JP2023070552A - Crystal vibration device with thermistor - Google Patents

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賢周 森本
Kenshu Morimoto
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Abstract

To provide a crystal vibration device with temperature sensor which responds to microminiaturization and ultra-thinning, stably and appropriately detects a temperature fluctuation relating to the crystal vibration device and is improved in electrical characteristics.SOLUTION: A crystal vibration device with thermistor comprises: a package 1; an upper storage part 11A and a lower storage part 11B; a crystal diaphragm 2; a thermistor; and a lid 3. The crystal diaphragm 2 is stored in the upper storage part 11A. The thermistor is stored in the lower storage part 11. The lid 3 seals the upper storage part 11A hermetically. The thermistor includes a veneer thermistor blank as a base material, a pair of operation electrodes 41 and 42 is formed on one surface, and a relay electrode 43 is formed on the other principal surface.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、パッケージに水晶振動板とサーミスタを導電接合したサーミスタ付き水晶振動デバイスに関する。 The present invention relates to a crystal oscillation device with a thermistor in which a crystal oscillation plate and a thermistor are electrically connected to a package.

近年、各種電子機器の高精度化に伴い、環境温度の変化に伴う周波数変動を補償する温保補償型の水晶発振回路が求められており、これに対応する水晶振動デバイスとして、水晶振動子に温度センサとしてサーミスタが取り付けられたサーミスタ付き水晶振動デバイスが幅広く使用されている。 In recent years, with the increasing precision of various electronic devices, there is a demand for temperature compensation type crystal oscillation circuits that compensate for frequency fluctuations due to changes in environmental temperature. A thermistor crystal oscillator device with a thermistor attached as a temperature sensor is widely used.

水晶振動子の環境温度をサーミスタにて測定し、周波数情報と温度情報を外部実装された温度補償回路に伝送することにより、温度補償された周波数信号を得ることができ、電子機器の動作を高精度に保つことができる。 By measuring the ambient temperature of the crystal oscillator with a thermistor and transmitting the frequency information and temperature information to the externally mounted temperature compensation circuit, it is possible to obtain a temperature-compensated frequency signal and improve the operation of electronic equipment. accuracy can be maintained.

このようなサーミスタ付き水晶振動デバイスはセラミックからなるパッケージに励振電極が形成された水晶振動板が収納されるとともに、その外側にサーミスタが取り付けられ、水晶振動子を取り巻く環境温度を検出する構成となっている。特許文献1参照。 Such a crystal oscillation device with a thermistor has a configuration in which a crystal oscillation plate having an excitation electrode formed therein is housed in a package made of ceramic, and a thermistor is attached to the outside of the ceramic package to detect the environmental temperature surrounding the crystal oscillator. ing. See Patent Document 1.

上記サーミスタは、複数のサーミスタ素材層と動作電極が複数積層された積層構成であり、厚さが0.3mm~0.1mm程度のものが上市され、使用されている。 The thermistor has a laminated structure in which a plurality of thermistor material layers and a plurality of working electrodes are laminated, and those having a thickness of about 0.3 mm to 0.1 mm are commercially available and used.

特許第5900582号Patent No. 5900582

上述のサーミスタは水晶振動子を取り巻く温度変化を、タイムラグ少なく検出することが求められる。しかしながら、これまで使用されていたサーミスタは積層構成ということもあり、一定の厚さ(高さ)が必要な構成となっていた。このような構成により、水晶振動子の温度と温度センサとしてのサーミスタの検出温度に差が生じることがあった。 The thermistor described above is required to detect temperature changes surrounding the crystal oscillator with a short time lag. However, the thermistors that have been used so far have a laminated structure, which requires a certain thickness (height). Due to such a configuration, there may be a difference between the temperature of the crystal oscillator and the detected temperature of the thermistor as a temperature sensor.

このような場合、水晶振動子に係る温度が正確に検出できず、温度補償回路における適切な温度補償ができないことがあり、正確な周波数信号を電子機器に提供できないことがあった。これにより電子機器の動作信頼性を低下させることがあった。 In such a case, the temperature of the crystal oscillator cannot be accurately detected, and the temperature compensation circuit may not be able to properly compensate for the temperature, so that an accurate frequency signal cannot be provided to the electronic device. This sometimes degrades the operational reliability of the electronic device.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、超小型化、超薄型化に対応するともに、水晶振動デバイスに係る温度変動を安定して適切に検出し、電気的特性に優れた温度センサ付き水晶振動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. An object of the present invention is to provide a crystal oscillator device with a temperature sensor.

本発明によるサーミスタ付き水晶振動デバイスは、表面に励振電極が形成された単板の
水晶振動板と、表面に動作電極が形成された単板のサーミスタと、前記水晶振動板と前記サーミスタを1つのパッケージに収納したことを特徴としている。
A crystal oscillation device with a thermistor according to the present invention comprises a single-plate crystal oscillation plate having an excitation electrode formed on its surface, a single-plate thermistor having an operating electrode formed on its surface, and combining the crystal oscillation plate and the thermistor into one. It is characterized by being housed in a package.

水晶振動板の表面には励振電極が形成された構成であるとともに、サーミスタも単板構成であり、その表面に動作電極が形成された構成である。このように両者が単板構成であることにより、パッケージを介して外部から熱伝導がある場合、タイムラグが少ない状態で水晶振動板とサーミスタに昇温情報や降温情報が伝わる。これにより温度センサであるサーミスタの検出温度は、水晶振動板の温度との差異が極小となり、水晶振動板の周波数情報とサーミスタの温度情報に基づく温度補償処理が正確かつ適切に行うことができる。 An excitation electrode is formed on the surface of the crystal diaphragm, and the thermistor is also a single-plate structure, and an operating electrode is formed on the surface of the thermistor. Since both have a single-plate structure, temperature rise information and temperature drop information are transmitted to the crystal diaphragm and the thermistor with little time lag when there is heat conduction from the outside through the package. As a result, the difference between the detected temperature of the thermistor, which is a temperature sensor, and the temperature of the crystal diaphragm is minimized, and temperature compensation processing based on the frequency information of the crystal diaphragm and the temperature information of the thermistor can be performed accurately and appropriately.

また、水晶振動板およびサーミスタへの電極膜形成はスパッタリング法や真空蒸着法等のPVD成膜法で行った場合、薄膜構成が実現でき電極膜による熱伝導性を向上させることができる。 Further, when electrode films are formed on the crystal plate and the thermistor by a PVD film formation method such as a sputtering method or a vacuum deposition method, a thin film structure can be realized and the thermal conductivity of the electrode films can be improved.

上記サーミスタは単板のサーミスタ素板の表面に電極が形成された構成であり、一主面に離隔した一対の動作電極が形成された構成であってもよい。これら動作電極に通電することにより、サーミスタ機能(温度に基づく電流変化量検出)を得る。 The thermistor may have a structure in which electrodes are formed on the surface of a single thermistor base plate, and may have a structure in which a pair of operating electrodes are formed on one main surface. By energizing these operating electrodes, a thermistor function (current change amount detection based on temperature) is obtained.

またサーミスタ素板の他主面に中継電極を設けてもよい。当該中継電極は、前記動作電極に主面の表裏で対向する位置に形成されていてもよい。これによりサーミスタ素板に形成された一対の動作電極間で抵抗体としての端子を構成するが、導電経路は前記一方の動作電極から前記中継電極を介して前記他方の動作電極に流れる。このような構成により導電経路の断面積を大きく増し、また各動作電極と中継電極同士で対向する経路と出来る為、少ない面積で抵抗値を下げ、特性が安定しやすく、耐電圧も向上させることができる。 Also, a relay electrode may be provided on the other main surface of the thermistor base plate. The relay electrode may be formed at a position facing the operating electrode on the front and back surfaces of the main surface. Thus, a terminal as a resistor is formed between a pair of working electrodes formed on the thermistor blank plate, and a conductive path flows from one working electrode to the other working electrode via the relay electrode. With such a configuration, the cross-sectional area of the conductive path is greatly increased, and each working electrode and the relay electrode can be opposed to each other, so that the resistance value can be reduced with a small area, the characteristics can be easily stabilized, and the withstand voltage can be improved. can be done.

また当該中継電極を熱伝導の良好な金属で構成し、サーミスタ素板の他主面の略全面に形成してもよい。 Alternatively, the relay electrode may be made of a metal having good thermal conductivity and may be formed on substantially the entire other main surface of the thermistor base plate.

この構成により、サーミスタの動作電極に伝わった熱は中継電極が伝熱部として機能するため、温度変化検出のタイムラグを極小にすることができる。 With this configuration, the relay electrode functions as a heat transfer section for the heat transferred to the working electrode of the thermistor, so that the time lag in detecting the temperature change can be minimized.

また上記単板のサーミスタは厚さが0.05mm以下の厚さであってもよい。 The single-plate thermistor may have a thickness of 0.05 mm or less.

サーミスタの厚さを0.05mm以下とすることにより、動作電極に伝わった熱(温度変動情報)はサーミスタ素板を素早く伝わり、サーミスタとしての温度検出能を向上させることができる。 By setting the thickness of the thermistor to 0.05 mm or less, the heat (temperature fluctuation information) transmitted to the working electrode is quickly transmitted through the thermistor base plate, and the temperature detection capability of the thermistor can be improved.

ここで用いる導電接合は、水晶振動板の導電接合、サーミスタの導電接合とも導電性樹脂接着剤を用いてもよい。さらにここで用いる樹脂接着剤を両者同じ樹脂材を用いてもよい。 As for the conductive bonding used here, a conductive resin adhesive may be used for both the conductive bonding of the crystal diaphragm and the conductive bonding of the thermistor. Furthermore, the same resin material may be used for both the resin adhesives used here.

パッケージの構成は多種の構成に対応できるが、例えば、パッケージは1つの収納部を有し、前記収納部に前記水晶振動板と前記サーミスタが前記収納部に導電接合された構成であってもよい。 The structure of the package can correspond to a variety of structures. For example, the package may have one storage portion, and the crystal diaphragm and the thermistor may be electrically connected to the storage portion. .

上記1つの収納部に収納する構成により、水晶振動板とサーミスタの搭載を近接させて行うことができ、これにより両者の熱変動の差を小さくすることができる。 With the configuration of storing them in one storage portion, the crystal diaphragm and the thermistor can be mounted close to each other, thereby reducing the difference in thermal fluctuation between the two.

さらに1つの収納部の内部において導電性樹脂接着剤を用いることにより、接合後のガスが生じにくく、水晶振動板の特性を安定させることができる。従来、積層型のサーミスタの導電接合においては、はんだ接合により行っていたが、フラックス等の残留によりパッケージ内の雰囲気を汚染することがあったが、上述のとおり両者の接合に導電性樹脂接着剤を用いることにより、パッケージ内の雰囲気、例えば真空あるいは不活性ガス雰囲気を安定化させ、水晶振動板の特性(水晶振動子の動作)を安定させることができる。 Furthermore, by using a conductive resin adhesive inside one housing, it is difficult to generate gas after bonding, and the characteristics of the crystal plate can be stabilized. Conventionally, the conductive bonding of laminated thermistors has been done by soldering, but the atmosphere inside the package can be contaminated by residual flux, etc. can stabilize the atmosphere in the package, such as a vacuum or an inert gas atmosphere, and stabilize the characteristics of the crystal diaphragm (the operation of the crystal oscillator).

また同じ導電性樹脂接着剤を用いることにより、熱伝導の差も無くすことができ、温度検出精度を向上させることができる。 Also, by using the same conductive resin adhesive, the difference in heat conduction can be eliminated, and the temperature detection accuracy can be improved.

パッケージ収納構成として、パッケージは基板を挟んで上下に各々開口する2つの収納部を有し、前記水晶振動板は一方の収納部に導電接合され、前記サーミスタは他方の収納部に導電接合され、前記水晶振動板と前記サーミスタは前記基板の表裏に対向して配置されている構成であってもよい。 As a package housing configuration, the package has two housings that are vertically open with the substrate sandwiched therebetween, the crystal plate is conductively joined to one of the housings, and the thermistor is conductively joined to the other housing, The crystal diaphragm and the thermistor may be arranged facing each other on the front and back sides of the substrate.

水晶振動板とサーミスタが基板の表裏に対向して配置された構成により、両者に係る熱伝導の差を無くし、温度検出精度を向上させることができる。 The configuration in which the quartz crystal plate and the thermistor are arranged facing each other on the front and back sides of the substrate eliminates the difference in heat conduction between the two and improves the temperature detection accuracy.

なお、前記水晶振動板はATカットまたはSCカットの水晶振動板であってもよく、X-Yカットの水晶振動板等であってもよい。 The quartz crystal diaphragm may be an AT-cut or SC-cut quartz diaphragm, or may be an XY-cut quartz diaphragm.

本発明によれば、超小型化、超薄型化に対応するともに、水晶振動デバイスに係る温度変動を適切に検出し、電気的特性に優れた温度センサ付き水晶振動デバイスを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a quartz crystal oscillation device with a temperature sensor that is compatible with ultra-miniaturization and ultra-thinness, appropriately detects temperature fluctuations related to the crystal oscillation device, and has excellent electrical characteristics.

第一の実施形態にかかるサーミスタ付き水晶振動デバイスの各構成を示した分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing each configuration of a thermistor-equipped crystal oscillator device according to a first embodiment; FIG. 図1を組み立てた際の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1 when assembled; 図1を組み立てた際のA-A線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view along line AA when FIG. 1 is assembled; 水晶振動板に形成された電極膜構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of electrode films formed on a crystal diaphragm; サーミスタに形成された電極膜構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of electrode films formed on the thermistor; 第二の実施形態にかかる断面図である。It is a sectional view concerning a second embodiment. 第三の実施形態にかかる断面図である。It is a sectional view concerning a third embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第一の実施形態
第一の実施形態にかかるサーミスタ付き水晶振動デバイスXtlは、図1乃至図3に示すように、上部収納部11A,と下部収納部11Bを有するパッケージ1と、前記上部収納部11Aに収納される水晶振動板2と、前記下部収納部11Bに収納されるサーミスタ4と、上部収納部11Aを気密封止するリッド3とからなる。なお、図3は図2のA-A線に沿う断面図である。
First Embodiment As shown in FIGS. 1 to 3, the thermistor-equipped crystal oscillation device Xtl according to the first embodiment includes a package 1 having an upper storage portion 11A and a lower storage portion 11B, and the upper storage portion. 11A, a thermistor 4 housed in the lower housing portion 11B, and a lid 3 for hermetically sealing the upper housing portion 11A. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2. FIG.

《パッケージの構成》
図3に示すように、パッケージ1はセラミックスからなり全体として直方体形状で、上方に開口する上部収納部11Aと下方に開口する下部収納部11Bを有している。これら上部収納部11Aと下部収納部11Bは、基板11Cに対して閉口部分(底部)が背中合わせになった構成である。
<Package configuration>
As shown in FIG. 3, the package 1 is made of ceramics and has a rectangular parallelepiped shape as a whole, and has an upper storage portion 11A opening upward and a lower storage portion 11B opening downward. The upper housing portion 11A and the lower housing portion 11B are configured such that the closed portions (bottom portions) are back to back with respect to the substrate 11C.

上部収納部11Aは上方に開口する凹形の直方体収納構成で、上記上部収納部11Aの底部に金属膜からなる搭載電極16,17が形成されている。これら搭載電極16,17はパッケージの短辺方向に並んで形成されている。また上部収納部11Aの外周部分には前記底部より高い位置にある矩形上の封止部10が設けられ、封止部10には金属膜層が形成されている。 The upper storage portion 11A has a recessed rectangular parallelepiped storage structure that opens upward, and mounting electrodes 16 and 17 made of metal films are formed on the bottom portion of the upper storage portion 11A. These mounting electrodes 16 and 17 are formed side by side in the short side direction of the package. A rectangular sealing portion 10 positioned higher than the bottom portion is provided on the outer peripheral portion of the upper storage portion 11A, and a metal film layer is formed on the sealing portion 10. As shown in FIG.

各搭載電極16,17は複数の金属層からなり、W(タングステン)層、Ni(ニッケル)層、Au(金)層の順で積層されている。W層はパッケージを構成するセラミックス材料とともに焼成にて一体形成され、Ni層とAu層はメッキにてW層上に形成されている。封止部10も搭載電極16,17と同様の金属層構成でW層、Ni層、Au層の積層構成を有している。なお、後述する搭載電極18,19並びに実装電極12,13,14,15についても、同様の製法にて製造し、それぞれW層、Ni層、Au層の順で積層された層構成を有している。 Each of the mounting electrodes 16 and 17 is composed of a plurality of metal layers, which are laminated in order of a W (tungsten) layer, a Ni (nickel) layer, and an Au (gold) layer. The W layer is integrally formed by firing together with the ceramic material forming the package, and the Ni layer and the Au layer are formed on the W layer by plating. The sealing portion 10 also has a metal layer structure similar to that of the mounting electrodes 16 and 17, and has a laminated structure of a W layer, a Ni layer, and an Au layer. Mounting electrodes 18, 19 and mounting electrodes 12, 13, 14, 15, which will be described later, are also manufactured by the same manufacturing method, and each have a layer structure in which a W layer, a Ni layer, and an Au layer are laminated in this order. ing.

下部収納部11Bは下方に開口する凹形の直方体収納構成で、上記下部収納部11Bの底部には金属膜からなる搭載電極18,19が形成されている。これら搭載電極18,19は長辺と短辺を有する矩形形状で、パッケージの長辺に沿った方向で両搭載電極の長辺側が対向するよう形成されている。なお、これら両搭載電極をパッケージの短辺に沿った方向に並ぶように形成してもよい。 The lower housing portion 11B has a concave rectangular parallelepiped housing structure that opens downward, and mounting electrodes 18 and 19 made of metal films are formed on the bottom portion of the lower housing portion 11B. These mounting electrodes 18 and 19 have a rectangular shape with long sides and short sides, and are formed so that the long sides of both mounting electrodes face each other in the direction along the long side of the package. It should be noted that both of these mounting electrodes may be formed so as to line up in the direction along the short side of the package.

また下部収納部11Bの4つの角部には前記底部より高い位置にある実装電極12,13,14,15が設けられている。これら各実装電極は矩形形状であり、このうち実装電極12、14は前記搭載電極16,17と、実装電極13、15は前記搭載電極18,19とパッケージ1の内部配線により電気的につながっている。 Mounting electrodes 12, 13, 14, and 15 are provided at four corners of the lower housing portion 11B at positions higher than the bottom portion. The mounting electrodes 12 and 14 are electrically connected to the mounting electrodes 16 and 17, and the mounting electrodes 13 and 15 are electrically connected to the mounting electrodes 18 and 19 by internal wiring of the package 1. there is

《水晶振動板の構成》
水晶振動板2はATカット水晶振動板からなり、全体として矩形の板状である。水晶振動板1はその表裏の中央部分に励振電極21,22が形成されており、これら励振電極21,22は幅を有する帯状の引出電極21a,22aにより水晶振動板の外周部分に引き出されている。前記励振電極21,22は矩形形状であり、水晶振動板の一方の主面において励振電極21は、一つの短辺角部から引出電極21aにより、水晶振動板の一方の主面の短辺側に引き出され、水晶振動板の他方の主面において励振電極22は、一つの短辺角部から引出電極22aにより、水晶振動板の他方の主面の短辺側に引き出されている。これにより引出電極21a,22aは水晶振動板の一方の短辺に引き出されている。
《Structure of crystal plate》
The crystal diaphragm 2 is made of an AT-cut crystal diaphragm and has a rectangular plate shape as a whole. The crystal diaphragm 1 has excitation electrodes 21 and 22 formed in the central portions of its front and back sides. there is The excitation electrodes 21 and 22 have a rectangular shape, and the excitation electrode 21 on one main surface of the crystal diaphragm is connected to the short side of the one main surface of the crystal diaphragm by the extraction electrode 21a from one corner of the short side. The excitation electrodes 22 on the other main surface of the crystal plate are drawn out from one corner of the short side to the short side of the other main surface of the crystal plate by lead electrodes 22a. As a result, the extraction electrodes 21a and 22a are extracted to one short side of the crystal plate.

これら励振電極21,22と引出電極21a,22aは、薄膜の金属膜が積層形成された構成で、具体的には図4に示すように、水晶振動板に接してTi(チタン)層が形成され、その上部にAu(金)層が形成された積層構成を有している。なお金属膜構成は上記構成以外であってもよく、例えば下地金属をCr(クロム)層としたり、上層をAg(銀)層とする等、周知の金属構成を用いることができる。 These excitation electrodes 21 and 22 and extraction electrodes 21a and 22a are formed by stacking thin metal films. Specifically, as shown in FIG. 4, a Ti (titanium) layer is formed in contact with the crystal plate. and an Au (gold) layer is formed thereon. The structure of the metal film may be other than the structure described above. For example, a well-known metal structure such as a Cr (chromium) layer as a base metal and an Ag (silver) layer as an upper layer can be used.

水晶振動板に接してTi層やCr層を形成することにより、水晶振動板との金属膜の密着性が良好で、安定した励振電極の基礎を形成することができる。また表面層に主層としてのAu層を形成することにより、励振電極膜の長期的品質安定性を確保するとともに、熱伝導性も良好であるので、環境温度の変化をタイムラグ少なく水晶振動板に伝えることができる。 By forming a Ti layer or a Cr layer in contact with the crystal plate, the adhesion of the metal film to the crystal plate is good, and a stable excitation electrode base can be formed. In addition, by forming the Au layer as the main layer on the surface layer, the long-term quality stability of the excitation electrode film is ensured, and the thermal conductivity is also good, so changes in the environmental temperature can be applied to the crystal diaphragm with little time lag. I can tell you.

なお、主層としてAu層を用いその上部に極薄のCr層を形成したり、熱拡散により下層の下地金属層を上層に表出させることにより、後述の導電性樹脂接着剤との接合性を向上させる構成(機能層の形成)を採用してもよい。 In addition, by using an Au layer as the main layer and forming an ultra-thin Cr layer on top of it, or by exposing the underlying metal layer of the lower layer to the upper layer by thermal diffusion, the bondability with the conductive resin adhesive described later can be improved. A configuration (formation of a functional layer) that improves the may be adopted.

これら励振電極および引出電極は、周知の真空蒸着法あるいはスパッタリング法などのPVD成膜法により両電極の金属膜層を一体的に積層成膜することにより得られる。 These excitation electrodes and extraction electrodes are obtained by integrally laminating metal film layers of both electrodes by a well-known PVD film formation method such as a vacuum deposition method or a sputtering method.

なお、本実施の形態においては水晶振動板としてATカット水晶振動板を用いたが、SCカット水晶振動板やX-Yカットからなる音叉型水晶振動板を用いてもよい。 In this embodiment, an AT-cut crystal diaphragm is used as the crystal diaphragm, but an SC-cut crystal diaphragm or an XY-cut tuning-fork crystal diaphragm may be used.

《サーミスタの構成》
サーミスタ4は温度センサとして機能し、全体として薄型の単板状のNTCサーミスタである。サーミスタ4は矩形板状のサーミスタ素板40を基材とし、厚さG2を有している。前記サーミスタ素板40の一方の主面には、長辺方向に一定の間隔G1を持って矩形の動作電極41,42が形成されている。これら動作電極41,42は長辺と短辺を有する矩形構成であり、前記長辺はサーミスタ素板の短辺寸法に対応した寸法を有している。また前記サーミスタ素板40の他方の主面全面には矩形形状の中継電極43が形成されている。
<Configuration of thermistor>
The thermistor 4 functions as a temperature sensor and is a thin single-plate NTC thermistor as a whole. The thermistor 4 has a rectangular thermistor base plate 40 as a base material and has a thickness G2. Rectangular working electrodes 41 and 42 are formed on one main surface of the thermistor blank plate 40 with a constant interval G1 in the long side direction. These operating electrodes 41 and 42 have a rectangular configuration having long sides and short sides, and the long sides have dimensions corresponding to the short side dimensions of the thermistor element plate. A rectangular relay electrode 43 is formed on the entire other main surface of the thermistor base plate 40 .

サーミスタ4は、サーミスタ素板40に形成された一方の動作電極41と他方の動作電極42で抵抗体としての端子を有する電子部品を構成するが、導電経路は前記一方の動作電極41から前記中継電極43を介して前記他方の動作電極42に流れる。このような構成により導電経路の断面積を大きく増し、また動作電極と中継電極の面同士で対向する経路と出来る為、少ない面積で抵抗値を下げ、特性が安定しやすく、耐電圧も向上させることができる。 The thermistor 4 constitutes an electronic component having a terminal as a resistor with one working electrode 41 and the other working electrode 42 formed on the thermistor base plate 40, and the conductive path extends from the one working electrode 41 to the relay. It flows through electrode 43 to the other working electrode 42 . With such a configuration, the cross-sectional area of the conductive path is greatly increased, and since the paths of the working electrode and the relay electrode can be made to face each other, the resistance value can be lowered with a small area, the characteristics can be easily stabilized, and the withstand voltage can be improved. be able to.

ところで、動作電極41,42が接近した構成とした場合、印加する電圧にも依存するが、導電経路が動作電極41から42への直接的な流路が支配的になり、所望の抵抗値が得られないことがあった。従って、実施においては、動作電極41と中継電極43間の距離G2aと動作電極42と中継電極43間の距離G2b、並びに動作電極41,42間距離G1とは、G2a+G2b<G1を満たすような設定としている。このような設定により、所望の抵抗値が得られ、温度センサとしての精度を安定化させることができる。 By the way, when the working electrodes 41 and 42 are arranged close to each other, the direct flow path from the working electrodes 41 to 42 becomes dominant, depending on the applied voltage, and the desired resistance value becomes There were things I didn't get. Therefore, in practice, the distance G2a between the working electrode 41 and the relay electrode 43, the distance G2b between the working electrode 42 and the relay electrode 43, and the distance G1 between the working electrodes 41 and 42 satisfy G2a+G2b<G1. settings. By such setting, a desired resistance value can be obtained, and the accuracy as a temperature sensor can be stabilized.

また、サーミスタ4は前記パッケージ1との接触面積が大きいほど、また水晶振動板に近い配置とするほど水晶振動板に係る温度を正確に検出することができる。従って温度計測の側面からは、サーミスタに形成された動作電極はサーミスタ素板の面積に対して大きいほうが好ましい。これにより前記接触面積を大きくすることができる。しかしながら、前記面積が大きすぎると隣接する動作電極の短絡や導電接合材による短絡が生じやすくなる。また前記接触面積が小さくなると水晶振動板の温度検出精度が低下する。 Further, the larger the contact area of the thermistor 4 with the package 1 and the closer the thermistor 4 is to the crystal plate, the more accurately it can detect the temperature of the crystal plate. Therefore, from the aspect of temperature measurement, it is preferable that the working electrode formed on the thermistor be large with respect to the area of the thermistor blank plate. Thereby, the contact area can be increased. However, if the area is too large, a short circuit between adjacent working electrodes or a short circuit due to the conductive bonding material is likely to occur. Further, when the contact area becomes small, the accuracy of temperature detection of the crystal plate is lowered.

従って、所望する抵抗値にもよるが、各動作電極の合計面積はサーミスタ素板の一方の主面面積の40%~85%の大きさであると、安定的な温度検出を行うことができる。40%以下の大きさであると、サーミスタの動作電極が小さくなりすぎ、水晶振動板の温度情報を正確に検出することができなくなるとともに、サーミスタの抵抗値が高くなりすぎ、温度センサとしての温度検出能が低下する可能性がある。また85%以上の大きさであると前述した導電接合材を含めた短絡のリスクが増加し、短絡が生じると温度センサとして機能しなくなる。 Therefore, although depending on the desired resistance value, stable temperature detection can be achieved when the total area of the working electrodes is 40% to 85% of the area of one main surface of the thermistor plate. . If the size is 40% or less, the working electrode of the thermistor becomes too small, and the temperature information of the crystal plate cannot be detected accurately. May reduce detectability. Moreover, if the size is 85% or more, the risk of short circuit including the conductive bonding material described above increases, and if a short circuit occurs, the temperature sensor cannot function.

次にサーミスタの具体的な寸法例を以下に示す。サーミスタの外形サイズは長辺0.8mm、短辺0.6mm、厚さ0.05mmであり、その面積は0.48mm2となる。またサーミスタ素板に形成される各電極パッドの外形サイズは長辺0.52mm(サーミスタ素板の短辺側)、短辺0.3mm(サーミスタ素板の長辺側)であり、その面積は0.156mm2となる。このような構成により、各電極パッドの合計面積は温度センサの面積の65%程度に設定されており、また前記電極パッドと中継電極間の距離G2aと前記電極パッド42と中継電極43間の距離G2bはそれぞれ0.05mm、前記電極パッド間距離G1は0.12mmに設定しており、前記G2a+G2b<G1 が成り立つように設定している。 Next, specific dimensional examples of the thermistor are shown below. The outer size of the thermistor is 0.8 mm long side, 0.6 mm short side, and 0.05 mm thick, and its area is 0.48 mm 2 . The external size of each electrode pad formed on the thermistor base plate is 0.52 mm long side (short side of the thermistor base plate) and 0.3 mm short side (long side of the thermistor base plate). 0.156 mm2. With this configuration, the total area of each electrode pad is set to about 65% of the area of the temperature sensor, and the distance G2a between the electrode pad and the relay electrode and the distance G2a between the electrode pad 42 and the relay electrode 43 are Each G2b is set to 0.05 mm, and the distance G1 between the electrode pads is set to 0.12 mm, so that G2a+G2b<G1 is established.

他の具体例を以下に示す。サーミスタの外形サイズは長辺0.7mm、短辺0.6mm、厚さ0.04mmであり、その面積は0.42mm2となる。またサーミスタ素板に形成される各電極パッドの外形サイズは長辺0.58mm(サーミスタ素板の短辺側)、短辺0.3mm(サーミスタ素板の長辺側)であり、その面積は0.174mm2となる。このような構成により、各電極パッドの合計面積は温度センサの面積の83%程度に設定されており、また前記電極パッドと中継電極間の距離G2aと前記電極パッド42と中継電極43間の距離G2bはそれぞれ0.04mm、前記電極パッド間距離G1は0.09mmに設定しており、前記G2a+G2b<G1 が成り立つように設定している。なお、上記寸法は水晶振動デバイスのサイズ、特性や、温度センサ付き水晶振動デバイスの要求仕様に応じて適宜デザインすればよい。 Other specific examples are shown below. The outer size of the thermistor is 0.7 mm long side, 0.6 mm short side, and 0.04 mm thick, and its area is 0.42 mm 2 . The external size of each electrode pad formed on the thermistor base plate is 0.58 mm long side (short side of the thermistor base plate) and 0.3 mm short side (long side of the thermistor base plate). 0.174 mm2. With such a configuration, the total area of each electrode pad is set to about 83% of the area of the temperature sensor. Each G2b is set to 0.04 mm, and the distance G1 between the electrode pads is set to 0.09 mm, so that G2a+G2b<G1 is established. Note that the above dimensions may be appropriately designed according to the size and characteristics of the crystal oscillation device and the required specifications of the crystal oscillation device with a temperature sensor.

単板のサーミスタは、例えばMn-Fe-Ni-Ti系材料をバインダー等とともにスラリー状にし、スクリーン印刷技術あるいはドクターブレード技術等の厚膜形成技術を用いてサーミスタウェハのグリーンシートを作成し、これを焼成技術により板状のサーミスタウェハを焼結成形する。 For a single-plate thermistor, for example, a Mn-Fe-Ni-Ti-based material is made into a slurry with a binder or the like, and a green sheet of a thermistor wafer is produced by using a thick film forming technique such as a screen printing technique or a doctor blade technique. A plate-shaped thermistor wafer is formed by sintering using a sintering technique.

この単板サーミスタウェハに対して、電極膜(金属膜)をスパッタリングにて形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを行う。具体的な金属膜層(金属材料)としては、図5に示すように、サーミスタ素板に接して下地層としてTi(チタン)層を形成し、その上層にバリア層としてTiO2(酸化チタン)層、その上層にNi(ニッケル)層とTi層の合金からなるNiTi層を形成し、表面に主層としてAu(金)層を形成した、積層膜構成を採用してもよい。 An electrode film (metal film) is formed on this single-plate thermistor wafer by sputtering, and patterning is performed using a photolithographic technique. As a specific metal film layer (metal material), as shown in FIG. 5, a Ti (titanium) layer is formed as a base layer in contact with the thermistor base plate, and a TiO2 (titanium oxide) layer is formed thereon as a barrier layer. , a NiTi layer made of an alloy of a Ni (nickel) layer and a Ti layer is formed thereon, and an Au (gold) layer is formed as a main layer on the surface thereof.

前記Ti、TiO2、NiTi、Auの各層の積層膜構成を採用した場合、最終的にサーミスタを実装基板にハンダ接合した場合に、ハンダ喰われが生じにくく安定した導電接合を行うことができるという利点がある。なお、上記積層構成においてTiO2層を形成しない構成であってもよい。 When the laminated film structure of the Ti, TiO2, NiTi, and Au layers is adopted, when the thermistor is finally solder-bonded to the mounting board, solder erosion is unlikely to occur, and stable conductive bonding can be achieved. There is It should be noted that the above laminated structure may have a structure in which the TiO2 layer is not formed.

また、電極パッド41,42の金属膜構成と中継電極43の金属膜構成を異ならせてもよく、例えば、電極パッド41,42の金属膜構成を前記Ti膜とNiTi膜とAu膜の積層構成とし、中継電極の金属膜構成をTi膜とAu膜の積層構成としてもよい。金属膜の膜厚例として、動作電極41,42については、前記Ti膜が2500Å、NiTi膜が1500Å、Au膜が1500Åをあげることができる。また中継電極43については、前記Ti膜が50Å、1500Åをあげることができる。なお、動作電極41,42の厚さを前記Ti膜が50Å、1500Åと中継電極と同じ厚さとしてもよい。この場合、同一成膜環境で動作電極と中継電極を一度に形成することができる。 Moreover, the metal film structure of the electrode pads 41 and 42 and the metal film structure of the relay electrode 43 may be different. Alternatively, the metal film structure of the relay electrode may be a laminated structure of a Ti film and an Au film. As examples of film thicknesses of the metal films, the working electrodes 41 and 42 may have a Ti film of 2500 Å, a NiTi film of 1500 Å, and an Au film of 1500 Å. As for the relay electrode 43, the thickness of the Ti film can be 50 Å and 1500 Å. Incidentally, the thickness of the working electrodes 41 and 42 may be the same as that of the relay electrode, that is, the thickness of the Ti film is 50 Å and 1500 Å. In this case, the working electrode and the relay electrode can be formed at once in the same film formation environment.

あるいはサーミスタ素板に接して、Cr(クロム)層を形成し、その上層にNi層とCr層の合金からなるNiCr層を形成し、最上層にAu(金)層の積層膜構成を採用してもよい。 Alternatively, a Cr (chromium) layer is formed in contact with the thermistor base plate, a NiCr layer made of an alloy of Ni and Cr layers is formed thereon, and an Au (gold) layer is adopted as the uppermost layer. may

サーミスタ素板に接してTi層やCr層を形成することにより、水晶振動板との金属膜の密着性が良好で、安定した励振電極の基礎を形成することができる。また最上層にAu層を形成することにより、励振電極膜の長期的品質安定性を確保するとともに、熱伝導性も良好であるので、環境温度の変化をタイムラグ少なくサーミスタ素板に伝えることができる。 By forming a Ti layer or a Cr layer in contact with the thermistor base plate, the adhesion of the metal film to the crystal plate is good, and a stable excitation electrode base can be formed. In addition, by forming an Au layer as the uppermost layer, long-term quality stability of the excitation electrode film is ensured, and thermal conductivity is also good, so changes in environmental temperature can be transmitted to the thermistor base plate with little time lag. .

なお、上層としてAu層を用いその上部に極薄のCr層を形成したり、熱拡散により下層の下地金属層を上層に表出させることにより、後述の導電性樹脂接着剤との接合性を向上させる構成を採用してもよい。 By using an Au layer as the upper layer and forming an ultra-thin Cr layer on the upper layer, or by exposing the underlying metal layer of the lower layer to the upper layer by thermal diffusion, the bondability with the conductive resin adhesive described later can be improved. You may adopt the structure which improves.

このように単板状のサーミスタ素板に、金属膜をスパッタリングまたは真空蒸着法等のPVD成膜法にて薄膜を形成することにより、極めて薄肉の板状サーミスタを得ることができる。なお、板状サーミスタはサーミスタウェハ状態でその表面をラッピング研磨することにより、その表面粗さを小さくしてもよい。このような構成により、電極膜(金属膜)を安定的に成膜でき、製造精度を向上させることができるので、温度センサとしての性能を高精度にすることができる。 By forming a metal film on a single-plate thermistor base plate by PVD film formation such as sputtering or vacuum deposition, an extremely thin plate-like thermistor can be obtained. The surface roughness of the plate-shaped thermistor may be reduced by lapping and polishing the surface of the thermistor wafer. With such a configuration, the electrode film (metal film) can be stably formed and the manufacturing accuracy can be improved, so that the performance as a temperature sensor can be highly accurate.

サーミスタ素板を単板構成とすることにより、動作電極等から入力した熱はサーミスタ素板を短時間で入力した熱温度にすることができる。すなわち単板のサーミスタ4は外部温度変化の検出をタイムラグ少なく行うことができる。特にサーミスタ素板の厚さを0.05mm以下に設定することより、動作電極に伝わった熱(温度変動情報)はサーミスタ素板を素早く伝わり、外部温度変化に対する追従を極めて早く行うことができる。 By making the thermistor blank plate into a single plate structure, the heat input from the working electrode or the like can reach the input heat temperature of the thermistor blank plate in a short period of time. That is, the single-plate thermistor 4 can detect changes in the external temperature with little time lag. In particular, by setting the thickness of the thermistor plate to 0.05 mm or less, the heat (temperature fluctuation information) transmitted to the working electrode is quickly transferred through the thermistor plate, and the external temperature change can be followed extremely quickly.

またサーミスタ素板に形成した動作電極や中継電極にAuを使うことにより、熱伝導を良好にすることができ、上述のサーミスタ素板の単板構成と相まって、外部温度変化の検出をタイムラグ少なく行うことができる。 In addition, by using Au for the operating electrode and the relay electrode formed on the thermistor base plate, it is possible to improve heat conduction. be able to.

また本実施の形態においては、サーミスタ素板の他主面に設けた中継電極で用いる金属膜が熱伝部として機能するため、サーミスタ全体の熱応答速度を向上させることができ、外部温度変化の検出をタイムラグ少なく行うことができる。 In addition, in the present embodiment, the metal film used in the relay electrode provided on the other main surface of the thermistor base plate functions as a heat conduction part, so that the thermal response speed of the entire thermistor can be improved, and the external temperature change can be reduced. Detection can be performed with less time lag.

特に動作電極および中継電極の主層にAu層を用いた構成においては、伝熱性能を向上させることができるので、よりタイムラグ少なく外部温度変化の検出を行うことができる。 In particular, in the structure using the Au layer as the main layer of the working electrode and the relay electrode, the heat transfer performance can be improved, so that the external temperature change can be detected with less time lag.

《リッドによる気密封止》
リッド3は薄型の金属板あるいはセラミック板からなり、前記パッケージの封止部10の外形サイズに対応した矩形形状を有している。なお、リッド並びに封止部の構成は、パッケージの気密封止方法によって構成が異なる。例えば、シーム溶接によりリッド3と封止部10を接合する場合は、リッドはコア材にコバールを用い、その表面にNiメッキ膜が形成された構成を採る。そして封止部にはリング状の金属枠をろう接した構成を用い、例えば真空雰囲気または不活性ガス雰囲気中でリッドと金属枠をシーム溶接にて接合する。これによりパッケージ内部(上部収納部内部)は真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の定常状態とすることができる。
《Airtight sealing with a lid》
The lid 3 is made of a thin metal plate or ceramic plate and has a rectangular shape corresponding to the external size of the sealing portion 10 of the package. The configurations of the lid and the sealing portion differ depending on the hermetic sealing method of the package. For example, when the lid 3 and the sealing portion 10 are joined by seam welding, the lid uses Kovar as a core material and has a Ni-plated film on its surface. A structure in which a ring-shaped metal frame is brazed is used for the sealing portion, and the lid and the metal frame are joined by seam welding in, for example, a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. As a result, the inside of the package (the inside of the upper housing portion) can be kept in a steady state of a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.

金属ろう材、例えばAuSnろう材でろう接により気密封止する場合は、例えばリッドにAuSnろう材を周状にプリフォーム形成しておき、また封止部上層にはAuメッキを施しておき、両者を所定雰囲気および温度環境化で加熱することにより、金属ろう接による気密封止をすることができる。 When hermetic sealing is performed by soldering with a metal brazing material such as AuSn brazing material, for example, the lid is preformed with AuSn brazing material in a circumferential shape, and the upper layer of the sealing portion is Au-plated. By heating both in a predetermined atmosphere and temperature environment, hermetic sealing by metal brazing can be achieved.

《サーミスタ付き水晶振動デバイスのアッセンブリ》
サーミスタ付き水晶振動デバイスXtlのアッセンブリ例を以下に説明する。
パッケージの前記上部収納部11Aの搭載電極16,17にペースト状の導電性樹脂接着剤S1をディスペンサ等で塗布する。導電性樹脂接着剤S1は例えば金属フィラーが含まれたシリコーン樹脂接着剤からなるが、ポリイミド系の樹脂材等他の樹脂材を用いてもよい。
《Assembly of crystal oscillation device with thermistor》
An assembly example of the thermistor-equipped crystal oscillator device Xtl is described below.
A pasty conductive resin adhesive S1 is applied to the mounting electrodes 16 and 17 of the upper housing portion 11A of the package by using a dispenser or the like. The conductive resin adhesive S1 is made of, for example, a silicone resin adhesive containing a metal filler, but other resin materials such as polyimide resin may be used.

前記塗布した導電性樹脂接着剤上に電極形成された水晶振動板2を搭載する。具体的には引出電極21a,22a部分が前記導電性樹脂接着剤S1と接合されるように水晶振動板を上部収納部内に搭載する。そして導電性樹脂接着剤を加熱により硬化させ水晶振動板2と搭載電極16,17を導電接合(電気的機械的接合)する。なお、導電性樹脂接着剤は必要に応じて、水晶振動板の上から再度塗布してもよい。本実施の形態においては再度塗布した構成を例示している。 A crystal diaphragm 2 having electrodes formed thereon is mounted on the applied conductive resin adhesive. Specifically, the crystal diaphragm is mounted in the upper housing so that the lead electrodes 21a and 22a are bonded to the conductive resin adhesive S1. Then, the conductive resin adhesive is hardened by heating to electrically connect (electrically and mechanically) the crystal diaphragm 2 and the mounting electrodes 16 and 17 . Incidentally, the conductive resin adhesive may be reapplied from above the crystal plate as necessary. In this embodiment, a configuration in which the coating is applied again is exemplified.

次にリッドにより、上部収納部を気密封止するが、リッド3を前記封止部に接合することにより気密封止を行う。本実施の形態においては金属ろう材(AuSnろう材)S2により金属ろう材封止を行っている。 Next, the lid is used to hermetically seal the upper storage portion, and the hermetic sealing is performed by joining the lid 3 to the sealing portion. In this embodiment, the metal brazing material (AuSn brazing material) S2 is used for metal brazing material sealing.

その後、下部収納部にサーミスタを導電接合する。前記搭載電極18,19上に導電性樹脂接着剤S1をディスペンサ等により塗布し、前記導電性樹脂接着剤上に前記動作電極41,42が対応するようにサーミスタを下部収納部に搭載する。そして導電性樹脂接着剤を加熱により硬化させサーミスタ4と搭載電極18,19を導電接合(電気的機械的接合)する。なお、サーミスタの導電接合はハンダ接合を行ってもよい。 After that, the thermistor is electrically connected to the lower housing. A conductive resin adhesive S1 is applied on the mounting electrodes 18 and 19 by a dispenser or the like, and the thermistor is mounted in the lower housing so that the operating electrodes 41 and 42 correspond to the conductive resin adhesive. Then, the conductive resin adhesive is hardened by heating, and the thermistor 4 and the mounting electrodes 18 and 19 are conductively joined (electrically and mechanically joined). It should be noted that the thermistor may be conductively joined by soldering.

そして、前記下部収納部に樹脂材をディスペンサ等で注入してサーミスタ4を樹脂材Mで被覆し、その後、樹脂材Mを加熱により硬化させる。本実施の形態においては樹脂材Mとしてポリイミド系樹脂を用いているが、これ以外の樹脂材を用いてもよい。これによりサーミスタが外気から保護されるので、安定した温度検出を行うことができる。 Then, a resin material is injected into the lower storage portion using a dispenser or the like to cover the thermistor 4 with the resin material M, and then the resin material M is cured by heating. In this embodiment, a polyimide resin is used as the resin material M, but other resin materials may be used. Since the thermistor is thereby protected from the outside air, stable temperature detection can be performed.

なお、サーミスタの導電接合をハンダ接合により行う場合は、上述のような前記Ti膜が2500Å、NiTi膜が1500Å、Au膜が1500Å程度の膜厚にすると好ましい。ハンダ接合後は動作電極表面のAu層はハンダに喰われて電極膜構成からは消滅している状態となる場合があるが、接合部分やNiTi膜そして下地層のTi膜により必要な電気的接合を確保することができる。なお、前記Ti膜上面に例えば5~30Å程度の膜厚TiO2膜を形成してもよい。この場合、下地層のTi層をハンダから保護することができる。 When the thermistor is conductively joined by soldering, it is preferable that the thickness of the Ti film is about 2500 Å, the NiTi film is about 1500 Å, and the Au film is about 1500 Å. After soldering, the Au layer on the surface of the operating electrode may be eaten by the solder and disappear from the electrode film structure. can be ensured. A TiO2 film having a thickness of, for example, about 5 to 30 Å may be formed on the upper surface of the Ti film. In this case, the underlying Ti layer can be protected from solder.

なお、樹脂材Mを用いない構成であってもよいし、樹脂材Mを下部収納部の底部のみに注入した構成でもよい。この底部のみに注入した構成の場合、導電性樹脂接着剤で接合された搭載電極18,19、動作電極41,42部分が樹脂材で被覆保護され、中継電極43部分は露出した構成となるので、サーミスタ4の接合強度を確保するとともに、周囲温度の検出もタイムラグ少なく行うことができる。 A configuration in which the resin material M is not used may be used, and a configuration in which the resin material M is injected only into the bottom portion of the lower storage portion may be used. In the case of the configuration in which only the bottom portion is filled, the mounting electrodes 18 and 19 and the operating electrodes 41 and 42, which are joined with the conductive resin adhesive, are covered and protected by the resin material, and the relay electrode 43 is exposed. , the bonding strength of the thermistor 4 can be ensured, and the ambient temperature can be detected with less time lag.

その後、所定の特性検査をへて、サーミスタ付き水晶振動デバイスXtlの完成となる。 After that, the thermistor-equipped crystal oscillator device Xtl is completed through a predetermined characteristic test.

第一の実施形態においては、水晶振動板およびサーミスタが両者とも単板構成であり、その表面に金属膜層からなる電極膜が形成された構成である。そして両者の金属膜層の主層は同じAuを用いた構成としている。このような構成により、例えばパッケージを介して熱伝導がある場合においても、タイムラグが少ない状態で水晶振動板とサーミスタに昇温情報や降温情報が伝わる。これにより温度センサであるサーミスタの検出温度は、水晶振動板の温度との差異が極小となり、水晶振動板の周波数情報とサーミスタの温度情報に基づく温度補償処理が正確かつ適切に行うことができる。 In the first embodiment, both the quartz plate and the thermistor are single-plate structures, and an electrode film made of a metal film layer is formed on the surface thereof. The main layers of both metal film layers are configured using the same Au. With such a configuration, temperature rise information and temperature drop information are transmitted to the crystal diaphragm and the thermistor with little time lag even when there is heat conduction through the package, for example. As a result, the difference between the detected temperature of the thermistor, which is a temperature sensor, and the temperature of the crystal diaphragm is minimized, and temperature compensation processing based on the frequency information of the crystal diaphragm and the temperature information of the thermistor can be performed accurately and appropriately.

第二の実施形態
第二の実施形態について、図6とともに説明する。
第二の実施形態においては、パッケージ5の収納部内部に水晶振動板2とサーミスタ4が収納された構成である。パッケージ5は内部配線が形成されたセラミックからなり、上部に開口を有する収納部51を有している。収納部51の底部には水晶振動板用の搭載電極54,55(55は図示せず)とサーミスタ用の搭載電極56,57が形成されている。底面には、実装電極52,53が形成されている。
Second Embodiment A second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the crystal plate 2 and the thermistor 4 are housed inside the housing portion of the package 5 . The package 5 is made of ceramic with internal wiring formed therein, and has a storage portion 51 having an opening at the top. Mounting electrodes 54 and 55 (55 is not shown) for the crystal plate and mounting electrodes 56 and 57 for the thermistor are formed at the bottom of the storage portion 51 . Mounting electrodes 52 and 53 are formed on the bottom surface.

水晶振動板2は第一の実施形態と同じく矩形板状のATカット水晶振動板を基材とし、励振電極21,22並びに引出電極21a,22a(図示せず)が両主面に形成された構成である。サーミスタ4は一方の主面に一対の動作電極41,42が所定の間隔を隔てて形成された構成であり、第一の実施形態で示した中継電極は設けていない。これら水晶振動板およびサーミスタの電極膜形成はスパッタリング等のPVD成膜法で行っている。そして、水晶振動板2とサーミスタ4は同じ導電性樹脂接着剤S1で接合され、加熱硬化によりそれぞれ搭載電極に導電接合される。その後リッド3により気密封止接合される。 As in the first embodiment, the crystal plate 2 is made of a rectangular AT-cut crystal plate as a base material, and excitation electrodes 21 and 22 and extraction electrodes 21a and 22a (not shown) are formed on both main surfaces. Configuration. The thermistor 4 has a pair of operating electrodes 41 and 42 formed on one main surface at a predetermined interval, and does not have the relay electrode shown in the first embodiment. Electrode films for these crystal diaphragms and thermistors are formed by a PVD film formation method such as sputtering. The quartz plate 2 and the thermistor 4 are bonded with the same conductive resin adhesive S1, and are conductively bonded to the mounting electrodes by heating and curing. After that, they are hermetically sealed and joined by the lid 3 .

第二の実施形態においては、単板の水晶振動板と単板のサーミスタを1つの収納部内に並列に並べて搭載した構成である。また両者にはPVD成膜法により主層としてAuを用いた金属膜層により電極形成した構成である。これにより両者が環境温度変化にタイムラグなく温度変動させることができるとともに、サーミスタ付き水晶振動デバイスの低背化を図ることができる。また同じ導電性樹脂接着剤により導電接合するので、気密封止した後の内部雰囲気が安定し、特性の変動が抑制できる。また接着剤の加熱硬化を一括で行ことができるので、生産性にも優れ、コスト低減を図ることができる。 In the second embodiment, a single-plate quartz plate and a single-plate thermistor are arranged side by side in one housing and mounted. Further, both of them have electrodes formed of a metal film layer using Au as a main layer by a PVD film forming method. As a result, both of them can be changed in temperature without a time lag due to changes in the environmental temperature, and the height of the thermistor-equipped crystal oscillation device can be reduced. Moreover, since the same conductive resin adhesive is used for conductive bonding, the internal atmosphere after airtight sealing is stabilized, and variations in characteristics can be suppressed. In addition, since the heat curing of the adhesive can be performed all at once, the productivity is excellent and the cost can be reduced.

第三の実施形態
第三の実施形態について、図7とともに説明する。
第三の実施形態においては、パッケージ6の収納部内部に水晶振動板2とサーミスタ4を高さ方向に並べて収納された構成である。パッケージ6は内部配線が形成されたセラミックからなり、上部に開口を有する収納部61を有している。収納部61には段差部61aが設けられ、当該段差部に搭載電極62,63(63は図示せず)が形成されている。また収納部61の底部にはサーミスタ用の搭載電極64,65が形成されている。底面には、実装電極67,68が形成されている。
Third Embodiment A third embodiment will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the crystal plate 2 and the thermistor 4 are housed in the housing portion of the package 6 so as to be arranged in the height direction. The package 6 is made of ceramic with internal wiring formed therein, and has a housing portion 61 having an opening at the top. A stepped portion 61a is provided in the storage portion 61, and mounting electrodes 62 and 63 (63 is not shown) are formed on the stepped portion. Mounting electrodes 64 and 65 for a thermistor are formed on the bottom of the housing portion 61 . Mounting electrodes 67 and 68 are formed on the bottom surface.

水晶振動板2は第一の実施形態と同じくATカット水晶振動板を基材とし、励振電極21,22並びに引出電極21a,22a(図示せず)が両主面に形成された構成である。サーミスタ4は一方の主面に一対の動作電極41,42が所定の間隔を隔てて形成された構成であり、他方の主面全面に中継電極43を設けている。なお本第三の実施形態において、一対の動作電極は各々長辺と短辺を有する矩形形状であるが、電極膜の端部がサーミスタ素板の端部に及んでいない無電極部41a,42aが設けられている。このような構成により、導電性樹脂接着剤の塗布量が多すぎたとしても、上部に形成された中継電極にまで及びにくく、導電性樹脂接着剤による電極間の短絡を防止できる。なお、この無電極部は中継電極側の外周に設けてもよい。 As in the first embodiment, the crystal plate 2 is made of an AT-cut crystal plate as a base material, and has excitation electrodes 21 and 22 and extraction electrodes 21a and 22a (not shown) formed on both main surfaces. The thermistor 4 has a pair of operating electrodes 41 and 42 formed on one main surface thereof with a predetermined spacing, and a relay electrode 43 provided on the entire other main surface. In the third embodiment, the pair of working electrodes are each rectangular with long sides and short sides, but the non-electrode portions 41a and 42a where the ends of the electrode films do not extend to the ends of the thermistor element plate. is provided. With such a configuration, even if the applied amount of the conductive resin adhesive is too large, it is unlikely that the applied amount of the conductive resin adhesive will reach the relay electrodes formed above, and short circuits between the electrodes due to the conductive resin adhesive can be prevented. Note that this non-electrode portion may be provided on the outer periphery on the side of the relay electrode.

さらに本第三の実施形態においては、水晶振動板に形成された励振電極21,22の下方には中継電極が配置された構成であり、また後述のリッドが金属材料であることと相まって、水晶振動板が上下方向で金属材料に挟まれている構成となっている。これにより外部ノイズが水晶振動板に及ばない電磁シールド効果を得ることができる。 Furthermore, in the third embodiment, relay electrodes are arranged below the excitation electrodes 21 and 22 formed on the crystal diaphragm. The diaphragm is vertically sandwiched between metallic materials. As a result, an electromagnetic shielding effect can be obtained in which external noise does not reach the crystal plate.

これら水晶振動板およびサーミスタの電極膜形成はスパッタリング等のPVD成膜法で行っている。そして、水晶振動板2とサーミスタ4は同じ導電性樹脂接着剤S1で接合され、加熱硬化によりそれぞれ搭載電極に導電接合される。その後リッド3により気密封止接合される。 Electrode films for these crystal diaphragms and thermistors are formed by a PVD film formation method such as sputtering. The quartz plate 2 and the thermistor 4 are bonded with the same conductive resin adhesive S1, and are conductively bonded to the mounting electrodes by heating and curing. After that, they are hermetically sealed and joined by the lid 3 .

第三の実施形態においては、PVD成膜法により電極形成した単板の水晶振動板と単板のサーミスタを1つの収納部内に上下方向に並べて搭載する構成である。これにより両者が環境温度変化にタイムラグなく温度変動させることができる。また同じ導電性樹脂接着剤により導電接合するので、気密封止した後の内部雰囲気が安定し、特性の変動が抑制できる。また接着剤の加熱硬化を一括で行ことができるので、生産性にも優れ、コスト低減を図ることができる。 In the third embodiment, a single-plate crystal diaphragm and a single-plate thermistor with electrodes formed by a PVD film forming method are arranged in the vertical direction and mounted in one housing. As a result, the temperature of both can be changed without a time lag in response to environmental temperature changes. In addition, since the same conductive resin adhesive is used for conductive bonding, the internal atmosphere after airtight sealing is stabilized, and variations in characteristics can be suppressed. In addition, since the heat curing of the adhesive can be performed all at once, the productivity is excellent and the cost can be reduced.

今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。 The embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects and are not grounds for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. In addition, all changes within the meaning and range of equivalence to the claims are included.

1,5,6 パッケージ
11A 上部収納部
11B 下部収納部
12,13,14,15、52,53,67,68 実装電極
16,17,18,19、54,55,56,57,62,63,64,65 搭載電極
2 水晶振動板
21,22 励振電極
3 リッド
4 サーミスタ
41,42 動作電極
43 中継電極
S1 導電性樹脂接着剤
S2 金属ろう材
M 樹脂材
1, 5, 6 Package 11A Upper storage portion 11B Lower storage portion 12, 13, 14, 15, 52, 53, 67, 68 Mounting electrodes 16, 17, 18, 19, 54, 55, 56, 57, 62, 63 , 64, 65 Mounting electrode 2 Crystal plate 21, 22 Excitation electrode 3 Lid 4 Thermistor 41, 42 Operating electrode 43 Relay electrode S1 Conductive resin adhesive S2 Metal brazing material M Resin material

Claims (3)

表面に励振電極が形成された単板の水晶振動板と、
表面に動作電極が形成された単板のサーミスタと、
前記水晶振動板と前記サーミスタを1つのパッケージに収納したことを特徴とするサーミスタ付き水晶振動デバイス。
a single-plate crystal diaphragm having an excitation electrode formed on its surface;
a single-plate thermistor having a working electrode formed on its surface;
A crystal oscillation device with a thermistor, wherein the crystal oscillation plate and the thermistor are housed in one package.
パッケージは1つの収納部を有し、前記水晶振動板と前記サーミスタが前記収納部に導電接合されたことを特徴とする請求項1記載のサーミスタ付き水晶振動デバイス。 2. The crystal oscillation device with a thermistor according to claim 1, wherein the package has one storage portion, and the crystal oscillation plate and the thermistor are electrically connected to the storage portion. パッケージは基板を挟んで上下に各々開口する2つの収納部を有し、前記水晶振動板は一方の収納部に導電接合され、前記サーミスタは他方の収納部に導電接合され、前記水晶振動板と前記サーミスタは前記基板の表裏に対向して配置されていることを特徴とする請求項1記載のサーミスタ付き水晶振動デバイス。 The package has two housings that are vertically open with the substrate sandwiched therebetween. The crystal plate is electrically connected to one of the housings, and the thermistor is conductively bonded to the other housing. 2. The crystal oscillation device with a thermistor according to claim 1, wherein the thermistor is arranged facing the front and back of the substrate.
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