JP3239713B2 - 表面実装形圧電デバイス - Google Patents
表面実装形圧電デバイスInfo
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- Japan
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電デバイスのパ
ッケージ内に温度補償回路を内蔵させた自己温度補償形
の表面実装形圧電デバイスに関する。
ッケージ内に温度補償回路を内蔵させた自己温度補償形
の表面実装形圧電デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】温度補償発振器に圧電デバイス（水晶振
動子）を使用する場合、圧電デバイスの他にサーミスタ
とコンデンサを備えた温度補償回路を設ける必要があ
る。通常図８に示すように水晶振動子Ａに負特性サーミ
スタＲPとコンデンサＣPの並列回路からなる温度補償回
路Ｂを直列に接続する。図９にこの水晶振動子の温度補
償前，後の温度変化に対する周波数偏差曲線イ，ロを示
す。この温度補償では主に低温側特性が補償される。
動子）を使用する場合、圧電デバイスの他にサーミスタ
とコンデンサを備えた温度補償回路を設ける必要があ
る。通常図８に示すように水晶振動子Ａに負特性サーミ
スタＲPとコンデンサＣPの並列回路からなる温度補償回
路Ｂを直列に接続する。図９にこの水晶振動子の温度補
償前，後の温度変化に対する周波数偏差曲線イ，ロを示
す。この温度補償では主に低温側特性が補償される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、温度補
償発振器は圧電デバイスの他に温度補償回路部分を設け
なければならないため、発振器を小形化することが困難
である。
償発振器は圧電デバイスの他に温度補償回路部分を設け
なければならないため、発振器を小形化することが困難
である。
【０００４】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、パッ
ケージの大きさを変更することなく圧電デバイスのパッ
ケージの中に温度補償回路を直接設けた小形で温度補償
を確実になしうる表面実装形圧電デバイスを提供するこ
とにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、パッ
ケージの大きさを変更することなく圧電デバイスのパッ
ケージの中に温度補償回路を直接設けた小形で温度補償
を確実になしうる表面実装形圧電デバイスを提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表面実装形圧電
デバイスは、セラミックス単体ベースに配線を施し、圧
電デバイス本体の枕部又は緩衝部となるように温度補償
用のコンサンサ機能を有するサーミスタを取り付けるこ
とにより、パッケージ内に温度補償部分を内蔵したもの
である。
デバイスは、セラミックス単体ベースに配線を施し、圧
電デバイス本体の枕部又は緩衝部となるように温度補償
用のコンサンサ機能を有するサーミスタを取り付けるこ
とにより、パッケージ内に温度補償部分を内蔵したもの
である。
【０００６】または、デバイス素板の一部を薄くしてそ
の両面に振動電極を設けて振動部とし、デバイス素板の
残余の部分に温度補償用のコンサンサ機能を有するサー
ミスタを設けてパッケージに納めたものである。
の両面に振動電極を設けて振動部とし、デバイス素板の
残余の部分に温度補償用のコンサンサ機能を有するサー
ミスタを設けてパッケージに納めたものである。
【０００７】
実施の形態１ 図１について、まず図（ａ）に示すように、セラミック
ス単体ベース２の表面ないし表面から側面にメタライズ
配線部１１1〜１１3を施すと共に、裏面に配線部１１1
及び１１3と接続するように外部端子６1及び６2を設け
る。
ス単体ベース２の表面ないし表面から側面にメタライズ
配線部１１1〜１１3を施すと共に、裏面に配線部１１1
及び１１3と接続するように外部端子６1及び６2を設け
る。
【０００８】次に図（ｂ）に示すように、配線部を施し
たベース２の上面に額縁状にアルミナコーティング部７
を施すと共に、ベース右側に配線部１１2及び１１3と接
続されるようにコンデンサ機能を含むチップサーミスタ
５Ａを半田又は導電性接着剤を用いて取り付ける。
たベース２の上面に額縁状にアルミナコーティング部７
を施すと共に、ベース右側に配線部１１2及び１１3と接
続されるようにコンデンサ機能を含むチップサーミスタ
５Ａを半田又は導電性接着剤を用いて取り付ける。
【０００９】そして図（ｃ）に示すように、片持ち支持
となる電極パターンが施された圧電デバイス片３Ａをチ
ップサーミスタ５Ａが枕部となるように載置して、裏側
振動電極４ａ（図示省略）の端子部４1を配線部１１1の
端子部１１1aに導電性接着剤８1で固定すると共に、表
側振動電極４ｂの端子部４2を配線部１１2の端子部１１
2aに導電性接着剤８2で固定して片持ち支持する。最後
に、この単体ベース上に箱形のキャップ（図示省略）を
被せ、キャップとベース間を樹脂又はガラスで接合して
パッケージを完成させる。
となる電極パターンが施された圧電デバイス片３Ａをチ
ップサーミスタ５Ａが枕部となるように載置して、裏側
振動電極４ａ（図示省略）の端子部４1を配線部１１1の
端子部１１1aに導電性接着剤８1で固定すると共に、表
側振動電極４ｂの端子部４2を配線部１１2の端子部１１
2aに導電性接着剤８2で固定して片持ち支持する。最後
に、この単体ベース上に箱形のキャップ（図示省略）を
被せ、キャップとベース間を樹脂又はガラスで接合して
パッケージを完成させる。
【００１０】以上のように構成されているので、外部端
子６1が圧電デバイス片３Ａの振動電極４1に接続され、
振動電極４2が配線部１１2を介してチップサーミスタ５
Ａの一端に接続され、その他端が外部端子６2に接続さ
れるので、外部端子６1と６2の間に圧電デバイス片３Ａ
とチップサーミスタ５Ａが直列に接続された温度補償回
路内蔵の圧電デバイスが得られる。
子６1が圧電デバイス片３Ａの振動電極４1に接続され、
振動電極４2が配線部１１2を介してチップサーミスタ５
Ａの一端に接続され、その他端が外部端子６2に接続さ
れるので、外部端子６1と６2の間に圧電デバイス片３Ａ
とチップサーミスタ５Ａが直列に接続された温度補償回
路内蔵の圧電デバイスが得られる。
【００１１】この実施の形態によれば、チップサーミス
タ５Ａを圧電デバイス片３Ａの落下衝撃用の枕部として
利用しているので、圧電デバイスのパッケージに温度補
償部分を内蔵することが可能となり小形化を実現でき
た。また、チップサーミスタを枕部として圧電デバイス
単体と同一のパッケージに納めるため、圧電デバイスの
温度変化をより精度良く感知することが可能となる。更
に、単板べースを使用するため価格を安価に抑えること
ができた。
タ５Ａを圧電デバイス片３Ａの落下衝撃用の枕部として
利用しているので、圧電デバイスのパッケージに温度補
償部分を内蔵することが可能となり小形化を実現でき
た。また、チップサーミスタを枕部として圧電デバイス
単体と同一のパッケージに納めるため、圧電デバイスの
温度変化をより精度良く感知することが可能となる。更
に、単板べースを使用するため価格を安価に抑えること
ができた。
【００１２】なお、図１では外部端子と配線部が側面接
続となっているが、この接続は図２に示すようにベース
２の左右にスルーホール１０1，１０2を設けてスルーホ
ール接続としてもよい。
続となっているが、この接続は図２に示すようにベース
２の左右にスルーホール１０1，１０2を設けてスルーホ
ール接続としてもよい。
【００１３】また、単板ベース２にメタライズ配線部１
１1〜１１3を図３に示すようなパターンで設ければ、チ
ップサーミスタ５Ａと圧電デバイス片３Ａとを逆に配置
することが可能となるので、単板ベースの左右の位置関
係を揃えることなくチップサーミスタ及び圧電デバイス
片を装着することができる。
１1〜１１3を図３に示すようなパターンで設ければ、チ
ップサーミスタ５Ａと圧電デバイス片３Ａとを逆に配置
することが可能となるので、単板ベースの左右の位置関
係を揃えることなくチップサーミスタ及び圧電デバイス
片を装着することができる。
【００１４】また、配線部を施した単板ベース２の上に
アルミナコーティング部７を図４（ｂ）に示すようなパ
ターンで設ければ、同図（ｃ）に示すようにコーティン
グ部７が圧電デバイス片３Ａの片持ち支持部の位置決め
ができるので、圧電デバイス片の位置決め精度が向上す
る。
アルミナコーティング部７を図４（ｂ）に示すようなパ
ターンで設ければ、同図（ｃ）に示すようにコーティン
グ部７が圧電デバイス片３Ａの片持ち支持部の位置決め
ができるので、圧電デバイス片の位置決め精度が向上す
る。
【００１５】実施の形態２ 図５について、図（ａ）に示すように、セラミック単板
ベース２の表面ないし側面にメタライズ配線部１１1，
１１3を施すとと共に、裏面に配線部１１1及び１１3と
接続するように、外部端子６1及び６2を設ける。
ベース２の表面ないし側面にメタライズ配線部１１1，
１１3を施すとと共に、裏面に配線部１１1及び１１3と
接続するように、外部端子６1及び６2を設ける。
【００１６】次に、図（ｂ）に示すように、配線部を施
したベース２の上面に額縁状にアルミナコーティング部
７を施すと共に、右側配線部１１3の先端部１１3aの上
に、上下面に端子を有するコンデンサ機能を含むチップ
サーミスタ５Ｂを半田又は導電性接着剤を用いて取り付
ける。
したベース２の上面に額縁状にアルミナコーティング部
７を施すと共に、右側配線部１１3の先端部１１3aの上
に、上下面に端子を有するコンデンサ機能を含むチップ
サーミスタ５Ｂを半田又は導電性接着剤を用いて取り付
ける。
【００１７】そして図（ｃ）に示すように、両持ち支持
となる電極パターンが施された圧電デバイス片３Ｂを配
線部１１1の端子部１１1aとチップサーミスタ５Ｂの上
面に載置して、表側振動電極４ａの端子４1及び裏側振
動電極４ｂの端子４2を配線部の端子部１１1a及びチッ
プサーミスタ５Ｂの上面側端子５2に導電性接着剤８1及
び８2で固定し、両持ち支持する。最後に、この単板ベ
ース上に箱形のキャップを被せてベースと接合してパッ
ケージを完成させる。なお、外部端子と配線部との側面
接続はスルーホール接続としてもよい。
となる電極パターンが施された圧電デバイス片３Ｂを配
線部１１1の端子部１１1aとチップサーミスタ５Ｂの上
面に載置して、表側振動電極４ａの端子４1及び裏側振
動電極４ｂの端子４2を配線部の端子部１１1a及びチッ
プサーミスタ５Ｂの上面側端子５2に導電性接着剤８1及
び８2で固定し、両持ち支持する。最後に、この単板ベ
ース上に箱形のキャップを被せてベースと接合してパッ
ケージを完成させる。なお、外部端子と配線部との側面
接続はスルーホール接続としてもよい。
【００１８】この実施の形態によれば、実施の形態１と
同等の効果を奏する。なお、チップサーミスタ５Ｂがセ
ラミック単体ベース２と圧電デバイス片３Ｂ間の緩衝材
の役目も果すため、両持ち支持でも熱膨張係数の差によ
って生ずる歪応力の発生を抑制することができる。
同等の効果を奏する。なお、チップサーミスタ５Ｂがセ
ラミック単体ベース２と圧電デバイス片３Ｂ間の緩衝材
の役目も果すため、両持ち支持でも熱膨張係数の差によ
って生ずる歪応力の発生を抑制することができる。
【００１９】実施の形態３ 図６について、まず、図に示すように、水晶等のデバイ
ス素板１の部分１2をエッチング等によって薄板化して
振動部３Ｃとし、薄板化されない右側部分１3の上部に
コンデンサ機能を含む薄膜サーミスタ５Ｃを直接成膜さ
せ、更に振動部３Ｃの下面及び素板左側部分１1の下面
にかけて振動電極４ａ及びそのリード端子４1を一体に
設けると共に、振動部３Ｃの上面及び素板右側部分１3
の上面に振動電極４ｂと前記薄膜サーミスタ５Ｃが直列
となるように振動電極４ｂのリード端子４2及び薄膜サ
ーミスタ５Ｃのリード端子５1，５2を設ける。最後にこ
のデバイス素板をパッケージに納めて完成させる。
ス素板１の部分１2をエッチング等によって薄板化して
振動部３Ｃとし、薄板化されない右側部分１3の上部に
コンデンサ機能を含む薄膜サーミスタ５Ｃを直接成膜さ
せ、更に振動部３Ｃの下面及び素板左側部分１1の下面
にかけて振動電極４ａ及びそのリード端子４1を一体に
設けると共に、振動部３Ｃの上面及び素板右側部分１3
の上面に振動電極４ｂと前記薄膜サーミスタ５Ｃが直列
となるように振動電極４ｂのリード端子４2及び薄膜サ
ーミスタ５Ｃのリード端子５1，５2を設ける。最後にこ
のデバイス素板をパッケージに納めて完成させる。
【００２０】以上のように構成したので、リード端子４
1，５2間に振動部（圧電デバイス片）３ｃと薄膜サーミ
スタ５Ｃが直列に接続された温度補償回路内蔵の圧電デ
バイスが得られる。
1，５2間に振動部（圧電デバイス片）３ｃと薄膜サーミ
スタ５Ｃが直列に接続された温度補償回路内蔵の圧電デ
バイスが得られる。
【００２１】この実施の形態によれば、薄膜サーミスタ
５Ｃをデバイス素板に直接成膜しているので、小形のパ
ッケージに温度補償部分を内蔵することが可能となると
共に、同じパッケージに納まっているので、圧電デバイ
スの温度変化により精度良く感知することができる。
５Ｃをデバイス素板に直接成膜しているので、小形のパ
ッケージに温度補償部分を内蔵することが可能となると
共に、同じパッケージに納まっているので、圧電デバイ
スの温度変化により精度良く感知することができる。
【００２２】実施の形態４ 図７について、まず、図示のように、セラミック単体ベ
ース２表面ないし表面から裏面にかけてメタライズ配線
部１１1〜１１3を施す。次に配線部１１2と１１3に接続
されるように単体ベース２上にコンサンサ機能を含む薄
膜サーミスタ５Ｃを直接成膜させる。そして、片持ち支
持となる電極パターンが施された圧電デバイス片３Ａ
（図示省略）を薄膜サーミスタを枕部として図１と同様
に設け、キャップを被せてパッケージを完成させる。こ
の場合、配線部１１1，１１3の単体ベース２の下面に現
れている部分が外部端子となる。
ース２表面ないし表面から裏面にかけてメタライズ配線
部１１1〜１１3を施す。次に配線部１１2と１１3に接続
されるように単体ベース２上にコンサンサ機能を含む薄
膜サーミスタ５Ｃを直接成膜させる。そして、片持ち支
持となる電極パターンが施された圧電デバイス片３Ａ
（図示省略）を薄膜サーミスタを枕部として図１と同様
に設け、キャップを被せてパッケージを完成させる。こ
の場合、配線部１１1，１１3の単体ベース２の下面に現
れている部分が外部端子となる。
【００２３】この実施の形態によれば、薄膜サーミスタ
を単体ベースに成膜しているので、実施の形態３同様の
効果が得られる。
を単体ベースに成膜しているので、実施の形態３同様の
効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２５】（１）片持ち支持の圧電デバイスはチップ
サーミスタ（コンサンサ機能も含む）を枕部として利用
するため、圧電デバイス単体と同等な容積で温度補償部
分を含んだ小形のデバイスを実現できる。
サーミスタ（コンサンサ機能も含む）を枕部として利用
するため、圧電デバイス単体と同等な容積で温度補償部
分を含んだ小形のデバイスを実現できる。
【００２６】（２）両持ち支持の圧電デバイスはチップ
サーミスタを緩衝材として利用しているため、デバイス
片とセラミックスの熱膨張係数の差によって生じる歪み
応力の影響を受けにくい。
サーミスタを緩衝材として利用しているため、デバイス
片とセラミックスの熱膨張係数の差によって生じる歪み
応力の影響を受けにくい。
【００２７】（３）ベース上のどちらのサイドにも圧電
デバイス片を固定できるためにベースの方向性を規定す
る必要がない。
デバイス片を固定できるためにベースの方向性を規定す
る必要がない。
【００２８】（４）ベース上のアルミナコーティングを
ストッパーとして利用することにより圧電デバイス片の
位置決め精度向上が見込める。
ストッパーとして利用することにより圧電デバイス片の
位置決め精度向上が見込める。
【００２９】（５）圧電デバイス片と温度補償部（チッ
プサーミスタ）を同一のパッケージに収納したため、よ
り精度良くデバイス片の温度を感知することが可能とな
る。
プサーミスタ）を同一のパッケージに収納したため、よ
り精度良くデバイス片の温度を感知することが可能とな
る。
【００３０】（６）温度補償部と振動部を１枚のデバイ
ス素板上に設けることによって小形のデバイスを実現で
きる。
ス素板上に設けることによって小形のデバイスを実現で
きる。
【００３１】（７）パッケージベース上にサーミスタを
直接成膜させることによって従来のパッケージに温度補
償部を設けることが可能となる。
直接成膜させることによって従来のパッケージに温度補
償部を設けることが可能となる。
【図１】実施の形態１にかかる片持ち支持方式のデバイ
スの要部構造説明図。
スの要部構造説明図。
【図２】スルーホールによる配線部と外部端子との接続
例を示すメタライズ後のベース構造説明図。
例を示すメタライズ後のベース構造説明図。
【図３】ベースの方向を規定する必要のない場合の配線
部メタライズ後のベース構造説明図。
部メタライズ後のベース構造説明図。
【図４】アルミナコーティングで圧電デバイスを位置決
めした場合のデバイスの要部構造説明図。
めした場合のデバイスの要部構造説明図。
【図５】実施の形態２にかかる両持ち支持方式のデバイ
スの要部構造説明図。
スの要部構造説明図。
【図６】実施の形態３にかかるデバイス素板に薄膜サー
ミスタを成膜したデバイスの要部構造説明図。
ミスタを成膜したデバイスの要部構造説明図。
【図７】実施の形態４にかかる単体ベースに薄膜サーミ
スタを成膜したデバイスの要部構造説明図。
スタを成膜したデバイスの要部構造説明図。
【図８】水晶振動子の温度補償回路。
【図９】温度補償前後の周波数偏差曲線図。
１…デバイス素板 ２…セラミック単体ベース ３Ａ，３Ｂ…圧電デバイス片 ３Ｃ…振動部（圧電デバイス片） ４…振動電極 ５…チップサーミスタ ６…外部端子 ７…アルミナコーティング部 ８…導電性接着剤 ９…圧電デバイス固定部 １０…スルーホール １１…メタライズ配線部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−3609（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−38333（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03B 5/32 H01L 41/09 H03H 9/02 H03H 9/19
Claims (6)
- 【請求項１】 単体ベースに配線部を施し片持ち支持の
圧電デバイス片を取り付けてパッケージに納めた表面実
装形圧電デバイスにおいて、 温度補償用のコンデンサ機能を含むチップサーミスタを
圧電デバイス片の枕部として取り付け、パッケージの中
に温度補償部分を内蔵したことを特徴とする表面実装形
圧電デバイス。 - 【請求項２】 配線部の配線パターンを、チップサーミ
スタをベース長手方向の左右どちら側に配置してもその
反対側に圧電デバイス片を固定することができるように
したことを特徴とする請求項１記載の表面実装形圧電デ
バイス。 - 【請求項３】 単体ベースに配線部を施し片持ち支持の
圧電デバイス片を取り付けてパッケージに納めた表面実
装形圧電デバイスにおいて、 温度補償用のコンデンサ機能を含む薄膜サーミスタを圧
電デバイス片の枕部として直接ベース上に成膜し、圧電
デバイス単体と同等の大きさのパッケージの内に温度補
償部分を内蔵したことを特徴とする表面実装形圧電デバ
イス。 - 【請求項４】 単体ベースに配線部を施し両持ち支持の
圧電デバイス片を取り付けてパッケージに納めた表面実
装形圧電デバイスにおいて、 温度補償用のコンデンサ機能を含むチップサーミスタを
圧電デバイス片の緩衝部として取り付け、パッケージの
中に温度補償部分を内蔵したことを特徴とする表面実装
形圧電デバイス。 - 【請求項５】 デバイス素板の一部を薄くしてその両面
に振動電極を設けて振動部とし、デバイス素板の残余の
部分に温度補償用のコンデンサ機能を含むサーミスタを
設け、パッケージに納めたことを特徴とする表面実装形
圧電デバイス。 - 【請求項６】 サーミスタが、直接デバイス素板上に成
膜した薄膜サーミスタであることを特徴とする請求項５
記載の表面実装形圧電デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25585895A JP3239713B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 表面実装形圧電デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25585895A JP3239713B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 表面実装形圧電デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0998023A JPH0998023A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3239713B2 true JP3239713B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=17284568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25585895A Expired - Fee Related JP3239713B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 表面実装形圧電デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239713B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5893900B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2016-03-23 | 日本電波工業株式会社 | 表面実装水晶振動子及び基板シート |
| JP2014107778A (ja) | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Seiko Epson Corp | 振動デバイス、電子機器及び移動体 |
| JP6543888B2 (ja) | 2013-05-13 | 2019-07-17 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| WO2023127884A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 京セラ株式会社 | 圧電振動素子及び圧電デバイス |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25585895A patent/JP3239713B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0998023A (ja) | 1997-04-08 |
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