Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7120406B2 - Vibration device, electronic equipment and moving object - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7120406B2 - Vibration device, electronic equipment and moving object - Google Patents

Vibration device, electronic equipment and moving object Download PDF

Info

Publication number
JP7120406B2
JP7120406B2 JP2021123134A JP2021123134A JP7120406B2 JP 7120406 B2 JP7120406 B2 JP 7120406B2 JP 2021123134 A JP2021123134 A JP 2021123134A JP 2021123134 A JP2021123134 A JP 2021123134A JP 7120406 B2 JP7120406 B2 JP 7120406B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
thermistor
main surface
vibrating
electrode terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021123134A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021177660A (en
Inventor
剛 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020169114A external-priority patent/JP6923059B2/en
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2021123134A priority Critical patent/JP7120406B2/en
Publication of JP2021177660A publication Critical patent/JP2021177660A/en
Priority to JP2022123794A priority patent/JP7501577B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7120406B2 publication Critical patent/JP7120406B2/en
Priority to JP2024091315A priority patent/JP7740431B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

本発明は、振動デバイス、この振動デバイスを備えている電子機器及び移動体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vibrating device, and an electronic device and a moving body equipped with this vibrating device.

従来、振動デバイスの一例として、圧電振動素子と、感温部品と、圧電振動素子を収容する第1の収容部、及び感温部品を収容する第2の収容部を有した容器と、を備え、容器が、第2の収容部を構成する貫通孔を有し且つ底部に複数の実装端子を備えた第1の絶縁基板と、第1の絶縁基板に積層固定され、表面に圧電振動素子搭載用の第1の電極パッドが設けられ、裏面に感温部品搭載用の第2の電極パッドが設けられた第2の絶縁基板と、第2の絶縁基板の表面に積層固定され、第1の収容部を構成する第3の基板と、を備えている圧電デバイスが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an example of a vibration device, there is provided a container having a piezoelectric vibration element, a temperature-sensitive component, a first housing portion for housing the piezoelectric vibration element, and a second housing portion for housing the temperature-sensitive component. , the container has a first insulating substrate having a through-hole constituting the second accommodating portion and a plurality of mounting terminals on the bottom; A second insulating substrate provided with a first electrode pad for mounting a temperature-sensitive component and a second electrode pad for mounting a temperature-sensitive component on the back surface; A piezoelectric device including a third substrate forming a housing is known (see, for example, Patent Document 1).

この圧電デバイスは、少なくとも1つの実装端子と第1の電極パッドとが、第1の熱伝導部及び第1の配線パターンにより電気的に接続され、他の少なくとも1つの実装端子と第2の電極パッドとが、第2の熱伝導部及び第2の配線パターンにより電気的に接続されることにより、圧電振動素子の温度と感温部品の検知する温度との温度差を縮小することが可能となり、良好な周波数温度特性が得られるとされている。 In this piezoelectric device, at least one mounting terminal and a first electrode pad are electrically connected by a first heat conducting portion and a first wiring pattern, and at least one other mounting terminal and a second electrode are connected. The pads are electrically connected by the second heat conducting portion and the second wiring pattern, so that the temperature difference between the temperature of the piezoelectric vibrating element and the temperature detected by the temperature sensitive component can be reduced. , good frequency-temperature characteristics can be obtained.

特開2013-102315号公報JP 2013-102315 A

しかしながら、上記圧電デバイスは、第1の絶縁基板の実装端子から、第2の収容部内の感温部品までの厚さ方向の距離によっては、電子機器などの外部部材に実装された際、第2の収容部内に滞留する温度上昇時に暖められた大気の断熱効果によって、例えば、温度下降時における圧電振動素子の温度と、感温部品の検知する温度との温度差が大きくなる虞がある。
この結果、上記圧電デバイスは、周波数温度特性が悪化する虞がある。
However, when the piezoelectric device is mounted on an external member such as an electronic device, depending on the distance in the thickness direction from the mounting terminal of the first insulating substrate to the temperature-sensitive component in the second housing, the second Due to the heat-insulating effect of the air that is warmed when the temperature rises, the temperature difference between the temperature of the piezoelectric vibrating element and the temperature detected by the temperature-sensitive component increases when the temperature drops, for example.
As a result, the piezoelectric device may have deteriorated frequency temperature characteristics.

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least part of the above problems, and can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例にかかる振動デバイスは、振動片と、電子素子と、互いに表裏の関係にある第1主面と第2主面とを有する基板と、を備え、前記振動片は、前記基板の前記第1主面側に搭載され、前記電子素子は、前記基板の前記第2主面側に設けられている凹部内に収容され、前記基板の前記第2主面側には、前記振動片または前記電子素子と接続されている複数の電極端子が設けられ、前記電極端子の実装面から前記電子素子までの、前記第1主面と直交する第1方向における距離が0.05mm以上であることを特徴とする。 [Application Example 1] A vibrating device according to this application example includes a vibrating reed, an electronic element, and a substrate having a first principal surface and a second principal surface that are opposite to each other, and the vibrating reed , the electronic element is mounted on the first main surface side of the substrate, the electronic element is housed in a recess provided on the second main surface side of the substrate, and the second main surface side of the substrate is: , a plurality of electrode terminals connected to the vibrating reed or the electronic element are provided, and the distance from the mounting surface of the electrode terminals to the electronic element in a first direction orthogonal to the first main surface is 0.5. 05 mm or more.

これによれば、振動デバイスは、電極端子の実装面から電子素子までの、第1方向(換言すれば基板の厚さ方向)における距離が0.05mm以上であることから、例えば、電子機器などの外部部材に実装された際に、凹部内の大気の流動が促され、凹部内の大気の滞留に起因する電子素子の温度降下の遅延を低減することができる。
この結果、振動デバイスは、例えば、電子素子が感温素子(感温部品)の場合には、振動片の温度と感温素子の検知する温度との温度差を縮小することができる。
これにより、振動デバイスは、良好な周波数温度特性を得ることができる。
According to this, since the vibration device has a distance of 0.05 mm or more from the mounting surface of the electrode terminal to the electronic element in the first direction (in other words, the thickness direction of the substrate), it can be When mounted on the external member of the electronic device, the flow of air in the recess is promoted, and the delay in the temperature drop of the electronic element caused by the retention of the air in the recess can be reduced.
As a result, the vibration device can reduce the temperature difference between the temperature of the vibrating reed and the temperature detected by the temperature sensing element, for example, when the electronic element is a temperature sensing element (temperature sensing component).
Thereby, the vibrating device can obtain good frequency-temperature characteristics.

[適用例2]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記電極端子の前記実装面から前記凹部の底面までの前記第1方向における距離が、0.3mm未満であることが好ましい。 Application Example 2 In the vibrating device according to the application example described above, it is preferable that a distance in the first direction from the mounting surface of the electrode terminal to the bottom surface of the recess is less than 0.3 mm.

これによれば、振動デバイスは、電極端子の実装面から凹部の底面までの第1方向における距離が、0.3mm未満であることから、振動片の温度と感温素子の検知する温度との温度差を縮小しつつ、薄型化を図ることができる。
これにより、振動デバイスは、薄型化を図りつつ良好な周波数温度特性を得ることができる。
According to this, in the vibrating device, the distance in the first direction from the mounting surface of the electrode terminal to the bottom surface of the recess is less than 0.3 mm. It is possible to reduce the thickness while reducing the temperature difference.
As a result, the vibrating device can obtain good frequency-temperature characteristics while achieving a reduction in thickness.

[適用例3]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記電子素子の前記第1方向における中心を通り、前記第1主面に沿って延びる第1仮想中心線と、前記振動片の前記第1方向における中心を通り、前記第1主面に沿って延びる第2仮想中心線との、前記第1方向における距離が、0.18mm以上0.32mm以下の範囲内であることが好ましい。 [Application Example 3] In the vibration device according to the application example described above, a first imaginary center line passing through the center of the electronic element in the first direction and extending along the first main surface; A distance in the first direction from a second imaginary center line passing through the center in the direction and extending along the first main surface is preferably in the range of 0.18 mm or more and 0.32 mm or less.

これによれば、振動デバイスは、電子素子の第1仮想中心線と振動片の第2仮想中心線との、第1方向における距離が、0.18mm以上0.32mm以下の範囲内であることから、例えば、電子素子が感温素子の場合には、振動片の温度と感温素子の検知する温度との温度差を縮小しつつ、更に薄型化を図ることができる。 According to this, in the vibrating device, the distance in the first direction between the first imaginary center line of the electronic element and the second imaginary center line of the vibrating bars is within the range of 0.18 mm or more and 0.32 mm or less. Therefore, for example, when the electronic element is a temperature-sensitive element, it is possible to further reduce the thickness while reducing the temperature difference between the temperature of the vibrating reed and the temperature detected by the temperature-sensitive element.

[適用例4]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記電極端子の1つは、平面視において他の電極端子よりも面積が大きくなるように突出部を備え、前記突出部の輪郭に曲線が含まれていることが好ましい。 [Application Example 4] In the vibrating device according to the application example described above, one of the electrode terminals includes a protrusion having a larger area than the other electrode terminals in plan view, and the protrusion has a curved contour. preferably included.

これによれば、振動デバイスは、電極端子の1つが、平面視において他の電極端子よりも面積が大きくなるように突出部を備え、突出部の輪郭に曲線が含まれていることから、電極端子の識別機能に加えて、この電極端子が基点となり振動デバイスのセルフアライメント効果(振動デバイスの外部基板へのハンダを介して取り付ける際の、リフロー実装時における自律的位置修復現象)を容易に引き出すことができる。 According to this, in the vibrating device, one of the electrode terminals has a projecting portion having a larger area than the other electrode terminals in a plan view, and the outline of the projecting portion includes a curved line. In addition to the terminal identification function, this electrode terminal can be used as a starting point to easily bring out the self-alignment effect of the vibration device (autonomous position repair phenomenon during reflow mounting when mounting the vibration device to the external substrate via solder). be able to.

[適用例5]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記電子素子は、感温素子であることが好ましい。 Application Example 5 In the vibration device according to the application example described above, it is preferable that the electronic element is a temperature-sensitive element.

これによれば、振動デバイスは、電子素子が感温素子であることから、振動片の温度と感温素子の検知する温度との温度差を縮小することができる。 According to this, since the electronic element is a temperature-sensitive element, the vibrating device can reduce the temperature difference between the temperature of the vibrating reed and the temperature detected by the temperature-sensitive element.

[適用例6]上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記感温素子は、サーミスターまたは測温用半導体であることが好ましい。 Application Example 6 In the vibration device according to the application example described above, it is preferable that the temperature sensing element is a thermistor or a semiconductor for temperature measurement.

これによれば、振動デバイスは、感温素子がサーミスターまたは測温用半導体であることから、サーミスター及び測温用半導体の特性により周囲の温度を正確に検知することができる。 According to this, since the temperature-sensitive element is the thermistor or the temperature-measuring semiconductor, the vibrating device can accurately detect the ambient temperature by the characteristics of the thermistor and the temperature-measuring semiconductor.

[適用例7]本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。 Application Example 7 An electronic apparatus according to this application example includes the vibration device according to any one of the application examples described above.

これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えていることから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果が奏され、優れた性能を発揮する電子機器を提供することができる。 According to this, since the electronic device of this configuration includes the vibrating device according to any one of the above application examples, the effect described in any one of the above application examples can be obtained, and excellent performance can be achieved. It is possible to provide an electronic device that demonstrates.

[適用例8]本適用例にかかる移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。 Application Example 8 A moving body according to this application example includes the vibration device according to any one of the application examples described above.

これによれば、本構成の移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えていることから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果が奏され、優れた性能を発揮する移動体を提供することができる。 According to this, since the moving body of this configuration includes the vibrating device according to any one of the application examples, the effects described in any one of the application examples are exhibited, and excellent performance is achieved. It is possible to provide a moving body that exhibits.

[適用例9]本適用例にかかる振動デバイスは、振動片と、感温素子と、前記振動片及び前記感温素子が収容されている容器と、を備え、前記振動片の温度と前記感温素子で検出される温度との温度差dTが、|dT|≦0.1(℃)を満たすことを特徴とする。 Application Example 9 A vibrating device according to this application example includes a vibrating reed, a temperature-sensitive element, and a container housing the vibrating reed and the temperature-sensitive element. A temperature difference dT from the temperature detected by the temperature element satisfies |dT|≦0.1 (° C.).

この結果、振動デバイスは、振動片の温度と感温素子の検知する温度との温度差を縮小することができる。
これにより、振動デバイスは、良好な周波数温度特性を得ることができる。
As a result, the vibrating device can reduce the temperature difference between the temperature of the vibrating reed and the temperature detected by the temperature sensing element.
Thereby, the vibrating device can obtain good frequency-temperature characteristics.

[適用例10]上記適用例9にかかる振動デバイスにおいて、前記感温素子は、サーミスターまたは測温用半導体であることが好ましい。 Application Example 10 In the vibrating device according to Application Example 9, it is preferable that the temperature-sensitive element is a thermistor or a temperature-measuring semiconductor.

これによれば、振動デバイスは、感温素子がサーミスターまたは測温用半導体であることから、サーミスター及び測温用半導体の特性により周囲の温度を正確に検知することができる。 According to this, since the temperature-sensitive element is the thermistor or the temperature-measuring semiconductor, the vibrating device can accurately detect the ambient temperature by the characteristics of the thermistor and the temperature-measuring semiconductor.

[適用例11]本適用例にかかる電子機器は、上記適用例9または適用例10に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。 Application Example 11 An electronic apparatus according to this application example includes the vibrating device according to the application example 9 or 10 described above.

これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例9または適用例10に記載の振動デバイスを備えていることから、上記適用例9または適用例10に記載の効果が奏され、優れた性能を発揮する電子機器を提供することができる。 According to this, since the electronic apparatus of this configuration includes the vibrating device according to Application Example 9 or Application Example 10, the effect described in Application Example 9 or Application Example 10 is exhibited, and the electronic apparatus is excellent. It is possible to provide an electronic device that exhibits performance.

[適用例12]本適用例にかかる移動体は、上記適用例9または適用例10に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする。 Application Example 12 A moving object according to this application example includes the vibrating device according to the application example 9 or 10 described above.

これによれば、本構成の移動体は、上記適用例9または適用例10に記載の振動デバイスを備えていることから、上記適用例9または適用例10に記載の効果が奏され、優れた性能を発揮する移動体を提供することができる。 According to this, since the moving body of this configuration includes the vibrating device according to Application Example 9 or Application Example 10, the effect described in Application Example 9 or Application Example 10 can be obtained, and an excellent It is possible to provide a moving body that exhibits performance.

第1実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、(a)はリッド(蓋体)側から見た平面図、(b)は(a)のA-A線での断面図、(c)は底面側から見た平面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing the schematic configuration of the crystal oscillator of the first embodiment, where (a) is a plan view seen from the lid (lid body) side, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). , (c) is a plan view seen from the bottom side. 第1実施形態の水晶振動子に収容された電子素子としての感温素子を含む水晶振動子の駆動に関わる回路図。FIG. 2 is a circuit diagram related to driving a crystal oscillator including a temperature-sensitive element as an electronic element accommodated in the crystal oscillator of the first embodiment; 距離L1と水晶振動片の温度変化時におけるサーミスターの温度変化の追随性との関係について説明するグラフ。5 is a graph for explaining the relationship between the distance L1 and the temperature change followability of the thermistor when the temperature of the crystal vibrating piece changes. 距離L1と水晶振動子の温度ヒステリシスの歩留まりとの関係を説明するグラフ。5 is a graph for explaining the relationship between the distance L1 and the yield of temperature hysteresis of the crystal unit; サーミスターの検出温度と振動片の温度との温度差を示すグラフ。4 is a graph showing the temperature difference between the temperature detected by the thermistor and the temperature of the vibrating reed. 第1実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、(a)はリッド側から見た平面図、(b)は(a)のA-A線での断面図、(c)は底面側から見た平面図。FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a crystal oscillator of a modified example of the first embodiment, (a) is a plan view seen from the lid side, (b) is a cross-sectional view along line AA of (a); (c) is a plan view seen from the bottom side. 第2実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、(a)はリッド側から見た平面図、(b)は(a)のA-A線での断面図、(c)は底面側から見た平面図。FIG. 4A is a schematic diagram showing a schematic configuration of a crystal resonator according to a second embodiment, where (a) is a plan view seen from the lid side, (b) is a cross-sectional view taken along line AA in (a), and (c). is a plan view seen from the bottom side. 電子機器としての携帯電話を示す模式斜視図。1 is a schematic perspective view showing a mobile phone as an electronic device; FIG. 移動体としての自動車を示す模式斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing an automobile as a moving object;

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
最初に、振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図1は、第1実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図1(a)は、リッド(蓋体)側から見た平面図であり、図1(b)は、図1(a)のA-A線での断面図であり、図1(c)は、底面側から見た平面図である。なお、図1(a)を含む以下のリッド側から見た平面図では、リッドを省略してある。また、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
図2は、第1実施形態の水晶振動子に収容された電子素子としての感温素子を含む水晶振動子の駆動に関わる回路図である。
(First embodiment)
First, a crystal resonator as an example of a vibrating device will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the crystal resonator of the first embodiment. FIG. 1(a) is a plan view seen from the lid (lid body) side, FIG. 1(b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 1(a), and FIG. 1(c). is a plan view seen from the bottom side. Note that the lid is omitted in the following plan views, including FIG. 1(a), viewed from the lid side. Also, for the sake of clarity, the dimensional ratio of each component is different from the actual one.
FIG. 2 is a circuit diagram related to driving of a crystal oscillator including a temperature-sensitive element as an electronic element accommodated in the crystal oscillator of the first embodiment.

図1に示すように、水晶振動子1は、振動片としての水晶振動片10と、電子素子としての感温素子の一例としてのサーミスター20と、水晶振動片10及びサーミスター20が収容されているパッケージ30と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the crystal resonator 1 accommodates a crystal resonator element 10 as a resonator element, a thermistor 20 as an example of a temperature sensing element as an electronic element, the crystal resonator element 10 and the thermistor 20 . and a package 30 containing

水晶振動片10は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたATカット型の水晶基板であって、平面形状が略矩形に形成され、厚みすべり振動が励振される振動部11と振動部11に接続された基部12とを一体で有している。
水晶振動片10は、振動部11の一方の主面13及び他方の主面14に形成された略矩形の励振電極15,16から引き出された引き出し電極15a,16aが、基部12に形成されている。
The crystal vibrating piece 10 is, for example, an AT-cut crystal substrate cut out from a raw crystal or the like at a predetermined angle. It integrally has a base portion 12 connected to the vibrating portion 11 .
The crystal vibrating piece 10 has lead electrodes 15 a and 16 a led out from substantially rectangular excitation electrodes 15 and 16 formed on one principal surface 13 and the other principal surface 14 of a vibrating portion 11 and formed on a base portion 12 . there is

引き出し電極15aは、一方の主面13の励振電極15から、水晶振動片10の長手方向(紙面左右方向)に沿って基部12に引き出され、基部12の側面に沿って他方の主面14に回り込み、基部12の他方の主面14まで延在している。
引き出し電極16aは、他方の主面14の励振電極16から、水晶振動片10の長手方向に沿って基部12に引き出され、基部12の側面に沿って一方の主面13に回り込み、基部12の一方の主面13まで延在している。
励振電極15,16及び引き出し電極15a,16aは、例えば、Cr(クロム)を下地層とし、その上にAu(金)またはAuを主成分とする金属が積層された構成の金属被膜となっている。
The extraction electrodes 15 a are extracted from the excitation electrodes 15 on one main surface 13 to the base portion 12 along the longitudinal direction (horizontal direction of the paper surface) of the crystal vibrating piece 10 , and along the side surfaces of the base portion 12 to the other main surface 14 . It wraps around and extends to the other major surface 14 of the base 12 .
The extraction electrode 16 a is extracted from the excitation electrode 16 on the other main surface 14 to the base 12 along the longitudinal direction of the crystal vibrating piece 10 , wraps around the main surface 13 along the side surface of the base 12 , and extends to the main surface 13 of the base 12 . It extends to one main surface 13 .
The excitation electrodes 15 and 16 and the lead-out electrodes 15a and 16a are, for example, Cr (chromium) as a base layer, and Au (gold) or a metal containing Au as a main component is laminated thereon to form a metal coating. there is

サーミスター20は、例えば、チップ型(直方体形状)の感温素子(感温抵抗素子)であって、両端部に電極21,22を有し、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体である。
サーミスター20には、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するNTC(Negative Temperature Coefficient)サーミスターと呼ばれるサーミスターが用いられている。NTCサーミスターは、温度と抵抗値の変化の関係が直線的なため、温度センサーとして多用されている。
サーミスター20は、パッケージ30に収容され、水晶振動片10近傍の温度を検知することにより、温度センサーとして水晶振動片10の温度変化に伴う周波数変動の補正に資する機能を果たしている。
The thermistor 20 is, for example, a chip-type (rectangular parallelepiped) temperature-sensitive element (temperature-sensitive resistance element) having electrodes 21 and 22 at both ends and having a large change in electrical resistance with respect to temperature change. is the body.
For the thermistor 20, for example, a thermistor called an NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistor whose resistance decreases with temperature rise is used. An NTC thermistor is often used as a temperature sensor because the relationship between temperature and resistance is linear.
The thermistor 20 is accommodated in the package 30 and detects the temperature in the vicinity of the crystal vibrating piece 10 , thereby functioning as a temperature sensor to contribute to the correction of the frequency fluctuation accompanying the temperature change of the crystal vibrating piece 10 .

パッケージ30は、平面形状が略矩形で略平板状であって、互いに表裏の関係にある第1主面33と第2主面34とを有する基板としてのパッケージベース31と、パッケージベース31の第1主面33側を覆う平板状のリッド32と、を有し、略直方体形状に構成されている。
パッケージベース31は、一方の面が第1主面33となる平板状の第1層31aと、中央部に開口部を有し、第1層31aの第1主面33とは反対側に積層され、この積層面とは反対側の面が第2主面34となる第2層31bと、第1層31aの第1主面33側に積層された枠状の第3層31cと、を備えている。
パッケージベース31の第1層31a及び第2層31bには、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体などのセラミックス系の絶縁性材料、または、水晶、ガラス、シリコン(高抵抗シリコン)などが用いられている。
パッケージベース31の第3層31c及びリッド32には、パッケージベース31と同材料、または、コバール、42アロイなどの金属が用いられている。
The package 30 includes a package base 31 as a substrate having a substantially rectangular planar shape and a substantially flat plate shape, and having a first main surface 33 and a second main surface 34 which are in a front-back relationship with each other. It has a flat plate-like lid 32 that covers the first main surface 33 side, and is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape.
The package base 31 has a flat plate-like first layer 31a with one surface serving as the first main surface 33, and an opening in the center. A second layer 31b having a second main surface 34 on the side opposite to the laminated surface, and a frame-shaped third layer 31c laminated on the first main surface 33 side of the first layer 31a. I have.
For the first layer 31a and the second layer 31b of the package base 31, an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, an aluminum nitride sintered body, and a silicon carbide based ceramic green sheet are formed, laminated, and fired. Ceramic-based insulating materials such as sintered bodies and glass-ceramics sintered bodies, or quartz, glass, silicon (high resistance silicon), and the like are used.
The third layer 31c of the package base 31 and the lid 32 are made of the same material as the package base 31 or metal such as Kovar and 42 alloy.

パッケージベース31の第1主面33には、水晶振動片10の引き出し電極15a,16aに対向する位置に、内部端子33a,33bが設けられている。
水晶振動片10は、引き出し電極15a,16aが、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤40を介して内部端子33a,33bに接合されている。これにより、水晶振動片10は、第1主面33側に搭載されたことになる。
Internal terminals 33 a and 33 b are provided on the first main surface 33 of the package base 31 at positions facing the extraction electrodes 15 a and 16 a of the crystal vibrating piece 10 .
In the crystal vibrating piece 10, the extraction electrodes 15a and 16a are joined to the internal terminals 33a and 33b via a conductive adhesive 40 such as an epoxy, silicone, or polyimide mixed with a conductive substance such as a metal filler. It is As a result, the crystal vibrating piece 10 is mounted on the first main surface 33 side.

水晶振動子1は、水晶振動片10がパッケージベース31の内部端子33a,33bに接合された状態で、パッケージベース31の第3層31cがリッド32により覆われ、パッケージベース31とリッド32とがシーム溶接や、低融点ガラス、接着剤などの接合部材で接合されることにより、パッケージベース31の第1層31a、第3層31c及びリッド32を含んで構成された内部空間Sが気密に封止されている。
図1では、一例として、金属製の第3層31cと金属製のリッド32とがシーム溶接により接合されている形態を示している。なお、この場合、第3層31cは、第1層31aのメタライズ層(図示せず)に、ろう付けされている。
パッケージ30の気密に封止された内部空間S内は、減圧された真空状態(真空度の高い状態)または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
In the crystal oscillator 1, the third layer 31c of the package base 31 is covered with the lid 32 while the crystal resonator element 10 is joined to the internal terminals 33a and 33b of the package base 31. The internal space S including the first layer 31a, the third layer 31c, and the lid 32 of the package base 31 is airtightly sealed by seam welding, low-melting glass, adhesive, or other bonding material. is stopped.
FIG. 1 shows, as an example, a configuration in which the metallic third layer 31c and the metallic lid 32 are joined by seam welding. In this case, the third layer 31c is brazed to the metallized layer (not shown) of the first layer 31a.
The airtightly sealed internal space S of the package 30 is in a decompressed vacuum state (high vacuum state) or filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.

パッケージベース31の第2主面34側には、第2層31bの開口部と第1層31aの積層面とにより凹部35が設けられている。凹部35の平面形状は、例えば、トラック状に形成されている。
凹部35の底面36(第1層31aの積層面)には、サーミスター20の電極21,22に対向する位置に電極パッド36a,36bが設けられている。
サーミスター20は、電極21,22が導電性接着剤またはハンダなどの接合部材41を介して電極パッド36a,36bに接合されている。これにより、サーミスター20は、凹部35内に収容されたことになる。
なお、サーミスター20は、長手方向(電極21と電極22とを結ぶ方向)がパッケージベース31の長手方向(紙面左右方向)に沿うようにして、凹部35の略中央部に配置されている。
A concave portion 35 is provided on the second main surface 34 side of the package base 31 by the opening of the second layer 31b and the laminated surface of the first layer 31a. The planar shape of the concave portion 35 is, for example, a track shape.
Electrode pads 36 a and 36 b are provided on the bottom surface 36 of the recess 35 (the surface on which the first layer 31 a is laminated) at positions facing the electrodes 21 and 22 of the thermistor 20 .
The thermistor 20 has electrodes 21 and 22 joined to electrode pads 36a and 36b via a joining member 41 such as a conductive adhesive or solder. As a result, the thermistor 20 is accommodated within the recess 35 .
The thermistor 20 is arranged substantially in the center of the concave portion 35 so that the longitudinal direction (the direction connecting the electrodes 21 and 22) is along the longitudinal direction of the package base 31 (horizontal direction of the drawing).

パッケージベース31の第2主面34の四隅には、それぞれ電極端子37a,37b,37c,37dが設けられている。
4つの電極端子37a~37dの内、例えば、一方の対角に位置する2つの電極端子37b,37dは、水晶振動片10の引き出し電極15a,16aに繋がる内部端子33a,33bと接続され、他方の対角に位置する残りの2つの電極端子37a,37cは、サーミスター20の電極21,22に繋がる電極パッド36a,36bと接続されている。
Electrode terminals 37a, 37b, 37c, and 37d are provided at the four corners of the second main surface 34 of the package base 31, respectively.
Among the four electrode terminals 37a to 37d, for example, two electrode terminals 37b and 37d located diagonally on one side are connected to internal terminals 33a and 33b connected to lead electrodes 15a and 16a of the crystal vibrating piece 10, and the other The remaining two electrode terminals 37 a and 37 c located diagonally from the are connected to electrode pads 36 a and 36 b connected to the electrodes 21 and 22 of the thermistor 20 .

4つの電極端子37a~37dは、平面形状が矩形から凹部35側の一部が切り欠かれた形状に形成されている。電極端子37cは、平面視において他の電極端子37a,37b,37dよりも面積が大きくなるように電極端子37bに向かって延びる突出部38を備え、突出部38の先端部が略半円状に形成されている(換言すれば、突出部38の輪郭に曲線が含まれている)。 The four electrode terminals 37a to 37d are formed to have a shape in which a part on the recess 35 side is notched from a rectangular planar shape. The electrode terminal 37c has a projecting portion 38 extending toward the electrode terminal 37b so as to have a larger area than the other electrode terminals 37a, 37b, and 37d in a plan view. formed (in other words, the profile of the protrusion 38 includes a curve).

なお、電極端子37cは、リッド32及びパッケージベース31の第3層31cが金属の場合、図1(b)に破線で示すように、パッケージベース31の第1層31a、第2層31bをそれぞれ貫通する導通ビア(スルーホールに金属または導電性を有する材料が充填された導通電極)及び内部配線、あるいはパッケージベース31の外側の角部に設けられた図示しないキャスタレーション(凹部)に形成された導電膜のいずれかにより、第3層31cを介してリッド32と電気的に接続されていることがシールド性を向上させる観点から好ましい。なお、第3層31cが絶縁性材料の場合には、第3層31cにも導通ビアを設けることになる。
また、水晶振動子1は、電極端子37cをアース端子(GND端子)として接地することによりシールド性を更に向上させることができる。
When the lid 32 and the third layer 31c of the package base 31 are made of metal, the electrode terminals 37c connect the first layer 31a and the second layer 31b of the package base 31, respectively, as indicated by broken lines in FIG. 1(b). It is formed in a penetrating conductive via (a conductive electrode in which a through hole is filled with a metal or a conductive material) and internal wiring, or a castellation (recess) (not shown) provided at the outer corner of the package base 31 . From the viewpoint of improving the shielding property, it is preferable that the lid 32 is electrically connected to the lid 32 via the third layer 31c by any one of the conductive films. Incidentally, when the third layer 31c is made of an insulating material, the conductive vias are also provided in the third layer 31c.
Further, the crystal oscillator 1 can further improve the shielding property by grounding the electrode terminal 37c as a ground terminal (GND terminal).

なお、内部端子33a,33b、電極パッド36a,36b、電極端子37a~37dは、例えば、W(タングステン)、Mo(モリブデン)などのメタライズ層にNi(ニッケル)、Auなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。 The internal terminals 33a and 33b, the electrode pads 36a and 36b, and the electrode terminals 37a to 37d are formed by plating a metallized layer of W (tungsten), Mo (molybdenum), or the like with a film of Ni (nickel), Au, or the like. It consists of a metal coating laminated by

水晶振動子1は、電極端子37a~37dの実装面(外部部材への取り付け面)からサーミスター20までの、第1主面33と直交する第1方向(パッケージベース31の厚さ方向)における距離L1が0.05mm以上と規定されている。
また、水晶振動子1は、電極端子37a~37dの実装面から凹部35の底面36までの第1方向における距離L2が、0.3mm未満と規定されている。
The crystal oscillator 1 is mounted in a first direction (thickness direction of the package base 31) perpendicular to the first main surface 33 from the mounting surface (mounting surface to an external member) of the electrode terminals 37a to 37d to the thermistor 20. The distance L1 is defined as 0.05 mm or more.
Further, in the crystal oscillator 1, the distance L2 in the first direction from the mounting surface of the electrode terminals 37a to 37d to the bottom surface 36 of the recess 35 is specified to be less than 0.3 mm.

一例として、水晶振動子1は、パッケージベース31の第2層31bに厚さ0.25mm±0.01mm(0.24mm以上0.26mm以下)の材料を用い、電極端子37a~37dの厚さを0.02mm±0.01mm(0.01mm以上0.03mm以下)、電極パッド36a,36bの厚さを0.02mm±0.01mm(0.01mm以上0.03mm以下)、接合部材41の厚さを0.01mm±0.005mm(0.005mm以上0.015mm以下)で管理し、サーミスター20に厚さ0.12mm±0.015mm(0.105mm以上0.135mm以下)の薄型品を用いている。
これにより、水晶振動子1は、距離L1が0.12mm±0.05mm(0.07mm以上0.17mm以下)となり、最小でも0.07mmであることから、0.05mm以上の規定を十分に満たすことになる。
また、水晶振動子1は、距離L2が0.27mm±0.02mm(0.25mm以上0.29mm以下)となり、最大でも0.29mmであることから、0.3mm未満の規定を十分に満たすことになる。
これらのことから、水晶振動子1は、公差(ばらつき)を考慮しても距離L1、距離L2の規定をクリアし、充分に量産製造可能といえる。
As an example, the crystal oscillator 1 uses a material with a thickness of 0.25 mm±0.01 mm (0.24 mm or more and 0.26 mm or less) for the second layer 31b of the package base 31, and the thickness of the electrode terminals 37a to 37d is is 0.02 mm±0.01 mm (0.01 mm or more and 0.03 mm or less), the thickness of the electrode pads 36a and 36b is 0.02 mm±0.01 mm (0.01 mm or more and 0.03 mm or less), the thickness of the joining member 41 is The thickness is controlled at 0.01 mm ± 0.005 mm (0.005 mm or more and 0.015 mm or less), and the thermistor 20 is a thin product with a thickness of 0.12 mm ± 0.015 mm (0.105 mm or more and 0.135 mm or less). is used.
As a result, the crystal oscillator 1 has a distance L1 of 0.12 mm ± 0.05 mm (0.07 mm or more and 0.17 mm or less), and the minimum is 0.07 mm. will fulfill.
In addition, the crystal oscillator 1 has a distance L2 of 0.27 mm ± 0.02 mm (0.25 mm or more and 0.29 mm or less), and since the maximum is 0.29 mm, it sufficiently satisfies the regulation of less than 0.3 mm. It will be.
From these facts, it can be said that the crystal unit 1 satisfies the requirements of the distance L1 and the distance L2 even when tolerances (variations) are taken into consideration, and can be sufficiently mass-produced.

また、水晶振動子1は、サーミスター20の第1方向における中心を通り、第1主面33に沿って延びる第1仮想中心線O1と、水晶振動片10の第1方向における中心を通り、第1主面33に沿って延びる第2仮想中心線O2との、第1方向における距離L3が、0.18mm以上0.32mm以下の範囲内となっている。 In addition, the crystal resonator 1 passes through the center of the thermistor 20 in the first direction and extends along the first main surface 33 along the first imaginary center line O1, and the center of the crystal resonator element 10 in the first direction. A distance L3 in the first direction from the second imaginary center line O2 extending along the first main surface 33 is within the range of 0.18 mm or more and 0.32 mm or less.

一例として、水晶振動子1は、パッケージベース31の第1層31aに厚さが0.09mm~0.11mmの材料を用い、内部端子33a,33bの厚さを0.003mm~0.013mm、導電性接着剤40の厚さを0.01mm~0.03mm、水晶振動片10の厚さ(共振周波数の範囲を約19~52MHzとして)を0.032mm~0.087mm、電極パッド36a,36bの厚さを0.01mm~0.03mm、接合部材41の厚さを0.005mm~0.015mmの範囲で管理し、サーミスター20に厚さが0.105mm~0.135mmの範囲で管理されている薄型品を用いている。
これにより、水晶振動子1は、距離L3が0.187mm~0.309mmの範囲となることから、0.18mm以上0.32mm以下の規定を十分に満たし、公差を考慮しても距離L3の規定をクリアし、充分に量産製造可能といえる。
なお、水晶振動片10が傾斜している(基部12から反対側の先端部に行くほど第1主面33に近づいている)場合には、距離L3は、紙面左右方向の位置が図1(b)の内部端子33a(33b)の範囲内における第1仮想中心線O1と第2仮想中心線O2との距離とする。
As an example, the crystal oscillator 1 uses a material with a thickness of 0.09 mm to 0.11 mm for the first layer 31a of the package base 31, and the thickness of the internal terminals 33a and 33b is 0.003 mm to 0.013 mm. The thickness of the conductive adhesive 40 is 0.01 mm to 0.03 mm, the thickness of the crystal vibrating piece 10 (assuming the resonance frequency range is about 19 to 52 MHz) is 0.032 mm to 0.087 mm, and the electrode pads 36a and 36b. The thickness of the thermistor 20 is controlled within the range of 0.01 mm to 0.03 mm, the thickness of the joint member 41 is controlled within the range of 0.005 mm to 0.015 mm, and the thickness of the thermistor 20 is controlled within the range of 0.105 mm to 0.135 mm. I use the thin product that is used.
As a result, the distance L3 of the crystal oscillator 1 is in the range of 0.187 mm to 0.309 mm, so that the stipulation of 0.18 mm or more and 0.32 mm or less is sufficiently satisfied. It can be said that it has cleared the regulations and is sufficiently mass-produced.
In addition, when the crystal vibrating piece 10 is inclined (it approaches the first main surface 33 as it goes from the base 12 to the tip on the opposite side), the distance L3 is the position in the left-right direction of the paper surface in FIG. b) is the distance between the first imaginary center line O1 and the second imaginary center line O2 within the range of the internal terminal 33a (33b).

図2に示すように、水晶振動子1は、例えば、電子機器のICチップ70内に集積化された発振回路61から、電極端子37b,37dを経由して印加される駆動信号によって、水晶振動片10が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振(発振)し、電極端子37b,37dから共振信号(発振信号)を出力する。
この際、水晶振動子1は、サーミスター20が温度センサーとして水晶振動片10近傍の温度を検知し、それを電源62から供給される電圧値の変化に変換し、電極端子37aから検出信号として出力する。
As shown in FIG. 2, the crystal oscillator 1 is caused to oscillate by a drive signal applied via electrode terminals 37b and 37d from, for example, an oscillation circuit 61 integrated in an IC chip 70 of an electronic device. The piece 10 is excited by thickness-shear vibration, resonates (oscillates) at a predetermined frequency, and outputs a resonance signal (oscillation signal) from the electrode terminals 37b and 37d.
At this time, the thermistor 20 of the crystal oscillator 1 detects the temperature near the crystal vibrating piece 10 as a temperature sensor, converts it into a change in the voltage value supplied from the power supply 62, and outputs it as a detection signal from the electrode terminal 37a. Output.

出力された検出信号は、例えば、電子機器のICチップ70内に集積化されたA/D変換回路63によりA/D変換され、同じくICチップ70内に集積化された温度補償回路64に入力される。そして、温度補償回路64は、入力された検出信号に応じて温度補償データに基づいた補正信号を発振回路61に出力する。
発振回路61は、入力された補正信号に基づいて補正された駆動信号を水晶振動片10に印加し、温度変化に伴い変動する水晶振動片10の共振周波数を、所定の周波数になるように補正する。発振回路61は、この補正された周波数の発振信号を増幅し外部へ出力する。
The output detection signal is, for example, A/D converted by an A/D conversion circuit 63 integrated in the IC chip 70 of the electronic device, and input to a temperature compensation circuit 64 also integrated in the IC chip 70. be done. Then, the temperature compensation circuit 64 outputs a correction signal based on the temperature compensation data to the oscillation circuit 61 according to the input detection signal.
The oscillation circuit 61 applies a drive signal corrected based on the input correction signal to the crystal vibrating piece 10, and corrects the resonance frequency of the crystal vibrating piece 10, which fluctuates with temperature changes, to a predetermined frequency. do. The oscillation circuit 61 amplifies the oscillation signal of this corrected frequency and outputs it to the outside.

上述したように、第1実施形態の水晶振動子1は、電極端子37a~37dの実装面からサーミスター20までの、第1方向における距離L1が0.05mm以上である。
このように、水晶振動子1は、薄型のサーミスター20を用いるなどして電極端子37a~37dの実装面からサーミスター20までの距離L1を0.05mm以上とすることによって、電子機器などの外部部材に実装された際に、凹部35内の大気の流動が促され、凹部35内の大気の滞留に起因するサーミスター20の温度降下の遅延を低減することができる。
As described above, in the crystal resonator 1 of the first embodiment, the distance L1 in the first direction from the mounting surface of the electrode terminals 37a to 37d to the thermistor 20 is 0.05 mm or more.
As described above, the crystal unit 1 uses a thin thermistor 20, for example, so that the distance L1 from the mounting surface of the electrode terminals 37a to 37d to the thermistor 20 is 0.05 mm or more, thereby making it suitable for use in electronic devices and the like. When mounted on an external member, the flow of the air inside the recess 35 is promoted, and the delay in the temperature drop of the thermistor 20 caused by the retention of the air inside the recess 35 can be reduced.

ここで、上記の内容について詳述する。
図3は、距離L1と水晶振動片の温度変化時におけるサーミスターの温度変化の追随性との関係について説明するグラフであり、図4は、距離L1と水晶振動子の温度ヒステリシスの歩留まりとの関係について説明するグラフである。なお、図3のグラフは、本願発明者のシミュレーション及び実験による解析結果に基づいている。
図3の横軸は経過時間を表し、縦軸は温度を表す。図4の横軸は距離L1を表し、縦軸は水晶振動子の温度ヒステリシスの歩留まりを表す。
Here, the above contents will be described in detail.
FIG. 3 is a graph for explaining the relationship between the distance L1 and the followability of the temperature change of the thermistor when the temperature of the crystal vibrating piece changes. FIG. It is a graph explaining a relationship. The graph of FIG. 3 is based on analysis results obtained by the inventor's simulations and experiments.
The horizontal axis of FIG. 3 represents elapsed time, and the vertical axis represents temperature. The horizontal axis of FIG. 4 represents the distance L1, and the vertical axis represents the yield of temperature hysteresis of the crystal oscillator.

図3に示すように、電極端子37a~37dの実装面からサーミスター20までの距離L1が0.05mmの場合には、水晶振動片10の温度変化にサーミスター20の検知する温度変化が、温度上昇時、温度下降時ともに殆ど遅延なく追随している。つまり、距離L1が0.05mmの場合には、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差が殆どないことになる。
これに対して、距離L1が0.05mm未満の場合には、距離L1が0.04mm、0.03mmと小さくなるにしたがって、水晶振動片10の温度下降時におけるサーミスター20の検知する温度変化(温度下降)に遅延が生じ、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差が大きくなっている。
これは、距離L1が小さくなることによる凹部35内の大気の滞留に起因し、温度上昇時に暖められた大気の断熱効果によって、サーミスター20の温度下降が阻害されたためと考えられる。
As shown in FIG. 3, when the distance L1 from the mounting surface of the electrode terminals 37a to 37d to the thermistor 20 is 0.05 mm, the temperature change detected by the thermistor 20 is When the temperature rises and when the temperature falls, it follows almost without delay. That is, when the distance L1 is 0.05 mm, there is almost no temperature difference between the temperature of the crystal vibrating piece 10 and the temperature detected by the thermistor 20 .
On the other hand, when the distance L1 is less than 0.05 mm, as the distance L1 becomes smaller to 0.04 mm and 0.03 mm, the temperature change detected by the thermistor 20 when the temperature of the crystal vibrating piece 10 drops A delay occurs in (temperature drop), and the temperature difference between the temperature of the crystal vibrating piece 10 and the temperature detected by the thermistor 20 increases.
This is presumably because the air stays in the recess 35 due to the reduction in the distance L1, and the heat insulating effect of the air warmed when the temperature rises inhibits the temperature drop of the thermistor 20. FIG.

これらにより、図4に示すように、距離L1が0.05mm以上の場合には、水晶振動子1の温度ヒステリシス(温度上昇時における周波数変移と、温度下降時における周波数変移とのずれ)の歩留まりが100%となっている。
一方、距離L1が0.05mm未満の場合には、水晶振動子1の温度ヒステリシスの歩留まりが100%に達せず、距離L1が0.04mm、0.03mmと小さくなるほど歩留まりが悪くなっている。
このような結果から、水晶振動子1は、距離L1を0.05mm以上とすることにより、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差を縮小することができる。
これにより、水晶振動子1は、良好な周波数温度特性を得ることができる。
As a result, as shown in FIG. 4, when the distance L1 is 0.05 mm or more, the yield of the temperature hysteresis of the crystal unit 1 (difference between the frequency shift when the temperature rises and the frequency shift when the temperature drops) is 100%.
On the other hand, when the distance L1 is less than 0.05 mm, the yield of the temperature hysteresis of the crystal unit 1 does not reach 100%, and the yield decreases as the distance L1 becomes smaller to 0.04 mm and 0.03 mm.
From these results, the crystal resonator 1 can reduce the temperature difference between the temperature of the crystal resonator element 10 and the temperature detected by the thermistor 20 by setting the distance L1 to 0.05 mm or more.
Thereby, the crystal oscillator 1 can obtain good frequency-temperature characteristics.

次に、水晶振動片10の温度変化時におけるサーミスター20の温度変化の追随性について、本願発明者は検証実験を行ったので、その結果について以下に説明する。
前述の図3及び図4の解析結果により、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差が殆どなかった距離L1=0.05mmにおいて、水晶振動片10の温度に対するサーミスター20で検出される温度の追随性について、実験を行った。
Next, the inventor of the present application conducted a verification experiment on the followability of the temperature change of the thermistor 20 when the temperature of the crystal vibrating piece 10 changes, and the results will be described below.
According to the analysis results of FIGS. 3 and 4 described above, at the distance L1=0.05 mm where there was almost no temperature difference between the temperature of the crystal vibrating piece 10 and the temperature detected by the thermistor 20, the temperature of the crystal vibrating piece 10 was measured. An experiment was conducted on the followability of the temperature detected by the mister 20 .

第1実施形態にかかる水晶振動子1を外部基板に実装し、外部基板に熱を加えていき、サーミスター20で検出される温度と、その時の水晶振動片10の温度とを比較し、温度差がどの程度あるのかを評価した。
まず、外部基板を29.0℃から32.0℃まで昇温させていった。そのとき、サーミスター20が0.1℃ステップで検出していった29.5℃から31.5℃までの各検出温度での、水晶振動片10の周波数を各々測定し、サーミスター20が検出した29.5℃の時の水晶振動片10の周波数を基準として、周波数偏差を求めた。
次に、外部基板を32.0℃から29.0℃まで降温させていった。そのとき、サーミスター20が0.1℃ステップで検出していった31.5℃から29.5℃までの各検出温度での、水晶振動片10の周波数を各々測定し、サーミスター20が昇温時に検出した29.5℃の時の水晶振動片10の周波数を基準として、周波数偏差を求めた。
それらが以下の表1である。
The crystal resonator 1 according to the first embodiment is mounted on an external substrate, heat is applied to the external substrate, and the temperature detected by the thermistor 20 is compared with the temperature of the crystal resonator element 10 at that time. Evaluate how much the difference is.
First, the temperature of the external substrate was raised from 29.0°C to 32.0°C. At that time, the frequency of the crystal vibrating piece 10 was measured at each detection temperature from 29.5° C. to 31.5° C. detected by the thermistor 20 in steps of 0.1° C., and the thermistor 20 Based on the detected frequency of the crystal vibrating piece 10 at 29.5° C., the frequency deviation was determined.
Next, the temperature of the external substrate was lowered from 32.0°C to 29.0°C. At that time, the frequency of the crystal vibrating piece 10 was measured at each detection temperature from 31.5° C. to 29.5° C. detected by the thermistor 20 in steps of 0.1° C., and the thermistor 20 The frequency deviation was obtained with reference to the frequency of the crystal vibrating piece 10 at 29.5° C. detected during the temperature rise.
They are in Table 1 below.

Figure 0007120406000001
Figure 0007120406000001

ここで、水晶振動片10は、ATカット型の水晶振動片であるため、その周波数温度特性は三次曲線を呈する。本願発明者は事前に測定しておいた水晶振動片10の周波数温度特性のデータに基づいて、サーミスター20が検出した各温度での水晶振動片10の周波数偏差から水晶振動片10の温度を算出した。
それらが以下の表2である。
Here, since the crystal vibrating piece 10 is an AT-cut crystal vibrating piece, its frequency-temperature characteristic exhibits a cubic curve. The inventor of the present application determined the temperature of the crystal vibrating piece 10 from the frequency deviation of the crystal vibrating piece 10 at each temperature detected by the thermistor 20 based on the data of the frequency-temperature characteristics of the crystal vibrating piece 10 measured in advance. Calculated.
They are in Table 2 below.

Figure 0007120406000002
Figure 0007120406000002

次に、表2からサーミスター20が検出した各温度におけるサーミスター20の検出温度と水晶振動片10の温度との温度差を算出した。
それらが以下の表3である。
Next, from Table 2, the temperature difference between the temperature detected by the thermistor 20 and the temperature of the crystal vibrating piece 10 at each temperature detected by the thermistor 20 was calculated.
They are in Table 3 below.

Figure 0007120406000003
Figure 0007120406000003

図5は、サーミスターの検出温度と水晶振動片の温度との温度差を示すグラフであり、表3の算出結果をグラフにしたものである。横軸はサーミスターが検出した温度(℃)を表し、縦軸はサーミスターの検出温度と水晶振動片の温度との温度差(℃)を表す。
サーミスター20の検出温度と水晶振動片10の温度との温度差dTは、-0.07℃以上0.00℃以下であることが分かった。つまり、この検証実験から水晶振動片10の温度に対するサーミスター20で検出される温度の追随性としては、
|dT|≦0.1(℃)を満たしていれば、良好な周波数温度特性を備えた振動デバイス(水晶振動子1)を得ることができることが分かった。
また、サーミスター20で検出される温度の追随性としての|dT|≦0.1(℃)は、図1のような第1実施形態の水晶振動子1の概略構成に限定されるものではなく、振動片と感温素子とが一つの収容部の中に一緒に収納された、所謂シングルシールタイプのパッケージを備えた振動デバイスにも適用できる。
FIG. 5 is a graph showing the temperature difference between the temperature detected by the thermistor and the temperature of the crystal vibrating piece, and is a graph of the calculation results in Table 3. In FIG. The horizontal axis represents the temperature (° C.) detected by the thermistor, and the vertical axis represents the temperature difference (° C.) between the temperature detected by the thermistor and the temperature of the crystal vibrating piece.
It was found that the temperature difference dT between the detected temperature of the thermistor 20 and the temperature of the crystal vibrating piece 10 is -0.07°C or more and 0.00°C or less. In other words, from this verification experiment, the followability of the temperature detected by the thermistor 20 to the temperature of the crystal vibrating piece 10 is as follows.
It has been found that if |dT|≦0.1 (° C.) is satisfied, it is possible to obtain a vibrating device (quartz oscillator 1) having good frequency-temperature characteristics.
Further, |dT|≦0.1 (° C.) as the temperature followability detected by the thermistor 20 is not limited to the schematic configuration of the crystal unit 1 of the first embodiment as shown in FIG. Instead, it can be applied to a vibrating device having a so-called single-seal type package in which a vibrating piece and a temperature-sensitive element are housed together in one housing.

また、水晶振動子1は、電極端子37a~37dの実装面から凹部35の底面36までの第1方向における距離L2が、0.3mm未満であることから、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差を縮小しつつ、薄型化を図ることができる。
これにより、水晶振動子1は、薄型化を図りつつ、良好な周波数温度特性を得ることができる。
Further, in the crystal oscillator 1, the distance L2 in the first direction from the mounting surface of the electrode terminals 37a to 37d to the bottom surface 36 of the recess 35 is less than 0.3 mm. It is possible to reduce the thickness while reducing the temperature difference from the temperature detected by 20 .
As a result, the crystal resonator 1 can be made thinner and have good frequency-temperature characteristics.

また、水晶振動子1は、サーミスター20の第1仮想中心線O1と水晶振動片10の第2仮想中心線O2との、第1方向における距離L3が、0.18mm以上0.32mm以下の範囲内であることから、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差を縮小しつつ、更に薄型化を図ることができる。
なお、上記距離L3が、0.18mm未満の場合には、(サーミスター20の更なる薄型化が当面困難であるという前提で)パッケージベース31の第1層31aの厚さが0.09mmよりも薄くなることになり、パッケージベース31の強度が問題となる。
また、上記距離L3が、0.32mmを超える場合には、水晶振動片10の温度とサーミスター20の検知する温度との温度差が拡大し、周波数温度特性が悪化することから、水晶振動子1の高精度化に対する対応が困難となる虞がある。
Further, in the crystal oscillator 1, the distance L3 in the first direction between the first imaginary center line O1 of the thermistor 20 and the second imaginary center line O2 of the crystal vibrating piece 10 is 0.18 mm or more and 0.32 mm or less. Since it is within the range, the temperature difference between the temperature of the crystal vibrating piece 10 and the temperature detected by the thermistor 20 can be reduced, and the thickness can be further reduced.
When the distance L3 is less than 0.18 mm, the thickness of the first layer 31a of the package base 31 is less than 0.09 mm (assuming that it is difficult to further reduce the thickness of the thermistor 20 for the time being). Also, the thickness of the package base 31 becomes thinner, and the strength of the package base 31 becomes a problem.
Further, when the distance L3 exceeds 0.32 mm, the temperature difference between the temperature of the crystal vibrating piece 10 and the temperature detected by the thermistor 20 increases, and the frequency-temperature characteristic deteriorates. There is a possibility that it will be difficult to deal with the high precision of 1.

また、水晶振動子1は、4つの電極端子37a~37dの内、電極端子37cが、平面視において他の電極端子37a,37b,37dよりも面積が大きくなるように突出部38を備え、突出部38の先端部が略半円状に形成されている(換言すれば、突出部38の輪郭に曲線が含まれている)。
このことから、水晶振動子1は、突出部38が電極端子37cの識別マークとして機能するとともに、面積が大きいこの電極端子37cが基点となり、水晶振動子1のセルフアライメント効果(水晶振動子1の外部基板へのハンダを介して取り付ける際の、リフロー実装時における自律的位置修復現象)を容易に引き出すことができる。
Further, the crystal oscillator 1 has a projecting portion 38 so that the electrode terminal 37c of the four electrode terminals 37a to 37d has a larger area than the other electrode terminals 37a, 37b, and 37d in plan view. The tip of the portion 38 is formed in a substantially semicircular shape (in other words, the profile of the projecting portion 38 includes a curved line).
For this reason, in the crystal oscillator 1, the protruding portion 38 functions as an identification mark for the electrode terminal 37c, and the electrode terminal 37c having a large area serves as a base point, resulting in a self-alignment effect of the crystal oscillator 1 (a self-alignment effect of the crystal oscillator 1). (Autonomous position restoration phenomenon during reflow mounting) when attaching to an external substrate via solder can be easily derived.

また、水晶振動子1は、電子素子が感温素子であることから、水晶振動片10の温度と感温素子の検知する温度との温度差を縮小しつつ、薄型化を図ることができる。 In addition, since the electronic element of the crystal resonator 1 is a temperature-sensitive element, it is possible to reduce the temperature difference between the temperature of the crystal vibrating piece 10 and the temperature detected by the temperature-sensitive element and to reduce the thickness of the crystal oscillator 1 .

また、水晶振動子1は、感温素子がサーミスター20であることから、サーミスター20の特性により周囲の温度を正確に検知することができる。なお、感温素子には、サーミスター20に代えて、測温用半導体を用いてもよく、測温用半導体の特性により周囲の温度を正確に検知することができる。測温用半導体としては、ダイオードまたはトランジスターが挙げられる。
詳述すると、ダイオードの場合には、ダイオードの順方向特性を利用し、ダイオードのアノード端子からカソード端子に一定電流を流しておいて、温度によって変化する順方向電圧を測定することによって温度を検知することができる。また、トランジスターの場合には、ベースとコレクター間を短絡し、コレクターとエミッター間をダイオードとして機能させることにより、上記と同様に温度を検知することができる。
水晶振動子1は、感温素子にダイオードまたはトランジスターを用いることにより、ノイズの重畳を低減することができる。
In addition, since the temperature sensing element of the crystal oscillator 1 is the thermistor 20, the temperature of the surroundings can be accurately detected by the characteristics of the thermistor 20. FIG. A temperature-measuring semiconductor may be used as the temperature-sensing element instead of the thermistor 20, and the ambient temperature can be accurately detected by the characteristics of the temperature-measuring semiconductor. Semiconductors for temperature measurement include diodes and transistors.
More specifically, in the case of a diode, using the forward characteristics of the diode, a constant current flows from the anode terminal to the cathode terminal of the diode, and the temperature is detected by measuring the forward voltage that changes with temperature. can do. In the case of a transistor, the temperature can be detected in the same manner as described above by short-circuiting the base and collector and making the collector and emitter function as a diode.
The crystal oscillator 1 can reduce superposition of noise by using a diode or a transistor as a temperature sensing element.

(変形例)
次に、第1実施形態の変形例について説明する。
図6は、第1実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図6(a)は、リッド側から見た平面図であり、図6(b)は、図6(a)のA-A線での断面図であり、図6(c)は、底面側から見た平面図である。
なお、第1実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Modification)
Next, a modified example of the first embodiment will be described.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a crystal oscillator of a modification of the first embodiment. 6(a) is a plan view seen from the lid side, FIG. 6(b) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6(a), and FIG. 6(c) is a bottom view. 1 is a plan view seen from .
In addition, the same reference numerals are given to the common parts with the first embodiment, detailed explanation is omitted, and the explanation will focus on the parts different from the first embodiment.

図6に示すように、変形例の水晶振動子2は、第1実施形態と比較して、サーミスター20の配置方向が異なる。
水晶振動子2は、サーミスター20の長手方向(電極21と電極22とを結ぶ方向)が、パッケージベース31の長手方向(紙面左右方向)と交差する(ここでは直交する)方向になるようにサーミスター20が配置されている。
As shown in FIG. 6, the crystal oscillator 2 of the modified example differs in the arrangement direction of the thermistor 20 from that of the first embodiment.
The crystal oscillator 2 is arranged so that the longitudinal direction of the thermistor 20 (the direction connecting the electrodes 21 and 22) intersects (here, perpendicularly to) the longitudinal direction of the package base 31 (horizontal direction on the paper surface). A thermistor 20 is arranged.

これにより、水晶振動子2は、第1実施形態の効果に加えて、傾向的に長手方向の反りが大きいとされているパッケージベース31の反りに伴うサーミスター20の固定強度(接合強度)の低下を低減することができる。
なお、上記変形例の構成は、以下の実施形態にも適用可能である。
As a result, in addition to the effects of the first embodiment, the crystal oscillator 2 has a lower fixing strength (bonding strength) of the thermistor 20 due to warpage of the package base 31, which tends to warp in the longitudinal direction. Decrease can be reduced.
It should be noted that the configuration of the modification described above can also be applied to the following embodiments.

(第2実施形態)
次に、振動デバイスとしての水晶振動子の他の構成について説明する。
図7は、第2実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図7(a)は、リッド側から見た平面図であり、図7(b)は、図7(a)のA-A線での断面図であり、図7(c)は、底面側から見た平面図である。
なお、第1実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second embodiment)
Next, another configuration of the crystal oscillator as a vibrating device will be described.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the crystal resonator of the second embodiment. 7(a) is a plan view seen from the lid side, FIG. 7(b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7(a), and FIG. 7(c) is a bottom side view. 1 is a plan view seen from .
In addition, the same reference numerals are given to the common parts with the first embodiment, detailed explanation is omitted, and the explanation will focus on the parts different from the first embodiment.

図7に示すように、第2実施形態の水晶振動子3は、第1実施形態と比較して、パッケージベース31及びリッド32の構成が異なる。
水晶振動子3は、パッケージベース31の第3層31cが除去され、代わりにリッド32との接合部材39が配置されている。
リッド32は、コバール、42アロイなどの金属を用いて、全周につば部32aが設けられたキャップ状に形成されている。
水晶振動子3は、リッド32のキャップ部分の膨らみにより、水晶振動片10を収容する内部空間Sが確保されている。
As shown in FIG. 7, the crystal resonator 3 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the package base 31 and the lid 32 .
In the crystal oscillator 3, the third layer 31c of the package base 31 is removed, and a bonding member 39 for connecting with the lid 32 is arranged instead.
The lid 32 is made of metal such as Kovar or 42 alloy and is formed into a cap shape having a flange portion 32a around the entire periphery.
The crystal resonator 3 has an internal space S for accommodating the crystal resonator element 10 due to the swelling of the cap portion of the lid 32 .

リッド32は、つば部32aがシームリング、ろう材、導電性接着剤などの導電性を有する接合部材39を介してパッケージベース31の第1主面33に接合されている。
これにより、リッド32は、パッケージベース31内の導通ビア、内部配線などを介して電極端子37cと電気的に接続され、シールド効果が発揮されている。
なお、リッド32は、接合部材39及びパッケージベース31の外側の角部に設けられた図示しないキャスタレーションに形成された導電膜を介して電極端子37cと電気的に接続されてもよい。
The lid 32 has a flange portion 32a joined to the first main surface 33 of the package base 31 via a conductive joining member 39 such as a seam ring, brazing material, or conductive adhesive.
As a result, the lid 32 is electrically connected to the electrode terminal 37c through conductive vias, internal wiring, and the like in the package base 31, thereby exhibiting a shielding effect.
The lid 32 may be electrically connected to the electrode terminal 37c through a conductive film formed on a castellation (not shown) provided at the outer corner of the joint member 39 and the package base 31 .

上述したように、第2実施形態の水晶振動子3は、パッケージベース31の第3層31cが除去されていることから、第1実施形態と比較してパッケージベース31の製造が容易となる。
なお、水晶振動子3は、シールドに支障がなければ、リッド32が電極端子37cと電気的に接続されていなくてもよい。これにより、接合部材39は、絶縁性のものでもよい。
As described above, since the third layer 31c of the package base 31 is removed from the crystal oscillator 3 of the second embodiment, the package base 31 is easier to manufacture than in the first embodiment.
Note that the lid 32 of the crystal oscillator 3 does not have to be electrically connected to the electrode terminals 37c as long as the shielding is not hindered. Accordingly, the joining member 39 may be an insulating one.

(電子機器)
次に、上述した振動デバイスを備えている電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図8は、電子機器としての携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話700は、上記各実施形態及び変形例で述べた振動デバイスとしての水晶振動子を備えている。
図8に示す携帯電話700は、上述した水晶振動子(1~3のいずれか)を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置701、複数の操作ボタン702、受話口703、及び送話口704を備えて構成されている。なお、携帯電話の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプの形態でもよい。
(Electronics)
Next, a mobile phone will be described as an example of an electronic device equipped with the vibration device described above.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a mobile phone as an electronic device.
A mobile phone 700 includes a crystal oscillator as the vibration device described in each of the above embodiments and modifications.
A mobile phone 700 shown in FIG. 8 uses the crystal oscillator (any one of 1 to 3) described above as a timing device such as a reference clock oscillation source, and further includes a liquid crystal display device 701, a plurality of operation buttons 702, and a receiver. It is configured with a mouth 703 and a mouthpiece 704 . The form of the mobile phone is not limited to the illustrated type, and may be a so-called smartphone type form.

上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、ゲーム機器、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類、フライトシミュレーターなどを含む電子機器のタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態及び変形例で説明した効果が奏され、優れた性能を発揮する電子機器を提供することができる。 Vibration devices such as the above-mentioned crystal oscillators are not limited to the above-mentioned mobile phones, but also electronic books, personal computers, televisions, digital still cameras, video cameras, video recorders, navigation devices, pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations. , videophones, POS terminals, game devices, medical devices (e.g., electronic thermometers, blood pressure gauges, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), fish finders, various measuring devices, instruments, flights It is possible to provide an electronic device that can be suitably used as a timing device for electronic devices including simulators, etc., and that exhibits the effects described in the above embodiments and modifications in any case, and exhibits excellent performance. can.

(移動体)
次に、上述した振動デバイスを備えている移動体として、自動車を一例に挙げて説明する。
図9は、移動体としての自動車を示す模式斜視図である。
自動車800は、上記各実施形態及び変形例で述べた振動デバイスとしての水晶振動子を備えている。
自動車800は、上述した水晶振動子(1~3のいずれか)を、例えば、搭載されている各種電子制御式装置(例えば、電子制御式燃料噴射装置、電子制御式ABS装置、電子制御式一定速度走行装置など)の基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用いている。
これによれば、自動車800は、上記水晶振動子を備えていることから、上記各実施形態及び変形例で説明した効果が奏され、優れた性能を発揮することができる。
(moving body)
Next, an automobile will be described as an example of a moving body equipped with the vibration device described above.
FIG. 9 is a schematic perspective view showing an automobile as a moving object.
The automobile 800 includes a crystal oscillator as the vibration device described in each of the above embodiments and modifications.
The automobile 800 uses the above-described crystal oscillator (any one of 1 to 3), for example, various electronically controlled devices (for example, an electronically controlled fuel injection device, an electronically controlled ABS device, an electronically controlled constant It is used as a timing device such as a reference clock oscillation source for a speed running device, etc.
According to this, since the automobile 800 is provided with the above-described crystal oscillator, the effects described in the above-described embodiments and modifications can be exhibited, and excellent performance can be exhibited.

上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記自動車800に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態及び変形例で説明した効果が奏され、優れた性能を発揮する移動体を提供することができる。 Oscillating devices such as the above-described crystal oscillators are not limited to the automobile 800, but are used for timing reference clock oscillation sources of moving bodies including self-propelled robots, self-propelled carrier equipment, trains, ships, airplanes, artificial satellites, and the like. It is possible to provide a moving body that can be suitably used as a device, and in which case, the effects described in the above embodiments and modified examples are exhibited, and that exhibits excellent performance.

なお、水晶振動子の振動片の形状は、図示した平板状のタイプに限定されるものではなく、中央部が厚く周辺部が薄いタイプ(例えば、コンベックスタイプ、ベベルタイプ、メサタイプ)、逆に中央部が薄く周辺部が厚いタイプ(例えば、逆メサタイプ)などでもよく、音叉型形状でもよい。 The shape of the vibrating bar of the crystal oscillator is not limited to the flat plate type shown in the figure, but rather a type with a thick central portion and a thin peripheral portion (e.g., convex type, bevel type, or mesa type). A type with a thin portion and a thick peripheral portion (for example, an inverted mesa type) may be used, or a tuning fork shape may be used.

なお、振動片の材料としては、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li247)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体、またはシリコン(Si)などの半導体でもよい。
また、厚みすべり振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動でもよい。
The material of the vibrating piece is not limited to crystal, but may be lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), or zirconium titanate. A piezoelectric material such as lead acid (PZT), zinc oxide (ZnO), aluminum nitride (AlN), or a semiconductor such as silicon (Si) may be used.
Further, the driving method of the thickness-shear vibration may be electrostatic driving using Coulomb force instead of the piezoelectric effect of the piezoelectric body.

1,2,3…振動デバイスとしての水晶振動子、10…振動片としての水晶振動片、11…振動部、12…基部、13…一方の主面、14…他方の主面、15,16…励振電極、15a,16a…引き出し電極、20…電子素子としての感温素子の一例としてのサーミスター、21,22…電極、30…パッケージ、31…基板としてのパッケージベース、31a…第1層、31b…第2層、31c…第3層、32…リッド、32a…つば部、33…第1主面、33a,33b…内部端子、34…第2主面、35…凹部、36…底面、36a,36b…電極パッド、37a,37b,37c,37d…電極端子、38…突出部、39…接合部材、40…導電性接着剤、41…接合部材、61…発振回路、62…電源、63…A/D変換回路、64…温度補償回路、70…ICチップ、700…電子機器としての携帯電話、701…液晶表示装置、702…操作ボタン、703…受話口、704…送話口、800…移動体としての自動車、S…内部空間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 3... Crystal oscillator as a vibration device, 10... Crystal vibration piece as a vibration piece, 11... Vibration part, 12... Base part, 13... One main surface, 14... The other main surface, 15, 16 Excitation electrodes 15a, 16a Extraction electrodes 20 Thermistors as an example of temperature sensing elements as electronic elements 21, 22 Electrodes 30 Packages 31 Package bases as substrates 31a First layer , 31b... second layer, 31c... third layer, 32... lid, 32a... collar portion, 33... first main surface, 33a, 33b... internal terminal, 34... second main surface, 35... concave portion, 36... bottom surface , 36a, 36b... electrode pads, 37a, 37b, 37c, 37d... electrode terminals, 38... protrusions, 39... joining members, 40... conductive adhesives, 41... joining members, 61... oscillation circuits, 62... power supplies, 63...A/D conversion circuit 64...Temperature compensation circuit 70...IC chip 700...Mobile phone as an electronic device 701...Liquid crystal display device 702...Operation button 703...Earpiece 704...Mouthpiece 800... Automobile as a moving body, S... Interior space.

Claims (11)

振動片と、
両端部に電極を備えたサーミスタと、
セラミック系の絶縁性材料からなり、互いに表裏の関係にある第1主面と第2主面、
よび、前記第2主面側に開口を有し前記1主面側に向かって凹んでいる凹部を備え、平面
視で略矩形である絶縁基板と、を備え、
前記振動片は、前記絶縁基板の前記第1主面側に搭載され、
前記凹部は、底面、および、前記開口と前記底面とを繋いでいる側面を備え
前記底面には、一対の電極パッドが設けられており、
前記サーミスタは、前記凹部内において、前記側面と離間し、且つ、平面視で、前記両
端部の電極の一方と前記一対の電極パッドの一方とが重なり、前記両端部の電極の他方と
前記一対の電極パッドの他方とが重なるように配置されており、
前記両端部の電極と前記一対の電極パッドは、接合部材を介して接合されており、
平面視で前記一対の電極パッドが並ぶ方向である第1方向に対して直交する第2方向に
おける前記サーミスタと前記側面との間の前記凹部の底面、前記サーミスタの表面の前記
接合部材が塗布されていない部分、および、前記接合部材の表面は、前記凹部内の大気に
露出しており、
前記絶縁基板には、前記第2主面側からの平面視で前記略矩形の隅部に、前記振動片ま
たは前記サーミスタと接続されている電極端子が設けられており
記電極端子の実装面から前記サーミスタまでの、前記第1主面と直交する第3方向に
おける距離が0.05mm以上であり、且つ、
前記電極端子の前記実装面から前記凹部の前記底面までの前記第3方向における距離が
、0.3mm未満であり、
前記振動片は、平面視における中央部の前記第3方向の厚さが、平面視で前記中央部を
囲んでいる周辺部の前記第3方向の厚さよりも小さいことを特徴とする振動デバイス。
a vibrating piece;
a thermistor with electrodes at both ends;
A first main surface and a second main surface which are made of a ceramic-based insulating material and are in a front-back relationship with each other, and
and an insulating substrate that has an opening on the second main surface side and is recessed toward the first main surface side, and is substantially rectangular in plan view ,
The vibrating reed is mounted on the first main surface side of the insulating substrate,
The recess has a bottom surface and a side surface connecting the opening and the bottom surface ,
A pair of electrode pads are provided on the bottom surface ,
The thermistor is spaced apart from the side surface in the concave portion , and in a plan view, one of the electrodes on both ends and one of the pair of electrode pads overlap each other, and the other of the electrodes on both ends overlaps the one of the pair of electrode pads. It is arranged so that the other of the pair of electrode pads overlaps,
The electrodes at both ends and the pair of electrode pads are joined via a joining member,
The bottom surface of the recess between the thermistor and the side surface in a second direction perpendicular to the first direction in which the pair of electrode pads are arranged in plan view, and the joining member on the surface of the thermistor The uncoated portion and the surface of the bonding member are exposed to the atmosphere in the recess ,
The insulating substrate is provided with electrode terminals connected to the vibrating reed or the thermistor at corners of the substantially rectangular shape in a plan view from the second main surface side ,
The distance from the mounting surface of the electrode terminal to the thermistor in a third direction orthogonal to the first main surface is 0.05 mm or more, and
a distance in the third direction from the mounting surface of the electrode terminal to the bottom surface of the recess is less than 0.3 mm;
The thickness of the center portion of the resonator element in the third direction in plan view is the same as that of the center portion in plan view.
A vibrating device characterized in that the thickness in the third direction is smaller than the thickness of the surrounding peripheral portion.
請求項1において、
前記サーミスタの前記第3方向における中心を通り、前記第1主面に沿って延びる第1
仮想中心線と、前記振動片の前記第3方向における中心を通り、前記第1主面に沿って延
びる第2仮想中心線との、前記第3方向における距離が、0.18mm以上0.32mm
以下の範囲内であることを特徴とする振動デバイス。
In claim 1,
A first main surface passing through the center of the thermistor in the third direction and extending along the first main surface
The distance in the third direction between the virtual center line and the second virtual center line passing through the center of the vibrating bar in the third direction and extending along the first main surface is 0.18 mm or more and 0.32 mm.
A vibrating device characterized by being within the following range.
請求項1または請求項2において、In claim 1 or claim 2,
前記絶縁基板は、前記第1主面と前記第2主面を有する第1基板部、前記第1主面側にThe insulating substrate includes a first substrate portion having the first main surface and the second main surface,
配置され、前記第1主面を底面とする凹所を構成している枠状の第2基板部、および、前a frame-shaped second substrate portion which is disposed and forms a recess having the first main surface as a bottom surface;
記第2主面側に配置され、前記第2主面を底面とする前記凹部を構成している孔部を有すa hole disposed on the second main surface side and forming the recess having the second main surface as a bottom surface;
る第3基板部を備え、a third substrate portion that
前記第1基板部、前記第2基板部、および前記第3基板部がセラミック系の絶縁性材料The first substrate portion, the second substrate portion, and the third substrate portion are made of a ceramic-based insulating material.
からなり、consists of
前記振動片は、前記凹所内に搭載されていることを特徴とする振動デバイス。A vibrating device, wherein the vibrating reed is mounted in the recess.
請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、In any one of claims 1 to 3,
前記第1方向は、前記略矩形の長辺に沿っており、The first direction is along the long sides of the substantially rectangular shape,
前記凹部の前記開口は、前記第1方向における寸法が、前記第2方向における寸法よりThe opening of the recess has a dimension in the first direction greater than a dimension in the second direction.
も大きいことを特徴とする特徴とする振動デバイス。is large.
請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、In any one of claims 1 to 3,
前記第1方向は、前記略矩形の短辺に沿っており、The first direction is along the short sides of the substantially rectangular shape,
前記凹部の前記開口は、前記第1方向における寸法が、前記第2方向における寸法よりThe opening of the recess has a dimension in the first direction greater than a dimension in the second direction.
も大きいことを特徴とする特徴とする振動デバイス。is large.
請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記電極端子は、前記略矩形の一方の長辺側に配置された第1電極端子および第2電極
端子と、前記略矩形の他方の長辺側に配置された第3電極端子および第4電極端子とを含

前記第1電極端子は、平面視において、前記第2電極端子側に突出した突出部を備え、
前記第1電極端子と前記第2電極端子との間の距離は、前記第3電極端子と前記第4電
極端子との間の距離よりも短いことを特徴とする振動デバイス。
In any one of claims 1 to 5,
The electrode terminal includes a first electrode terminal and a second electrode arranged on one long side of the substantially rectangular shape.
a terminal, and a third electrode terminal and a fourth electrode terminal arranged on the other long side of the substantially rectangular shape.
Mi ,
The first electrode terminal has a protruding portion that protrudes toward the second electrode terminal in a plan view,
The distance between the first electrode terminal and the second electrode terminal is equal to the distance between the third electrode terminal and the fourth electrode terminal.
A vibrating device characterized by being shorter than the distance between the pole terminals.
請求項6において、
前記突出部の輪郭に曲線が含まれていることを特徴とする振動デバイス。
In claim 6,
A vibrating device, wherein a contour of the protrusion includes a curved line.
請求項1ないし請求項のいずれか一項において、
前記電極端子が取り付けられる外部基板の温度が29.0℃以上、32.0℃以下のと
き、
前記振動片の温度と前記サーミスタで検出される温度との温度差dTが、
|dT|≦0.1(℃)
を満たすことを特徴とする振動デバイス。
In any one of claims 1 to 7 ,
When the temperature of the external substrate to which the electrode terminals are attached is 29.0° C. or higher and 32.0° C. or lower,
A temperature difference dT between the temperature of the vibrating piece and the temperature detected by the thermistor is
|dT|≦0.1 (° C.)
A vibrating device characterized by satisfying
請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴
とする電子機器。
An electronic device comprising the vibration device according to any one of claims 1 to 8 .
請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
前記振動片と電気的に接続された発振回路と、
前記サーミスタからの出力信号をA/D変換するA/D変換回路と、を備えていること
を特徴とする電子機器。
a vibration device according to any one of claims 1 to 8 ;
an oscillation circuit electrically connected to the vibrating bar;
and an A/D conversion circuit that A/D converts an output signal from the thermistor.
請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴
とする移動体。
A moving object comprising the vibration device according to any one of claims 1 to 8 .
JP2021123134A 2020-10-06 2021-07-28 Vibration device, electronic equipment and moving object Active JP7120406B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021123134A JP7120406B2 (en) 2020-10-06 2021-07-28 Vibration device, electronic equipment and moving object
JP2022123794A JP7501577B2 (en) 2020-10-06 2022-08-03 Vibration devices, electronic devices and mobile devices
JP2024091315A JP7740431B2 (en) 2020-10-06 2024-06-05 Vibration devices, electronic devices and mobile devices

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020169114A JP6923059B2 (en) 2018-10-18 2020-10-06 Vibration devices, electronic devices and mobiles
JP2021123134A JP7120406B2 (en) 2020-10-06 2021-07-28 Vibration device, electronic equipment and moving object

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020169114A Division JP6923059B2 (en) 2018-10-18 2020-10-06 Vibration devices, electronic devices and mobiles

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022123794A Division JP7501577B2 (en) 2020-10-06 2022-08-03 Vibration devices, electronic devices and mobile devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021177660A JP2021177660A (en) 2021-11-11
JP7120406B2 true JP7120406B2 (en) 2022-08-17

Family

ID=78409644

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021123134A Active JP7120406B2 (en) 2020-10-06 2021-07-28 Vibration device, electronic equipment and moving object
JP2022123794A Active JP7501577B2 (en) 2020-10-06 2022-08-03 Vibration devices, electronic devices and mobile devices
JP2024091315A Active JP7740431B2 (en) 2020-10-06 2024-06-05 Vibration devices, electronic devices and mobile devices

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022123794A Active JP7501577B2 (en) 2020-10-06 2022-08-03 Vibration devices, electronic devices and mobile devices
JP2024091315A Active JP7740431B2 (en) 2020-10-06 2024-06-05 Vibration devices, electronic devices and mobile devices

Country Status (1)

Country Link
JP (3) JP7120406B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7120406B2 (en) * 2020-10-06 2022-08-17 セイコーエプソン株式会社 Vibration device, electronic equipment and moving object
CN116007778B (en) * 2022-12-30 2026-02-27 广东惠伦晶体科技股份有限公司 A device and circuit for verifying the temperature rise characteristics of a TSX thermistor.
WO2025047695A1 (en) * 2023-08-30 2025-03-06 京セラ株式会社 Piezoelectric device
JP7743655B1 (en) 2024-04-26 2025-09-24 日本電波工業株式会社 Crystal unit with built-in temperature sensor
JP7780679B2 (en) * 2024-04-26 2025-12-04 日本電波工業株式会社 crystal oscillator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273680A (en) 2002-03-18 2003-09-26 Seiko Epson Corp Manufacturing method of piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrating reed and piezoelectric device
JP2012142691A (en) 2010-12-28 2012-07-26 Kyocera Crystal Device Corp Piezoelectric device
JP2012253630A (en) 2011-06-03 2012-12-20 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration element, piezoelectric transducer, electronic device, and electronic apparatus
JP2013106054A (en) 2011-11-10 2013-05-30 Daishinku Corp Piezoelectric device
WO2014077278A1 (en) 2012-11-16 2014-05-22 株式会社 大真空 Piezoelectric vibration device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6362700B1 (en) 1997-10-31 2002-03-26 Cts Corporation Temperature controlled compensated oscillator
JP5240286B2 (en) 2010-12-15 2013-07-17 Tdk株式会社 Chip thermistor and chip thermistor manufacturing method
JP2013102315A (en) 2011-11-08 2013-05-23 Seiko Epson Corp Piezoelectric device and electronic apparatus
JP2014135423A (en) 2013-01-11 2014-07-24 Panasonic Corp Ceramic electronic component
JP6282800B2 (en) 2013-02-26 2018-02-21 京セラ株式会社 Crystal oscillator
JP2014175998A (en) 2013-03-12 2014-09-22 Kyocera Crystal Device Corp Crystal oscillator
JP2015139079A (en) 2014-01-22 2015-07-30 日本電波工業株式会社 crystal device
JP7120406B2 (en) 2020-10-06 2022-08-17 セイコーエプソン株式会社 Vibration device, electronic equipment and moving object

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273680A (en) 2002-03-18 2003-09-26 Seiko Epson Corp Manufacturing method of piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrating reed and piezoelectric device
JP2012142691A (en) 2010-12-28 2012-07-26 Kyocera Crystal Device Corp Piezoelectric device
JP2012253630A (en) 2011-06-03 2012-12-20 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration element, piezoelectric transducer, electronic device, and electronic apparatus
JP2013106054A (en) 2011-11-10 2013-05-30 Daishinku Corp Piezoelectric device
WO2014077278A1 (en) 2012-11-16 2014-05-22 株式会社 大真空 Piezoelectric vibration device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024107115A (en) 2024-08-08
JP2022140662A (en) 2022-09-26
JP7501577B2 (en) 2024-06-18
JP2021177660A (en) 2021-11-11
JP7740431B2 (en) 2025-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12278615B2 (en) Resonator device, electronic device, and moving object
JP7120406B2 (en) Vibration device, electronic equipment and moving object
CN104601136B (en) Encapsulation, vibration device, oscillator, electronic equipment and moving body
US20160197594A1 (en) Resonator device, electronic apparatus and moving object
JP2014107778A (en) Vibration device, electronic apparatus and mobile body
US20150381184A1 (en) Composite electronic component, oscillator, electronic apparatus, and mobile object
JP2016129288A (en) Electronic device, electronic apparatus and mobile
JP2013146004A (en) Vibration device and electronic apparatus
JP2013070312A (en) Vibration device and electronic apparatus
JP6780688B2 (en) Vibration devices, electronic devices and mobiles
JP6923059B2 (en) Vibration devices, electronic devices and mobiles
JP2016127437A (en) Electronic device, electronic apparatus and mobile
JP6635151B2 (en) Vibration device and electronic equipment
JP2016027737A (en) Vibration device and electronic equipment
JP2017017569A (en) Vibrating piece, vibrating device, electronic device and moving object
JP6816813B2 (en) Vibration devices and electronic devices
JP2017135747A (en) Vibration device and electronic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210826

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210826

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210915

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20211108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7120406

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150