JP6629377B2

JP6629377B2 - Crystal devices and electronic equipment

Info

Publication number: JP6629377B2
Application number: JP2018057938A
Authority: JP
Inventors: 三浦　浩之; 浩之三浦
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: JP2018093555A

Description

本発明は、水晶デバイス及び当該水晶デバイスを含む電子機器に関するものである。 The present invention relates to a crystal device and an electronic device including the crystal device.

水晶振動子は、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、基板と、第一凹部を設けるために基板の上面に設けられた第一枠体と、第二凹部を設けるために基板の下面に設けられた第二枠体とを有しているパッケージと、基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、基板の下面に設けられた感温素子と、を備えた水晶振動子が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。 The crystal oscillator generates a specific frequency by using a piezoelectric effect of a crystal element. For example, a package having a substrate, a first frame provided on the upper surface of the substrate for providing the first concave portion, and a second frame provided on the lower surface of the substrate for providing the second concave portion And a crystal resonator provided with a crystal element mounted on an electrode pad provided on an upper surface of a substrate and a temperature-sensitive element provided on a lower surface of the substrate have been proposed (for example, see Patent Document 1 below). ).

特開２０１１−２１１３４０号公報JP 2011-21340A

上述した水晶振動子は、第一凹部内に水晶素子が実装され、第二凹部内に感温素子が実装されている。このような水晶振動子は、電子機器等の実装基板上に実装されている場合には、実装基板で第二凹部の開口部が塞がれている状態となっている。その状態で、実装基板に実装されている他の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して第二凹部内に伝わると、熱によって第二凹部内の空気が熱せられることになる。その熱せられた空気が第二凹部内に留まることになるため、感温素子の周囲の温度が上がってしまうことがあった。それにより、水晶素子の周囲の温度と感温素子の周囲の温度とが異なることになり、感温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と、実際の水晶素子の周囲の温度との差異が大きくなってしまう虞があった。 In the above-described crystal resonator, a crystal element is mounted in the first concave portion, and a temperature-sensitive element is mounted in the second concave portion. When such a crystal resonator is mounted on a mounting board such as an electronic device, the opening of the second recess is closed by the mounting board. In this state, other electronic components mounted on the mounting board generate heat, and when the heat is transmitted to the second recess through the mounting board, the air in the second recess is heated by the heat. Since the heated air stays in the second concave portion, the temperature around the temperature sensing element may increase. As a result, the temperature around the crystal element and the temperature around the temperature-sensitive element are different, and the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature-sensitive element and the temperature around the actual crystal element are different. There was a risk that the difference from the temperature would increase.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、感温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と、実際の水晶素子の周囲の温度との差異を低減することが可能な水晶デバイス及び電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can reduce a difference between a temperature obtained by converting a voltage output from a temperature-sensitive element and an actual temperature around a crystal element. It is an object to provide a simple crystal device and electronic equipment.

本発明の一つの態様による水晶振動子は、矩形状の基板と、基板の上面に設けられた枠体と、面の外周縁に沿って設けられた接合パッドを有し、基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と接合パッドとが接合されることで、基板の下面に設けられた実装枠体と、枠体で囲まれる領域であって、基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、実装枠体で囲まれる領域であって基板の下面に設けられた接続パッドに実装された感温素子と、枠体の上面に接合された蓋体と、を備えていることを特徴とするものである。 A crystal resonator according to one embodiment of the present invention includes a rectangular substrate, a frame provided on an upper surface of the substrate, and a bonding pad provided along an outer peripheral edge of the surface. By joining the joining terminal and the joining pad provided along the periphery, the mounting frame provided on the lower surface of the substrate and the electrode provided on the upper surface of the substrate in an area surrounded by the frame. A crystal element mounted on the pad, a temperature-sensitive element mounted on a connection pad provided on the lower surface of the substrate in an area surrounded by the mounting frame, and a lid joined to the upper surface of the frame. It is characterized by having.

本発明の一つの態様による水晶振動子は、矩形状の基板と、基板の上面に設けられた枠体と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドを有し、基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と接合パッドとが接合されることで、基板の下面に設けられた実装枠体と、を備えている。このようにすることで、基板の下面と、実装枠体との上面との間で間隙部が設けられることになるので、例えば、本発明の水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、その実装基板上に実装された他の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して第二凹部内に伝わったとしても、その熱によって熱せられた空気が第二凹部内にこもらずに、間隙部を通じて熱せられた空気が外部に出されると共に、外部の空気が間隙部を通じて第二凹部内に入り込むので、第二凹部内に実装された感温素子に対して熱の影響が緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、感温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と、実際の水晶素子の周囲の温度との差異を低減することができる。 A crystal resonator according to one embodiment of the present invention includes a rectangular substrate, a frame provided on an upper surface of the substrate, and a bonding pad provided along an outer peripheral edge of the upper surface. A bonding frame provided on the lower surface of the substrate by bonding the bonding terminals and the bonding pads provided along the periphery. By doing so, a gap is provided between the lower surface of the substrate and the upper surface of the mounting frame, so that, for example, the crystal unit of the present invention is mounted on a mounting substrate such as an electronic device. In this case, even if other electronic components mounted on the mounting board generate heat and the heat is transmitted to the second recess through the mounting board, the air heated by the heat generates the second recess. Without being trapped inside, the heated air is discharged to the outside through the gap and the external air enters the second recess through the gap, so that the heat is applied to the temperature-sensitive element mounted in the second recess. Can be reduced. Therefore, such a crystal resonator can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature-sensitive element and the actual temperature around the crystal element.

本実施形態に係る水晶振動子を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the crystal resonator according to the embodiment. （ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。(A) is AA sectional drawing of FIG. 1, (b) is BB sectional drawing of FIG. （ａ）は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージの上面からみた透視平面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板の上面からみた透視平面図である。(A) is a perspective plan view seen from the top surface of a package constituting the crystal unit according to the present embodiment, and (b) is a plan view seen from the top surface of the package constituting the crystal unit according to the embodiment. It is a perspective plan view. （ａ）は、本実施形態に係る水晶振動子を構成するパッケージの下面からみた平面透視図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶振動子を下面からみた平面透視図である。FIG. 2A is a plan perspective view of the package constituting the crystal resonator according to the present embodiment as viewed from below, and FIG. 3B is a plan perspective view of the crystal resonator according to this embodiment as viewed from below. （ａ）は、本実施形態に係る水晶振動子を構成する実装枠体の上面からみた平面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶振動子を構成する実装枠体の下面からみた平面図である。FIG. 2A is a plan view of the mounting frame of the crystal resonator according to the present embodiment as viewed from above, and FIG. 2B is a plan view of the mounting frame of the crystal resonator according to the embodiment. FIG. （ａ）は、本実施形態の第一変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの上面からみた透視平面図であり、（ｂ）は、本実施形態の第一変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板の上面からみた透視平面図である。(A) is a perspective plan view of a package constituting a crystal resonator according to a first modification of the present embodiment as viewed from above, and (b) is a crystal resonator according to a first modification of the embodiment. FIG. 3 is a perspective plan view of the package constituting the first embodiment as viewed from above. （ａ）は、本実施形態の第一変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの下面からみた平面透視図であり、（ｂ）は、本実施形態の第一変形例に係る水晶振動子を下面からみた平面透視図である。FIG. 4A is a perspective plan view of a package constituting a crystal resonator according to a first modification of the present embodiment, as viewed from below, and FIG. 4B is a crystal resonator according to a first modification of the embodiment. FIG. 2 is a plan perspective view of the bottom view of FIG. （ａ）は、本実施形態の第二変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの上面からみた透視平面図であり、（ｂ）は、本実施形態の第二変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板の上面からみた透視平面図である。(A) is a perspective plan view seen from the top surface of a package constituting a crystal resonator according to a second modification of the present embodiment, and (b) is a crystal resonator according to a second modification of the embodiment. FIG. 3 is a perspective plan view of the package constituting the first embodiment as viewed from above. （ａ）は、本実施形態の第二変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの下面からみた平面透視図であり、（ｂ）は、本実施形態の第二変形例に係る水晶振動子を下面からみた平面透視図である。(A) is a perspective plan view seen from the lower surface of a package constituting a crystal resonator according to a second modification of the present embodiment, and (b) is a crystal resonator according to a second modification of the embodiment. FIG. 2 is a plan perspective view of the bottom view of FIG.

本実施形態における水晶振動子は、図１〜図４に示されているように、パッケージ１１０と、パッケージ１１０の上面に接合された水晶素子１２０と、パッケージ１１０の下面に接合された感温素子１５０とを含んでいる。パッケージ１１０は、基板１１０ａの上面と枠体１１０ｂの内側面によって囲まれた第一凹部Ｋ１が形成されている。また、基板１１０ａの下面と実装枠体１６０の内側面によって囲まれた第二凹部Ｋ２が形成されている。このような水晶振動子は、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。 As shown in FIGS. 1 to 4, the crystal unit according to the present embodiment includes a package 110, a crystal element 120 bonded to an upper surface of the package 110, and a temperature-sensitive element bonded to a lower surface of the package 110. 150. The package 110 has a first concave portion K1 surrounded by the upper surface of the substrate 110a and the inner surface of the frame 110b. Further, a second concave portion K2 surrounded by the lower surface of the substrate 110a and the inner side surface of the mounting frame 160 is formed. Such a crystal oscillator is used to output a reference signal used in an electronic device or the like.

基板１１０ａは、矩形状であり、上面に実装された水晶素子１２０及び下面に実装された感温素子１５０を実装するための実装部材として機能するものである。基板１１０ａは、上面に、水晶素子１２０を実装するための電極パッド１１１が設けられており、下面に、感温素子１５０を実装するための接続パッド１１５が設けられている。また、基板１１０ａの一辺に沿って、水晶素子１２０を接合するための第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂが設けられている。基板１１０ａの下面の四隅には、接合端子１１２が設けられている。また、四つの接合端子１１２の内の二つが、水晶素子１２０と電気的に接続されている。また、四つの接合端子１１２の内の二つが、感温素子１５０と電気的に接続されている。また、水晶素子１２０と電気的に接続されている第一接合端子１１２ａ及び第三接続端子１１２ｃは、基板１１０ａの下面の対角に位置するように設けられている。また、感温素子１３０と電気的に接続されている第二接合端子１１２ｂ及び第四接合端子１１２ｄは、水晶素子１２０と接続されている第一接合端子１１２ａ及び第三接合端子１１２ｃが設けられている対角とは異なる基板１１０ａの対角に位置するように設けられている。 The substrate 110a has a rectangular shape, and functions as a mounting member for mounting the crystal element 120 mounted on the upper surface and the temperature sensing element 150 mounted on the lower surface. On the upper surface of the substrate 110a, electrode pads 111 for mounting the crystal element 120 are provided, and on the lower surface, connection pads 115 for mounting the temperature-sensitive element 150 are provided. Further, a first electrode pad 111a and a second electrode pad 111b for joining the crystal element 120 are provided along one side of the substrate 110a. Bonding terminals 112 are provided at four corners on the lower surface of the substrate 110a. Further, two of the four joining terminals 112 are electrically connected to the crystal element 120. Further, two of the four joining terminals 112 are electrically connected to the temperature sensing element 150. The first connection terminal 112a and the third connection terminal 112c that are electrically connected to the crystal element 120 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110a. Further, the second bonding terminal 112b and the fourth bonding terminal 112d electrically connected to the temperature sensing element 130 are provided with the first bonding terminal 112a and the third bonding terminal 112c connected to the crystal element 120. It is provided so as to be located on a diagonal of the substrate 110a which is different from the diagonal of the substrate.

基板１１０ａは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板１１０ａは、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板１１０ａの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド１１１と、基板１１０ａの下面に設けられた接合端子１１２とを電気的に接続するための配線パターン１１３及び水晶素子用ビア導体１１４が設けられている。また、基板１１０ａの表面には、下面に設けられた接続パッド１１５と、基板１１０ａの下面に設けられた接合端子１１２とを電気的に接続するための接続パターン１１６が設けられている。 The substrate 110a is made of an insulating layer made of a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics. The substrate 110a may be a single-layered insulating layer or a stacked-layered insulating layer. A wiring pattern 113 and a crystal element via conductor 114 for electrically connecting the electrode pads 111 provided on the upper surface and the bonding terminals 112 provided on the lower surface of the substrate 110a are provided on the surface and inside of the substrate 110a. Is provided. Further, a connection pattern 116 for electrically connecting a connection pad 115 provided on a lower surface and a bonding terminal 112 provided on a lower surface of the substrate 110a is provided on a surface of the substrate 110a.

枠体１１０ｂは、基板１１０ａの上面に配置され、基板１１０ａの上面に第一凹部Ｋ１を形成するためのものである。枠体１１０ｂは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板１１０ａと一体的に形成されている。 The frame 110b is disposed on the upper surface of the substrate 110a, and is for forming the first concave portion K1 on the upper surface of the substrate 110a. The frame 110b is made of a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramic, and is formed integrally with the substrate 110a.

電極パッド１１１は、水晶素子１２０を実装するためのものである。電極パッド１１１は、基板１１０ａの上面に一対で設けられており、基板１１０ａの一辺に沿うように隣接して設けられている。電極パッド１１１は、図３及び図４に示されているように基板１１０ａの上面に設けられた配線パターン１１３とビア導体１１４を介して、基板１１０ａの下面に設けられた接合端子１１２と電気的に接続されている。 The electrode pad 111 is for mounting the crystal element 120. The electrode pads 111 are provided as a pair on the upper surface of the substrate 110a, and are provided adjacent to each other along one side of the substrate 110a. The electrode pad 111 is electrically connected to the bonding terminal 112 provided on the lower surface of the substrate 110a via the wiring pattern 113 and the via conductor 114 provided on the upper surface of the substrate 110a as shown in FIGS. It is connected to the.

電極パッド１１１は、図３に示すように、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂによって構成されている。また、接合端子１１２は、図４（ｂ）に示すように第一接合端子１１２ａ、第二接合端子１１２ｂ、第三接合端子１１２ｃ及び第四接合端子１１２ｄによって構成されている。ビア導体１１４は、第一ビア導体１１４ａ及び第二ビア導体１１４ｂによって構成されている。また、配線パターン１１３は、第一配線パターン１１３ａ及び第二配線パターン１１３ｂによって構成されている。第一電極パッド１１１ａは、基板１１０ａに設けられた第一配線パターン１１３ａの一端と電気的に接続されている。また、第一配線パターンの他端は、第一ビア導体１１４ａを介して、第一接合端子１１２ａと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド１１１ａは、第一接合端子１１２ａと電気的に接続されることになる。第二電極パッド１１１ｂは、基板１１０ａに設けられた第二配線パターン１１３ｂの一端と電気的に接続されている。また、第二配線パターン１１３ｂの他端は、第二ビア導体１１４ｂを介して、第三接合端子１１２ｃと電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3, the electrode pad 111 includes a first electrode pad 111a and a second electrode pad 111b. Further, as shown in FIG. 4B, the joining terminal 112 includes a first joining terminal 112a, a second joining terminal 112b, a third joining terminal 112c, and a fourth joining terminal 112d. The via conductor 114 includes a first via conductor 114a and a second via conductor 114b. The wiring pattern 113 includes a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b. The first electrode pad 111a is electrically connected to one end of a first wiring pattern 113a provided on the substrate 110a. The other end of the first wiring pattern is electrically connected to the first joint terminal 112a via the first via conductor 114a. Therefore, the first electrode pad 111a is electrically connected to the first joining terminal 112a. The second electrode pad 111b is electrically connected to one end of a second wiring pattern 113b provided on the substrate 110a. The other end of the second wiring pattern 113b is electrically connected to the third joint terminal 112c via the second via conductor 114b.

接合端子１１２は、実装枠体１６０の接合パッド１６１と電気的に接合するために用いられている。接合端子１１２は、基板１１０ａの下面の四隅に設けられている。接合端子１１２の内の二つの端子は、基板１１０ａの上面に設けられた一対の電極パッド１１１とそれぞれ電気的に接続されている。また、電極パッド１１１と電気的に接続されている接合端子１１２は、基板１１０ａの下面の対角に位置するように設けられている。また、第二接合端子１１２ｃは、グランド用ビア導体１１７を介して、封止用導体パターン１１８と電気的に接続されている。 The joining terminal 112 is used for electrically joining with the joining pad 161 of the mounting frame 160. The joining terminals 112 are provided at four corners on the lower surface of the substrate 110a. Two of the bonding terminals 112 are electrically connected to a pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110a. Further, the bonding terminals 112 electrically connected to the electrode pads 111 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110a. The second joint terminal 112c is electrically connected to the sealing conductor pattern 118 via the ground via conductor 117.

配線パターン１１３は、基板１１０ａの上面に設けられ、電極パッド１１１から近傍の基板１１０ａのビア導体１１４に向けて引き出されている。また、配線パターン１１３は、図３に示すように、第一配線パターン１１３ａ及び第二配線パターン１１３ｂによって構成されている。 The wiring pattern 113 is provided on the upper surface of the substrate 110a, and is drawn out from the electrode pad 111 toward the via conductor 114 of the nearby substrate 110a. Further, as shown in FIG. 3, the wiring pattern 113 includes a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b.

ビア導体１１４は、基板１１０ａの内部に設けられ、その両端は、配線パターン１１３及び接続パターン１１５と電気的に接続されている。ビア導体１１４は、基板１１０ａに設けられた貫通孔の内部に導体を充填することで設けられている。 The via conductor 114 is provided inside the substrate 110a, and both ends are electrically connected to the wiring pattern 113 and the connection pattern 115. The via conductor 114 is provided by filling the inside of a through hole provided in the substrate 110a with a conductor.

接続パッド１１５は、感温素子１５０を実装するために用いられている。また、接続パッド１１５は、図４に示すように、第一接続パッド１１６ａ及び第二接続パッド１１６ｂによって構成されている。第一接続パッド１１６ａと第二接合端子１１２ｂとは、基板１１０ａの下面に設けられた第一接続パターン１１６ａにより接続されており、第二接続パッド１１６ｂと第四接合端子１１２ｄとは、基板１１０ａの下面に設けられた第二接続パターン１１６ｂにより接続されている。 The connection pad 115 is used for mounting the temperature sensing element 150. Further, as shown in FIG. 4, the connection pad 115 includes a first connection pad 116a and a second connection pad 116b. The first connection pad 116a and the second connection terminal 112b are connected by a first connection pattern 116a provided on the lower surface of the substrate 110a, and the second connection pad 116b and the fourth connection terminal 112d are connected to the substrate 110a. They are connected by a second connection pattern 116b provided on the lower surface.

接続パターン１１６は、基板１１０ａの下面に設けられ、接続パッド１１６からから近傍の接合端子１１２に向けて引き出されている。また、接続パターン１１６は、図４に示すように、第一接続パターン１１６ａ及び第二接続パターン１１６ｂによって構成されている。第一接続パターン１１６ａの長さと第二接続パターン１１６ｂの長さは、略等しい長さとなる。ここで、略等しい長さとは、基板１１０ａの下面に設けられた第一接続パターン１１６ａの長さと基板１１０ａの下面に設けられた第二接続パターン１１６ｂの長さとの差が０〜２００μｍ異なるものを含むものとする。接続パターン１１６の長さは、各接続パターン１１７の中心を通る直線の長さを測定したものとする。つまり、第一接続パターン１１６ａの配線長と、第二接続パターン１１６ｂの配線長とが略等しい長さとなることによって、発生する抵抗値が等しくなり、感温素子１５０に付与される負荷抵抗も均一になるため、安定して電圧を出力することが可能となる。 The connection pattern 116 is provided on the lower surface of the substrate 110a, and is drawn out from the connection pad 116 toward the nearby bonding terminal 112. Further, as shown in FIG. 4, the connection pattern 116 includes a first connection pattern 116a and a second connection pattern 116b. The length of the first connection pattern 116a and the length of the second connection pattern 116b are substantially equal. Here, the substantially equal length means that the difference between the length of the first connection pattern 116a provided on the lower surface of the substrate 110a and the length of the second connection pattern 116b provided on the lower surface of the substrate 110a is 0 to 200 μm. Shall be included. The length of the connection pattern 116 is obtained by measuring the length of a straight line passing through the center of each connection pattern 117. That is, since the wiring length of the first connection pattern 116a and the wiring length of the second connection pattern 116b are substantially equal, the generated resistance values are equal, and the load resistance applied to the temperature-sensitive element 150 is also uniform. Therefore, it is possible to stably output the voltage.

また、第二接続パターン１１６ｂは、平面視して、一対の電極パッド１１１の間を通るようにして設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子１２０から伝わる熱が、電極パッド１１１から直下にある基板１１０ａを介して、第二接続パターン１１６ｂから第二接合パッド１１５ｂに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすることができるので、水晶素子１２０の温度と感温素子１５０の温度とが近似することになり、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。 Further, the second connection pattern 116b is provided so as to pass between the pair of electrode pads 111 in plan view. In this way, heat transmitted from the crystal element 120 is transmitted from the second connection pattern 116b to the second bonding pad 115b via the substrate 110a immediately below the electrode pad 111. Therefore, in such a crystal resonator, the heat conduction path can be further shortened, so that the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 are approximated, and the temperature output from the temperature sensing element 150 is obtained. The difference between the temperature obtained by converting the voltage and the actual temperature around the crystal element 120 can be further reduced.

封止用導体パターン１１８は、蓋体１３０と封止部材１３１を介して接合する際に、封止部材１３１の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン１１８は、図３及び図４に示すように、グランド用ビア導体１１７を介して、第二接合端子１１２ｂと電気的に接続されている。封止用導体パターン１１８は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体１１０ｂの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば１０〜２５μｍの厚みに形成されている。 The sealing conductor pattern 118 plays a role in improving the wettability of the sealing member 131 when joining with the lid 130 via the sealing member 131. As shown in FIGS. 3 and 4, the sealing conductor pattern 118 is electrically connected to the second joint terminal 112 b via the ground via conductor 117. The sealing conductor pattern 118 is formed to have a thickness of, for example, 10 to 25 μm by sequentially applying nickel plating and gold plating to the surface of the conductor pattern made of, for example, tungsten or molybdenum in a manner to annularly surround the upper surface of the frame 110b. Have been.

ここで、基板１１０ａの作製方法について説明する。基板１１０ａがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、電極パッド１１１、接合端子１１２、配線パターン１１３、ビア導体１１４、接続パッド１１５、接続パターン１１６、グランド用ビア導体１１７及び封止用導体パターン１１８となる部位にニッケルメッキ又、金メッキ、銀パラジウム等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。 Here, a method for manufacturing the substrate 110a is described. When the substrate 110a is made of alumina ceramic, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a predetermined ceramic material powder are prepared. Also, a predetermined conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet or a through hole formed by punching the ceramic green sheet in advance by screen printing or the like known in the art. Further, those green sheets laminated and press-molded are fired at a high temperature. Finally, predetermined portions of the conductor pattern, specifically, electrode pads 111, bonding terminals 112, wiring patterns 113, via conductors 114, connection pads 115, connection patterns 116, ground via conductors 117, and sealing conductor patterns 118 It is manufactured by applying nickel plating, gold plating, silver palladium, or the like to a portion to be formed. The conductor paste is made of, for example, a sintered body of a metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver, or silver palladium.

実装枠体１６０は、基板１１０ａの下面と接合され、基板１１０ａの下面に第二凹部Ｋ２を形成するためのものである。実装枠体１６０は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基板からなり、基板１１０ａの下面と導電性接合材１７０を介して接合される。実装枠体１６０の内部には、上面に設けられた接合パッド１６１と、実装枠体１６０の下面に設けられた外部端子１６２とを電気的に接続するための導体部１６３が設けられている。実装枠体１６０の上面の四隅には、接合パッド１６１が設けられ、下面の四隅には、外部端子１６２が設けられている。また、四つの外部端子１６２の内の二つが、水晶素子１２０と電気的に接続されて、水晶素子１２０の入出力端子として用いられる。また、四つの外部端子１６２の内の二つが、感温素子１５０と電気的に接続されている。また、水晶素子１２０と電気的に接続されている第一外部端子１６２ａ及び第三外部端子１６２ｃは、実装枠体１６０の下面の対角に位置するように設けられている。また、感温素子１５０と電気的に接続されている第二外部端子１６２ｂ及び第四外部端子１６２ｄは、水晶素子１２０と接続されている第一外部端子１６２ａ及び第三外部端子１６２ｃが設けられている対角とは異なる実装枠体１６０の対角に位置するように設けられている。 The mounting frame 160 is joined to the lower surface of the substrate 110a to form the second concave portion K2 on the lower surface of the substrate 110a. The mounting frame 160 is made of an insulating substrate such as a glass epoxy resin, for example, and is bonded to the lower surface of the substrate 110a via a conductive bonding material 170. Inside the mounting frame 160, a conductor portion 163 for electrically connecting the bonding pad 161 provided on the upper surface and the external terminal 162 provided on the lower surface of the mounting frame 160 is provided. Bonding pads 161 are provided at four corners on the upper surface of the mounting frame 160, and external terminals 162 are provided at four corners on the lower surface. Further, two of the four external terminals 162 are electrically connected to the crystal element 120 and used as input / output terminals of the crystal element 120. Further, two of the four external terminals 162 are electrically connected to the temperature sensing element 150. The first external terminal 162a and the third external terminal 162c electrically connected to the crystal element 120 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the mounting frame 160. The second external terminal 162b and the fourth external terminal 162d that are electrically connected to the temperature sensing element 150 are provided with the first external terminal 162a and the third external terminal 162c that are connected to the crystal element 120. The mounting frame 160 is provided at a diagonal different from the diagonal of the mounting frame 160.

接合パッド１６１は、基板１１０ａの接合端子１１２と導電性接合材１７０を介して電気的に接合するためのものである。接合パッド１６１は、図５に示すように、第一接合パッド１６１ａ、第二接合パッド１６１ｂ、第三接合パッド１６１ｃ及び第四接合パッド１６１ｄによって構成されている。また、外部端子１６２は、図５に示すように第一外部端子１６２ａ、第二外部端子１６２ｂ、第三外部端子１６２ｃ及び第四外部端子１６２ｄによって構成されている。導体部１６３は、第一導体部１６３ａ、第二導体部１６３ｂ、第三導体部１６３ｃ及び第四導体部１６３ｄによって構成されている。第一接合パッド１６１ａは、第一導体部１６３ａを介して、第一外部端子１６２ａと電気的に接続され、第二接合パッド１６１ｂは、第二導体部１６３ｂを介して、第二外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。第三接合パッド１６１ｃは、第三導体部１６３ｃを介して、第三外部端子１６２ｃと電気的に接続され、第四接合パッド１６１ｄは、第四導体部１６３ｄを介して、第四外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。 The bonding pad 161 is for electrically bonding to the bonding terminal 112 of the substrate 110a via the conductive bonding material 170. As shown in FIG. 5, the bonding pad 161 includes a first bonding pad 161a, a second bonding pad 161b, a third bonding pad 161c, and a fourth bonding pad 161d. The external terminal 162 includes a first external terminal 162a, a second external terminal 162b, a third external terminal 162c, and a fourth external terminal 162d, as shown in FIG. The conductor section 163 includes a first conductor section 163a, a second conductor section 163b, a third conductor section 163c, and a fourth conductor section 163d. The first bonding pad 161a is electrically connected to the first external terminal 162a via the first conductor 163a, and the second bonding pad 161b is connected to the second external terminal 162b via the second conductor 163b. It is electrically connected. The third bonding pad 161c is electrically connected to the third external terminal 162c via the third conductor 163c, and the fourth bonding pad 161d is connected to the fourth external terminal 162b via the fourth conductor 163d. It is electrically connected.

外部端子１６２は、電子機器等の実装基板に実装するためのものである。外部端子１６２は、実装枠体１６０の下面の四隅に設けられている。外部端子１６２の内の二つの端子は、基板１１０ａの上面に設けられた一対の電極パッド１１１とそれぞれ電気的に接続されている。外部端子１６２の内の残りの二つの端子は、基板の下面に設けられた一対の接続パッド１１５と電気的に接続されている。また、第二外部端子１６２ｂは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されている。これにより、封止用導体パターン１１８に接合された蓋体１３０がグランド電位となっている第二外部端子１６２ｂに接続される。よって、蓋体１３０による第一凹部Ｋ１内のシールド性が向上する。 The external terminals 162 are for mounting on a mounting board of an electronic device or the like. The external terminals 162 are provided at four corners on the lower surface of the mounting frame 160. Two of the external terminals 162 are electrically connected to a pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110a. The remaining two terminals of the external terminals 162 are electrically connected to a pair of connection pads 115 provided on the lower surface of the substrate. Further, the second external terminal 162b is connected to a mounting pad connected to a ground potential, which is a reference potential on a mounting board of an electronic device or the like. As a result, the lid 130 bonded to the sealing conductor pattern 118 is connected to the second external terminal 162b at the ground potential. Therefore, the shielding property in the first concave portion K1 by the lid 130 is improved.

導体部１６３は、基板１１０ａの上面の接合パッド１６１と、下面の外部端子１６２を電気的に接続するためのものである。導体部１６３は、実装枠体１６０の四隅に貫通孔を設け、貫通孔の内壁面に導電部材を形成し、その上面を接合パッド１６１で塞ぎ、その下面を外部端子１６２で塞ぐことにより形成されている。 The conductor portion 163 is for electrically connecting the bonding pad 161 on the upper surface of the substrate 110a and the external terminal 162 on the lower surface. The conductor portion 163 is formed by providing through holes at four corners of the mounting frame 160, forming a conductive member on the inner wall surface of the through hole, closing the upper surface with the bonding pad 161, and closing the lower surface with the external terminal 162. ing.

第二凹部Ｋ２の開口部の形状は、平面視して、矩形状となっている。ここで基板１１０ａを平面視したときの長辺の寸法が、１．２〜２．５ｍｍであり、短辺の寸法が、１．０〜２．０ｍｍである場合を例にして、第二凹部Ｋ２の開口部の大きさを説明する。第二凹部Ｋ２の長辺の長さは、０．６〜１．２ｍｍであり、短辺の長さは、０．３〜１．０ｍｍとなっている。 The shape of the opening of the second concave portion K2 is rectangular in plan view. Here, the case where the dimension of the long side when the substrate 110a is viewed in a plan view is 1.2 to 2.5 mm and the dimension of the short side is 1.0 to 2.0 mm as an example, The size of the opening of K2 will be described. The length of the long side of the second concave portion K2 is 0.6 to 1.2 mm, and the length of the short side is 0.3 to 1.0 mm.

実装枠体１６０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず、導電性接合材１７０は、例えばディスペンサ及びスクリーン印刷によって第一接合パッド１６１ａ、第二接合パッド１６１ｂ、第三接合パッド１６１ｃ及び第四接合パッド１６１ｄ上に塗布される。基板１１０ａは、基板１１０ａの接合端子が導電性接合材１７０上に位置するようにして搬送され、導電性接合材１７０上に載置される。そして導電性接合材１７０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。これによって、基板１１０ａの接合端子１１２は、接合パッド１６１に接合される。つまり、基板１１０ａの第一接合端子１１２ａは、第一接合パッド１６１ａと接合され、基板１１０ａの第二接合端子１１２ｂは、第二接合パッド１６１ｂと接合される。また、基板１１０ａの第三接合端子１１２ｃは、第三接合パッド１６１ｃと接合され、基板１１０ａの第四接合端子１１２ｄは、第四接合パッド１６１ｄと接合されることになる。 A method of joining the mounting frame 160 to the substrate 110a will be described. First, the conductive bonding material 170 is applied on the first bonding pad 161a, the second bonding pad 161b, the third bonding pad 161c, and the fourth bonding pad 161d by, for example, a dispenser and screen printing. The substrate 110a is transported such that the bonding terminals of the substrate 110a are positioned on the conductive bonding material 170, and is placed on the conductive bonding material 170. Then, the conductive bonding material 170 is cured and shrunk by heating and curing. Thus, the bonding terminal 112 of the substrate 110a is bonded to the bonding pad 161. That is, the first bonding terminal 112a of the substrate 110a is bonded to the first bonding pad 161a, and the second bonding terminal 112b of the substrate 110a is bonded to the second bonding pad 161b. Further, the third bonding terminal 112c of the substrate 110a is bonded to the third bonding pad 161c, and the fourth bonding terminal 112d of the substrate 110a is bonded to the fourth bonding pad 161d.

また、基板１１０ａの接合端子１１２と実装枠体１６０の接合パッド１６１とを導電性接合材１７０を介して接合されることで、図２（ｂ）に示すように、基板１１０ａと実装枠体１６０との間に導電性接合部材１７０の厚みと、接合端子１１２と接合パッド１６１の厚みとを足した分の間隙部Ｈが設けられる。これにより、例えば、本実施形態の水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、この実装基板に実装されている他のパワーアンプ等の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して第二凹部Ｋ２内に伝わったとしても、その熱によって熱せられた空気が第二凹部Ｋ２内にこもらずに、間隙部Ｈを通じて熱せられた空気が外部に出されると共に、外部の空気が間隙部Ｈを通じて第二凹部Ｋ２内に入り込むので、第二凹部Ｋ２内に感温素子１５０に対して熱の影響が緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異を低減することができる。 Further, by joining the bonding terminals 112 of the substrate 110a and the bonding pads 161 of the mounting frame 160 via the conductive bonding material 170, as shown in FIG. 2B, the substrate 110a and the mounting frame 160 A gap H is provided between the two and the thickness of the conductive bonding member 170 and the thickness of the bonding terminal 112 and the bonding pad 161. Thus, for example, when the crystal unit of the present embodiment is mounted on a mounting board such as an electronic device, other electronic components such as a power amplifier mounted on the mounting board generate heat, and the heat is Even if it is transmitted to the second concave portion K2 via the mounting board, the air heated by the heat does not stay in the second concave portion K2, the air heated through the gap H is output to the outside, and Air enters the second concave portion K2 through the gap portion H, so that the influence of heat on the temperature sensing element 150 in the second concave portion K2 can be reduced. Therefore, such a crystal resonator can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

ここで、実装枠体１６０の作製方法について説明する。実装枠体１６０がガラスエポキシ樹脂である場合は、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって製作される。また、導体パターンの所定部位、具体的には、接合パッド１６１及び外部端子１６２は、例えば、ガラスエポキシ樹脂から成る樹脂シート上に、所定の形状に加工した銅箔を転写し、銅箔が転写された樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。また、導体部１６３は、導体ペーストの印刷またはめっき法によって樹脂シートに形成した貫通孔の内面に被着形成するか、貫通孔を充填して形成する。このような導体部１６３は、例えば金属箔または金属柱を樹脂成形によって一体化させたり、スパッタリング法，蒸着法等を用いて被着させたりすることで形成される。 Here, a method for manufacturing the mounting frame 160 will be described. When the mounting frame 160 is a glass epoxy resin, it is manufactured by impregnating a base made of glass fiber with a precursor of an epoxy resin and thermally curing the epoxy resin precursor at a predetermined temperature. In addition, a predetermined portion of the conductor pattern, specifically, the bonding pad 161 and the external terminal 162, transfer a copper foil processed into a predetermined shape onto a resin sheet made of, for example, a glass epoxy resin, and transfer the copper foil. The laminated resin sheets are formed by laminating and bonding with an adhesive. In addition, the conductor portion 163 is formed by being attached to the inner surface of the through hole formed in the resin sheet by printing or plating a conductor paste, or by filling the through hole. Such a conductor portion 163 is formed, for example, by integrating a metal foil or a metal pillar by resin molding, or by applying a sputtering method, a vapor deposition method, or the like.

水晶素子１２０は、図１及び図２に示されているように、導電性接着剤１４０を介して電極パッド１１１上に接合されている。水晶素子１２０は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。 The crystal element 120 is bonded on the electrode pad 111 via the conductive adhesive 140 as shown in FIGS. The crystal element 120 plays a role of oscillating a reference signal of an electronic device or the like by stable mechanical vibration and piezoelectric effect.

また、水晶素子１２０は、図１及び図２に示されているように、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに励振用電極１２２及び引き出し電極１２３を被着させた構造を有している。励振用電極１２２は、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極１２２は、上面に第一励振用電極１２２ａと、下面に第二励振用電極１２２ｂを備えている。引き出し電極１２３は、励振用電極１２２から水晶素板１２１の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極１２３は、上面に第一引き出し電極１２３ａと、下面に第二引き出し電極１２３ｂとを備えている。第一引き出し電極１２３ａは、第一励振用電極１２２ａから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極１２３ｂは、第二励振用電極１２２ｂから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極１２３は、水晶素板１２１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂと接続されている水晶素子１２０の一端を基板１１０ａの上面と接続した固定端とし、他端を基板１１０ａの上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子１２０が基板１１０ａ上に固定されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal element 120 has a structure in which an excitation electrode 122 and a lead-out electrode 123 are respectively attached to the upper surface and the lower surface of a crystal plate 121. . The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming a metal on the upper surface and the lower surface of the quartz crystal plate 121 in a predetermined pattern. The excitation electrode 122 has a first excitation electrode 122a on the upper surface and a second excitation electrode 122b on the lower surface. The extraction electrode 123 extends from the excitation electrode 122 toward one side of the quartz crystal plate 121. The extraction electrode 123 includes a first extraction electrode 123a on the upper surface and a second extraction electrode 123b on the lower surface. The first extraction electrode 123a is extended from the first excitation electrode 122a and is provided so as to extend toward one side of the quartz crystal plate 121. The second extraction electrode 123b is extracted from the second excitation electrode 122b and is provided so as to extend toward one side of the quartz crystal plate 121. That is, the extraction electrode 123 is provided in a shape along the long side or the short side of the quartz crystal plate 121. In this embodiment, one end of the crystal element 120 connected to the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b is a fixed end connected to the upper surface of the substrate 110a, and the other end is connected to the upper surface of the substrate 110a. The crystal element 120 is fixed on the substrate 110a by a cantilever support structure having a free end with an open end.

ここで、水晶素子１２０の動作について説明する。水晶素子１２０は、外部からの交番電圧が引き出し電極１２３から励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、水晶素板１２１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。 Here, the operation of the crystal element 120 will be described. When an external alternating voltage is applied to the crystal element 121 from the extraction electrode 123 via the excitation electrode 122, the crystal element 120 causes the crystal element 121 to excite in a predetermined vibration mode and frequency. ing.

ここで、水晶素子１２０の作製方法について説明する。まず、水晶素子１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、水晶素板１２１の外周部と比べて水晶素板１２１の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子１２０は、水晶素板１２１の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極１２２、引き出し電極１２３を形成することにより作製される。 Here, a method for manufacturing the crystal element 120 will be described. First, the crystal element 120 is cut from the artificial lens at a predetermined cut angle, the thickness of the outer periphery of the quartz plate 121 is reduced, and the central portion of the quartz plate 121 is thicker than the outer periphery of the quartz plate 121. Beveling is performed as described above. The quartz crystal element 120 is manufactured by forming a metal electrode on both main surfaces of the quartz crystal plate 121 by photolithography, vapor deposition, or sputtering to form an excitation electrode 122 and a lead-out electrode 123. Is done.

水晶素子１２０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず、導電性接着剤１４０は、例えばディスペンサによって第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂ上に塗布される。水晶素子１２０は、導電性接着剤１４０上に搬送され、導電性接着剤１４０上に載置される。そして導電性接着剤１４０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子１２０は、電極パッド１１１に接合される。つまり、水晶素子１２０の第一引き出し電極１２３ａは、第二電極パッド１１１ｂと接合され、第二引き出し電極１２３ｂは、第一電極パッド１１１ａと接合される。これによって、第一接合端子１１２ａと第三接合端子１１２ｃが水晶素子１２０と電気的に接続されることになる。また、第一接合端子１１２ａ及び第三接合端子１１２ｃは、第一接合パッド１６１ａ及び第三接合パッド１６１ｃと導電性接合材１７０を介して接合されることで、第一外部端子１６２ａ及び第三外部端子１６２ｃと電気的に接続されることになる。つまり、第一外部端子１６２ａ及び第三外部端子１６２ｃは、水晶素子１２０と電気的に接続されることになる。 A method for joining the crystal element 120 to the substrate 110a will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied on the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b by, for example, a dispenser. The crystal element 120 is transported on the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. Then, the conductive adhesive 140 is cured and shrunk by being heated and cured. Crystal element 120 is bonded to electrode pad 111. That is, the first extraction electrode 123a of the crystal element 120 is joined to the second electrode pad 111b, and the second extraction electrode 123b is joined to the first electrode pad 111a. As a result, the first bonding terminal 112a and the third bonding terminal 112c are electrically connected to the crystal element 120. In addition, the first bonding terminal 112a and the third bonding terminal 112c are bonded to the first bonding pad 161a and the third bonding pad 161c via the conductive bonding material 170, so that the first external terminal 162a and the third external terminal 162a. It is electrically connected to the terminal 162c. That is, the first external terminal 162a and the third external terminal 162c are electrically connected to the crystal element 120.

導電性接着剤１４０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。 The conductive adhesive 140 contains a conductive powder as a conductive filler in a binder such as a silicone resin.As the conductive powder, aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, A material containing either nickel or nickel iron or a combination thereof is used. As the binder, for example, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a bismaleimide resin is used.

感温素子１５０は、サーミスタ、白金測温抵抗体又はダイオード等が用いられている。サーミスタ素子の場合、感温素子１５０には、直方体形状であり、両端に接続端子１６１が設けられている。感温素子１５０は、温度変化によって電気抵抗が顕著な変化を示すものであり、この抵抗値の変化から電圧が変化するため、抵抗値と電圧との関係及び電圧と温度との関係により、出力された電圧から温度情報を得ることができる。感温素子１５０は、後述する接続端子１５１間の電圧が、第二外部端子１６２ｂ及び第四外部端子１６２ｄを介して水晶振動子の外へ出力されることにより、例えば、電子機器等のメインＩＣ（図示せず）で出力された電圧を温度に換算することで温度情報を得ることができる。このような感温素子１５０を水晶振動子の近くに配置して、これによって得られた水晶振動子の温度情報に応じて、メインＩＣにより水晶振動子を駆動する電圧を制御し、いわゆる温度補償をすることができる。 As the temperature sensing element 150, a thermistor, a platinum resistance temperature detector, a diode, or the like is used. In the case of a thermistor element, the temperature-sensitive element 150 has a rectangular parallelepiped shape, and connection terminals 161 are provided at both ends. The temperature-sensitive element 150 exhibits a remarkable change in electric resistance due to a change in temperature. Since the voltage changes from the change in the resistance, the output is determined by the relation between the resistance and the voltage and the relation between the voltage and the temperature. Temperature information can be obtained from the applied voltage. The temperature sensing element 150 outputs a voltage between the connection terminals 151, which will be described later, to the outside of the crystal unit via the second external terminal 162b and the fourth external terminal 162d. Temperature information can be obtained by converting the voltage output at (not shown) into a temperature. Such a temperature sensing element 150 is arranged near the crystal unit, and a voltage for driving the crystal unit by the main IC is controlled in accordance with the temperature information of the crystal unit obtained by this, so-called temperature compensation. Can be.

また、白金測温抵抗体が用いられている場合、感温素子１５０は、直方体形状のセラミック板上の中央に白金を蒸着し、白金電極が設けられている。また、セラミック板の両端には接続端子１５１が設けられている。白金電極と接続端子とは、セラミック板上面に設けられた引き出し電極により接続されている。白金電極の上面を被覆するようにして絶縁性樹脂が設けられている。 When a platinum resistance temperature detector is used, the temperature sensing element 150 is formed by depositing platinum at the center of a rectangular parallelepiped ceramic plate and providing a platinum electrode. Further, connection terminals 151 are provided at both ends of the ceramic plate. The platinum electrode and the connection terminal are connected by a lead electrode provided on the upper surface of the ceramic plate. An insulating resin is provided so as to cover the upper surface of the platinum electrode.

また、ダイオードが用いられている場合、感温素子１５０は、半導体素子を半導体素子用基板の上面に実装し、その半導体素子及び半導体素子用基板の上面を絶縁性樹脂で被覆された構造である。半導体素子用基板の下面から側面には、アノード端子及びカソード端子となる接続端子１５１が設けられている。感温素子１５０は、アノード端子からカソード端子へは電流を流すが、カソード端子からアノード端子へはほとんど電流を流さない順方向特性を有している。感温素子の順方向特性は、温度によって大きく変化する。感温素子に一定電流を流しておいて順方向電圧を測定することによって、電圧情報を得ることができる。その電圧情報から換算することで水晶素子の温度情報を得ることができる。ダイオードは、電圧と温度との関係が直線を示している。接続端子１５１のカソード端子及びアノード端子間の電圧が、第二外部端子１６２ｂ及び第四外部端子１６２ｄを介して水晶振動子の外へ出力される。 When a diode is used, the temperature-sensitive element 150 has a structure in which a semiconductor element is mounted on an upper surface of a semiconductor element substrate, and the semiconductor element and the upper surface of the semiconductor element substrate are covered with an insulating resin. . A connection terminal 151 serving as an anode terminal and a cathode terminal is provided from the lower surface to the side surface of the semiconductor element substrate. The temperature sensing element 150 has a forward characteristic in which current flows from the anode terminal to the cathode terminal, but hardly flows current from the cathode terminal to the anode terminal. The forward characteristics of a temperature-sensitive element greatly change with temperature. Voltage information can be obtained by measuring a forward voltage while applying a constant current to the temperature sensing element. By converting the voltage information, temperature information of the crystal element can be obtained. For the diode, the relationship between voltage and temperature shows a straight line. The voltage between the cathode terminal and the anode terminal of the connection terminal 151 is output to the outside of the crystal unit via the second external terminal 162b and the fourth external terminal 162d.

感温素子１５０は、図２に示すように、基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５に半田等の導電性接合材１７０を介して実装されている。また、感温素子１５０の第一接続端子１５１ａは、第一接続パッド１１５ａに接続され、第二接続端子１５１ｂは、第二接続パッド１１５ｂに接続されている。第一接続パッド１１５ａは、基板１１０ａの下面に設けられた第一接続パターン１１６ａを介して第二接合端子１１２ｂと接続されている。第二接合端子１１２ｂは、導電性接合材１７０を介して、第二接合パッド１６１ｂと電気的に接続されている。第二接合パッド１６１ｂは、第二導体部１６３ｂを介して第二外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。よって、第一接続パッド１１５ａは、第二接合端子１１２ｂを介して、第二外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。この第二外部端子１６２ｂは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランドと接続されている実装パッドと接続されることにより、グランド端子の役割を果たす。よって、感温素子１５０の第一接続端子１５１ａは、基準電位であるグランドに接続されることになる。 As shown in FIG. 2, the temperature sensing element 150 is mounted on a connection pad 115 provided on the lower surface of the substrate 110a via a conductive bonding material 170 such as solder. Further, the first connection terminal 151a of the temperature sensing element 150 is connected to the first connection pad 115a, and the second connection terminal 151b is connected to the second connection pad 115b. The first connection pad 115a is connected to the second connection terminal 112b via a first connection pattern 116a provided on the lower surface of the substrate 110a. The second bonding terminal 112b is electrically connected to the second bonding pad 161b via the conductive bonding material 170. The second bonding pad 161b is electrically connected to the second external terminal 162b via the second conductor 163b. Therefore, the first connection pad 115a is electrically connected to the second external terminal 162b via the second joint terminal 112b. The second external terminal 162b serves as a ground terminal by being connected to a mounting pad that is connected to a ground that is a reference potential on a mounting board of an electronic device or the like. Therefore, the first connection terminal 151a of the temperature sensing element 150 is connected to the ground which is the reference potential.

また、感温素子１５０は、平面視で水晶素子１２０に設けられる励振用電極１２２の平面内に位置させていることにより、励振用電極１２２の金属膜によるシールド効果によって感温素子１５０を、電子機器を構成するパワーアンプ等の他の半導体部品や電子部品からのノイズから保護する。よって、励振用電極１２２のシールド効果により、感温素子１５０にノイズが重畳することを低減し、感温素子１５０の正確な電圧を出力することができる。また、感温素子１５０から正確な電圧値を出力することができるので、感温素子１５０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、実際の水晶素子１２０の周囲の温度情報との差異をさらに低減することが可能となる。 In addition, since the temperature sensing element 150 is located in the plane of the excitation electrode 122 provided on the crystal element 120 in a plan view, the temperature sensing element 150 can be electrically connected to the electron by the shielding effect of the metal film of the excitation electrode 122. Protects against noise from other semiconductor components and electronic components such as power amplifiers that constitute the device. Therefore, due to the shielding effect of the excitation electrode 122, it is possible to reduce the superimposition of noise on the temperature sensing element 150, and to output an accurate voltage of the temperature sensing element 150. In addition, since an accurate voltage value can be output from the temperature sensing element 150, the temperature information obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and the actual temperature information around the crystal element 120 can be obtained. Can be further reduced.

感温素子１５０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず、導電性接合材１７０は、例えばディスペンサによって接続パッド１１５に塗布される。感温素子１５０は、導電性接合材１７０上に載置される。そして導電性接合材１７０は、加熱させることによって溶融接合される。よって、感温素子１５０は、一対の接続パッド１１５に接合される。 A method for joining the temperature sensing element 150 to the substrate 110a will be described. First, the conductive bonding material 170 is applied to the connection pad 115 by, for example, a dispenser. The temperature sensing element 150 is mounted on the conductive bonding material 170. Then, the conductive bonding material 170 is melt-bonded by being heated. Therefore, the temperature sensing element 150 is joined to the pair of connection pads 115.

また、感温素子１５０がサーミスタ素子の場合には、図１及び図２に示すように、直方体形状の両端にそれぞれ一つずつ接続端子１５１が設けられている。第一接続端子１５１ａは、感温素子１５０の右側面及び上下面に設けられている。第二接続端子１５１ｂは、感温素子１５０の左側面と上下面に設けられている。感温素子１５０の長辺の長さは、０．４〜０．６ｍｍであり、短辺の長さは、０．２〜０．３ｍｍとなっている。感温素子１５０の厚み方向の長さは、０．１〜０．３ｍｍとなっている。 When the temperature sensing element 150 is a thermistor element, as shown in FIGS. 1 and 2, one connection terminal 151 is provided at each of both ends of the rectangular parallelepiped. The first connection terminals 151a are provided on the right side surface and the upper and lower surfaces of the temperature sensing element 150. The second connection terminals 151b are provided on the left side surface and the upper and lower surfaces of the temperature sensing element 150. The length of the long side of the temperature sensing element 150 is 0.4 to 0.6 mm, and the length of the short side is 0.2 to 0.3 mm. The length in the thickness direction of the temperature sensing element 150 is 0.1 to 0.3 mm.

導電性接合材１７０は、例えば、銀ペースト又は鉛フリー半田により構成されている。また、導電性接合材には、塗布し易い粘度に調整するための添加した溶剤が含有されている。鉛フリー半田の成分比率は、錫が９５〜９７．５％、銀が２〜４％、銅が０．５〜１．０％のものが使用されている。 The conductive bonding material 170 is made of, for example, silver paste or lead-free solder. Further, the conductive bonding material contains an added solvent for adjusting the viscosity to be easily applied. As the component ratio of the lead-free solder, one having 95 to 97.5% of tin, 2 to 4% of silver, and 0.5 to 1.0% of copper is used.

蓋体１３０は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。このような蓋体１３０は、真空状態にある第一凹部Ｋ１又は窒素ガスなどが充填された第一凹部Ｋ１を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体１３０は、所定雰囲気で、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上に載置され、枠体１１０ｂの封止用導体パターン１１８と蓋体１３０の封止部材１３１とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠体１１０ｂに接合される。また、蓋体１３０は、封止用導体パターン１１８及びグランド用ビア導体１１７を介して基板１１０ａの下面の第二接合端子１１２ｂに電気的に接続されている。第二接合端子１１２ｂは、導電性接合材１８０を介して第二接合パッド１６１ｂと電気的に接続されている。第二接合パッド１６１ｂは、第二導体部１６３ｂを介して第二外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。よって、蓋体１３０は、実装枠体１６０の第二外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。 The lid 130 is made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt. Such a lid 130 is for hermetically sealing the first concave portion K1 in a vacuum state or the first concave portion K1 filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the lid 130 is placed on the frame 110b of the package 110 in a predetermined atmosphere, and the sealing conductor pattern 118 of the frame 110b and the sealing member 131 of the lid 130 are welded. As described above, seam welding is performed by applying a predetermined current to join the frame body 110b. Further, the lid 130 is electrically connected to the second joint terminal 112b on the lower surface of the substrate 110a via the sealing conductor pattern 118 and the ground via conductor 117. The second bonding terminal 112b is electrically connected to the second bonding pad 161b via the conductive bonding material 180. The second bonding pad 161b is electrically connected to the second external terminal 162b via the second conductor 163b. Therefore, the lid 130 is electrically connected to the second external terminal 162b of the mounting frame 160.

封止部材１３１は、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上面に設けられた封止用導体パターン１１８に相対する蓋体１３０の箇所に設けられている。封止部材１３１は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、１０〜２０μｍである。例えば、成分比率は、銀が７２〜８５％、銅が１５〜２８％のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、１０〜４０μｍである。例えば、成分比率が、金が７８〜８２％、錫が１８〜２２％のものが使用されている。 The sealing member 131 is provided at a position of the lid 130 opposite to the sealing conductor pattern 118 provided on the upper surface of the frame 110 b of the package 110. The sealing member 131 is provided by, for example, silver brazing or gold tin. In the case of silver brazing, its thickness is 10 to 20 μm. For example, the component ratio is such that silver is 72 to 85% and copper is 15 to 28%. In the case of gold tin, the thickness is 10 to 40 μm. For example, those having a component ratio of 78 to 82% for gold and 18 to 22% for tin are used.

本発明の実施形態における水晶デバイスは、矩形状の基板１１０ａと、基板１１０ａの上面に設けられた枠体１１０ｂと、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド１６１を有し、基板１１０ａの下面の外周縁に沿って設けられた接合端子１１２と接合パッド１６１とが接合されることで、基板１１０ａの下面に設けられた実装枠体１６０と、を備えている。このようにすることで、基板１１０ａの下面と、実装枠体１６０との上面との間で間隙部Ｈが設けられることになるので、例えば、本発明の水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、その実装基板上に実装された他の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して第二凹部Ｋ２内に伝わったとしても、その熱によって熱せられた空気が第二凹部Ｋ２内にこもらずに、間隙部Ｈを通じて熱せられた空気が外部に出されると共に、外部の空気が間隙部Ｈを通じて第二凹部Ｋ２内に入り込むので、第二凹部Ｋ２内に実装された感温素子１５０に対して熱の影響が緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異を低減することができる。 The crystal device according to the embodiment of the present invention includes a rectangular substrate 110a, a frame 110b provided on the upper surface of the substrate 110a, and a bonding pad 161 provided along the outer peripheral edge of the upper surface. The bonding frame 112 provided on the lower surface of the substrate 110a is provided by bonding the bonding terminal 112 and the bonding pad 161 provided along the outer peripheral edge of the lower surface. By doing so, a gap H is provided between the lower surface of the substrate 110a and the upper surface of the mounting frame 160. For example, the crystal unit of the present invention can be mounted on a mounting substrate such as an electronic device. When mounted on the mounting board, other electronic components mounted on the mounting board generate heat, and even if the heat is transmitted to the second concave portion K2 via the mounting board, the air heated by the heat is used. Is not confined in the second concave portion K2, the heated air is discharged to the outside through the gap portion H, and the external air enters the second concave portion K2 through the gap portion H. The effect of heat on the temperature-sensitive element 150 thus set can be reduced. Therefore, such a crystal resonator can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

また、本発明の実施形態における水晶デバイスは、基板１１０ａに水晶素子１２０と感温素子１５０とを実装した状態で、平面視で水晶素子１２０に設けられた励振用電極１２２の平面内に感温素子１５０を位置させていることによって、励振用電極１２２の金属膜によるシールド効果によって感温素子１５０を、電子機器を構成するパワーアンプ等の他の半導体部品や電子部品からのノイズから保護する。よって、励振用電極１２２のシールド効果により、感温素子１５０にノイズが重畳することを低減し、感温素子１５０の正確な電圧を出力することができる。また、感温素子１５０から正確な電圧値を出力することができるので、感温素子１５０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、実際の水晶素子１２０の周囲の温度情報との差異をさらに低減することが可能となる。 Further, in the crystal device according to the embodiment of the present invention, in a state where the crystal element 120 and the temperature sensing element 150 are mounted on the substrate 110a, the temperature sensing element is disposed within the plane of the excitation electrode 122 provided on the crystal element 120 in plan view. By locating the element 150, the temperature-sensitive element 150 is protected from noise from other semiconductor components and electronic components such as a power amplifier constituting the electronic device by the shielding effect of the metal film of the excitation electrode 122. Therefore, due to the shielding effect of the excitation electrode 122, it is possible to reduce the superimposition of noise on the temperature sensing element 150, and to output an accurate voltage of the temperature sensing element 150. In addition, since an accurate voltage value can be output from the temperature sensing element 150, the temperature information obtained by converting the voltage output from the temperature sensing element 150 and the actual temperature information around the crystal element 120 can be obtained. Can be further reduced.

また、本発明の実施形態における水晶デバイスは、接続パッド１１５と接合端子１１２とを電気的に接続するための接続パターン１１６とを備え、枠体１１０ｂの内周縁の一辺に沿って電極パッド１１１が一対で隣接するようにして設けられており、接続パターン１１６の一つが平面視して一対の電極パッド１１１の間に位置するように設けられている。このようにすることによって、水晶素子１２０から伝わる熱が、電極パッド１１１から直下にある基板１１０ａを介して、第二接続パターン１１６ｂから第二接合パッド１１５ｂに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすることができるので、水晶素子１２０の温度と感温素子１５０の温度とが近似することになり、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。 Further, the crystal device according to the embodiment of the present invention includes a connection pattern 116 for electrically connecting the connection pad 115 and the bonding terminal 112, and the electrode pad 111 is formed along one side of the inner peripheral edge of the frame 110b. The connection patterns 116 are provided so as to be adjacent to each other, and one of the connection patterns 116 is provided between the pair of electrode pads 111 in plan view. By doing so, heat transmitted from the crystal element 120 is transmitted from the second connection pattern 116b to the second bonding pad 115b via the substrate 110a immediately below the electrode pad 111. Therefore, in such a crystal resonator, the heat conduction path can be further shortened, so that the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 are approximated, and the temperature output from the temperature sensing element 150 is obtained. The difference between the temperature obtained by converting the voltage and the actual temperature around the crystal element 120 can be further reduced.

（第一変形例）
以下、本実施形態の第一変形例における水晶振動子について説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶振動子のうち、上述した水晶振動子と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における水晶振動子は、図６及び図７に示されているように、電極パッド２１１と接続端子２１２とを電気的に接続するための配線パターン２１３とを備え、配線パターン２１３の一つが、接続パッド２１５と同一平面上に設けられ、実装枠体１６０と重なる位置に設けられている。 (First modification)
Hereinafter, a crystal resonator according to a first modification of the present embodiment will be described. Note that, in the crystal resonator according to the first modification of the present embodiment, the same portions as those of the above-described crystal resonator are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. As shown in FIGS. 6 and 7, the crystal resonator according to the first modification of the present embodiment includes a wiring pattern 213 for electrically connecting the electrode pad 211 and the connection terminal 212. One of the wiring patterns 213 is provided on the same plane as the connection pad 215 and is provided at a position overlapping the mounting frame 160.

電極パッド２１１は、図６に示すように、第一電極パッド２１１ａ及び第二電極パッド２１１ｂによって構成されている。また、接合端子２１２は、図７に示すように第一接合端子２１２ａ、第二接合端子２１２ｂ、第三接合端子２１２ｃ及び第四接合端子２１２ｄによって構成されている。ビア導体２１４は、第一ビア導体２１４ａ及び第二ビア導体２１４ｂによって構成されている。また、配線パターン２１３は、第一配線パターン２１３ａ、第二配線パターン２１３ｂ及び第三配線パターン２１３ｃによって構成されている。第一電極パッド２１１ａは、基板２１０ａに設けられた第一配線パターン２１３ａの一端と電気的に接続されている。また、第一配線パターン２１３ａの他端は、第一ビア導体２１４ａを介して、第三配線パターン２１３ｃの一端と電気的に接続されている。第三配線パターン２１３ｃの他端は、第一接合端子２１２ａと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド２１１ａは、第一接合端子２１２ａと電気的に接続されることになる。第二電極パッド２１１ｂは、基板１１０ａに設けられた第二配線パターン２１３ｂの一端と電気的に接続されている。また、第二配線パターン２１３ｂの他端は、第二ビア導体２１４ｂを介して、第三接合端子２１２ｃと電気的に接続されている。 As shown in FIG. 6, the electrode pad 211 includes a first electrode pad 211a and a second electrode pad 211b. The joining terminal 212 includes a first joining terminal 212a, a second joining terminal 212b, a third joining terminal 212c, and a fourth joining terminal 212d, as shown in FIG. The via conductor 214 includes a first via conductor 214a and a second via conductor 214b. The wiring pattern 213 includes a first wiring pattern 213a, a second wiring pattern 213b, and a third wiring pattern 213c. The first electrode pad 211a is electrically connected to one end of a first wiring pattern 213a provided on the substrate 210a. The other end of the first wiring pattern 213a is electrically connected to one end of the third wiring pattern 213c via the first via conductor 214a. The other end of the third wiring pattern 213c is electrically connected to the first joining terminal 212a. Therefore, the first electrode pad 211a is electrically connected to the first joining terminal 212a. The second electrode pad 211b is electrically connected to one end of a second wiring pattern 213b provided on the substrate 110a. The other end of the second wiring pattern 213b is electrically connected to the third joint terminal 212c via the second via conductor 214b.

また、配線パターン２１３は、図６及び図７に示すように、第一配線パターン２１３ａ、第二配線パターン２１３ｂ及び第三配線パターン２１３ｃによって構成されている。第一配線パターン２１３ａ及び第二配線パターン２１３ｂは、基板２１０ａの上面に設けられ、電極パッド２１１から近傍の基板２１０ａのビア導体２１４に向けて引き出されている。第三配線パターン２１３ｃは、基板２１０ａの下面に設けられ、基板２１０ａの接続パッド２１５と近接するようにして設けられている。つまり、第三配線パターン２１３ｃと接続パッド２１５ｂの間隔は、５０〜１００μｍである。このようにすることによって、水晶素子１２０から伝わる熱が、電極パッド２１１から第一配線パターン２１３ａ及び第一ビア導体２１４ａを介して、第三配線パターン２１３ｃに伝わることになる。次に、水晶素子１２０から伝わる熱が、第三配線パターン２１３ｃから基板２１０ａの下面を介して接続パッド２１５に伝わる。よって、水晶振動子は、熱伝導経路を短くすることができるので、水晶素子１２０の温度と感温素子１５０の温度とが近似することになり、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異を低減することが可能となる。 6 and 7, the wiring pattern 213 includes a first wiring pattern 213a, a second wiring pattern 213b, and a third wiring pattern 213c. The first wiring pattern 213a and the second wiring pattern 213b are provided on the upper surface of the substrate 210a, and are drawn out from the electrode pads 211 toward the via conductor 214 of the nearby substrate 210a. The third wiring pattern 213c is provided on the lower surface of the substrate 210a, and is provided so as to be close to the connection pad 215 of the substrate 210a. That is, the distance between the third wiring pattern 213c and the connection pad 215b is 50 to 100 μm. By doing so, the heat transmitted from the crystal element 120 is transmitted from the electrode pad 211 to the third wiring pattern 213c via the first wiring pattern 213a and the first via conductor 214a. Next, heat transmitted from the crystal element 120 is transmitted from the third wiring pattern 213c to the connection pad 215 via the lower surface of the substrate 210a. Therefore, the crystal resonator can shorten the heat conduction path, so that the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 are approximated, and the voltage output from the temperature sensing element 150 is converted. This makes it possible to reduce the difference between the obtained temperature and the actual temperature around the crystal element 120.

また、第三配線パターン２１３ｃは、実装枠体１６０と重なる位置に設けられている。このようにすることによって、本実施形態の第一変形例における水晶振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、その実装基板上に設けられた配線導体と、第三配線パターン２１３ｃとの間で発生する浮遊容量を低減することができる。よって、水晶素子１２０に浮遊容量が付加されることを抑えつつ、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。 Further, the third wiring pattern 213c is provided at a position overlapping the mounting frame 160. By doing so, when the crystal resonator according to the first modification of the present embodiment is mounted on a mounting substrate such as an electronic device, the wiring conductor provided on the mounting substrate and the third wiring pattern 213c And the stray capacitance generated between them can be reduced. Therefore, fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 120 can be reduced while suppressing the addition of the stray capacitance to the crystal element 120.

本実施形態の第一変形例における水晶振動子は、電極パッド２１１と接続端子２１２とを電気的に接続するための配線パターン２１３とを備え、第三配線パターン２１３ｃが、接続パッド２１５と同一平面上に設けられ、実装枠体１６０と重なる位置に設けられている。このようにすることによって、水晶素子１２０から伝わる熱が、電極パッド２１１から第一配線パターン２１３ａ及び第一ビア導体２１４ａを介して、第三配線パターン２１３ｃに伝わることになる。次に、水晶素子１２０から伝わる熱が、第三配線パターン２１３ｃから基板２１０ａの下面を介して接続パッド２１５に伝わる。よって、水晶振動子は、熱伝導経路を短くすることができるので、水晶素子１２０の温度と感温素子１５０の温度とが近似することになり、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異を低減することが可能となる。 The crystal resonator according to the first modification of the present embodiment includes a wiring pattern 213 for electrically connecting the electrode pad 211 and the connection terminal 212, and the third wiring pattern 213c is flush with the connection pad 215. It is provided at a position overlapping the mounting frame 160. By doing so, the heat transmitted from the crystal element 120 is transmitted from the electrode pad 211 to the third wiring pattern 213c via the first wiring pattern 213a and the first via conductor 214a. Next, heat transmitted from the crystal element 120 is transmitted from the third wiring pattern 213c to the connection pad 215 via the lower surface of the substrate 210a. Therefore, the crystal resonator can shorten the heat conduction path, so that the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensing element 150 are approximated, and the voltage output from the temperature sensing element 150 is converted. This makes it possible to reduce the difference between the obtained temperature and the actual temperature around the crystal element 120.

また、本実施形態の第一変形例における水晶振動子は、第三配線パターン２１３ｃが、実装枠体１６０と重なる位置に設けられている。このようにすることによって、本実施形態の水晶振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、その実装基板上に設けられた配線導体と、第三配線パターン２１３ｃとの間で発生する浮遊容量を低減することができる。よって、水晶素子１２０に浮遊容量が付加されることを抑えつつ、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。 In the crystal resonator according to the first modification of the present embodiment, the third wiring pattern 213c is provided at a position overlapping the mounting frame 160. By doing so, when the crystal unit of the present embodiment is mounted on a mounting substrate such as an electronic device, the crystal oscillator is generated between the wiring conductor provided on the mounting substrate and the third wiring pattern 213c. Floating capacitance can be reduced. Therefore, fluctuation of the oscillation frequency of the crystal element 120 can be reduced while suppressing the addition of the stray capacitance to the crystal element 120.

（第二変形例）
以下、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、図８及び図９に示されているように、感温素子１５０の長辺が、基板３１０の短辺と平行になるように基板３１０ａの接続パッド３１５に実装されている点において本実施形態と異なる。 (Second modification)
Hereinafter, a crystal device according to a second modification of the present embodiment will be described. Note that, of the quartz crystal device according to the second modified example of the present embodiment, the same portions as those of the above-described quartz crystal device are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. As shown in FIGS. 8 and 9, the crystal device according to the second modification of the present embodiment connects the substrate 310 a so that the long side of the temperature-sensitive element 150 is parallel to the short side of the substrate 310. This embodiment is different from the present embodiment in that it is mounted on a pad 315.

接続パッド３１５は、矩形状であり、基板３１０の下面の中央付近に設けられている。接続パッド３１５は、図９に示されているように、接続パッド３１５の長辺と基板３１０の長辺が平行となるように、隣接して設けられている。接続パッド３１５は、第一接続パッド３１５ａと第二接続パッド３１５ｂによって構成されている。接続パターン３１６は、基板３１０の下面に設けられ、接続パッド３１５からから近傍の接合端子３１２に向けて引き出されている。 The connection pad 315 has a rectangular shape and is provided near the center of the lower surface of the substrate 310. As shown in FIG. 9, the connection pads 315 are provided adjacently so that the long sides of the connection pads 315 and the long sides of the substrate 310 are parallel. The connection pad 315 includes a first connection pad 315a and a second connection pad 315b. The connection pattern 316 is provided on the lower surface of the substrate 310, and is drawn out from the connection pad 315 toward the nearby joint terminal 312.

感温素子１５０は、感温素子１５０の長辺と基板３１０の短辺とが平行となるように、基板３１０の下面に実装されている。このようにすることにより、水晶素子１２０と電気的に接続されている第一接合端子３１２ａは、第一接続パッド３１５ａとの間隔を長くすることができ、水晶素子１２０と電気的に接続されている第三接合端子３１２ｃは、第二接続パッド３１５ｂとの間隔を長くすることができるので、感温素子１５０を接合している導電性接合材１７０が溢れ出たとしても、導電性接合材１７０が付着することを抑えることができる。よって、感温素子１５０と水晶素子１２０と電気的に接続されている接合端子３１２との短絡を低減することができる。 The temperature sensing element 150 is mounted on the lower surface of the substrate 310 such that the long side of the temperature sensing element 150 and the short side of the substrate 310 are parallel. By doing so, the first bonding terminal 312a electrically connected to the crystal element 120 can have a longer interval with the first connection pad 315a, and can be electrically connected to the crystal element 120. The third bonding terminal 312c can increase the interval between the third bonding terminal 312c and the second connection pad 315b. Therefore, even if the conductive bonding material 170 bonding the temperature sensing element 150 overflows, the conductive bonding material 170 Can be prevented from adhering. Therefore, a short circuit between the temperature sensing element 150 and the bonding terminal 312 electrically connected to the crystal element 120 can be reduced.

尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記実施形態では、水晶素子は、ＡＴ用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. In the above embodiment, the case where the crystal element is an AT crystal element has been described, but a tuning fork-type bent crystal having a base and two flat plate-shaped vibrating arms extending in the same direction from the side surface of the base. An element may be used.

また、水晶素子１２０のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板１２１とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板１２１とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板１２１とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板１２１が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。 Further, a method of beveling the crystal element 120 will be described. An abrasive having a medium and abrasive grains of a predetermined particle size, and a quartz crystal plate 121 formed in a predetermined size are prepared. The abrasive prepared in the cylindrical body and the quartz crystal plate 121 are put in, and the open end of the cylindrical body is closed with a cover. The quartz plate 121 for rotating the cylindrical body containing the abrasive and the quartz plate 121 around the central axis of the cylindrical body as a rotation axis is polished with the abrasive and beveled.

上記実施形態では、第一枠体１１０ｂが基板１１０ａと同様にセラミック材で一体的に形成した場合を説明したが、第一枠体１１０ｂが金属製であっても構わない。この場合、枠体は、銀−銅等のロウ材を介して基板の導体膜に接合されている。 In the above embodiment, the case where the first frame 110b is integrally formed of a ceramic material as in the case of the substrate 110a has been described, but the first frame 110b may be made of metal. In this case, the frame is joined to the conductor film of the substrate via a brazing material such as silver-copper.

また、上記実施形態では、導体部１６３が基板内に設けられた場合を説明したが、実装枠体１６０の角部に設けられた切れ込みの内部に設けられていても構わない。この際に、導電部は、切り込み内に導体ペーストを印刷するようにして設けられている。 Further, in the above-described embodiment, the case where the conductor portion 163 is provided in the substrate has been described. However, the conductor portion 163 may be provided in a notch provided in a corner of the mounting frame 160. At this time, the conductive portion is provided so as to print the conductive paste in the cut.

１１０、２１０、３１０・・・パッケージ
１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ・・・基板
１１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ・・・枠体
１１１、２１１、３１１・・・電極パッド
１１２、２１２、３１２・・・接合端子
１１３、２１３、３１３・・・配線パターン
１１４、２１４、３１４・・・ビア導体
１１５、２１５、３１５・・・接続パッド
１１６、２１６、３１６・・・接続パターン
１１７、２１７、３１７・・・グランド用ビア導体
１１８、２１８、３１８・・・封止用導体パターン
１２０・・・水晶素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・引き出し電極
１３０・・・蓋体
１３１・・・封止部材
１４０・・・導電性接着剤
１５０・・・感温素子
１５１・・・接続端子
１６０・・・実装枠体
１６１・・・接合パッド
１６１・・・外部端子
１６２・・・導体部
Ｋ１・・・第一凹部
Ｋ２・・・第二凹部
Ｈ・・・間隙部 110, 210, 310: Package 110a, 210a, 310a: Substrate 110b, 210b, 310b: Frame 111, 211, 311: Electrode pad 112, 212, 312: Joint terminal 113 213, 313: Wiring pattern 114, 214, 314: Via conductor 115, 215, 315: Connection pad 116, 216, 316: Connection pattern 117, 217, 317: Ground via conductor 118, 218, 318: Conducting conductor pattern for sealing 120: Quartz element 121: Crystal plate 122: Electrode for excitation 123: Extraction electrode 130: Lid 131: Seal Stop member 140 ... conductive adhesive 150 ... temperature sensitive element 151 ... connection terminal 160 ... mounting frame 161 ... If pads 161 ... external terminals 162 ... conductor portion K1 ... first recess K2 ... second concave portion H ... gap

Claims

Board and
A crystal element mounted on the upper surface of the substrate and housed in a closed space on the upper surface of the substrate ;
A temperature-sensitive element mounted on the lower surface of the substrate,
An insulating substrate having a pair of inner walls opposed to each other across the temperature-sensitive element in a first direction that is parallel to the lower surface of the substrate and is a longitudinal direction or a lateral direction of the crystal element ;
External terminals located on the lower surface of the insulating substrate,
Has,
The pair of inner walls extend from an upper surface of the insulating substrate to a lower surface of the insulating substrate,
The substrate and the insulating substrate are bonded to each other by four conductive bonding materials, wherein four bonding terminals provided on a lower surface of the substrate and four bonding pads provided on an upper surface of the insulating substrate. And between the lower surface of the substrate and the upper surface of the insulating substrate, the total thickness of the bonding terminal, the conductive bonding material, and the bonding pad, A gap is formed from the inside of the inner wall to the outside of the insulating substrate in the first direction,
The four bonding terminals have portions reaching the four corners of the outer edge of the lower surface of the substrate, and have portions that overlap with the closed space in a planer perspective view of the lower surface of the substrate,
The distance between the inner walls of the pair, rather shorter than the length of said first direction of said crystal element,
The gap is
When viewed in a second direction which is parallel to the lower surface of the substrate and is orthogonal to the first direction, the four bonding terminals are separated from the pair of inner walls toward the outer peripheral surface of the insulating substrate. A first part;
A second portion defined by being sandwiched between two joining terminals adjacent to each other in the second direction, wherein a length in the second direction is shorter than a length of the first portion in the second direction; A crystal device having a .

The crystal device according to claim 1, wherein the first direction is a longitudinal direction of the crystal element.

The insulating substrate,
A pair of first substrate components facing each other across the temperature-sensitive element in the first direction and having a width from the pair of inner walls to the outer peripheral surface of the insulating substrate;
A pair of second substrate components facing each other across the temperature-sensitive element in the second direction and having a width from an inner peripheral surface facing the temperature-sensitive element to an outer peripheral surface of the insulating substrate; Has,
The width of the first substrate component, the quartz crystal device according to claim 1 or 2 larger than the width of the second substrate component.

The two sets of the bonding terminal, the conductive bonding material and the bonding pad are electrically connected to the crystal element,
The remaining two sets of the bonding terminal, the conductive bonding material and the bonding pad are electrically connected to the temperature-sensitive element,
Two pairs and which are electrically connected to said crystal element, according to any one of claims 1 to 3 and the two pairs being electrically connected to said temperature sensing element is electrically independent Crystal device.

A quartz device according to any one of claims 1 to 4 ,
A mounting board on which the crystal device is mounted,
An electronic device having a.