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JP6691004B2 - Crystal oscillator - Google Patents
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Description

本発明は、電子機器等に用いられる水晶振動子に関するものである。   The present invention relates to a crystal oscillator used in electronic devices and the like.

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接続パッドに実装された感温素子と、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)。   A crystal oscillator is a device that generates a specific frequency by utilizing the piezoelectric effect of a crystal element. For example, a package including a substrate, a first frame body provided on the upper surface of the substrate to provide the first recess, and a second frame body provided on the lower surface of the substrate to provide the second recess. A crystal resonator including a crystal element mounted on an electrode pad provided on the upper surface of the substrate and a temperature sensitive element mounted on a connection pad provided on the lower surface of the substrate has been proposed (for example, , The following Patent Document 1).

特開2011−211340号公報JP, 2011-212340, A

上述した水晶振動子は、小型化が進んでおり、複数個の感温素子を基板に実装する場合には、感温素子を実装する面積を確保することができないため、小型化することができない虞があった。また、仮に、感温素子を実装するスペースを確保することができたとしても、感温素子を実装するための接続パッドも小型化する必要があり、感温素子が接続パッドから剥がれてしまう虞があった。   The above-described crystal unit has been reduced in size, and when a plurality of temperature-sensitive elements are mounted on a substrate, the area for mounting the temperature-sensitive elements cannot be secured, and therefore the size cannot be reduced. I was afraid. Further, even if the space for mounting the temperature-sensitive element can be secured, the connection pad for mounting the temperature-sensitive element also needs to be downsized, and the temperature-sensitive element may peel off from the connection pad. was there.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、感温素子を実装することができるスペースを確保することができ、感温素子が接続パッドから剥がれてしまうことを低減させることが可能な水晶振動子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 it is possible to secure a space in which the temperature sensitive element can be mounted, and to reduce the possibility that the temperature sensitive element is peeled off from the connection pad. An object is to provide a vibrator.

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、基板の下面の短辺に沿って設けられた実装基体と、基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と、実装基体の上面の両端に設けられた接合パッドと、基板の上面に設けられた電極パッドと、実装基体の間で基板の下面に設けられた少なくとも四つ以上の接続パッドと、電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに実装された少なくとも二つ以上の感温素子と、水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備えていることを特徴とするものである。   A crystal unit according to one aspect of the present invention includes a rectangular substrate, a mounting base provided along a short side of a lower surface of the substrate, a bonding terminal provided along an outer peripheral edge of the lower surface of the substrate, Bonding pads provided on both ends of the upper surface of the mounting substrate, electrode pads provided on the upper surface of the substrate, at least four or more connection pads provided on the lower surface of the substrate between the mounting substrates, and mounted on the electrode pads And a temperature sensitive element mounted on a connection pad, and a lid body for hermetically sealing the crystal element.

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、基板の下面の短辺に沿って設けられた実装基体と、基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と、実装基体の上面の両端に設けられた接合パッドと、基板の上面に設けられた電極パッドと、実装基体の間で基板の下面に設けられた少なくとも四つ以上の接続パッドと、電極パッドに実装された水晶素子と、接続パッドに実装された少なくとも二つ以上の感温素子と、水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備えている。このようにすることにより、基板の下面の長辺方向が開放されているため、複数の感温素子を基板の長辺の外周縁まで配置することができるので、複数の感温素子を配置することが可能となる。また、複数の感温素子を実装するための接続パッドの形状も大きくすることができるため、複数の感温素子が接続パッドから外れることを抑えつつ、感温素子と接続パッドの接合強度を向上させることが可能となる。   A crystal unit according to one aspect of the present invention includes a rectangular substrate, a mounting base provided along a short side of a lower surface of the substrate, a bonding terminal provided along an outer peripheral edge of the lower surface of the substrate, Bonding pads provided on both ends of the upper surface of the mounting substrate, electrode pads provided on the upper surface of the substrate, at least four or more connection pads provided on the lower surface of the substrate between the mounting substrates, and mounted on the electrode pads And a temperature sensitive element mounted on the connection pad, and a lid body for hermetically sealing the crystal element. By doing so, since the long side direction of the lower surface of the substrate is opened, it is possible to arrange a plurality of temperature sensitive elements up to the outer peripheral edge of the long side of the substrate, and thus a plurality of temperature sensitive elements are arranged. It becomes possible. In addition, since the shape of the connection pad for mounting multiple temperature sensitive elements can be enlarged, the bonding strength between the temperature sensitive element and the connection pad can be improved while preventing the multiple temperature sensitive elements from coming off the connection pad. It becomes possible.

本実施形態に係る水晶振動子を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing a crystal oscillator concerning this embodiment. (a)図1のA−A断面図であり、(b)図1のB−B断面図である。(A) It is an AA sectional view of FIG. 1, and (b) is a BB sectional view 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を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を上面からみた透視平面図である。(A) is a perspective plan view of a package constituting the crystal unit according to the present embodiment as seen from above, and (b) is a top view of the substrate of the package constituting the crystal unit according to this embodiment as seen from above. It is a see-through 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基板を下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下面からみた透視平面図である。(A) is a perspective plan view of a substrate of a package constituting the crystal unit according to the present embodiment as seen from the lower surface, and (b) is a perspective plan view of the crystal unit as seen from the lower surface according to the present embodiment. is there. (a)は、本実施形態に係る水晶振動子を構成する実装基体を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実装基体を下面からみた透視平面図である。FIG. 7A is a perspective plan view of a mounting substrate that constitutes the crystal unit according to the present embodiment as seen from above, and FIG. 7B is a perspective view of the mounting substrate that constitutes the crystal unit according to this embodiment as seen from below. It is a see-through plan view. (a)は、本実施形態の変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージを上面からみた透視平面図であり、(b)は、本実施形態の変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板を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 unit according to a modification of the present embodiment seen from above, and (b) is a package constituting a crystal unit according to a modification of the present embodiment. 3 is a perspective plan view of the substrate of FIG. (a)は、本実施形態の変形例に係る水晶振動子を構成するパッケージの基板を下面からみた透視平面図であり、(b)は、本実施形態の変形例に係る水晶振動子を下面からみた透視平面図である。(A) is a perspective plan view of a substrate of a package constituting a crystal unit according to a modification of the present embodiment as seen from the lower surface, and (b) is a bottom view of a crystal unit according to the modification of the present embodiment. It is the see-through top view seen from it.

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凹部K1が形成されている。また、基板110aの下面と実装基体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 the upper surface of the package 110, and a temperature sensitive element bonded to the lower surface of the package 110. Includes 150 and. The package 110 has a recess K1 surrounded by the upper surface of the substrate 110a and the inner surface of the frame 110b. Further, a second recess K2 surrounded by the lower surface of the substrate 110a and the inner side surface of the mounting substrate 160 is formed. Such a crystal oscillator is used to output a reference signal used in electronic devices and 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。また、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おり、四つの接合端子112の内の残りの二つが、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及び第二接合端子112bは、図4に示されているように、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150と電気的に接続されている第三接合端子112c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及び第二接合端子112b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 sensitive element 150 mounted on the lower surface. The substrate 110a is provided with an electrode pad 111 for mounting the crystal element 120 on the upper surface and a connection pad 115 for mounting the temperature sensitive element 150 on the lower surface. 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. In addition, bonding terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. Further, two of the four bonding terminals 112 are electrically connected to the crystal element 120, and the remaining two of the four bonding terminals 112 are electrically connected to the temperature sensitive element 150. . Further, as shown in FIG. 4, the first bonding terminal 112a and the second bonding terminal 112b electrically connected to the crystal element 120 are provided so as to be diagonally located on the lower surface of the substrate 110a. ing. The third bonding terminal 112c and the fourth bonding terminal 112d electrically connected to the temperature sensitive element 150 are provided with the first bonding terminal 112a and the second bonding terminal 112b connected to the crystal element 120. It is provided so as to be located on a diagonal of the substrate 110a different from the diagonal.

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及び導体パターン117が設けられている。   The substrate 110a is made of an insulating layer which is a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics. The substrate 110a may have one insulating layer or may have a plurality of insulating layers laminated. A wiring pattern 113 and a via conductor 114 for electrically connecting the electrode pad 111 provided on the upper surface and the bonding terminal 112 provided on the lower surface of the substrate 110a are provided on the surface and inside of the substrate 110a. There is. In addition, a connection pattern 115 and a conductor pattern 117 for electrically connecting the connection pad 115 provided on the lower surface and the bonding terminal 112 provided on the lower surface of the substrate 110a are provided on the surface of the substrate 110a. There is.

枠体110bは、基板110aの上面の外周縁に沿って配置され、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 body 110b is arranged along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110a, and is for forming the first recess K1 on the upper surface of the substrate 110a. The frame 110b is made of a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics, and is integrally formed 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 pair of electrode pads 111 are provided on the upper surface of the substrate 110a, and are provided adjacent to each other along one side of the substrate 110a. As shown in FIGS. 3 and 4, 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 provided on the upper surface of the substrate 110a and the via conductor 114. 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、第二ビア導体114b及び第三ビア導体114c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113a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、第二接合端子112b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. The joint terminal 112 is composed of a first joint terminal 112a, a second joint terminal 112b, a third joint terminal 112c, and a fourth joint terminal 112d, as shown in FIG. The via conductor 114 includes a first via conductor 114a, a second via conductor 114b, and a third via conductor 114c. The wiring pattern 113 is composed of a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b. The first electrode pad 111a is electrically connected to one end of the first wiring pattern 113a provided on the substrate 110a. Further, the other end of the first wiring pattern 113a is electrically connected to the first joining terminal 112a via the first via conductor 114a. Therefore, the first electrode pad 111a is electrically connected to the first bonding terminal 112a. The second electrode pad 111b is electrically connected to one end of the second wiring pattern 113b provided on the substrate 110a. The other end of the second wiring pattern 113b is electrically connected to the second joining terminal 112b via the second via conductor 114b.

接合端子112は、実装基体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、第三接合端子112cは、第三ビア導体114c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。また、導電性接合材170は、接合端子112と実装基体160の接合パッド161との間に設けられている。   The bonding terminal 112 is used to electrically bond with the bonding pad 161 of the mounting substrate 160. The joining terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. Two of the joining 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 positioned diagonally on the lower surface of the substrate 110a. The third joint terminal 112c is electrically connected to the sealing conductor pattern 118 via the third via conductor 114c. In addition, the conductive bonding material 170 is provided between the bonding terminal 112 and the bonding pad 161 of the mounting substrate 160.

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 in the vicinity. The wiring pattern 113 is composed of a first wiring pattern 113a and a second wiring pattern 113b, as shown in FIG.

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、接続パターン116又は、封止用導体パターン118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。また、ビア導体114は、図3及び図4に示すように、第一ビア導体114a、第二ビア導体114b及び第三ビア導体114cによって構成されている。   The via conductor 114 is provided inside the substrate 110a, and both ends thereof are electrically connected to the wiring pattern 113, the connection pattern 116, or the sealing conductor pattern 118. The via conductor 114 is provided by filling the inside of the through hole provided in the substrate 110a with a conductor. The via conductor 114 is composed of a first via conductor 114a, a second via conductor 114b, and a third via conductor 114c, as shown in FIGS.

接続パッド115は、矩形状であり、後述する感温素子150を構成する第一感温素子150a及び第二感温素子150b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115a、第二接続パッド115b、第三接続パッド115c及び第四接続パッド115dによって構成されている。また、導電性接合材170は、接続パッド115の下面と感温素子150の接続端子151との間にも設けられている。   The connection pad 115 has a rectangular shape, and is used for mounting a first temperature sensitive element 150a and a second temperature sensitive element 150b that form a temperature sensitive element 150 described later. Further, the connection pad 115 is composed of a first connection pad 115a, a second connection pad 115b, a third connection pad 115c and a fourth connection pad 115d, as shown in FIG. The conductive bonding material 170 is also provided between the lower surface of the connection pad 115 and the connection terminal 151 of the temperature sensitive element 150.

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、接続パッド115の大きさを説明する。接続パッド115の基板110aの短辺と平行な辺の長さは、0.2〜0.5mmであり、基板110aの長辺と平行な辺の長さは、0.25〜0.55mmとなっている。また、第一接続パッド115aと第二接続パッド115bとの間の長さ及び第三接続パッド115cと第四接続パッド115dとの間の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。   Here, the connection pad 115 has an example in which the substrate 110a has a long side dimension of 1.2 to 2.5 mm and a short side dimension of 1.0 to 2.0 mm in a plan view. The size of is explained. The length of the side of the connection pad 115 parallel to the short side of the substrate 110a is 0.2 to 0.5 mm, and the length of the side parallel to the long side of the substrate 110a is 0.25 to 0.55 mm. Has become. Further, the length between the first connection pad 115a and the second connection pad 115b and the length between the third connection pad 115c and the fourth connection pad 115d are 0.1 to 0.3 mm. .

第一接続パッド115aと第四接合端子112dとは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン116a及び第一導体パターン117aにより接続されている。また、第二接続パッド115bと第三接合端子112cとは、基板110aの下面に設けられた第二接続パターン116b及び第二導体パターン117bにより接続されている。また、第三接続パッド115cと第四接合端子112dとは、基板110aの下面に設けられた第三接続パターン116c及び第一導体パターン117aにより接続されている。また、第四接続パッド115dと第三接合端子112cとは、基板110aの下面に設けられた第四接続パターン116d及び第二導体パターン117bにより接続されている。   The first connection pad 115a and the fourth bonding terminal 112d are connected by the first connection pattern 116a and the first conductor pattern 117a provided on the lower surface of the substrate 110a. Further, the second connection pad 115b and the third bonding terminal 112c are connected by the second connection pattern 116b and the second conductor pattern 117b provided on the lower surface of the substrate 110a. The third connection pad 115c and the fourth bonding terminal 112d are connected by the third connection pattern 116c and the first conductor pattern 117a provided on the lower surface of the substrate 110a. The fourth connection pad 115d and the third bonding terminal 112c are connected by the fourth connection pattern 116d and the second conductor pattern 117b provided on the lower surface of the substrate 110a.

接続パターン116は、基板110aの下面に設けられ、接続パッド115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5に示すように、第一接続パターン116a、第二接続パターン116b、第三接続パターン116c及び第四接続パターン116d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、略等しい長さとなり、第三接続パターン116cの長さと第四接続パターン116dの長さは、略等しい長さとなっている。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及び第三接続パターン116c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及び第四接続パターン116d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116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及び第三接続パターン116cの配線長と、第四接続パターン116d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 115 toward the adjacent bonding terminal 112. Further, the connection pattern 116 is composed of a first connection pattern 116a, a second connection pattern 116b, a third connection pattern 116c, and a fourth connection pattern 116d, as shown in FIG. The length of the first connection pattern 116a and the length of the second connection pattern 116b are substantially equal to each other, and the length of the third connection pattern 116c and the length of the fourth connection pattern 116d are substantially equal to each other. Here, the substantially equal lengths mean the lengths of the first connection pattern 116a and the third connection pattern 116c provided on the lower surface of the substrate 110a and the second connection pattern 116b and the fourth connection pattern 116d provided on the lower surface of the substrate 110a. The difference with the length of 0 to 200 μm is included. As the length of the connection pattern 116, the length of a straight line passing through the center of each connection pattern 116 is measured. That is, the wiring length of the first connection pattern 116a and the wiring length of the second connection pattern 116b are substantially equal, and the wiring length of the third connection pattern 116c and the wiring length of the fourth connection pattern 116d are substantially the same. By making the lengths equal, the generated resistance values become equal, and the load resistance applied to the temperature sensitive element 150 becomes uniform, so that it is possible to stably output the voltage.

第一接続パターン116aの一部は、図3及び図4に示すように、平面透視して、第一電極パッド111aと重な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、第一電極パッド111aから直下にある基板110aを介して、第一接続パターン116aから第一接続パッド115a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と共に熱伝導経路の数をさらに増やすことにより、水晶素子120の温度と第一感温素子150aの温度とが近似することになり、第一感温素子150a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。   As shown in FIGS. 3 and 4, a part of the first connection pattern 116a is provided so as to overlap with the first electrode pad 111a when seen through in a plan view. Further, by doing so, the heat transferred from the crystal element 120 is transferred from the first connection pattern 116a to the first connection pad 115a via the substrate 110a located directly below the first electrode pad 111a. Therefore, in such a crystal unit, the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the first temperature sensitive element 150a are approximated by further shortening the heat conduction path and further increasing the number of heat conduction paths. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the first temperature sensitive element 150a and the actual ambient temperature of the crystal element 120.

また、第三接続パターン116cの一部は、図3及び図4に示すように、平面透視して、第二電極パッド111bと重な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、第二電極パッド111bから直下にある基板110aを介して、第三接続パターン116cから第三接続パッド115c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と共に熱伝導経路の数をさらに増やすことにより、水晶素子120の温度と第二感温素子150bの温度とが近似することになり、第二感温素子150b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, as shown in FIGS. 3 and 4, a part of the third connection pattern 116c is provided so as to overlap with the second electrode pad 111b when seen in a plan view. Further, by doing so, the heat transferred from the crystal element 120 is transferred from the third connection pattern 116c to the third connection pad 115c via the substrate 110a located immediately below the second electrode pad 111b. Therefore, in such a crystal unit, the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the second temperature sensitive element 150b become similar by further shortening the heat conduction path and further increasing the number of heat conduction paths. The difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the second temperature sensitive element 150b and the actual ambient temperature of the crystal element 120 can be further reduced.

導体パターン117は、隣接する接続パターン116を電気的に接続し、接合端子112に接続するためのものである。導体パターン117は、第一導体パターン117a及び第二導体パターン117bによって構成されている。第一導体パターン117aは、第一接続パターン116aと第三接続パターン116cとを電気的に接続し、第二導体パターン117bは、第二接続パターン116b及び第四接続パターン116dとを電気的に接続している。   The conductor pattern 117 is for electrically connecting the adjacent connection patterns 116 and for connecting to the joining terminal 112. The conductor pattern 117 is composed of a first conductor pattern 117a and a second conductor pattern 117b. The first conductor pattern 117a electrically connects the first connection pattern 116a and the third connection pattern 116c, and the second conductor pattern 117b electrically connects the second connection pattern 116b and the fourth connection pattern 116d. is doing.

また、第一導体パターン117aは、図3及び図4に示すように、平面透視して、一対の電極パッド111の間を位置す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、第一導体パターン117aから第一接続パターン116a及び第三接続パターン116cを介して、第一接続パッド115a及び第三接続パッド115c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の温度と第一感温素子150a及び第二感温素子150bの温度とが近似することになり、第一感温素子150a及び第二感温素子150b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, as shown in FIGS. 3 and 4, the first conductor pattern 117a is provided so as to be located between the pair of electrode pads 111 when seen through in a plan view. Further, by doing so, the heat transferred from the crystal element 120 is transmitted from the electrode pad 111 via the substrate 110a located immediately below, from the first conductor pattern 117a via the first connection pattern 116a and the third connection pattern 116c. , The first connection pad 115a and the third connection pad 115c. Therefore, in such a crystal unit, since the heat conduction path can be further shortened, the temperature of the crystal element 120 and the temperatures of the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b are close to each other. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltages output from the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b and the actual ambient temperature of the crystal element 120. Become.

封止用導体パターン118は、蓋体130と接合部材131を介して接合する際に、接合部材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、第三ビア導体114cを介して、第三接合端子112c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 of improving the wettability of the joining member 131 when joining the lid 130 and the joining member 131. As shown in FIGS. 3 and 4, the sealing conductor pattern 118 is electrically connected to the third joining terminal 112c via the third via conductor 114c. The sealing conductor pattern 118 is formed to have a thickness of, for example, 10 to 25 μm by sequentially performing nickel plating and gold plating on the surface of the conductor pattern made of, for example, tungsten or molybdenum so as to surround the upper surface of the frame body 110b in an annular shape. Has been done.

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 will be described. When the substrate 110a is made of alumina ceramics, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like with a predetermined ceramic material powder is prepared. Further, a predetermined conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet or a through hole which has been preliminarily formed by punching the ceramic green sheet by screen printing or the like well known in the art. Further, the green sheets laminated and press-molded are fired at a high temperature. Finally, nickel plating is performed on a predetermined portion of the conductor pattern, specifically, a portion to be the electrode pad 111, the bonding terminal 112, the wiring pattern 113, the via conductor 114, the connection pad 115, the connection pattern 116, and the sealing conductor pattern 118. It is also manufactured by applying gold plating, silver palladium, or the like. The conductor paste is made of, for example, a sintered body of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or silver palladium.

実装基体160は、基板110aの下面の両端に沿って接合され、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。実装基体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。実装基体160の内部には、図5に示すように、上面に設けられた接合パッド161と、実装基体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164が設けられている。実装基体160は、第一実装基体160a及び第二実装基体160bによって構成されている。実装基体160の上面の両端には、接合パッド161が設けられ、下面の両端には、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及び第二外部端子162bは、実装基体160の下面の対角に位置するように設けられている。また、第一感温素子150a及び第二感温素子150bと電気的に接続されている第三外部端子162c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及び第二外部端子162bが設けられている対角とは異なる実装基体160の対角に位置するように設けられている。   The mounting base 160 is bonded along both ends of the lower surface of the substrate 110a to form the second recess K2 on the lower surface of the substrate 110a. The mounting base 160 is made of, for example, an insulating substrate made of glass epoxy resin or the like, and is bonded to the lower surface of the substrate 110a via a conductive bonding material 170. As shown in FIG. 5, a conductor portion 164 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 substrate 160 is provided inside the mounting substrate 160. It is provided. The mounting base 160 is composed of a first mounting base 160a and a second mounting base 160b. Bonding pads 161 are provided on both ends of the upper surface of the mounting substrate 160, and external terminals 162 are provided on both ends of 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 sensitive element 150. Further, the first external terminal 162 a and the second external terminal 162 b electrically connected to the crystal element 120 are provided so as to be positioned diagonally on the lower surface of the mounting substrate 160. The third external terminal 162c and the fourth external terminal 162d electrically connected to the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b are the first external terminal 162a and the first external terminal 162a connected to the crystal element 120, respectively. The second external terminals 162b are provided so as to be located on a diagonal of the mounting substrate 160 different from the diagonal on which the second external terminals 162b are provided.

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(a)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。   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. 5A, the bonding pad 161 is composed of a first bonding pad 161a, a second bonding pad 161b, a third bonding pad 161c and a fourth bonding pad 161d.

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、実装基体160の下面に設けられている。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110a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、第三外部端子162c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三外部端子162c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 terminal 162 is for mounting on a mounting board such as an electronic device. The external terminal 162 is provided on the lower surface of the mounting substrate 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 the pair of connection pads 115 provided on the lower surface of the substrate 110a. In addition, the third external terminal 162c is connected to a mounting pad that is connected to a ground potential that is a reference potential on a mounting substrate of an electronic device or the like. As a result, the lid 130 joined to the sealing conductor pattern 118 is connected to the third external terminal 162c having the ground potential. Therefore, the shielding property of the lid 130 in the first recess K1 is improved.

また、外部端子162は、図5(b)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164は、第一導体部164a、第二導体部164b、第三導体部164c及び第四導体部164d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164a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164b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164c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164dを介して、第四外部端子162dと電気的に接続されている。   Further, as shown in FIG. 5B, 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. The conductor portion 164 includes a first conductor portion 164a, a second conductor portion 164b, a third conductor portion 164c, and a fourth conductor portion 164d. The first bonding pad 161a is electrically connected to the first external terminal 162a via the first conductor portion 164a, and the second bonding pad 161b is connected to the second external terminal 162b via the second conductor portion 164b. It is electrically connected. The third bonding pad 161c is electrically connected to the third external terminal 162c via the third conductor portion 164c, and the fourth bonding pad 161d is connected to the fourth external terminal 162d via the fourth conductor portion 164d. It is electrically connected.

導体部164は、実装基体160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164は、実装基体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 164 is for electrically connecting the bonding pad 161 on the upper surface of the mounting substrate 160 and the external terminal 162 on the lower surface. The conductor portion 164 is formed by forming through holes at the four corners of the mounting substrate 160, forming a conductive member on the inner wall surface of the through hole, closing the upper surface with the bonding pads 161, and closing the lower surface with the external terminals 162. There is.

第二凹部K2は、基板110aの長辺側方向が開放された状態となっている。このようにすることによって、基板110aの長辺側の外周縁付近まで感温素子150を配置することができるため、複数の感温素子150を実装するスペースを確保することが可能となる。また、絶縁性樹脂180を塗布する前に、第一感温素子150a及び第二感温素子150bと基板110aの接続パッド115との接合状態を確認することができる。また、第二凹部K2の開放部が形成されていることにより、導電性接着剤180を塗布するためのノズルが実装基体160に接触することを抑えるため、実装基体160に絶縁性樹脂が付着することなく、感温素子150に塗布することができるので、生産性を向上させることが可能となる。   The second recess K2 is in a state in which the long side direction of the substrate 110a is open. By doing so, since the temperature sensitive element 150 can be arranged near the outer peripheral edge on the long side of the substrate 110a, it is possible to secure a space for mounting the plurality of temperature sensitive elements 150. Further, before applying the insulating resin 180, it is possible to confirm the bonding state between the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b and the connection pad 115 of the substrate 110a. Further, since the opening of the second recess K2 is formed, the insulating resin is attached to the mounting base 160 in order to prevent the nozzle for applying the conductive adhesive 180 from contacting the mounting base 160. Since it can be applied to the temperature sensitive element 150 without the need, the productivity can be improved.

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 opening of the second recess K2 has a rectangular shape in plan view. Here, when the substrate 110a has a long side dimension of 1.2 to 2.5 mm and a short side dimension of 1.0 to 2.0 mm in a plan view, the second concave portion is taken as an example. The size of the opening of K2 will be described. The long side of the second recess K2 has a length of 0.6 to 1.2 mm, and the short side has a length of 0.3 to 1.0 mm.

実装基体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112が実装基体160の接合パッド161上に塗布された導電性接合材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。これによって、導電性接合材170を加熱溶融させることによって、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 base 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 112 of the substrate 110a are positioned on the conductive bonding material 170 applied on the bonding pads 161 of the mounting substrate 160, and is placed on the conductive bonding material 170. As a result, the bonding terminal 112 of the substrate 110 a is bonded to the bonding pad 161 by heating and melting the conductive bonding material 170. 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. In addition, 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と実装基体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と実装基体160との間に導電性接合材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、その間隙部Hに感温素子150を被覆する絶縁性樹脂180が設けられている。これにより、仮に、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、その熱が第二凹部K2内の絶縁性樹脂180から間隙部Hに設けられた絶縁性樹脂180まで伝わることになる。最後に、絶縁性樹脂180が外部に露出しているため、熱が大気中に放出される。このようにすることで、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響を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。   In addition, the bonding terminal 112 of the substrate 110a and the bonding pad 161 of the mounting base 160 are bonded via the conductive bonding material 170, so that the substrate 110a and the mounting base 160 are connected as shown in FIG. 2B. A gap H, which is the sum of the thickness of the conductive joint material 170 and the thickness of the joint terminal 112 and the joint pad 161, is provided between them, and the gap H is filled with the insulating resin 180 that covers the temperature-sensitive element 150. It is provided. As a result, if the crystal unit of this embodiment is mounted on a mounting board of an electronic device or the like, other electronic components such as power amplifiers mounted on the mounting board generate heat and the heat is generated. Even if the heat is transferred to the second recess K2 via the mounting substrate, the heat is transferred from the insulating resin 180 in the second recess K2 to the insulating resin 180 provided in the gap H. Finally, since the insulating resin 180 is exposed to the outside, heat is released into the atmosphere. By doing so, the influence of heat on the temperature-sensitive element 150 mounted in the second recess K2 can be reduced. Therefore, such a crystal oscillator can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensitive element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

また、このような間隙部Hに絶縁性樹脂180が設けられているので、感温素子150が絶縁性樹脂180により、確実に固定される。よって、感温素子150が基板110aから剥がれることを低減することができる。   Further, since the insulating resin 180 is provided in such a gap portion H, the temperature sensitive element 150 is reliably fixed by the insulating resin 180. Therefore, it is possible to reduce the peeling of the temperature sensitive element 150 from the substrate 110a.

ここで、実装基体160の作製方法について説明する。実装基体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又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金属を被着形成するか、貫通孔内に金属を充填して形成する。このような導体部163は、例えば金属箔又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 of manufacturing the mounting substrate 160 will be described. When the mounting substrate 160 is a glass epoxy resin, it is manufactured by impregnating a base material made of glass fibers with an epoxy resin precursor and thermally curing the epoxy resin precursor at a predetermined temperature. Further, the predetermined portion of the conductor pattern, specifically, the bonding pad 161 and the external terminal 162, for example, a copper foil processed into a predetermined shape is transferred onto a resin sheet made of glass epoxy resin, and the copper foil is transferred. It is formed by laminating the resin sheets thus obtained and adhering them with an adhesive. The conductor portion 163 is formed by depositing a metal on the inner surface of the through hole formed in the resin sheet by printing a conductor paste or by plating, or by filling the through hole with a metal. Such a conductor portion 163 is formed, for example, by integrating a metal foil or a metal pillar by resin molding or by applying the metal foil or metal pillar by 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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal element 120 is bonded onto the electrode pad 111 via a conductive adhesive 140. 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。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the crystal element 120 has a structure in which the excitation electrode 122 and the extraction electrode 123 are adhered to the upper surface and the lower surface of the crystal element plate 121, respectively. . The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on each of the upper surface and the lower surface of the quartz crystal plate 121. The excitation electrode 122 includes 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 crystal blank 121. The extraction electrode 123 has 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 extracted 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 crystal blank 121. That is, the extraction electrode 123 is provided in a shape along the long side or the short side of the crystal blank 121. Further, in the present 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 between the upper surface of the substrate 110a. The crystal element 120 is fixed on the substrate 110a with a cantilevered support structure having a free 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. In the crystal element 120, when an alternating voltage from the outside is applied to the crystal element plate 121 from the extraction electrode 123 via the excitation electrode 122, the crystal element plate 121 is excited 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 an artificial lens at a predetermined cut angle to reduce the thickness of the outer periphery of the crystal element plate 121, and the central portion of the crystal element plate 121 becomes thicker than the outer peripheral portion of the crystal element plate 121. Bevel processing is performed as described above. Then, the crystal element 120 is manufactured by depositing a metal film on both main surfaces of the crystal element plate 121 by a photolithography technique, an evaporation technique or a sputtering technique to form an excitation electrode 122 and an extraction electrode 123. To be 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と第二接合端子112bが水晶素子120と電気的に接続され、水晶素子120が実装基体160の第一外部端子161a及び第二外部端子161bと電気的に接続される。   A method of bonding the crystal element 120 to the substrate 110a will be described. First, the conductive adhesive 140 is applied to the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b by, for example, a dispenser. The crystal element 120 is conveyed on the conductive adhesive 140 and placed on the conductive adhesive 140. Then, the conductive adhesive 140 is cured and shrunk by heating and curing. The crystal element 120 is bonded to the 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 second bonding terminal 112b are electrically connected to the crystal element 120, and the crystal element 120 is electrically connected to the first external terminal 161a and the second external terminal 161b of the mounting substrate 160. It

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 is one in which a conductive powder is contained as a conductive filler in a binder such as a silicone resin, and as the conductive powder, aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, One containing either nickel or nickel iron, or a combination thereof, is used. Further, 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151が設けられている。感温素子150は、第一感温素子150a及び第二感温素子150bによって構成されている。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、実装基体160の第三外部端子162c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 sensitive element 150, a thermistor, a platinum resistance temperature detector or a diode is used. In the case of a thermistor element, the temperature sensitive element 150 has a rectangular parallelepiped shape and has connection terminals 151 provided at both ends. The temperature sensitive element 150 is composed of a first temperature sensitive element 150a and a second temperature sensitive element 150b. The temperature-sensitive element 150 has a remarkable change in electric resistance due to a temperature change, and the voltage changes due to the change in the resistance value. Temperature information can be obtained from the applied voltage. In the temperature-sensitive element 150, a voltage between connection terminals 151, which will be described later, is output to the outside of the crystal unit via the third external terminal 162c and the fourth external terminal 162d of the mounting substrate 160. Temperature information can be obtained by converting the voltage output from a main IC (not shown) such as the above into temperature. Such a temperature-sensitive element 150 is arranged near the crystal unit, and the voltage for driving the crystal unit is controlled by the main IC according to the temperature information of the crystal unit obtained by this, so-called temperature compensation. You can

また、感温素子150がサーミスタ素子の場合に、第一感温素子150aと第二感温素子150bとを並列接続されている。このようにすることで、サーミスタ特性を劣化させることなく、狭偏差の抵抗値を得ることできると共に、温度変化に対するサーミスタ素子の感度(抵抗値の変化の割合)を表す物性値であるB定数の低下も抑えることができる。   When the temperature sensitive element 150 is a thermistor element, the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b are connected in parallel. By doing so, a resistance value with a narrow deviation can be obtained without deteriorating the thermistor characteristics, and the B constant, which is a physical property value indicating the sensitivity (rate of change in resistance value) of the thermistor element with respect to temperature change, can be obtained. The decrease can be suppressed.

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 provided with a platinum electrode by depositing platinum on the center of a rectangular parallelepiped ceramic plate. Further, connection terminals 151 are provided on 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、第三外部端子162c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 the upper surface of a semiconductor element substrate and the upper surfaces of the semiconductor element and the semiconductor element substrate are covered with an insulating resin. . Connection terminals 151 serving as an anode terminal and a cathode terminal are provided on the lower surface and the side surface of the semiconductor element substrate. The temperature sensitive element 150 has a forward characteristic in which a current flows from the anode terminal to the cathode terminal, but almost no current flows from the cathode terminal to the anode terminal. The forward characteristic of the temperature sensitive element largely changes depending on the temperature. Voltage information can be obtained by measuring the forward voltage with a constant current applied to the temperature sensitive element. By converting from the voltage information, the temperature information of the crystal element can be obtained. The diode has a linear relationship between voltage and temperature. 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 third external terminal 162c 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、第一感温素子150a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。第二感温素子150bの第三接続端子151cは、第三接続パッド115cに接続され、第四接続端子151dは、第四接続パッド115dに接続されている。第二接続パッド115b及び第四接続パッド115dは、基板110aの下面に設けられた第二接続パターン116b、第四接続パターン116d、第二導体パターン117b及び実装基体160の接合パッド161cを介して第三外部端子162cと接続されている。また、第三外部端子162c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、第一感温素子150aの第二接続端子151b及び第二感温素子150bの第四接続端子151d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 sensitive element 150 is mounted on the 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 first temperature sensitive element 150a is connected to the first connection pad 115a, and the second connection terminal 151b is connected to the second connection pad 115b. The third connection terminal 151c of the second temperature sensitive element 150b is connected to the third connection pad 115c, and the fourth connection terminal 151d is connected to the fourth connection pad 115d. The second connection pad 115b and the fourth connection pad 115d are connected to each other via the second connection pattern 116b, the fourth connection pattern 116d, the second conductor pattern 117b and the bonding pad 161c of the mounting substrate 160, which are provided on the lower surface of the substrate 110a. Three external terminals 162c are connected. Further, the third external terminal 162c plays a role of a ground terminal by being connected to a mounting pad which is connected to a ground which is a reference potential on a mounting board of an electronic device or the like. Therefore, the second connection terminal 151b of the first temperature sensitive element 150a and the fourth connection terminal 151d of the second temperature sensitive element 150b are connected to the ground, which is the reference potential.

また、複数の感温素子150の一部は、平面視して、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。   Further, since a part of the plurality of temperature sensitive elements 150 is located in the plane of the excitation electrode 122 provided in the crystal element 120 in plan view, the shielding effect of the metal film of the excitation electrode 122 is provided. The temperature sensitive element 150 is protected from noise from other semiconductor parts such as a power amplifier and electronic parts which constitute an electronic 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 output the accurate voltage of the temperature sensing element 150. Further, since an accurate voltage value can be output from the temperature sensitive element 150, temperature information obtained by converting the voltage output from the temperature sensitive element 150 and actual temperature information around the crystal element 120. It is possible to further reduce the difference between and.

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、複数の感温素子150は、対応する接続パッド115にそれぞれ接合される。   A method of joining the temperature sensitive 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 sensitive element 150 is placed on the conductive bonding material 170. Then, the conductive bonding material 170 is melt-bonded by heating. Therefore, the plurality of temperature sensitive elements 150 are bonded to the corresponding connection pads 115, respectively.

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及び第三接続端子151cは、第一感温素子150a及び第二感温素子150bの右側面及び上下面に設けられている。第二接続端子151b及び第四接続端子151dは、第一感温素子150a及び第二感温素子150bの左側面と上下面に設けられている。このような感温素子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 sensitive element 150 is a thermistor element, as shown in FIGS. 1 and 2, one connection terminal 151 is provided at each end of the rectangular parallelepiped shape. The first connection terminal 151a and the third connection terminal 151c are provided on the right side surface and the upper and lower surfaces of the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b. The second connection terminal 151b and the fourth connection terminal 151d are provided on the left side surface and the upper and lower surfaces of the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b. The length of the long side of such a temperature sensitive 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 of the temperature sensitive element 150 in the thickness direction 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 so that it can be easily applied. As for the component ratio of the lead-free solder, tin 95 to 97.5%, silver 2 to 4%, and copper 0.5 to 1.0% are used.

絶縁性樹脂180は、電子機器等の実装基板上に実装する際に用いる半田等が、感温素子150に被着することを抑えつつ、感温素子150の接続端子151と実装基体160bの外部端子162との間で短絡することを低減するためのものである。絶縁性樹脂180は、感温素子150を被覆すると共に、感温素子150と基板110aとの間及び実装基体160と基板110aとの間の間隙部Hに設けられている。   The insulating resin 180 prevents the solder or the like used when mounting it on a mounting substrate of an electronic device or the like from attaching to the temperature sensitive element 150, and connects the connection terminal 151 of the temperature sensitive element 150 and the mounting base 160b to the outside. This is to reduce short circuit with the terminal 162. The insulating resin 180 covers the temperature sensitive element 150 and is provided in the gap H between the temperature sensitive element 150 and the substrate 110a and between the mounting base 160 and the substrate 110a.

次に、絶縁性樹脂180の塗布方法は、未硬化状態の絶縁性樹脂180が第二凹部K2の開口部を介して、感温素子150と基板110aとの間及び実装基体160と基板との間に充填される。充填は、例えば、ディスペンサによって行われる。このようにすることで、接合パッド161と接合端子112との電気的接続の信頼性をより向上させることができる。また、接合パッド161の周囲に絶縁性樹脂180が設けられることによって、接合パッド161と接合端子112との間に設けられた導電性接合材170の周囲にも絶縁性樹脂180が設けられているので、半田の付着等により電子機器等に実装されている他の電子部品との短絡を低減することができる。   Next, in the method of applying the insulating resin 180, the uncured insulating resin 180 is applied between the temperature sensitive element 150 and the substrate 110a and between the mounting substrate 160 and the substrate through the opening of the second recess K2. Filled in between. The filling is performed by, for example, a dispenser. By doing so, the reliability of the electrical connection between the bonding pad 161 and the bonding terminal 112 can be further improved. In addition, since the insulating resin 180 is provided around the bonding pad 161, the insulating resin 180 is also provided around the conductive bonding material 170 provided between the bonding pad 161 and the bonding terminal 112. Therefore, it is possible to reduce a short circuit with another electronic component mounted on the electronic device or the like due to adhesion of solder or the like.

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の接合部材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、第三ビア導体114c及び第三導体部164cを介して実装基体160の下面の第三外部端子162cに電気的に接続されている。第三外部端子162cは、導電性接合材170を介して第二接続パッド115b及び第四接続パッド115dと電気的に接続されている。よって、蓋体130は、パッケージ110の第三外部端子162c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. The lid 130 is for hermetically sealing the first recess K1 in a vacuum state or the first recess 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 joining member 131 of the lid 130 are welded together. A predetermined current is applied to the seam to perform seam welding, thereby joining the frame body 110b. The lid 130 is electrically connected to the third external terminal 162c on the lower surface of the mounting substrate 160 via the sealing conductor pattern 118, the third via conductor 114c, and the third conductor portion 164c. The third external terminal 162c is electrically connected to the second connection pad 115b and the fourth connection pad 115d via the conductive bonding material 170. Therefore, the lid 130 is electrically connected to the third external terminal 162c of the package 110.

接合部材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。接合部材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 joining member 131 is provided at a position of the lid 130 facing the sealing conductor pattern 118 provided on the upper surface of the frame 110b of the package 110. The joining member 131 is provided by, for example, silver solder or gold tin. In the case of silver wax, its thickness is 10 to 20 μm. For example, the component ratio is 72 to 85% of silver and 15 to 28% of copper. In the case of gold tin, its thickness is 10 to 40 μm. For example, the component ratio of gold is 78 to 82% and tin is 18 to 22%.

本実施形態における水晶振動子は、矩形状の基板110aと、基板110aの下面の短辺に沿って設けられた一対の実装基体160と、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、実装基体160の上面の両端に設けられた接合パッド161と、基板110aの上面に設けられた電極パッド111と、実装基体160の間で基板110aの下面に設けられた少なくとも四つ以上の接続パッド115と、電極パッド111に実装された水晶素子120と、接続パッド115に実装された少なくとも二つ以上の感温素子150と、水晶素子120を気密封止するための蓋体130と、を備えている。このようにすることにより、基板110aの下面の長辺方向が開放されているため、複数の感温素子150を基板110aの長辺の外周縁まで配置することができるので、複数の感温素子150を配置することが可能となる。また、複数の感温素子150を実装するための接続パッド115の形状も大きくすることができるため、複数の感温素子150が接続パッド115から外れることを抑えつつ、感温素子150と接続パッド115の接合強度を向上させることが可能となる。   The crystal unit according to the present embodiment includes a rectangular substrate 110a, a pair of mounting bases 160 provided along the shorter sides of the lower surface of the substrate 110a, and bonding provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate 110a. Terminals 112, bonding pads 161 provided on both ends of the upper surface of the mounting base 160, electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110a, and at least four terminals provided on the lower surface of the substrate 110a between the mounting bases 160. The connection pad 115, the crystal element 120 mounted on the electrode pad 111, at least two or more temperature sensitive elements 150 mounted on the connection pad 115, and the lid 130 for hermetically sealing the crystal element 120. And are equipped with. By doing so, since the long side direction of the lower surface of the substrate 110a is opened, it is possible to arrange the plurality of temperature sensitive elements 150 up to the outer peripheral edge of the long side of the substrate 110a, and thus the plurality of temperature sensitive elements. It becomes possible to arrange 150. Further, since the shape of the connection pad 115 for mounting the plurality of temperature sensitive elements 150 can be made large, the plurality of temperature sensitive elements 150 can be prevented from coming off the connection pad 115, and the temperature sensitive elements 150 and the connection pads can be suppressed. It is possible to improve the bonding strength of 115.

また、本実施形態における水晶振動子は、実装基体160がガラエポ基板によって形成されている。このようにすることにより、実装基体160の基材と電子機器等を構成する実装基板(図示せず)の基材は同じ樹脂材料からなるようにすることにより、熱膨張係数の差をより小さくすることができる。このため、加熱で実装基板が変形した場合でも、その変形による応力が実装基体160の存在により緩和され、その結果として、半田にかかる応力も緩和される。このような水晶振動子は、電子機器等の実装基板から剥がれの発生を低減することができる。   Further, in the crystal unit according to the present embodiment, the mounting base 160 is formed of a glass epoxy substrate. By doing so, the base material of the mounting base 160 and the base material of the mounting substrate (not shown) that constitutes the electronic device or the like are made of the same resin material, so that the difference in the coefficient of thermal expansion is further reduced. can do. Therefore, even if the mounting board is deformed by heating, the stress due to the deformation is relieved by the presence of the mounting base 160, and as a result, the stress applied to the solder is relieved. Such a crystal resonator can reduce the occurrence of peeling from a mounting substrate of an electronic device or the like.

また、本実施形態の水晶振動子は、感温素子150を被覆するようにして設けられた絶縁性樹脂180を備えている。このような水晶振動子は、感温素子が絶縁性樹脂180にて保護されているため、感温素子150に金属屑が付着して接続端子151間が短絡してしまうことを抑えることができる。   Further, the crystal unit of the present embodiment includes an insulating resin 180 provided so as to cover the temperature sensitive element 150. In such a crystal unit, since the temperature sensitive element is protected by the insulating resin 180, it is possible to prevent metal scraps from adhering to the temperature sensitive element 150 and short-circuiting the connection terminals 151. .

また、本実施形態の水晶振動子は、絶縁性樹脂180が、間隙部Hに設けられている。このような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、その熱が第二凹部K2内の絶縁性樹脂180から間隙部Hに設けられた絶縁性樹脂180まで伝わることになる。次に、熱は、間隙部Hに設けられた絶縁性樹脂180が外部に露出しているため、熱が大気中に放出される。このようにすることで、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響を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, in the crystal unit according to the present embodiment, the insulating resin 180 is provided in the gap H. When such a crystal unit is mounted on a mounting board of an electronic device or the like, other electronic components such as a power amplifier mounted on the mounting board generate heat, and the heat is transmitted through the mounting board to the first side. Even if the heat is transferred to the second recess K2, the heat is transferred from the insulating resin 180 in the second recess K2 to the insulating resin 180 provided in the gap H. Next, the heat is released to the atmosphere because the insulating resin 180 provided in the gap H is exposed to the outside. By doing so, the influence of heat on the temperature-sensitive element 150 mounted in the second recess K2 can be reduced. Therefore, such a crystal oscillator can reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensitive element 150 and the actual temperature around the crystal element 120.

また、本実施形態における水晶振動子は、基板110aに水晶素子120と感温素子150とを実装した状態で、平面視して、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 unit according to the present embodiment, when the crystal element 120 and the temperature sensitive element 150 are mounted on the substrate 110a, the crystal element is sensed in the plane of the excitation electrode 122 provided on the crystal element 120 in a plan view. By locating the temperature element 150, the temperature sensing element 150 is protected from noise from other semiconductor components such as power amplifiers constituting electronic equipment and electronic components 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 output the accurate voltage of the temperature sensing element 150. Further, since an accurate voltage value can be output from the temperature sensitive element 150, temperature information obtained by converting the voltage output from the temperature sensitive element 150 and actual temperature information around the crystal element 120. It is possible to further reduce the difference between and.

また、本実施形態における水晶振動子は、基板110aの下面に設けられ、接続パッド115と電気的に接続された接続パターン116と、を備え、接続パターン116の一部が、平面透視して電極パッド111と重なるにようにして設けられている。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、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bから直下にある基板110aを介して、第一接続パターン116a及び第三接続パターン116cから第一接続パッド115a及び第三接続パッド115cに伝わることになる。このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすると共に熱伝導経路の数をさらに増やすことで、水晶素子120の温度と第一感温素子150a及び第二感温素子150bの温度とがさらに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 unit according to the present embodiment includes a connection pattern 116 that is provided on the lower surface of the substrate 110a and is electrically connected to the connection pad 115, and a part of the connection pattern 116 is an electrode when seen through a plane. It is provided so as to overlap with the pad 111. By doing so, the heat transmitted from the crystal element 120 is transferred from the first connection pattern 116a and the third connection pattern 116c to the first connection pattern 116a and the third connection pattern 116c via the substrate 110a immediately below the first electrode pad 111a and the second electrode pad 111b. It is transmitted to the connection pad 115a and the third connection pad 115c. In such a crystal unit, the temperature of the crystal element 120 and the temperatures of the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b are controlled by further shortening the heat conduction path and further increasing the number of heat conduction paths. By further approximating, it becomes possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensitive element 150 and the actual ambient temperature of the crystal element 120.

また、本実施形態における水晶振動子は、基板110aの下面に設けられ、接続パッド115と電気的に接続された接続パターン116と、基板110aの下面に設けられ、接続パターン116と電気的に接続された導体パターン117と、を備え、電極パッド111が枠体110bの内周縁の一辺に沿って隣接するようにして設けられており、導体パターン116の一つが平面透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、第一導体パターン116aに伝わり、第一導体パターン116aから第一接続パターン116a及び第三接続パターン116cを介して第一接続パッド115a及び第三接続パッド115c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の温度と第一感温素子150a及び第二感温素子150b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 unit according to the present embodiment is provided on the lower surface of the substrate 110a and electrically connected to the connection pads 115, and the lower surface of the substrate 110a is electrically connected to the connection pattern 116. And the electrode pads 111 are provided so as to be adjacent to each other along one side of the inner peripheral edge of the frame body 110b, and one of the conductor patterns 116 is seen through in a plan view to form a pair of electrode pads 111. It is provided so as to be located between. By doing so, the heat transferred from the crystal element 120 is transferred from the electrode pad 111 to the first conductor pattern 116a via the substrate 110a located immediately below, and from the first conductor pattern 116a to the first connection pattern 116a and the third connection pattern 116a. It is transmitted to the first connection pad 115a and the third connection pad 115c via the connection pattern 116c. Therefore, in such a crystal unit, since the heat conduction path can be further shortened, the temperature of the crystal element 120 and the temperatures of the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b are close to each other. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage output from the temperature sensitive element 150 and the actual ambient temperature of the crystal element 120.

(変形例)
以下、本実施形態の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。本実施形態の変形例における水晶デバイスは、図6〜図7に示されているように、感温素子150の長辺が、基板210aの短辺と平行になるように基板210aの接続パッド215に実装されている点において本実施形態と異なる。
(Modification)
Hereinafter, a crystal device according to a modified example of this embodiment will be described. In addition, among the crystal devices in the modification of the present embodiment, the same parts as those in the above-described crystal device are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. As shown in FIGS. 6 to 7, in the crystal device according to the modified example of the present embodiment, the connection pad 215 of the substrate 210a is arranged such that the long side of the temperature sensitive element 150 is parallel to the short side of the substrate 210a. The present embodiment is different from the present embodiment in that it is implemented in.

接続パッド215は、矩形状であり、基板210aの下面の中央付近に設けられている。接続パッド215は、図7に示されているように、接続パッド215の長辺と基板210aの短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215は、第一接続パッド215a、第二接続パッド215b、第三接続パッド215cおよび第四接続パッド215dによって構成されている。   The connection pad 215 has a rectangular shape and is provided near the center of the lower surface of the substrate 210a. As shown in FIG. 7, the connection pads 215 are provided adjacent to each other such that the long sides of the connection pads 215 and the short sides of the substrate 210a are parallel to each other. The connection pad 215 includes a first connection pad 215a, a second connection pad 215b, a third connection pad 215c and a fourth connection pad 215d.

接続パターン216は、図7(b)に示すように、基板210aの下面に設けられ、接続パッド215から近傍の導体パターン217に向けてそれぞれ引き出されている。また、第一導体パターン217aは、第一配線パターン213aと重なるようにして設けられている。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、第一電極パッド211aから第一配線パターン213aに伝わり、第一配線パターン213aの直下にある基板210aを介して、第一導体パターン217aから第一接続パターン216a及び第三接続パターン216cに伝わり、第一接続パターン216a及び第三接続パターン216cから第一接続パッド215a及び第三接続パッド215c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。   As shown in FIG. 7B, the connection patterns 216 are provided on the lower surface of the substrate 210a and are respectively drawn from the connection pads 215 toward the conductor patterns 217 in the vicinity. The first conductor pattern 217a is provided so as to overlap the first wiring pattern 213a. By doing so, the heat transferred from the crystal element 120 is transferred from the first electrode pad 211a to the first wiring pattern 213a, and from the first conductor pattern 217a via the substrate 210a immediately below the first wiring pattern 213a. It is transmitted to the first connection pattern 216a and the third connection pattern 216c, and is transmitted from the first connection pattern 216a and the third connection pattern 216c to the first connection pad 215a and the third connection pad 215c. Therefore, in such a crystal unit, since the heat conduction path can be further shortened, the temperature of the crystal element 120 and the temperature of the temperature sensitive element 150 become close to each other, and the temperature is output from the temperature sensitive element 150. It is possible to further reduce the difference between the temperature obtained by converting the voltage and the actual ambient temperature of the crystal element 120.

感温素子150は、感温素子150の長辺と基板210aの短辺とが平行となるように、基板210a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212aは、第一接続パッド215a及び第三接続パッド212c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二接合端子212bは、第二接続パッド215b及び第四接続パッド215dとの間隔を長くすることができるので、第一感温素子150a及び第二感温素子150b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が第二接合端子212bに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212との短絡を低減することができる。   The temperature sensitive element 150 is mounted on the lower surface of the substrate 210a such that the long side of the temperature sensitive element 150 and the short side of the substrate 210a are parallel to each other. By doing so, the first bonding terminal 212a electrically connected to the crystal element 120 can be made longer in the interval between the first connection pad 215a and the third connection pad 212c, and the crystal element 120 and The second connection terminal 212b that is electrically connected can have a longer distance between the second connection pad 215b and the fourth connection pad 215d, so that the first temperature sensitive element 150a and the second temperature sensitive element 150b can be connected to each other. Even if the conductive bonding material 170 bonded together overflows, it is possible to prevent the conductive bonding material 170 from adhering to the second bonding terminal 212b. Therefore, it is possible to reduce the short circuit between the temperature sensitive element 150 and the bonding terminal 212 electrically connected to the crystal element 120.

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。   Note that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. In the above embodiment, the crystal element is the case of using the AT crystal element. However, a tuning fork type bent crystal having a base portion and two flat plate-shaped vibrating arm portions extending in the same direction from the side surface of the base portion. An element may be used.

上記実施形態では、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、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 frame body 110b is integrally formed of the ceramic material similarly to the substrate 110a has been described, but the frame body 110b may be made of metal. In this case, the frame body is joined to the conductor film of the substrate through a brazing material such as silver-copper.

上記実施形態では、基板110aの上面に枠体110bが設けられた場合を説明したが、枠体110bを設けなくても構わない。この場合、蓋体は、矩形状の封止基部と、封止基部の下面の外周縁に沿って設けられている封止枠部とで構成されているものを用いても構わない。このような蓋体は、封止基部の下面と封止枠部の内側側面とで収容空間が形成されている。封止枠部は、封止基部の下面の外縁に沿って設けられている。封止基部及び封止枠部は、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り、一体的に形成されている。このような封止蓋体は、真空状態にある収容空間又は窒素ガスなどが充填された収容空間を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体は、所定雰囲気で、平板状の基板の上面に載置され、基板の上面と封止枠部の下面との間に設けられた接合部材とが熱が印加されることで、溶融接合される。   Although the case where the frame 110b is provided on the upper surface of the substrate 110a has been described in the above embodiment, the frame 110b may not be provided. In this case, the lid body may be configured by a rectangular sealing base portion and a sealing frame portion provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the sealing base portion. In such a lid, an accommodation space is formed by the lower surface of the sealing base and the inner side surface of the sealing frame. The sealing frame portion is provided along the outer edge of the lower surface of the sealing base portion. The sealing base portion and the sealing frame portion are made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, and are integrally formed. Such a sealing lid is for hermetically sealing the storage space in a vacuum state or the storage space filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the lid is placed on the upper surface of a flat substrate in a predetermined atmosphere, and heat is applied to the joining member provided between the upper surface of the substrate and the lower surface of the sealing frame portion. By doing so, fusion bonding is performed.

110、210・・・パッケージ
110a、210a・・・基板
110b、210b・・・枠体
111、211・・・電極パッド
112、212・・・接合端子
113、213・・・配線パターン
114、214・・・ビア導体
115、215・・・接続パッド
116、216・・・接続パターン
117、217・・・導体パターン
118、218・・・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・・・接合部材
140・・・導電性接着剤
150・・・感温素子
151・・・接続端子
160・・・実装基体
161・・・接合パッド
162・・・外部端子
164・・・導体部
180・・・絶縁性樹脂
K1・・・第一凹部
K2・・・第二凹部
H・・・間隙部
110, 210 ... Package 110a, 210a ... Substrate 110b, 210b ... Frame body 111, 211 ... Electrode pad 112, 212 ... Joining terminal 113, 213 ... Wiring pattern 114, 214 ... ..Via conductors 115, 215 ... Connection pads 116, 216 ... Connection patterns 117, 217 ... Conductor patterns 118, 218 ... Sealing conductor patterns 120 ... Crystal elements 121 ... Crystals Base plate 122 ... Excitation electrode 123 ... Extraction electrode 130 ... Lid body 131 ... Joining member 140 ... Conductive adhesive 150 ... Temperature sensitive element 151 ... Connection terminal 160. ..Mounting substrate 161 ... Bonding pad 162 ... External terminal 164 ... Conductor part 180 ... Insulating resin K1 ... First recess K2. And second recess H ··· gap

Claims (6)

矩形状の基板と、
前記基板の下面の短辺に沿って設けられた実装基体と、
前記基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と、
前記実装体の上面の両端に設けられた接合パッドと、
前記基板の上面に設けられた電極パッドと、
前記実装基体の間で前記基板の下面に設けられた少なくとも四つ以上の接続パッドと、
前記電極パッドに実装された水晶素子と、
前記接続パッドに実装された少なくとも二つ以上の感温素子と、
前記水晶素子を気密封止するための蓋体と、
前記基板の下面に設けられ、前記接続パッドと電気的に接続された接続パターンと、を備え、
前記接続パターンの一部が、平面透視して前記電極パッドと重なるにようにして設けられていることを特徴とする水晶振動子。
A rectangular substrate,
A mounting substrate provided along the short side of the lower surface of the substrate,
Joining terminals provided along the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate,
A bonding pad provided at both ends of the upper surface of the mounting base member,
An electrode pad provided on the upper surface of the substrate,
At least four or more connection pads provided on the lower surface of the substrate between the mounting bases,
A crystal element mounted on the electrode pad,
At least two or more temperature sensitive elements mounted on the connection pad,
A lid for hermetically sealing the crystal element,
A connection pattern provided on the lower surface of the substrate and electrically connected to the connection pad,
A crystal resonator, wherein a part of the connection pattern is provided so as to overlap with the electrode pad when seen in a plan view .
請求項1記載の水晶振動子であって、
前記実装基体がガラエポ基板によって形成されていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to claim 1,
A crystal unit, wherein the mounting substrate is formed of a glass epoxy substrate.
請求項1又は請求項2記載の水晶振動子であって、
前記感温素子を被覆するようにして設けられた絶縁性樹脂を備えていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal resonator according to claim 1 or 2, wherein
A crystal resonator comprising an insulating resin provided so as to cover the temperature sensitive element.
請求項3に記載の水晶振動子であって、
前記基板と前記実装基体との間に設けられた間隙部を備え、
前記絶縁性樹脂が、前記間隙部に設けられていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal resonator according to claim 3,
A gap provided between the substrate and the mounting base,
A crystal resonator, wherein the insulating resin is provided in the gap.
請求項1乃至請求項4記載の水晶振動子であって、
前記感温素子の一部が、前記基板に前記水晶素子と前記感温素子とを実装した状態で、平面視して前記水晶素子に設けられた励振用電極の平面内に位置させていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal resonator according to claim 1, wherein
A part of the temperature-sensitive element is located in the plane of the excitation electrode provided on the crystal element in a plan view with the crystal element and the temperature-sensitive element mounted on the substrate. Crystal oscillator characterized by.
請求項5に記載の水晶振動子であって、
前記基板の上面の外周縁に沿って配置された枠体と、
前記基板の下面に設けられ、前記接続パッドと電気的に接続された接続パターンと、
前記基板の下面に設けられ、前記接続パターンと電気的に接続された導体パターンと、を備え、
前記電極パッドが前記枠体の内周縁の一辺に沿って隣接するようにして設けられており、
前記導体パターンの一つが平面透視して一対の前記電極パッドの間に位置するように設けられていることを特徴とする水晶振動子。
The crystal unit according to claim 5 ,
A frame body arranged along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate,
A connection pattern provided on the lower surface of the substrate and electrically connected to the connection pad,
A conductor pattern provided on the lower surface of the substrate and electrically connected to the connection pattern,
The electrode pad is provided so as to be adjacent along one side of the inner peripheral edge of the frame body,
Crystal oscillator, characterized in that one of said conductor pattern is provided so as to be positioned between the electrode pads of a pair in a plan perspective.
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