JP6175242B2 - Piezoelectric device - Google Patents
Piezoelectric device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6175242B2 JP6175242B2 JP2013018823A JP2013018823A JP6175242B2 JP 6175242 B2 JP6175242 B2 JP 6175242B2 JP 2013018823 A JP2013018823 A JP 2013018823A JP 2013018823 A JP2013018823 A JP 2013018823A JP 6175242 B2 JP6175242 B2 JP 6175242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- temperature sensor
- piezoelectric
- vibration element
- semiconductor circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
本発明は、電子機器などに用いられる圧電デバイスに関し、より詳細には、温度情報の差異を低減して発振周波数が変動することを防ぐようにした圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric device used in an electronic apparatus or the like, and more particularly to a piezoelectric device that reduces a difference in temperature information to prevent fluctuations in oscillation frequency.
近年、移動体通信の市場においては、各種電装部品の実装性、保守・取扱性、装置間での部品の共通性などを考慮して、機能毎に部品群のモジュール化を推進することが増えている。また、モジュール化に伴って、小型化や低コスト化も強く求められている。
特に、基準周波数信号発生用発振回路、PLL回路(phase locked loop;位相同期回路)及びシンセサイザー回路など、機能及びハード構成が確立し、かつ高安定性や高性能化が要求される回路部品に関してモジュール化への傾向が強まっている。更に、これらの部品群をモジュールとしてパッケージ化することによりシールド構造が確立しやすくなるという利点がある。
このような複数の関連部品をモジュール化やパッケージ化することにより構築される表面実装用のIC部品としては、例えば、圧電振動子や圧電発振器,SAW(Surface Acoustic Wave;弾性表面波)デバイスなどがある。
In recent years, the mobile communication market has increasingly promoted modularization of component groups for each function, taking into account the mounting properties of various electrical components, maintenance and handling, and the commonality of components among devices. ing. In addition, with the modularization, there is a strong demand for downsizing and cost reduction.
In particular, modules for circuit components that have established functions and hardware configurations and require high stability and high performance, such as oscillation circuits for generating reference frequency signals, PLL circuits (phase locked loops), and synthesizer circuits. There is a growing trend towards Furthermore, there is an advantage that a shield structure can be easily established by packaging these component groups as modules.
Examples of surface mount IC components constructed by modularizing and packaging a plurality of related components include piezoelectric vibrators, piezoelectric oscillators, and SAW (Surface Acoustic Wave) devices. is there.
一般に、従来の圧電デバイスとしては、素子搭載部材と圧電振動子とサーミスタ素子と蓋体とから主に構成されている構造が知られている。つまり、更なる小型化を図るために圧電振動子のパッケージ外部に発振回路や温度補償回路を含んだIC部品を組み付けた構造の表面実装型圧電発振器が知られている。この種の圧電発振器において、圧電振動子の温度と、圧電振動子の外部に接続されたIC部品に搭載された温度センサによる検知温度との間に差が発生し易く、温度差がある場合には、発振器の発信周波数が誤った温度データに基づいた温度センサの出力に基づいて補正されるため、安定した温度・周波数特性を得ることができず、また、起動時の周波数ドリフト特性が悪化するという問題がある。 In general, as a conventional piezoelectric device, a structure mainly composed of an element mounting member, a piezoelectric vibrator, a thermistor element, and a lid is known. That is, a surface-mount type piezoelectric oscillator having a structure in which an IC component including an oscillation circuit and a temperature compensation circuit is assembled outside the piezoelectric vibrator package in order to further reduce the size is known. In this type of piezoelectric oscillator, when there is a temperature difference, a difference is likely to occur between the temperature of the piezoelectric vibrator and the temperature detected by a temperature sensor mounted on an IC component connected to the outside of the piezoelectric vibrator. Since the oscillation frequency of the oscillator is corrected based on the output of the temperature sensor based on incorrect temperature data, a stable temperature / frequency characteristic cannot be obtained, and the frequency drift characteristic at startup deteriorates. There is a problem.
このような不具合に対処するために、従来では圧電振動素子が直接に接続されている絶縁基板側の温度を測定点とした構成が考えられてきた。
例えば、特許文献1に記載のものは、圧電振動子のパッケージ外部に温度センサ付き電子部品を組み込んだ圧電デバイスにおいて、電子部品の熱的状態を圧電振動素子に近づけることにより、起動時の周波数ドリフト特性を含めた高精度な温度特性を実現することを可能とした圧電デバイス及びこれを内蔵した電子機器に関するものである。
In order to deal with such a problem, conventionally, a configuration has been considered in which the temperature on the insulating substrate side to which the piezoelectric vibration element is directly connected is used as a measurement point.
For example, the device disclosed in
圧電振動子のパッケージの外部に温度センサを備えたIC部品を組み込んだ表面実装型圧電発振器において、圧電振動素子の直近に位置しているために同等の熱的状態にある金属製の蓋部材とIC部品とを熱的に結合することによって、起動時の周波数ドリフト特性を含めた高精度な温度特性を実現したものである。 In a surface mount type piezoelectric oscillator in which an IC component having a temperature sensor is incorporated outside the package of the piezoelectric vibrator, a metal lid member in an equivalent thermal state because it is located in the immediate vicinity of the piezoelectric vibration element and Highly accurate temperature characteristics including frequency drift characteristics at start-up are realized by thermally coupling with IC components.
図1は、特許文献1に記載されている圧電デバイスである表面実装型圧電発振器としての水晶発振器の断面図で、図2は、図1に示した水晶発振器の回路構成図である。この水晶発振器1は、パッケージ2を構成する絶縁容器4と、素子搭載パッド5上に導電性接着剤7を介して搭載される圧電振動素子20と、この圧電振動素子20を気密封止する金属製の蓋部材10と、絶縁容器4の外部に配置された外部パッド12と、IC部品30内の発振回路31と温度補償回路33と温度センサ40とを備え、蓋部材10と温度センサ40との間、或いは蓋部材10とIC部品30との間を熱伝導可能に接続し、かつ絶縁容器4の材料よりも熱伝導率が高い熱伝導部材15を備えている。なお、パッケージ2と圧電振動素子20は、圧電振動子25を構成している。図中符号3は上部凹所、9は接続導体、11は下部凹所、35はA/Dコンバータ、42は温度センサ端子、MBはマザーボードを示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a crystal oscillator as a surface-mount piezoelectric oscillator that is a piezoelectric device described in
また、図2において、水晶振動素子20を備えた水晶振動子25に対して外付けされたIC部品30には、発振回路31と温度補償回路33と温度センサ(サーミスタ)40とA/Dコンバータ35などが搭載されている。温度センサ40の出力(温度情報)は、A/Dコンバータ35によってデジタル信号化されて温度補償回路33に入力され、この温度補償回路33は、この温度情報に基づいて生成した周波数制御情報を発振回路31に出力する。この発振回路31は、この温度制御情報に基づいて温度補償周波数情報を出力する。
In FIG. 2, an
また、例えば、特許文献2に記載のものは、水晶発振器の周波数安定化装置に関するもので、恒温槽に水晶発振器と温度センサが設けられ、恒温槽内の温度を一定に保って水晶発振器の安定した発振出力を得るようするために、恒温槽内に配置される温度センサを複数の場所に設けるようにしたことが開示されている。
Further, for example, the one described in
しかしながら、上述した特許文献1のように、圧電振動子の外部に温度センサを含むIC部品を接続した従来の表面実装型圧電発振器にあっては、圧電振動子内の圧電振動素子の温度と、圧電振動子外部に配置された温度センサによる検知温度との間に差が発生し易く、安定した温度・周波数特性を得ることができず、また、起動時の周波数ドリフト特性が悪化するという問題があった。
However, as in
また、従来の圧電デバイスにおいては、凹部空間内にサーミスタ素子が導電性接着剤を介してサーミスタ搭載パッドに搭載されているため、導電性接着剤から発生したガスが圧電振動素子に付着することで発振周波数が変動してしまうといった問題もあった。また、導電性接着剤から発生したガスがサーミスタ素子に付着することでサーミスタ素子が劣化してしまうといった問題があった。したがって、サーミスタ素子から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の圧電振動素子の周囲の温度情報との差異が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、温度情報の差異を低減し、発振周波数が変動することを防ぐようにした圧電デバイスを提供することにある。
Further, in the conventional piezoelectric device, the thermistor element is mounted on the thermistor mounting pad through the conductive adhesive in the recessed space, and therefore the gas generated from the conductive adhesive adheres to the piezoelectric vibration element. There was also a problem that the oscillation frequency fluctuated. Further, there is a problem that the thermistor element deteriorates due to the gas generated from the conductive adhesive adhering to the thermistor element. Therefore, there is a problem that the difference between the temperature information obtained by converting the voltage output from the thermistor element and the temperature information around the actual piezoelectric vibration element becomes large.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric device that reduces the difference in temperature information and prevents the oscillation frequency from fluctuating. .
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、少なくとも半導体回路を搭載した半導体回路基板と、該半導体回路基板上に配置された圧電振動素子と、該圧電振動素子を励振駆動する励振電極と、該励振電極の端部に設けられた引出電極とを備えた圧電デバイスにおいて、複数の温度センサを備えているとともに、前記半導体回路に、前記複数の温度センサから任意の温度センサを選択可能にする温度センサ選択回路を備え、前記複数の温度センサが、前記励振電極の近傍又は前記圧電振動素子の中央位置の前記半導体回路基板側に配置される第1の温度センサを含んでおり、前記複数の温度センサが、前記引出電極の近傍の前記半導体回路基板側又は前記圧電振動素子の引出電極と導電性接着材で接続されている前記半導体回路基板上の再配線により設けられた再配線電極の下部に配置される第2の温度センサを含んでおり、前記複数の温度センサが、前記圧電振動素子の引出電極間の中心下部に配置される第3の温度センサを含んでおり、前記圧電振動素子が、真空封止されている場合で、かつ前記圧電振動素子と半導体回路基板との接合における応力が大きい場合には、前記第3の温度センサにより温度測定することを特徴とする。
The present invention has been made to achieve such an object, and the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1の温度センサが、前記圧電振動素子の励振電極の中心付近又は前記圧電振動素子を平面視したときの中心付近に配置されていることを特徴とする。
Also, an invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記圧電振動素子が、窒素封止されている場合には、前記第1の温度センサにより温度測定することを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the invention of the first or second aspect , when the piezoelectric vibration element is sealed with nitrogen, the temperature is measured by the first temperature sensor. Features .
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、前記複数の温度センサが、前記半導体回路基板上に存在する発振回路や消費電力が大きく発熱が大きい回路から離れた位置に配置される第4の温度センサを含んでいることを特徴とする。
Also, the invention according to claim 4, in the invention of any one of
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記半導体回路基板の発熱の影響を回避する場合には、前記第4の温度センサにより温度測定することを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の発明において、前記圧電振動素子が、前記半導体回路基板の前記半導体回路上に配置されていることを特徴とする。
The invention according to
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
また、請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の発明において、前記複数の温度センサが、温度センサ選択状態を保持するメモリと前記複数の温度センサを選択する前記温度センサ選択回路により選択されることを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記半導体回路が、前記圧電振動素子を励振駆動するための発振回路と、前記温度センサからの温度情報に基づいて周波数温度制御情報を生成する温度補償回路とを備え、前記発振回路が、前記周波数温度制御情報に基づいて温度補償周波数情報を出力することを特徴とする。
The invention according to
According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the invention, the semiconductor circuit has a frequency based on temperature information from the oscillation circuit for exciting the piezoelectric vibration element and the temperature sensor. And a temperature compensation circuit for generating temperature control information, wherein the oscillation circuit outputs temperature compensation frequency information based on the frequency temperature control information.
また、請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の発明において、前記複数の温度センサが、サーミスタ素子であることを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の発明において、前記複数の温度センサが、半導体温度センサ温度センサであることを特徴とする。
The invention according to
The invention according to
本発明によれば、温度情報の差異を低減し、発振周波数が変動することを防ぐようにした圧電デバイスを実現することができる。また、圧電振動素子の実温度をより正確に検出できるため、外部温度の変化時にも圧電振動素子の実温度に追従した出力データを得ることが可能で、安定した発振周波数を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to realize a piezoelectric device that reduces the difference in temperature information and prevents the oscillation frequency from fluctuating. In addition, since the actual temperature of the piezoelectric vibration element can be detected more accurately, output data that follows the actual temperature of the piezoelectric vibration element can be obtained even when the external temperature changes, and a stable oscillation frequency can be obtained.
以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図3は、本発明に係る圧電デバイスの実施例1を説明するための上面図で、図4は、図3のA−A線断面図である。図中符号50は半導体回路基板、51は半導体回路(ICチップ)、52は電極端子、53は圧電振動素子、54は励振電極、55は引出電極、56は第1の温度センサ、57は第2の温度センサ、58は空間部、61はパッケージ、62はSi接着剤、63は振動素子接合材(導電性接着剤)、64は圧電振動素子取付端子、65は再配線電極、66はSi貫通電極(ビア)、67は貫通電極配線、68はパッシベーション、69は外部接続端子を示している。
FIG. 3 is a top view for explaining Example 1 of the piezoelectric device according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In the figure,
本発明の圧電デバイスは、少なくとも半導体回路51を搭載した半導体回路基板50と、この半導体回路基板50の半導体回路51上に配置された圧電振動素子53と、この圧電振動素子53を励振駆動する励振電極54と、この励振電極54の端部に設けられた引出電極55とを備えた圧電デバイスである。つまり、圧電振動素子53は、半導体回路基板50の半導体回路51上に配置されている。
The piezoelectric device of the present invention includes at least a
また、本発明の圧電デバイスは、励振電極54の近傍位置(中央位置)及び引出電極55の近傍位置に配置された複数の温度センサ56,57を備えているとともに、半導体回路51に、複数の温度センサ56,57から任意の温度センサを選択可能にする温度センサ選択回路81(図6参照)を備えている。
また、図4から分かるように、複数の温度センサが、励振電極54の近傍又は圧電振動素子53の中央位置の半導体回路基板50側に配置される第1の温度センサ56を含んでいる。また、この第1の温度センサ56が、圧電振動素子53の励振電極54の中心付近又は圧電振動素子53を平面視したときの中心付近に配置されている。
In addition, the piezoelectric device of the present invention includes a plurality of
As can be seen from FIG. 4, the plurality of temperature sensors includes a
また、第2の温度センサ57は、引出電極55の近傍の半導体回路基板50側又は圧電振動素子53の引出電極55と圧電振動素子取付端子64を介して導電性接着材63で接続されている半導体回路基板50上の再配線により設けられた再配線電極65の下部に配置される。
つまり、本発明の圧電デバイスは、水晶などの圧電振動素子と温度センサを複数有する半導体回路(ICチップ)が一体になっている圧電デバイスである。そして、半導体回路51内の複数の温度センサが、圧電デバイスのパッケージの構造や封止状態や圧電振動素子の形状などに応じて最適な箇所の温度測定ができるように、温度センサを選択可能に構成したものである。なお、複数の温度センサ56,57としては、サーミスタ素子または半導体温度センサであることが好ましい。
The
That is, the piezoelectric device of the present invention is a piezoelectric device in which a piezoelectric vibration element such as quartz and a semiconductor circuit (IC chip) having a plurality of temperature sensors are integrated. The temperature sensors can be selected so that the plurality of temperature sensors in the
このようにすることにより、圧電振動素子の実温度をより正確に検出できるため、外部温度の変化時にも圧電振動素子の実温度に追従した出力データを得ることが可能で、安定した発振周波数を得ることができる。
図5(a),(b)は、図4に示した圧電デバイスにおける圧電振動素子の異なる環境下における温度センサの選択状況を説明するための構成図で、図5(a)は窒素雰囲気の場合で、図5(b)は真空封止の場合を示している。なお、図4と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
By doing this, the actual temperature of the piezoelectric vibration element can be detected more accurately, so that output data that follows the actual temperature of the piezoelectric vibration element can be obtained even when the external temperature changes, and a stable oscillation frequency can be obtained. Can be obtained.
FIGS. 5A and 5B are configuration diagrams for explaining the selection status of the temperature sensor under different environments of the piezoelectric vibration element in the piezoelectric device shown in FIG. 4, and FIG. FIG. 5B shows a case of vacuum sealing. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
半導体回路基板50には、半導体回路51とSi貫通電極(TSV;through−silicon via)66が設けられており、このSi貫通電極66は、電子部品である半導体の実装技術の1つであり、シリコン製半導体チップの内部を垂直に貫通する電極である。また、半導体回路51上の中央位置には、励振電極54が設けられているとともに、この励振電極54の端部には引出電極55が設けられている。また、引出電極55の周辺の半導体回路51上には、蒸着法やめっき法又は印刷法により形成された圧電振動素子取付端子64が設けられている。この圧電振動子取付端子64には、配線用リードとしての再配線電極65が設けられている。
The
このような半導体回路基板50上に、パッケージ61が、Si接着剤62によって取り付けられており、半導体回路51上に空間部58が形成されている。この空間部58中に圧電振動素子53が配置され、端部が振動素子接合材63により圧電振動素子取付端子64に取り付けられている。圧電振動素子53を励振する励振電極54の中央下部の位置における半導体回路51内の中央位置に第1の温度センサ56が配置されているとともに、再配線電極65の下部における半導体回路51内に第2の温度センサ57が配置されている。
The
図5(a)において、空間部58は窒素封止されており、圧電振動素子53は窒素雰囲気中に配置されている。この場合には、図中の矢印で示すように、窒素分子を媒体として圧電振動素子53の温度が半導体回路基板50に伝搬されるため、圧電振動素子53の中心、つまり、励振電極54の中心の下部にある第1の温度センサ56を選択することが最適である。このように、圧電振動素子53が、窒素封止されている場合には、第1の温度センサ56により温度測定する。
In FIG. 5A, the
次に、図5(b)において、空間部58は真空封止されており、圧電振動素子53は真空雰囲気中に配置されている。この場合には、図中の矢印で示すように、圧電振動素子53の温度は、圧電振動素子53から振動素子接合材(導電性接着剤)63と再配線電極65を介して半導体回路基板50に伝搬されるため、再配線電極65の下部にある第2の温度センサ57を選択することが最適である。このように、圧電振動素子53が、真空封止されている場合には、第2の温度センサ57により温度測定する。
Next, in FIG.5 (b), the
つまり、圧電振動素子53が、窒素封止されている場合には、第1の温度センサ56により温度測定し、圧電振動素子53が、真空封止されている場合には、第2の温度センサ57により温度測定する。つまり、パッケージ61を窒素雰囲気にて封止する場合には、第1の温度センサを選択し、真空封止する場合には、第2の温度センサを選択することが最適であることが理解できる。
That is, when the
このように、複数の温度センサ56,57は、圧電振動素子53の中央位置の半導体回路基板50側に配置された第1の温度センサ56と、引出電極55の半導体回路基板50側に配置された第2の温度センサ57である。
また、第1の温度センサ56は、圧電振動素子53を平面視したときの中心付近又は圧電振動素子53の励振電極54の中心付近に配置され、第2の温度センサ57は、圧電振動素子53の引出電極55と導電性接着材63で接続されている半導体回路基板50上の再配線により設けられた再配線電極65の下部に設けられている。
Thus, the plurality of
The
図6は、図4に示した圧電デバイスにおける半導体回路のブロック図で、図中符号81は温度センサ選択回路、82はメモリ、83は外部電極端子を示している。なお、図3と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
圧電振動素子53に電極端子52により接続された半導体回路51には、第1の温度センサ56と第2の温度センサ57と、これらの温度センサとの接続を選択するスイッチSWと、このスイッチSWの切替操作信号を発生する温度センサ選択回路81と、この温度センサ選択回路81の温度センサ選択状態を記憶するメモリ82とを備えている。つまり、複数の温度センサは、温度センサ選択状態を保持するメモリ82と複数の温度センサを選択する温度センサ選択回路81により選択される。
FIG. 6 is a block diagram of a semiconductor circuit in the piezoelectric device shown in FIG. 4. In FIG. 6,
The
なお、図6には図示していないが、図2に示すように、半導体回路51は、圧電振動素子53を励振駆動するための発振回路と、温度センサ56,57からの温度情報に基づいて周波数温度制御情報を生成する温度補償回路とを備え、発振回路は、周波数温度制御情報に基づいて温度補償周波数情報を出力するように構成しても良い。
つまり、第1及び第2の温度センサ56,57は、温度センサ選択状態を保持するメモリ82と第1及び第2の温度センサ56,57を選択する温度センサ選択回路81により選択される。この温度センサ選択回路81は、メモリ82のデータにより温度センサを選択する信号を生成する。
Although not shown in FIG. 6, as shown in FIG. 2, the
That is, the first and
図7(a),(b)は、本発明に係る圧電デバイスの実施例2を説明するための断面図及び上面図で、図7(a)は図7(b)のA−A線断面図、図7(b)は上面図である。図中符号71は第3の温度センサ、72は第4の温度センサを示している。なお、図4と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
貫通電極66上の貫通電極配線67上には電極端子52が配置され、パッケージ61内の空間部58に露出している。外部接続端子69は貫通電極配線67と接続されている。
7A and 7B are a sectional view and a top view for explaining the piezoelectric device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7A is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 7 and FIG. 7B are top views. In the figure,
An
また、第3の温度センサ71は、圧電振動素子53の引出電極間の中心下部に配置され、真空封止時かつ圧電振動素子と回路基板の接合における応力が大きい場合には、第2の温度センサ57の特性が劣化するため、第2の温度センサ57と比べて、圧電振動素子53の温度をより正確に検知することができる。つまり、複数の温度センサは、圧電振動素子53の引出電極55間の中心下部に配置される第3の温度センサ71を含んでおり、圧電振動素子53が、真空封止されている場合で、かつ圧電振動素子53と半導体回路基板50との接合における応力が大きい場合には、第3の温度センサ71により温度測定する。
The
また、第4の温度センサ72は、励振電極54の近傍位置(離れた位置)に設けられ、半導体回路基板50上に存在する発振回路や、出力バッファなどの消費電力が大きく発熱が大きい回路から離れた位置に配置され、回路基板の発熱の影響を低減でき、振動素子の温度をより正確に検知することができる。つまり、複数の温度センサは、半導体回路基板50上に存在する発振回路や消費電力が大きく発熱が大きい回路から離れた位置に配置される第4の温度センサ72を含んでおり、半導体回路基板50の発熱の影響を回避する場合には、第4の温度センサ72により温度測定する。
The
また、図示していないが、第3及び第4の温度センサ71,72は、温度センサ選択状態を保持するメモリ82と第3及び第4の温度センサ71,72を選択する温度センサ選択回路81により選択される。この温度センサ選択回路81は、メモリ82のデータにより温度センサを選択する信号を生成する。
以上のように、本発明の圧電デバイスによれば、圧電振動素子の実温度をより正確に検出できるため、外部温度の変化時にも圧電振動素子の実温度に追従した出力データを得ることが可能で、温度情報の差異を低減し、安定した発振周波数を得ることができる。
Although not shown, the third and
As described above, according to the piezoelectric device of the present invention, since the actual temperature of the piezoelectric vibration element can be detected more accurately, output data that follows the actual temperature of the piezoelectric vibration element can be obtained even when the external temperature changes. Thus, a difference in temperature information can be reduced and a stable oscillation frequency can be obtained.
1 水晶発振器
2 パッケージ
3 上部凹所
4 絶縁容器
5 素子搭載パッド
7 導電性接着剤
9 接続導体
10 蓋部材
11 下部凹所
12 外部パッド
15 熱伝導部材
20 圧電振動素子
25 圧電振動子
30 IC部品
31 発振回路
33 温度補償回路
35 A/Dコンバータ
40 温度センサ
42 温度センサ端子
50 半導体回路基板
51 半導体回路(ICチップ)
52 電極端子
53 圧電振動素子
54 励振電極
55 引出電極
56 第1の温度センサ
57 第2の温度センサ
58 空間部
61 パッケージ
62 Si接着剤
63 振動素子接合材(導電性接着剤)
64 圧電振動素子取付端子
65 再配線電極
66 Si貫通電極(ビア)
67 貫通電極配線
68 パッシベーション
69 外部接続端子
71 第3の温度センサ
72 第4の温度センサ
81 温度センサ選択回路
82 メモリ
83 外部電極端子
DESCRIPTION OF
52
64 Piezoelectric vibration
67 Through-
Claims (10)
複数の温度センサを備えているとともに、前記半導体回路に、前記複数の温度センサから任意の温度センサを選択可能にする温度センサ選択回路を備え、
前記複数の温度センサが、前記励振電極の近傍又は前記圧電振動素子の中央位置の前記半導体回路基板側に配置される第1の温度センサを含んでおり、
前記複数の温度センサが、前記引出電極の近傍の前記半導体回路基板側又は前記圧電振動素子の引出電極と導電性接着材で接続されている前記半導体回路基板上の再配線により設けられた再配線電極の下部に配置される第2の温度センサを含んでおり、
前記複数の温度センサが、前記圧電振動素子の引出電極間の中心下部に配置される第3の温度センサを含んでおり、
前記圧電振動素子が、真空封止されている場合で、かつ前記圧電振動素子と半導体回路基板との接合における応力が大きい場合には、前記第3の温度センサにより温度測定することを特徴とする圧電デバイス。 A semiconductor circuit board on which at least a semiconductor circuit is mounted; a piezoelectric vibration element disposed on the semiconductor circuit board; an excitation electrode for exciting and driving the piezoelectric vibration element; and an extraction electrode provided at an end of the excitation electrode; In a piezoelectric device comprising:
A temperature sensor selection circuit that includes a plurality of temperature sensors and enables the semiconductor circuit to select an arbitrary temperature sensor from the plurality of temperature sensors,
The plurality of temperature sensors includes a first temperature sensor disposed on the semiconductor circuit board side in the vicinity of the excitation electrode or in the center position of the piezoelectric vibration element,
Rewiring provided by the rewiring on the semiconductor circuit board, wherein the plurality of temperature sensors are connected to the semiconductor circuit board side in the vicinity of the extraction electrode or to the extraction electrode of the piezoelectric vibration element by a conductive adhesive. Including a second temperature sensor disposed under the electrode;
The plurality of temperature sensors includes a third temperature sensor disposed at a lower center portion between the extraction electrodes of the piezoelectric vibration element;
Said piezoelectric vibrating element, and characterized in that in the case are sealed vacuum sealing, and when the stress at the junction between the piezoelectric vibrating element and the semiconductor circuit substrate is large, the temperature measured by the third temperature sensor Piezoelectric device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013018823A JP6175242B2 (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Piezoelectric device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013018823A JP6175242B2 (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Piezoelectric device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014150453A JP2014150453A (en) | 2014-08-21 |
JP6175242B2 true JP6175242B2 (en) | 2017-08-02 |
Family
ID=51573098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013018823A Active JP6175242B2 (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Piezoelectric device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6175242B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016140023A (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | セイコーエプソン株式会社 | Vibrating piece, vibrator, oscillation device, oscillator and mobile object |
JP6575071B2 (en) * | 2015-01-29 | 2019-09-18 | セイコーエプソン株式会社 | Vibrating piece, vibrator, vibrating device, oscillator, electronic device, and moving object |
JP6338205B2 (en) * | 2015-11-05 | 2018-06-06 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric oscillator and piezoelectric oscillation device |
JP7009813B2 (en) * | 2017-07-27 | 2022-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | Vibration devices, electronic devices and mobiles |
JP2019114937A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | セイコーエプソン株式会社 | Vibration device, electronic device, and moving body |
JP2020005092A (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-09 | 京セラ株式会社 | Crystal device, crystal module, and apparatus |
JP2021190732A (en) | 2020-05-26 | 2021-12-13 | セイコーエプソン株式会社 | Integrated circuit, oscillator, electronic apparatus, and mobile body |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005124022A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Function generating circuit |
JP2005286892A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Kyocera Kinseki Corp | Piezoelectric vibrator with built-in temperature sensor and piezoelectric oscillator using the same |
JP4600663B2 (en) * | 2004-12-07 | 2010-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | Temperature compensated piezoelectric oscillator |
JP2006324937A (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Epson Toyocom Corp | Temperature control circuit and high stable piezoelectric oscillator employing the same |
JP4916775B2 (en) * | 2006-05-31 | 2012-04-18 | 京セラキンセキ株式会社 | Piezoelectric oscillator |
JP2007324933A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Kyocera Kinseki Corp | Piezoelectric oscillator and its manufacturing method |
JP2009027477A (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | Piezoelectric oscillator |
ATE534191T1 (en) * | 2009-03-09 | 2011-12-15 | Micro Crystal Ag | OSCILLATOR DEVICE COMPRISING A HEAT CONTROLLED PIEZOELETRIC QUARTZ |
JP5282641B2 (en) * | 2009-04-21 | 2013-09-04 | 富士通株式会社 | Temperature compensated crystal oscillator, printed circuit board mounted with temperature compensated crystal oscillator, and electronic device equipped with temperature compensated crystal oscillator |
JP5347684B2 (en) * | 2009-04-22 | 2013-11-20 | 富士通株式会社 | Temperature compensated crystal oscillator, printed circuit board mounted with temperature compensated crystal oscillator, and electronic device equipped with temperature compensated crystal oscillator |
JP5466537B2 (en) * | 2009-09-30 | 2014-04-09 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | Piezoelectric vibrator, oscillator and oscillator package |
-
2013
- 2013-02-01 JP JP2013018823A patent/JP6175242B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014150453A (en) | 2014-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6175242B2 (en) | Piezoelectric device | |
JP5747574B2 (en) | Piezoelectric device and electronic equipment | |
JP2010119031A (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
JP2009213061A (en) | Oscillator and electronic device | |
JP6523663B2 (en) | Piezoelectric device | |
JP2016103758A (en) | Piezoelectric device | |
JP6288118B2 (en) | Electronics | |
JP2009105199A (en) | Electronic device | |
JP6610641B2 (en) | Electronics | |
JP2015065555A (en) | Crystal device | |
JP5924365B2 (en) | Piezoelectric device and electronic equipment | |
US11949379B2 (en) | Oscillator | |
JP5337635B2 (en) | Electronic devices | |
US20230268885A1 (en) | Oscillator | |
JP5451266B2 (en) | Electronic devices | |
JP2007158464A (en) | Piezoelectric oscillator | |
WO2014158035A1 (en) | A resonator with an integrated temperature sensor | |
JP2008035175A (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP2013183213A (en) | Temperature control type device | |
JP2008035176A (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP2008092224A (en) | Crystal oscillator and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170710 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6175242 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |