JP6816813B2 - Vibration devices and electronic devices - Google Patents
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Description
本発明は、振動デバイス及びこの振動デバイスを備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a vibrating device and an electronic device including the vibrating device.
従来、振動デバイスとしては、圧電振動子(以下、圧電振動片という)を収納したパッケージの外底面に凹陥部を設け、凹陥部内にチップ型電子部品を実装すると共に、チップ型電子部品と、圧電振動片と、パッケージの電極端子と、を導電パターンにて電気的に接続して構成された圧電デバイスが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
また、上記チップ型電子部品に相当する集積回路素子が搭載されている上記凹陥部に相当する第二の凹部に、樹脂を充填した構成の圧電発振器が知られている(例えば、特許文献3参照)。
Conventionally, as a vibration device, a recessed portion is provided on the outer bottom surface of a package containing a piezoelectric vibrator (hereinafter referred to as a piezoelectric vibration piece), and a chip-type electronic component is mounted in the recessed portion. A piezoelectric device configured by electrically connecting a vibrating piece and an electrode terminal of a package with a conductive pattern is known (see, for example,
Further, a piezoelectric oscillator having a configuration in which a resin is filled in a second recess corresponding to the recessed portion on which an integrated circuit element corresponding to the chip-type electronic component is mounted is known (see, for example, Patent Document 3). ).
上記特許文献1、2の圧電デバイスは、例えば、配線基板などの外部部材への実装用としてパッケージの外底面の4隅のそれぞれに電極端子が設けられている。
近年、上記圧電デバイス、圧電発振器などに代表される振動デバイスは、小型薄型化が進展し、各構成要素が余裕のない間隔でレイアウトされている。
In the piezoelectric devices of
In recent years, vibration devices typified by the above-mentioned piezoelectric devices and piezoelectric oscillators have been made smaller and thinner, and each component is laid out at intervals with no margin.
このようなことから、上記特許文献1、2の圧電デバイスは、外部部材への実装時の位置ずれにより、電極端子と外部部材とを接合する、例えば、ハンダなどの接合部材が、チップ型電子部品(以下、電子素子という)の電極と接触する虞がある。
これにより、上記特許文献1、2の圧電デバイスは、電子素子と、電極端子のうち本来この電子素子とは非接続である電極端子とが、接合部材を介して短絡する虞がある。
For this reason, in the piezoelectric devices of
As a result, in the piezoelectric devices of
これを回避する方策としては、例えば、上記特許文献3の圧電発振器のように、集積回路素子(以下、電子素子という)が搭載されている第二の凹部(凹陥部)に樹脂を充填して電子素子を覆い、電子素子と接合部材との接触を阻止する構成が考えられる。
しかしながら、この方策では、電子素子の交換が困難になるという問題、電子素子と樹脂との熱膨張係数の違いに起因する周囲の温度変化に伴う熱応力の発生によって、電子素子の性能が劣化する虞があるという問題や、例えば、電子素子が感温素子である場合には、樹脂の熱伝導率に起因する熱伝導の遅延により、周囲の温度変化に対する感度が鈍くなるという問題がある。
As a measure to avoid this, for example, as in the piezoelectric oscillator of
However, with this measure, the performance of the electronic element deteriorates due to the problem that it becomes difficult to replace the electronic element and the generation of thermal stress due to the change in the ambient temperature due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the electronic element and the resin. There is a problem that there is a risk, for example, when the electronic element is a temperature-sensitive element, there is a problem that the sensitivity to a change in ambient temperature becomes dull due to a delay in heat conduction due to the thermal conductivity of the resin.
また、上記特許文献1、2の圧電デバイスは、実施の形態において電子素子の長手方向がパッケージの長手方向に沿っていることから、パッケージの反りによって電子素子の固定強度(接合強度)が低下する虞がある。
Further, in the piezoelectric devices of
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above problems, and can be realized as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる振動デバイスは、振動片と、一対の電極を両端に有する電子素子と、第1主面側に前記振動片が搭載され、前記第1主面の反対側の第2主面に設けられた凹状の収納部に前記電子素子が収納され、前記第2主面の外形が矩形の容器体と、を備え、前記容器体の前記第2主面側の4隅のそれぞれには、前記振動片または前記電子素子と接続された電極端子が設けられ、前記電子素子は、長手方向が前記容器体の長手方向と交差するように配置され、前記容器体の短手方向に沿って設けられている互いに隣り合う前記電極端子の間の距離は、前記電子素子の一対の前記電極同士を結ぶ方向の長さよりも長いことを特徴とする。 [Application Example 1] In the vibration device according to this application example, a vibration piece, an electronic element having a pair of electrodes at both ends, and the vibration piece are mounted on the first main surface side, and the opposite side of the first main surface. The electronic element is housed in a concave storage portion provided on the second main surface of the second main surface, and the second main surface is provided with a container body having a rectangular outer shape, and the container body 4 on the second main surface side of the container body. Each of the corners is provided with an electrode terminal connected to the vibrating piece or the electronic element, and the electronic element is arranged so that the longitudinal direction intersects the longitudinal direction of the container body, and the short portion of the container body. The distance between the electrode terminals adjacent to each other provided along the manual direction is longer than the length in the direction connecting the pair of the electrodes of the electronic element.
これによれば、振動デバイスは、容器体(パッケージの本体に相当)の短手方向(長手方向に対して直交する方向)に沿って設けられている互いに隣り合う電極端子の間の距離が、電子素子の一対の電極同士を結ぶ方向の長さよりも長いことから、前述した特許文献3の圧電発振器のような樹脂を充填することなく、実装時における振動デバイスの位置ずれによる電子素子の電極と外部部材の電極端子接合面(ランド)のハンダなどの接合部材との接触を回避することができる。
この結果、振動デバイスは、電子素子と、電極端子のうち本来この電子素子とは非接続である電極端子との、接合部材を介した短絡を回避することができる。
加えて、振動デバイスは、電子素子の長手方向が容器体の長手方向と交差するように配置されていることから、容器体の反り(傾向的に長手方向の反りが大きい)に対する電子素子の固定強度(接合強度)の低下を抑制することができる。
According to this, in the vibration device, the distance between the electrode terminals adjacent to each other provided along the lateral direction (direction orthogonal to the longitudinal direction) of the container body (corresponding to the main body of the package) is determined. Since it is longer than the length in the direction connecting the pair of electrodes of the electronic element, it can be used with the electrode of the electronic element due to the displacement of the vibrating device at the time of mounting without filling with a resin such as the piezoelectric oscillator of
As a result, the vibration device can avoid a short circuit between the electronic element and the electrode terminal of the electrode terminals, which is originally not connected to the electronic element, via the joining member.
In addition, since the vibrating device is arranged so that the longitudinal direction of the electronic element intersects the longitudinal direction of the container body, the electronic element is fixed to the warp of the container body (the warp in the longitudinal direction tends to be large). It is possible to suppress a decrease in strength (bonding strength).
[適用例2]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記4隅に設けられた4つの前記電極端子のうち3つの前記電極端子は、前記収納部側の角部が面取り状にカットされていることが好ましい。 [Application Example 2] In the vibration device according to the above application example, three of the four electrode terminals provided at the four corners have chamfered corners on the storage portion side. Is preferable.
これによれば、振動デバイスは、4つの電極端子のうち3つの電極端子の収納部側の角部が面取り状にカットされていることから、電子素子の電極から電極端子までの距離を更に長くすることができる。
加えて、振動デバイスは、4つの電極端子のうち1つの電極端子の角部がカットされていないことで、実装時などに基準となる電極端子の識別が可能となる。
According to this, in the vibration device, since the corners of the three electrode terminals on the accommodating portion side of the four electrode terminals are chamfered, the distance from the electrode of the electronic element to the electrode terminal is further increased. can do.
In addition, since the corners of one of the four electrode terminals of the vibration device are not cut, it is possible to identify the reference electrode terminal at the time of mounting or the like.
[適用例3]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記第1主面側は、前記振動片を覆う金属製の蓋体により気密に封止され、前記電子素子と接続された2つの前記電極端子の一方は、前記蓋体と電気的に接続されていることが好ましい。 [Application Example 3] In the vibration device according to the application example, the first main surface side is airtightly sealed by a metal lid covering the vibration piece, and the two electrodes are connected to the electronic element. One of the terminals is preferably electrically connected to the lid.
これによれば、振動デバイスは、第1主面側が振動片を覆う金属製の蓋体により気密に封止され、電子素子と接続された2つの電極端子の一方が蓋体と電気的に接続されていることから、シールド性を向上させることができる。 According to this, the vibration device is airtightly sealed by a metal lid whose first main surface side covers the vibration piece, and one of the two electrode terminals connected to the electronic element is electrically connected to the lid. Since it is made, the shielding property can be improved.
[適用例4]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることが好ましい。 [Application Example 4] In the vibration device according to the above application example, the electrode terminal electrically connected to the lid is preferably a ground terminal.
これによれば、振動デバイスは、蓋体と電気的に接続されている電極端子が、アース端子(GND端子と同義)であることから、シールド性を更に向上させることができる。 According to this, in the vibrating device, since the electrode terminal electrically connected to the lid is the ground terminal (synonymous with the GND terminal), the shielding property can be further improved.
[適用例5]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記電子素子は、サーミスターであることが好ましい。 [Application Example 5] In the vibration device according to the above application example, the electronic element is preferably a thermistor.
これによれば、振動デバイスは、電子素子がサーミスターであることから、振動片が搭載された容器体内に収納されたサーミスターによって、振動片の温度を正確に検出することができる。 According to this, since the electronic element is a thermistor in the vibrating device, the temperature of the vibrating piece can be accurately detected by the thermistor housed in the container in which the vibrating piece is mounted.
[適用例6]本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする。 [Application Example 6] The electronic device according to this application example is characterized by including the vibration device according to any one of the above application examples.
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことから、上記適用例のいずれかに記載の効果を奏する電子機器を提供できる。 According to this, since the electronic device having this configuration includes the vibration device described in any of the above application examples, it is possible to provide an electronic device having the effect described in any of the above application examples.
[適用例7]上記適用例にかかる電子機器において、前記振動片を駆動する発振回路と、前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えたことが好ましい。 [Application Example 7] In the electronic device according to the above application example, it is preferable to include an oscillation circuit for driving the vibrating piece and a temperature compensation circuit for correcting frequency fluctuations due to a temperature change of the vibrating piece.
これによれば、本構成の電子機器は、振動片を駆動する発振回路と共に、振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えたことから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供できる。 According to this, since the electronic device of this configuration is provided with an oscillation circuit for driving the vibrating piece and a temperature compensation circuit for correcting the frequency fluctuation due to the temperature change of the vibrating piece, the resonance frequency oscillated by the oscillation circuit can be determined. It is possible to compensate for the temperature and provide an electronic device having excellent temperature characteristics.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
最初に、振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図1は、第1実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図1(a)は、リッド(蓋体)側から見た平面図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A線での断面図であり、図1(c)は、底面側から見た平面図である。なお、図1(a)では、リッドを省略してある。また、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
(First Embodiment)
First, a crystal oscillator as an example of a vibration device will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of the crystal unit of the first embodiment. 1 (a) is a plan view seen from the lid (lid) side, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (a), FIG. 1 (c). Is a plan view seen from the bottom surface side. In FIG. 1A, the lid is omitted. Also, for the sake of clarity, the dimensional ratio of each component is different from the actual one.
図1に示すように、水晶振動子1は、振動片としての水晶振動片10と、電子素子としての温度センサー(感温素子)として機能するサーミスター20と、水晶振動片10及びサーミスター20が搭載(収納)された容器としてのパッケージ30と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
水晶振動片10は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたATカット型であって、平面形状が略矩形に形成され、厚みすべり振動を励振する振動部11と振動部11に接続された基部12とを一体で有している。
水晶振動片10は、振動部11の一方の主面13及び他方の主面14に形成された略矩形の励振電極15,16から引き出された引き出し電極15a,16aが、基部12に形成されている。
引き出し電極15aは、一方の主面13の励振電極15から、水晶振動片10の長手方向(紙面左右方向)に沿って基部12に引き出され、基部12の側面に沿って他方の主面14に回り込み、他方の主面14の励振電極16の近傍まで延在している。
引き出し電極16aは、他方の主面14の励振電極16から、水晶振動片10の長手方向に沿って基部12に引き出され、基部12の側面に沿って一方の主面13に回り込み、一方の主面13の励振電極15の近傍まで延在している。
励振電極15,16及び引き出し電極15a,16aは、例えば、Crを下地層とし、その上にAuが積層された構成の金属被膜となっている。
The
In the
The
The
The
サーミスター20は、例えば、チップ型(直方体形状)の感温素子(感温抵抗素子)であって、一対の電極21,22を長手方向の両端に有し、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体である。
サーミスター20には、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するNTC(Negative Temperature Coefficient)サーミスターと呼ばれるサーミスターが用いられている。NTCサーミスターは、温度の変化に対する抵抗値の変化が比例的なため、温度センサーとして多用されている。
サーミスター20は、パッケージ30に収納され、水晶振動片10近傍の温度を検出することにより、温度センサーとして水晶振動片10の温度変化に伴う周波数変動の補正に資する機能を果たしている。
The
As the
The
パッケージ30は、平面形状が略矩形で略平板状の容器体としてのパッケージベース31と、パッケージベース31の一方側を覆う平板状の蓋体としてのリッド32と、を有し、略直方体形状に構成されている。
パッケージベース31には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコン(高抵抗シリコン)などが用いられている。
リッド32には、パッケージベース31と同材料、または、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
The
The
The
パッケージベース31の一方側の主面である第1主面33には、水晶振動片10が搭載される第1凹部34が設けられ、第1主面33の反対側の他方側の主面である第2主面35には、サーミスター20が収納される凹状の収納部としての第2凹部36が設けられている。
第1凹部34及び第2凹部36は、平面形状が略矩形であって、それぞれ第1主面33及び第2主面35の略中央部に設けられている。なお、水晶振動子1は、パッケージベース31の第1凹部34と第2凹部36とが、平面視で重なるように設けられていることにより、パッケージ30の小型化が図られている。
The first
The first
パッケージベース31の第1凹部34の底面34aには、水晶振動片10の引き出し電極15a,16aに対向する位置に、内部端子34b,34cが設けられている。
水晶振動片10は、引き出し電極15a,16aが、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤40を介して内部端子34b,34cに接合されている。これにより、水晶振動片10は、第1主面33側の第1凹部34に搭載されたこととなる。
In the
水晶振動子1は、水晶振動片10がパッケージベース31の内部端子34b,34cに接合された状態で、パッケージベース31の第1凹部34がリッド32により覆われ、パッケージベース31とリッド32とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材38で接合されることにより、パッケージベース31の第1凹部34が気密に封止されている。
なお、パッケージベース31の気密に封止された第1凹部34内は、減圧された真空状態(真空度の高い状態)または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
In the
The inside of the airtightly sealed
パッケージベース31の第2凹部36の底面36aには、サーミスター20の電極21,22に対向する位置に電極パッド36b,36cが設けられている。
サーミスター20は、電極21,22がハンダなどの接合部材41を介して電極パッド36b,36cに接合されている。これにより、サーミスター20は、第2凹部36に収納されたこととなる。
ここで、サーミスター20は、長手方向(ここでは、電極21と電極22とを結ぶ方向)がパッケージベース31の長手方向(紙面左右方向)と交差するように(ここでは、直交するように)配置されている。
In the
Here, the
パッケージベース31の外形が矩形の第2主面35の4隅には、それぞれ矩形状の電極端子37a,37b,37c,37dが設けられている。
4つの電極端子37a〜37dのうち、例えば、一方の対角に位置する2つの電極端子37b,37dは、水晶振動片10の引き出し電極15a,16aに繋がる内部端子34b,34cと接続され、他方の対角に位置する残りの2つの電極端子37a,37cは、サーミスター20の電極21,22に繋がる電極パッド36b,36cと接続されている。
Of the four
ここで、パッケージベース31の短手方向(長手方向に対して直交する方向)に沿って設けられている互いに隣り合う電極端子37aと電極端子37bとの間(電極端子37cと電極端子37dとの間)の距離L1は、サーミスター20の一対の電極21,22同士を結ぶ方向の長さL2よりも長くなるように構成されている。
なお、距離L1は、サーミスター20が接合されている電極パッド36bの外側の端部(電極パッド36cから遠い側の端部)と、電極パッド36cの外側の端部(電極パッド36bから遠い側の端部)とを結ぶ距離L3よりも長くなるように構成されていることがより好ましい。
Here, between the
The distance L1 is defined by the outer end of the
内部端子34b,34c、電極パッド36b,36c、電極端子37a〜37dは、例えば、W、Moなどのメタライズ層にNi、Auなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
The
水晶振動子1は、電極端子37b,37d、内部端子34b,34c、引き出し電極15a,16a、励振電極15,16を経由して外部から印加される駆動信号によって、水晶振動片10が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振(発振)する。
また、水晶振動子1は、サーミスター20が温度センサーとしてパッケージベース31における水晶振動片10近傍の第2凹部36内の温度を検出し、電極端子37a,37cを介して検出信号を出力する。
In the
Further, in the
上述したように、本実施形態の水晶振動子1は、パッケージベース31の短手方向に沿って設けられている互いに隣り合う電極端子37aと電極端子37bとの間(電極端子37cと電極端子37dとの間)の距離L1が、サーミスター20の一対の電極21,22同士を結ぶ方向の長さL2よりも長いことから、前述した特許文献3の圧電発振器のような樹脂を充填することなく、実装時における水晶振動子1の位置ずれによるサーミスター20の電極21,22と、外部部材の電極端子接合面(ランド)のハンダなどの接合部材との接触を回避することができる。
この結果、水晶振動子1は、サーミスター20と、電極端子37a〜37dのうち本来このサーミスター20とは非接続である電極端子37b,37dとの、接合部材を介した短絡を回避することができる。
As described above, the
As a result, the
加えて、水晶振動子1は、サーミスター20の長手方向がパッケージベース31の長手方向と直交するように配置されていることから、サーミスター20の長手方向がパッケージベース31の長手方向に沿うように配置されている場合よりも、パッケージベース31の反り(傾向的に長手方向の反りが大きい)に対するサーミスター20の固定強度(接合強度)の低下を抑制することができる。
In addition, since the
また、水晶振動子1は、電子素子がサーミスター20であることから、水晶振動片10が搭載されたパッケージベース31内に収納されたサーミスター20によって、サーミスター20がパッケージベース31外に配置されている場合よりも、水晶振動片10の温度を正確に検出することができる。
Further, since the electronic element of the
なお、電極端子37cは、図1(b)または後述する図3(b)に破線で示すように、パッケージベース31を貫通する導通ビア(スルーホールに金属または導電性を有する材料が充填された導通電極)、あるいはパッケージベース31の外側の角部に設けられた図示しないキャスタレーション(凹部)に形成された導電膜のいずれかにより、リッド32と電気的に接続されていることがシールド性を向上させる観点から好ましい。
また、水晶振動子1は、電極端子37cをアース端子(GND端子)として接地することによりシールド性を更に向上させることができる。
The
Further, the
次に、第1実施形態の変形例について説明する。
(変形例1)
図2は、変形例1の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図2(a)は、リッド側から見た平面図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A線での断面図であり、図2(c)は、底面側から見た平面図である。
なお、第1実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
Next, a modified example of the first embodiment will be described.
(Modification example 1)
FIG. 2 is a schematic view showing a schematic configuration of the crystal unit of the modified example 1. 2 (a) is a plan view seen from the lid side, FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (a), and FIG. 2 (c) is a bottom surface side. It is a plan view seen from.
The common parts with the first embodiment are designated by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly described.
図2に示すように、変形例1の水晶振動子2は、第1実施形態と比較して、電極端子37a〜37dの形状が異なる。
水晶振動子2は、パッケージベース31の第2主面35の4隅に設けられた4つの電極端子37a〜37dのうち、3つの電極端子37a,37b,37dの第2凹部36側の角部が面取り状にカットされている。なお、ここでは、サーミスター20の電極22に接続される電極端子37cについては、第2凹部36側の角部のカットを施していない。
As shown in FIG. 2, the
The
これによれば、水晶振動子2は、4つの電極端子37a〜37dのうち、3つの電極端子37a,37b,37dの第2凹部36側の角部が面取り状にカットされていることから、サーミスター20の電極21,22から電極端子37a,37b,37dまでの距離を、第1実施形態よりも更に長くすることができる。
この結果、水晶振動子2は、電極端子37a〜37dにおけるサーミスター20に近い側で距離L1が実質的に第1実施形態よりも長くなることから、実装時における水晶振動子1の位置ずれによるサーミスター20の電極21,22と、外部部材の電極端子(37a〜37d)接合面の接合部材との接触を、確実に回避することができる。
According to this, in the
As a result, the distance L1 of the
加えて、水晶振動子2は、4つの電極端子37a〜37dのうち1つの電極端子37cの第2凹部36側の角部がカットされていないことで、実装時などに基準となる電極端子(ここでは、37c)の識別が可能となる。
なお、電極端子37a,37b,37dの角部のカット量は、水晶振動子2の必要固定強度(接合強度)に応じて適宜設定される。また、この電極端子37a,37b,37dの角部のカットは、後述する変形例2にも適用可能である。
In addition, the
The amount of cut at the corners of the
(変形例2)
図3は、変形例2の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図3(a)は、リッド側から見た平面図であり、図3(b)は、図3(a)のA−A線での断面図であり、図3(c)は、底面側から見た平面図である。
なお、第1実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Modification 2)
FIG. 3 is a schematic view showing a schematic configuration of the crystal unit of the modified example 2. FIG. 3A is a plan view seen from the lid side, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A, and FIG. 3C is a bottom surface side. It is a plan view seen from.
The common parts with the first embodiment are designated by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly described.
図3に示すように、変形例2の水晶振動子3は、第1実施形態と比較して、パッケージ130の第1主面133側の構成が異なる。
水晶振動子3は、パッケージベース131の第1主面133が凹部のない平坦な面で構成され、この第1主面133に水晶振動片10を搭載する内部端子34b,34cが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
In the
水晶振動子3は、パッケージベース131の第1主面133側が水晶振動片10を覆う金属製の蓋体としてのリッド132により気密に封止されている。リッド132は、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いて、全周につば部132aが設けられたキャップ状に形成されている。
水晶振動子3は、リッド132のキャップ部分の膨らみにより、水晶振動片10の振動が可能な内部空間が確保されている。
リッド132は、つば部132aがシームリング、ろう材、導電性接着剤などの導電性接合部材138を介してパッケージベース131の第1主面133に接合されている。
水晶振動子3は、上記内部空間が第1実施形態と同様に、減圧された真空状態(真空度の高い状態)または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
The
The
The
The internal space of the
水晶振動子3は、4つの電極端子37a〜37dのうち、サーミスター20と接続された2つの電極端子37a,37cの一方の電極端子37cが、パッケージベース131の電極パッド36cから延びている内部配線36e、導通ビア(導通部材が充填されているスルーホール)131a,131b、導電性接合部材138を介してリッド132と電気的に接続されている。
この電極端子37cは、サーミスター20のアース側(GND側)の電極22に接続され、アース端子(GND端子)となっている。
Of the four
The
上述したように、水晶振動子3は、第1主面133側が水晶振動片10を覆う金属製のリッド132により気密に封止され、サーミスター20と接続された2つの電極端子37a,37cの一方の電極端子37cが、リッド132と電気的に接続されていることから、シールド性を向上させることができる。
また、水晶振動子3は、リッド132と電気的に接続されている電極端子37cが、アース端子(GND端子)であることから、シールド性を更に向上させることができる。
なお、水晶振動子3の第1主面133側の構成は、変形例1にも適用可能である。
As described above, the
Further, in the
The configuration of the
(第2実施形態)
次に、上述した水晶振動子を備えた電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図4は、第2実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話700は、第1実施形態及び各変形例の水晶振動子を備えた携帯電話である。
図4に示す携帯電話700は、上述した水晶振動子(1〜3のいずれか)を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置701、複数の操作ボタン702、受話口703、及び送話口704を備えて構成されている。なお、携帯電話の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプの形態でもよい。
(Second Embodiment)
Next, as an electronic device provided with the above-mentioned crystal oscillator, a mobile phone will be described as an example.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing the mobile phone of the second embodiment.
The
The
上述した水晶振動子(水晶発振器)などの振動デバイスは、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態および各変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。 Vibrating devices such as the above-mentioned crystal oscillator (crystal oscillator) are not limited to the above-mentioned mobile phones, but include electronic books, personal computers, televisions, digital still cameras, video cameras, video recorders, navigation devices, pagers, electronic organizers, calculators, etc. Provided are electronic devices that can be suitably used as timing devices such as word processors, workstations, videophones, POS terminals, and devices equipped with a touch panel, and in any case, exhibit the effects described in the above-described embodiment and each modification. can do.
なお、携帯電話700に代表される電子機器は、上記水晶振動子(1〜3のいずれか)の水晶振動片10を駆動する発振回路と、水晶振動片10の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。
これによれば、携帯電話700に代表される電子機器は、水晶振動片10を駆動する発振回路と共に、水晶振動片10の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。
An electronic device represented by the
According to this, the electronic device represented by the
なお、振動片の形状は、図示した平板状のタイプに限定されるものではなく、中央部が厚く周辺部が薄いタイプ(コンベックスタイプ、ベベルタイプ、メサタイプ)、逆に中央部が薄く周辺部が厚いタイプ(逆メサタイプ)などでもよい。
なお、振動片の材料としては、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体、またはシリコン(Si)などの半導体でもよい。
また、厚みすべり振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。
The shape of the vibrating piece is not limited to the flat plate type shown in the figure, but is a type with a thick central part and a thin peripheral part (convex type, bevel type, mesa type), and conversely, a thin central part and a peripheral part. A thick type (reverse mesa type) may be used.
The material of the vibrating piece is not limited to crystal, but lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), and lead zirconate titanate. Piezoelectric materials such as lead acid (PZT), zinc oxide (ZnO) and aluminum nitride (AlN), or semiconductors such as silicon (Si) may be used.
Further, the driving method of the thickness sliding vibration may be electrostatic driving by Coulomb force in addition to the one by the piezoelectric effect of the piezoelectric body.
1,2,3…振動デバイスとしての水晶振動子、10…振動片としての水晶振動片、11…振動部、12…基部、13…一方の主面、14…他方の主面、15,16…励振電極、15a,16a…引き出し電極、20…電子素子としてのサーミスター、21,22…電極、30…パッケージ、31…容器体としてのパッケージベース、32…蓋体としてのリッド、33…第1主面、34…第1凹部、34a…底面、34b,34c…内部端子、35…第2主面、36…第2凹部、36a…底面、36b,36c…電極パッド、36e…内部配線、37a,37b,37c,37d…電極端子、38…接合部材、40…導電性接着剤、41…接合部材、130…パッケージ、131…パッケージベース、131a,131b…導通ビア、132…リッド、132a…つば部、133…第1主面、138…導電性接合部材、700…携帯電話、701…液晶表示装置、702…操作ボタン、703…受話口、704…送話口。 1, 2, 3 ... Crystal oscillator as a vibrating device, 10 ... Crystal vibrating piece as a vibrating piece, 11 ... Vibrating part, 12 ... Base, 13 ... One main surface, 14 ... The other main surface, 15, 16 ... Excitation electrode, 15a, 16a ... Extraction electrode, 20 ... Thermister as an electronic element, 21,22 ... Electrode, 30 ... Package, 31 ... Package base as a container, 32 ... Lid as a lid, 33 ... 1 main surface, 34 ... 1st recess, 34a ... bottom surface, 34b, 34c ... internal terminal, 35 ... second main surface, 36 ... second recess, 36a ... bottom surface, 36b, 36c ... electrode pad, 36e ... internal wiring, 37a, 37b, 37c, 37d ... Electrode terminals, 38 ... Joining member, 40 ... Conductive adhesive, 41 ... Joining member, 130 ... Package, 131 ... Package base, 131a, 131b ... Conductive via, 132 ... Lid, 132a ... Brim, 133 ... 1st main surface, 138 ... Conductive bonding member, 700 ... Mobile phone, 701 ... Liquid crystal display device, 702 ... Operation button, 703 ... Earpiece, 704 ... Mouthpiece.
Claims (7)
両端に電極を有しているサーミスタと、
第1主面および前記第1主面の裏側である第2主面を備え、前記第1主面側に開口を有し前記第2主面側に凹んでいる第1凹部を備えた第1ベース部、および、平面視で前記第2主面側の中央部に開口を有し前記第1主面側に凹んでいる第2凹部を備えた第2ベース部を含み、前記第1ベース部および前記第2ベース部がセラミック材料からなるベースを備え、前記第2凹部の内部に配置されており前記サーミスタが取り付けられる電極パッド、および、前記第2主面に配置された電極端子を有している容器体と、
を含み、
平面視で、前記第2主面の外形は、第一の方向に沿った寸法が前記第一の方向に直交する第二の方向に沿った寸法よりも長く、前記第二の方向に沿った第1辺および第2辺と、前記第一の方向に沿った第3辺および第4辺と、を備え、
前記電極端子は、前記第1辺および前記第3辺に沿って配置された第1電極端子、前記第1辺および前記第4辺に沿って配置された第2電極端子、前記第2辺および前記第3辺に沿って配置された第3電極端子、および、前記第2辺および前記第4辺に沿って配置された第4電極端子を含み、
前記振動片は、前記第1凹部内に搭載され、かつ、前記第1電極端子および前記第4電極端子と電気的に接続しており、
前記サーミスタは、前記第2電極端子および前記第3電極端子と電気的に接続しており、
平面視で、前記第2凹部は前記第1凹部の底面と重なっており、前記第2凹部の前記第一の方向に沿った幅は、前記第2凹部の前記第二の方向に沿った長さよりも短く、
平面視で、前記第2凹部は、前記第1電極端子の前記第2辺側の外縁および前記第2電極端子の前記第2辺側の外縁に接する第1仮想線と、前記第3電極端子の前記第1辺側の外縁および前記第4電極端子の前記第1辺側の外縁に接する第2仮想線との間の範囲内にあり、
平面視で、前記サーミスタは、前記電極が並んでいる方向が前記第二の方向に沿うように配置されており、前記電極間の長さが、前記第1電極端子と前記第2電極端子との間の距離または前記第3電極端子と前記第4電極端子との間の距離よりも短いことを特徴とする振動デバイス。 Vibrating pieces and
A thermistor with electrodes on both ends,
A first surface having a first main surface and a second main surface that is the back side of the first main surface, and having a first concave portion having an opening on the first main surface side and being recessed on the second main surface side. The first base portion includes a base portion and a second base portion having an opening in the central portion on the second main surface side and a second concave portion recessed on the first main surface side in a plan view. And the second base portion includes a base made of a ceramic material, and has an electrode pad arranged inside the second recess and to which the thermistor is attached, and an electrode terminal arranged on the second main surface. With the container body
Including
In a plan view, the outer shape of the second main surface is along the second direction so that the dimension along the first direction is longer than the dimension along the second direction orthogonal to the first direction. It includes a first side and a second side, and a third side and a fourth side along the first direction.
The electrode terminals include a first electrode terminal arranged along the first side and the third side, a second electrode terminal arranged along the first side and the fourth side, the second side, and the second electrode terminal. Includes a third electrode terminal arranged along the third side and a fourth electrode terminal arranged along the second side and the fourth side.
The resonator element, the mounted within the first recess and connects the first electrode terminal and the fourth electrode terminal and electrically,
The thermistor is electrically connected to the second electrode terminal and the third electrode terminal.
In a plan view, the second recess overlaps the bottom surface of the first recess, and the width of the second recess along the first direction is the length of the second recess along the second direction. Shorter than that
In a plan view, the second recess includes a first virtual line in contact with the outer edge of the first electrode terminal on the second side and the outer edge of the second electrode terminal on the second side, and the third electrode terminal. It is within the range between the outer edge of the first side and the second virtual line in contact with the outer edge of the fourth electrode terminal on the first side.
In a plan view, the thermister is arranged so that the direction in which the electrodes are arranged is along the second direction, and the length between the electrodes is the distance between the first electrode terminal and the second electrode terminal. A vibrating device characterized in that it is shorter than the distance between the third electrode terminals or the distance between the third electrode terminal and the fourth electrode terminal.
前記ベースの前記セラミック材料は、酸化アルミニウム質焼結体であることを特徴とする振動デバイス。 In the vibration device according to claim 1,
A vibration device, wherein the ceramic material of the base is an aluminum oxide sintered body.
前記第1電極端子、前記第2電極端子、前記第3電極端子、および前記第4電極端子のうち1つは、他の3つとは外形が異なることを特徴とする振動デバイス。 In the vibration device according to claim 1 or 2.
A vibration device characterized in that one of the first electrode terminal, the second electrode terminal, the third electrode terminal, and the fourth electrode terminal has a different outer shape from the other three.
前記第1主面と接合され、前記第1凹部との間で前記振動片を封止している金属製の蓋体を備え、
前記第2電極端子または前記第3電極端子のうち1つは、前記蓋体と電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。 In the vibration device according to any one of claims 1 to 3.
A metal lid that is joined to the first main surface and seals the vibrating piece between the first main surface and the first recess is provided.
A vibration device characterized in that one of the second electrode terminal or the third electrode terminal is electrically connected to the lid body.
前記蓋体と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることを特徴とする振動デバイス。 In the vibration device according to claim 4,
A vibration device characterized in that the electrode terminal electrically connected to the lid is a ground terminal.
前記振動片を駆動する発振回路と、
前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、
を備えたことを特徴とする電子機器。 In the electronic device according to claim 6,
The oscillation circuit that drives the vibrating piece and
A temperature compensation circuit that corrects frequency fluctuations due to temperature changes of the vibrating piece, and
An electronic device characterized by being equipped with.
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