom surface of the recess.
本発明の圧電発振器によれば、凹部の底面において、圧電振動素子から離れた位置に圧電振動素子測定用パッドが設けられているので、圧電振動素子にプローブを接触させることがなくなり、圧電振動素子の測定の作業性を向上させることができる。 According to the piezoelectric oscillator of the present invention, since the piezoelectric vibration element measurement pad is provided on the bottom surface of the recess at a position away from the piezoelectric vibration element, the probe is not brought into contact with the piezoelectric vibration element. The measurement workability can be improved.
次に、本発明を実施するための最良の形態(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。
図1は本発明の実施形態に係る圧電発振器の概略の断面図である。図2圧電振動素子と集積回路素子とを搭載した容器体の一例を示す平面図である。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る圧電発振器1は、圧電振動素子2と、凹部K1を有する容器体3と集積回路素子4と蓋体5とから主に構成されている。
Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view showing an example of a container body in which the piezoelectric vibration element and the integrated circuit element are mounted.
As shown in FIG. 1, a
圧電振動素子2は、例えば水晶からなり、人工水晶体を所定の結晶軸でカットした圧電板2Aの両主面に一対の励振用電極2Bを被着・形成されて構成されており、外部からの変動電圧が、前記一対の励振用電極2Bを介して圧電振動素子2に印加されると所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっている。
The
集積回路素子4は、例えば、矩形状に形成されたフリップチップ型となっており、その表面の回路形成面に、周囲の温度状態を検知する感温素子と、後述する容器体3に設けられた書込端子(図示せず)からの温度補償データに基づいて、圧電振動素子2の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路と、この温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等が設けられている。ここで、発振回路で生成された発振出力は、圧電発振器1の外部に出力された後、例えばクロック信号等の基準信号として利用される。
The
図1に示すように、この集積回路素子4の一方の主面には集積回路素子側電極パッド4Aが設けられており、この集積回路素子側電極パッド4Aに金属バンプBが設けられた状態となっており、後述する集積回路素子搭載パッド3Bに接合される。
そして、その集積回路素子4内に構成された発振回路に所定の駆動電圧を印加することにより、圧電振動素子2は、圧電振動素子2の厚みに依存した固有の共振周波数を有するので、この集積回路素子4により構成された発振回路を介して発振信号として端子電極Gのうちの所定の端子に出力される。
As shown in FIG. 1, an integrated circuit element
Then, by applying a predetermined drive voltage to the oscillation circuit configured in the
容器体3はアルミナセラミックス等から成るセラミックス材料粉末に適当な有機溶剤等を添加し更に混合して得た複数のセラミックスグリーンシートの絶縁層を積層してなる多層基板から形成されている。この容器体3の一方の主面には凹部K1が形成され、圧電振動素子2と集積回路素子4とを凹部K1の底面に並列に並べて配置できるようになっている。
図2に示すように、本発明の圧電発振器は、圧電振動素子2と集積回路素子4とを並列で配置したので、集積回路素子4から発する熱温度と圧電振動素子2の感応する熱温度との差異を抑える構造とすることができる。
The
As shown in FIG. 2, in the piezoelectric oscillator of the present invention, since the
この凹部K1の底面には、図1及び図2に示すように、水晶振動素子搭載パッド3A、集積回路素子搭載パッド3B、水晶振動素子測定パッド3Cが設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a crystal vibration element mounting pad 3A, an integrated circuit element mounting pad 3B, and a crystal vibration element measurement pad 3C are provided on the bottom surface of the recess K1.
水晶振動素子搭載パッド3Aは、水晶振動素子2に設けられた一対の励振用電極2Bに対応して凹部K1の底面に形成されている。
The crystal vibration
集積回路素子搭載パッド3Bは、集積回路素子4に設けられた集積回路素子側電極パッド4Aに対応して凹部K1の底面に形成されている。なお、この集積回路素子搭載パッド3Bは複数、設けられており、これらのうちの所定の集積回路素子搭載パッド3Bが水晶振動素子搭載パッド3Aと容器体3の内部に設けられた内部配線12により電気的に接続され、容器体3の四隅に設けられる端子電極Gのうちの所定の端子と電気的に接続されている。
The integrated circuit
水晶振動素子測定パッド3Cは、隣り合う集積回路素子搭載パッド3Bの間であって、容器体3の凹部K1を形成している壁際に設けられている。
また、この水晶振動素子測定パッド3Cは、水晶振動素子搭載パッド3Aと電気的に接続した状態となっており、集積回路素子4を搭載する前に、水晶振動素子2の測定を行えるようになっている。
The crystal vibration
Further, the crystal vibration element measurement pad 3C is in a state of being electrically connected to the crystal vibration element mounting pad 3A, so that the
これにより、水晶振動素子2が不良である場合、集積回路素子4を無駄にすることが無くなり、歩留まりを向上させるとともに、水晶振動素子2の測定において、プローブを水晶振動素子2に接触させることがなくなり、圧電発振器1が小型化されても圧電振動素子の測定の作業性を向上させることができる。
As a result, when the
図1に示すように、蓋体5は、容器体3の凹部K1内に圧電振動素子2と集積回路素子4とを搭載した状態で、この凹部K1内を気密封止する。
なお、気密封止は、容器体5にメタライズ層を形成しておき、また、蓋体5の一方の主面にシームリング5Aを形成しておき、これらメタライズ層とシームリング5Aとを接触させた状態で接合して行われる。
As shown in FIG. 1, the
In the airtight sealing, a metallized layer is formed on the
なお、容器体3は、例えば、アルミナセラミックス等から成るセラミックス材料粉末に適当な有機溶剤等を添加し更に混合して得たセラミックスグリーンシートの表面等に、接続パッドや端子電極11等となる導体ペーストを所定のパターンに印刷して塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することによって製作される。
In addition, the
また、容器体3の凹部K1内に圧電振動素子2を導電性接合材Dで電気的・機械的に接続する。
In addition, the
また、圧電振動素子2の両面に形成された一方の励振電極20にAg等を蒸着(スパッタ)もしくは励振電極20をエッチングすることで圧電振動素子2の周波数調整を行っても良い。
Further, the frequency of the
また、蓋体5の材料としては、例えば、42アロイやコバール,リン青銅等の金属から成る厚みが60μm〜200μmの金属板を用いても良い。
Further, as the material of the
蓋体7と容器体3との接合は、例えば、凹部K1上に蓋体5を載置し、両者を従来周知のシーム溶接や、金すず封止等により行われる。なお、接合に際し、真空又は窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中で接合を行うのが好ましく、これによって圧電振動素子2と集積回路素子4とが搭載される空間が真空又は不活性ガスにより充満されるため、圧電振動素子2と集積回路素子4が酸素や大気中の水分等によって腐食することによる劣化を防止することができる。
The lid body 7 and the
なお、本発明は前記の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。
例えば前記の実施形態においては、凹部K1内に圧電振動素子2と集積回路素子4を1つずつ搭載しているがそれぞれ複数個の圧電振動素子2、集積回路素子4を搭載した複合型の圧電発振器としても構わない。この場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the
1・・・圧電発振器
2・・・圧電振動素子
2B・・・励振電極
3・・・容器体
3C・・・圧電振動素子測定用パッド
4・・・集積回路素子
5・・・蓋体
5A・・・シールリング
K1・・・凹部
G・・・端子電極
D・・・導電性接合材
12・・・内部配線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記凹部内の底面に搭載された圧電振動素子と、
前記凹部内の底面に搭載された集積回路素子と、
前記凹部を気密封止する蓋体と、
前記凹部の底面に設けられ前記圧電振動素子と電気的に接続する圧電振動素子測定用パッドと
を備えて構成されていることを特徴とする圧電発振器。 A container body formed with a recess having an opening on one main surface;
A piezoelectric vibration element mounted on the bottom surface in the recess,
An integrated circuit element mounted on the bottom surface in the recess,
A lid for hermetically sealing the recess;
A piezoelectric oscillator comprising a piezoelectric vibration element measurement pad provided on a bottom surface of the recess and electrically connected to the piezoelectric vibration element.
前記凹部の底面において、
前記圧電振動素子の下側に位置する領域から外れて設けられることを特徴とする請求項1に記載の圧電発振器。 The piezoelectric vibration element measuring pad is
On the bottom surface of the recess,
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the piezoelectric oscillator is provided so as to be out of a region located below the piezoelectric vibration element.
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