JP2013219539A - Temperature compensation type piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として移動体通信機器等に用いられる温度補償型圧電発振器に関する。特に、圧電振動片と集積回路素子との温度差を改善した温度補償型圧電発振器に関する。 The present invention relates to a temperature-compensated piezoelectric oscillator mainly used for mobile communication devices and the like. In particular, the present invention relates to a temperature compensated piezoelectric oscillator in which a temperature difference between a piezoelectric vibrating piece and an integrated circuit element is improved.
圧電振動片の周波数温度特性を補償した温度補償型圧電発振器（ＴＣＸＯ）は、周波数安定度を必要とする携帯電話等に広く用いられている。ＴＣＸＯは、可変容量素子等を用いて温度変化に応じて発振回路の負荷容量を可変させるようにした圧電発振器である。ＴＣＸＯは、温度センサで温度変動を計測する。そして、ＴＣＸＯは、温度変動による圧電振動片の周波数変化に対して、発振回路の負荷容量を制御し、圧電振動片の周波数変化を相殺して補償する。近年では、圧電発振器の小型化の要求に伴い、温度センサ及び可変容量を含めて発振回路は１チップＩＣ化されている。 A temperature-compensated piezoelectric oscillator (TCXO) that compensates for the frequency temperature characteristics of a piezoelectric vibrating piece is widely used in cellular phones and the like that require frequency stability. The TCXO is a piezoelectric oscillator that uses a variable capacitance element or the like to vary the load capacitance of the oscillation circuit according to a temperature change. TCXO measures temperature fluctuations with a temperature sensor. Then, the TCXO controls the load capacity of the oscillation circuit to compensate for the frequency change of the piezoelectric vibrating piece by temperature fluctuation, and cancels the frequency change of the piezoelectric vibrating piece to compensate. In recent years, with a demand for miniaturization of a piezoelectric oscillator, an oscillation circuit including a temperature sensor and a variable capacitor has been made into a one-chip IC.
特許文献１に開示される温度補償型発振器は、起動又は温度変化から所定の周波数変化量で安定するまでの時間を短縮している。特許文献１の温度補償型発振器は、圧電振動片と、圧電振動片の温度補償を行う集積回路素子と、圧電振動片及び集積回路素子を収容するパッケージと、パッケージを封止する蓋体と、を備えている。パッケージは、長方形環状の枠部が基板部の両主面に一体で形成されたＨ型構造をしており、圧電振動片用の接続パッドが一方の凹部（上側）の底面に設けられている。また、集積回路素子を搭載用の接続パッドが他方の凹部（下側）の底面に設けられている。接続パッドは、パッケージに設けられた内部配線により、外部接続端子に接続している。 The temperature-compensated oscillator disclosed in Patent Document 1 shortens the time from startup or temperature change until it stabilizes at a predetermined frequency change amount. The temperature compensated oscillator of Patent Document 1 includes a piezoelectric vibrating piece, an integrated circuit element that performs temperature compensation of the piezoelectric vibrating piece, a package that houses the piezoelectric vibrating piece and the integrated circuit element, a lid that seals the package, It has. The package has an H-shaped structure in which a rectangular ring-shaped frame part is integrally formed on both main surfaces of the substrate part, and a connection pad for a piezoelectric vibrating piece is provided on the bottom surface of one recess (upper side). . In addition, a connection pad for mounting the integrated circuit element is provided on the bottom surface of the other recess (lower side). The connection pads are connected to external connection terminals by internal wiring provided in the package.
温度補償型発振器に加わる熱は、一般に、温度補償型発振器の周辺の外気よりも、温度補償型発振器が実装されたプリント基板等からの方が大きい。プリント基板等に発生する熱源（例えばパワートランジスタ）は、温度補償型発振器に対してどこに配置されるかが一定ではない。このため、プリント基板等から加わる熱が、圧電振動片に伝わるタイミングと集積回路素子内の温度センサに伝わるタイミングとが異なることが多い。これでは、圧電振動片の実際の温度変化と温度センサの計測する温度とに差異が生じてしまう。このため、圧電振動片の周波数変化が十分に補償できないことがある。 The heat applied to the temperature compensated oscillator is generally greater from a printed circuit board or the like on which the temperature compensated oscillator is mounted than outside air around the temperature compensated oscillator. A heat source (for example, a power transistor) generated on a printed circuit board or the like is not constant where the heat source is disposed with respect to the temperature compensated oscillator. For this reason, the timing at which heat applied from a printed circuit board or the like is transmitted to the piezoelectric vibrating piece is often different from the timing at which it is transmitted to the temperature sensor in the integrated circuit element. This causes a difference between the actual temperature change of the piezoelectric vibrating piece and the temperature measured by the temperature sensor. For this reason, the frequency change of the piezoelectric vibrating piece may not be sufficiently compensated.
そこで、本発明は、プリント基板等から加わる熱が、圧電振動片に伝わるタイミングと、集積回路素子内の温度センサに伝わるタイミングとの差をできるだけ小さくする温度補償型発振器を提供する。 Accordingly, the present invention provides a temperature compensated oscillator that minimizes the difference between the timing at which heat applied from a printed circuit board or the like is transmitted to a piezoelectric vibrating piece and the timing at which it is transmitted to a temperature sensor in an integrated circuit element.
第１の観点の温度補償型圧電発振器は、一対の励振電極と、前記励振電極からそれぞれ引き出された一対の引出電極とが形成された圧電振動素子と、温度を感知する温度センサ、圧電振動素子の温度による周波数変化を補償する温度補償回路、および圧電振動素子と協働して電圧制御型発振器を形成する電圧制御型発振回路を有する集積回路素子と、圧電振動素子及び集積回路素子を収容し、実装端子を有するパッケージと、実装端子が形成された反対側でパッケージの開口部を封止する蓋体と、を備える。そして、実装端子から集積回路素子までの距離と実装端子から引出電極までの距離とが等しい。 A temperature compensated piezoelectric oscillator according to a first aspect includes a piezoelectric vibration element in which a pair of excitation electrodes and a pair of extraction electrodes respectively extracted from the excitation electrodes are formed, a temperature sensor for sensing temperature, and a piezoelectric vibration element A temperature compensation circuit that compensates for a frequency change due to a temperature of the semiconductor device, an integrated circuit element having a voltage controlled oscillation circuit that forms a voltage controlled oscillator in cooperation with the piezoelectric oscillation element, and the piezoelectric oscillation element and the integrated circuit element are accommodated And a package having mounting terminals, and a lid for sealing the opening of the package on the opposite side where the mounting terminals are formed. The distance from the mounting terminal to the integrated circuit element is equal to the distance from the mounting terminal to the extraction electrode.
第２の観点の温度補償型圧電発振器は、第１の観点において、パッケージが、圧電振動素子及び集積回路素子を同一キャビティ内に収納する。
第３の観点の温度補償型圧電発振器は、第１の観点において、パッケージが、圧電振動素子及び集積回路素子を別々のキャビティ内に収納する。
In a temperature-compensated piezoelectric oscillator according to a second aspect, in the first aspect, the package houses the piezoelectric vibration element and the integrated circuit element in the same cavity.
In a temperature compensated piezoelectric oscillator according to a third aspect, in the first aspect, the package houses the piezoelectric vibration element and the integrated circuit element in separate cavities.
第４の観点の温度補償型圧電発振器は、第３の観点において、パッケージが、圧電振動素子が配置されている第１面と集積回路素子が配置されている第２面とを有しており、集積回路素子は、アンダーフィルで充填される。 According to a fourth aspect of the temperature-compensated piezoelectric oscillator, in the third aspect, the package has a first surface on which the piezoelectric vibration element is disposed and a second surface on which the integrated circuit element is disposed. The integrated circuit element is filled with underfill.
第５の観点の温度補償型圧電発振器は、第１の観点から第４の観点において、圧電振動素子が、両主面を有する長方形状の圧電片であり、励振電極は、両主面にそれぞれ長方形状に形成され、引出電極が所定の幅で励振電極の長辺の中央から圧電片の長辺の中央まで引き出されていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the temperature compensated piezoelectric oscillator, in any one of the first to fourth aspects, the piezoelectric vibration element is a rectangular piezoelectric piece having both principal surfaces, and the excitation electrode is provided on each of the principal surfaces. The extraction electrode is formed in a rectangular shape with a predetermined width and is extracted from the center of the long side of the excitation electrode to the center of the long side of the piezoelectric piece.
第６の観点の温度補償型圧電発振器は、第５の観点に記載の温度補償型圧電発振器において、引出電極の長辺方向の幅が圧電振動素子の半分以上であり、パッケージが圧電振動素子を載置する台座を有し、台座の長辺方向の長さは、引出電極の長辺方向の幅と同等である。 A temperature-compensated piezoelectric oscillator according to a sixth aspect is the temperature-compensated piezoelectric oscillator according to the fifth aspect, wherein the width of the extraction electrode in the long side direction is more than half that of the piezoelectric vibrating element, and the package includes the piezoelectric vibrating element. It has a pedestal to be placed, and the length of the pedestal in the long side direction is equal to the width of the extraction electrode in the long side direction.
本発明の温度補償型発振器によれば、熱源部品がプリント基板のどの位置にあっても、熱源部品から発生する熱が圧電振動片に伝わるタイミングと、集積回路素子内の温度センサに伝わるタイミングとを近づけることができる。このため、本発明の温度補償型発振器は、周波数ドリフトが生じにくくなる。したがって、プリント基板の熱源部品の位置にかかわらず、正確な温度補償が可能となる温度補償型発振器を提供できる。 According to the temperature compensated oscillator of the present invention, regardless of the position of the heat source component on the printed circuit board, the timing at which the heat generated from the heat source component is transmitted to the piezoelectric vibrating piece, the timing at which the heat source component is transmitted to the temperature sensor in the integrated circuit element, Can be brought closer. For this reason, the temperature compensated oscillator of the present invention is less likely to cause frequency drift. Therefore, it is possible to provide a temperature-compensated oscillator that enables accurate temperature compensation regardless of the position of the heat source component on the printed circuit board.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るＴＣＸＯ１００の構造を示す概略断面図、図２は、ＴＣＸＯ１００の回路構成を示すブロック図である。なお、図１は、説明し易いように集積回路素子４０の周囲に形成される保護樹脂（アンダーフィル）を図示していない。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a TCXO 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the circuit configuration of the TCXO 100. Note that FIG. 1 does not show the protective resin (underfill) formed around the integrated circuit element 40 for easy explanation.
ＴＣＸＯ１００は、周波数温度特性が良好なＡＴカットの圧電振動片（以下は、ＡＴカット振動片３０と称する。）と、集積回路素子４０とを備えている。さらに、ＴＣＸＯ１００は、ＡＴカット振動片３０及び集積回路素子４０を収容するＨ型パッケージＰＫＨと、該Ｈ型パッケージＰＫＨの一方の開口部を封止する蓋体２０と、を備えている。 The TCXO 100 includes an AT-cut piezoelectric vibrating piece (hereinafter, referred to as an AT-cut vibrating piece 30) having good frequency-temperature characteristics, and an integrated circuit element 40. The TCXO 100 further includes an H-type package PKH that houses the AT-cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40, and a lid 20 that seals one opening of the H-type package PKH.
蓋体２０は、後述するＨ型パッケージＰＫＨに形成された第１キャビティ１４を塞ぐために長方形状に形成されている。 The lid 20 is formed in a rectangular shape so as to close the first cavity 14 formed in the H-type package PKH described later.
ＡＴカット振動片３０は、水晶材を母材として形成されている。ＡＴカット振動片３０は、主面（ＹＺ面）が水晶材の結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。このため、ＡＴカット振動片３０の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。同様に、ＴＣＸＯ１００の長手方向をＸ軸方向、高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。 The AT cut vibrating piece 30 is formed using a quartz material as a base material. The AT-cut vibrating piece 30 has a main surface (YZ plane) inclined with respect to the Y axis of the crystal axis (XYZ) of the crystal material by 35 degrees 15 minutes from the Z axis to the Y axis direction with the X axis as the center. For this reason, the new tilted axes are used as the Y ′ axis and the Z ′ axis with reference to the axial direction of the AT cut vibrating piece 30. Similarly, the longitudinal direction of the TCXO 100 will be described as the X-axis direction, the height direction as the Y′-axis direction, and the direction perpendicular to the X and Y′-axis directions as the Z′-axis direction.
Ｈ型パッケージＰＫＨは、複数枚のセラミックシートが積層されて形成されている。Ｈ型パッケージＰＫＨは、Ｈ型パッケージＰＫＨの一方の主面に凹部があり第１キャビティ１４が形成されており、他方の主面にも凹部があり第２キャビティ１５が形成されている。そのためＨ型パッケージＰＫＨの断面がＨ形状である。第１キャビティ１４の底面には、ＡＴカット振動片３０を接続する第１接続端子１１が形成されている。第２キャビティ１５の底面には、集積回路素子４０を接続する第２接続端子１２が形成されている。また、第１接続端子１１と第２接続端子１２との間を導通する内部配線１７が形成されている。 The H-type package PKH is formed by laminating a plurality of ceramic sheets. The H-type package PKH has a concave portion on one main surface of the H-type package PKH to form a first cavity 14, and has a concave portion on the other main surface to form a second cavity 15. Therefore, the cross section of the H-type package PKH is H-shaped. A first connection terminal 11 for connecting the AT cut vibrating piece 30 is formed on the bottom surface of the first cavity 14. A second connection terminal 12 for connecting the integrated circuit element 40 is formed on the bottom surface of the second cavity 15. In addition, an internal wiring 17 that conducts between the first connection terminal 11 and the second connection terminal 12 is formed.
また、Ｈ型パッケージＰＫＨの天井面には、封止用の蓋体２０が接合材１８で接合される。接合する際には、第１キャビティ１４と蓋体２０とでＡＴカット振動片３０を気密封止される。なお、気密封止する際は、第１キャビティ１４内部を真空にするか、内部に不活性ガスを封入して封止する。 In addition, a sealing lid 20 is bonded to the ceiling surface of the H-type package PKH with a bonding material 18. When joining, the AT-cut vibrating piece 30 is hermetically sealed by the first cavity 14 and the lid 20. In the airtight sealing, the inside of the first cavity 14 is evacuated or sealed with an inert gas.
第２キャビティ１５側の実装面には、実装端子１９が形成されている。実装端子１９は、内部配線１７で第１接続端子１１と第２接続端子１２とに接続される。 A mounting terminal 19 is formed on the mounting surface on the second cavity 15 side. The mounting terminal 19 is connected to the first connection terminal 11 and the second connection terminal 12 by the internal wiring 17.
集積回路素子４０は、Ｈ型パッケージＰＫＨの第２接続端子１２に金バンプ１３等を用いて接続端子４５に接続される。つまり、集積回路素子４０は、Ｈ型パッケージＰＫＨにフリップチップボンディングされる。集積回路素子４０が接続された後、第２キャビティ１５は保護樹脂（アンダーフィル）で封止される。また、ＡＴカット振動片３０が第１接続端子１１に導電性接着剤１６を介して接続固定される。 The integrated circuit element 40 is connected to the connection terminal 45 using the gold bump 13 or the like on the second connection terminal 12 of the H-type package PKH. That is, the integrated circuit element 40 is flip-chip bonded to the H-type package PKH. After the integrated circuit element 40 is connected, the second cavity 15 is sealed with a protective resin (underfill). Further, the AT cut vibrating piece 30 is connected and fixed to the first connection terminal 11 via the conductive adhesive 16.
プリント基板ＰＬ（図５を参照。）上にＴＣＸＯ１００を実装する際には、実装端子１９は、プリント基板に形成されたパッド（又はランド）ＰＤに半田ＳＤを介して固定される。 When the TCXO 100 is mounted on the printed circuit board PL (see FIG. 5), the mounting terminals 19 are fixed to pads (or lands) PD formed on the printed circuit board via the solder SD.
集積回路素子４０は、例えば、図２に示されたように、温度センサ４１と、温度補償回路４２と、発振回路４３と、記憶素子４４とから構成されている。集積回路素子４０は、電源電圧及びＡＴカット振動片３０を接続することで、所定の周波数を出力する。 For example, as shown in FIG. 2, the integrated circuit element 40 includes a temperature sensor 41, a temperature compensation circuit 42, an oscillation circuit 43, and a storage element 44. The integrated circuit element 40 outputs a predetermined frequency by connecting the power supply voltage and the AT cut vibrating piece 30.
集積回路素子４０は、温度を検出する温度センサ４１及び発振回路の負荷容量を制御する温度補償回路４２を内蔵する。ＡＴカット振動片３０は、温度変化によって周波数が変化する。
温度補償回路４２は、その温度センサ４１で検知した温度変動に基づいて、予測されるＡＴカット振動片３０の周波数変化を打ち消すように負荷容量を制御する。そして集積回路素子４０は、温度によるＡＴカット振動片３０の周波数の変化を補償する。発振回路４３はＡＴカット振動片３０を発振させる回路である。また、記憶素子４４はプログラム可能な素子であり、温度補償回路４２を制御している。
The integrated circuit element 40 includes a temperature sensor 41 that detects temperature and a temperature compensation circuit 42 that controls the load capacitance of the oscillation circuit. The frequency of the AT cut vibrating piece 30 changes due to a temperature change.
Based on the temperature fluctuation detected by the temperature sensor 41, the temperature compensation circuit 42 controls the load capacity so as to cancel the predicted frequency change of the AT-cut vibrating piece 30. The integrated circuit element 40 compensates for a change in the frequency of the AT-cut vibrating piece 30 due to temperature. The oscillation circuit 43 is a circuit that oscillates the AT cut vibrating piece 30. The storage element 44 is a programmable element and controls the temperature compensation circuit 42.
図３は、ＡＴカット振動片３０の構成及びＨ型パッケージＰＫＨを示した斜視図である。ＡＴカット振動片３０は、外形形状が長方形で形成されている。このＡＴカット振動片３０は、温度と周波数変化量との関係が三次関数となる周波数特性を有している。ＡＴカット振動片３０はＸ軸方向に長さＬ１を有し、Ｚ’軸方向に幅Ｗ１を有している。また、ＡＴカット振動片３０は、板状に形成された両主面に一対の励振電極３２ａ、３２ｂを対向して配置している。一対の励振電極３２ａ、３２ｂは、Ｘ軸方向に長さＬ２を有し、Ｚ’軸方向に幅Ｗ２を有している。 FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the AT-cut vibrating piece 30 and the H-type package PKH. The AT cut vibrating piece 30 has a rectangular outer shape. The AT cut vibrating piece 30 has a frequency characteristic in which the relationship between the temperature and the frequency change amount is a cubic function. The AT cut vibrating piece 30 has a length L1 in the X-axis direction and a width W1 in the Z′-axis direction. The AT-cut vibrating piece 30 has a pair of excitation electrodes 32a and 32b arranged on both main surfaces formed in a plate shape so as to face each other. The pair of excitation electrodes 32a and 32b has a length L2 in the X-axis direction and a width W2 in the Z′-axis direction.
この一対の励振電極３２ａ、３２ｂのＸ軸方向から引出電極３３ａ、３３ｂが引き出されている。引出電極３３ａ、３３ｂはＸ軸方向に長さＬ３で幅広に底面まで形成されている。つまり、引出電極３３ａは、ＡＴカット振動片３０の底面（−Ｙ’側）まで折り返して伸び、同面に長さＬ３で形成され、引出電極３３ｂは、底面に長さＬ３で形成されている。 Lead electrodes 33a and 33b are led out from the X-axis direction of the pair of excitation electrodes 32a and 32b. The extraction electrodes 33a and 33b are formed to have a length L3 in the X-axis direction and wide to the bottom surface. That is, the extraction electrode 33a is folded back and extended to the bottom surface (−Y ′ side) of the AT-cut vibrating piece 30, is formed with the length L3 on the same surface, and the extraction electrode 33b is formed with the length L3 on the bottom surface. .
ＡＴカット振動片３０の底面の引出電極３３ａ、３３ｂは、第１キャビティ１４の底面の第１接続端子１１と導電性接着剤１６（図１を参照。）を介して接着固定される。つまり、ＡＴカット振動片３０は、そのＺ’軸側の長辺の中央で且つその底面側で固定される。 The extraction electrodes 33a and 33b on the bottom surface of the AT cut vibrating piece 30 are bonded and fixed to the first connection terminal 11 on the bottom surface of the first cavity 14 via the conductive adhesive 16 (see FIG. 1). That is, the AT-cut vibrating piece 30 is fixed at the center of the long side on the Z′-axis side and on the bottom surface side.
数式０１で示されるように、長さＬ３は、長さＬ１の半分以上の長さで形成される。これにより、引出電極３３ａ、３３ｂの抵抗は、小さくなり、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値が低減する。 As shown in Formula 01, the length L3 is formed with a length that is more than half of the length L1. Thereby, the resistance of the extraction electrodes 33a and 33b is reduced, and the CI (crystal impedance) value is reduced.
図４は、プリント基板ＰＬに熱源部品ＨＰとＴＣＸＯ１００とが実装された例である。図４に示されるようにＴＣＸＯ１００を中心として、熱源部品ＨＰを距離Ｔで配置する場合を想定する。また、熱源部品ＨＰの配置は、ＴＣＸＯ１００の左側（−Ｘ軸側）の位置ＨＰＡ、ＴＣＸＯ１００の上側（＋Ｚ’軸側）の位置ＨＰＢ、ＴＣＸＯ１００の下側（−Ｚ’軸側）の位置ＨＰＣ、及びＴＣＸＯ１００の右側（＋Ｘ軸側）の位置ＨＰＤとする。 FIG. 4 is an example in which the heat source component HP and the TCXO 100 are mounted on the printed circuit board PL. Assume that the heat source component HP is arranged at a distance T around the TCXO 100 as shown in FIG. Further, the arrangement of the heat source component HP is as follows: position HPA on the left side (−X axis side) of the TCXO 100, position HPB on the upper side (+ Z ′ axis side) of the TCXO 100, position HPC on the lower side (−Z ′ axis side) of the TCXO 100, And the position HPD on the right side (+ X axis side) of the TCXO 100.
ＴＣＸＯ１００は、電気機器等のプリント基板ＰＬに実装される。プリント基板ＰＬには、ＣＰＵやパワートランジスター等が搭載されている。これら熱源部品ＨＰは、電源投入直後から発熱する。また、熱源部品ＨＰは、そのプリント基板ＰＬ自体を加熱し、また、熱源部品ＨＰと接続されたプリント基板配線ＰＡを介して熱を伝える。このプリント基板ＰＬに実装されたＴＣＸＯ１００は、自身の集積回路素子４０の発熱に加え、熱源部品ＨＰからの熱の影響も受ける。 The TCXO 100 is mounted on a printed circuit board PL such as an electric device. A CPU, a power transistor, and the like are mounted on the printed circuit board PL. These heat source components HP generate heat immediately after the power is turned on. Further, the heat source component HP heats the printed circuit board PL itself, and transfers heat through the printed circuit board wiring PA connected to the heat source component HP. The TCXO 100 mounted on the printed circuit board PL is affected by heat from the heat source component HP in addition to the heat generated by the integrated circuit element 40 itself.
図５は、熱源部品ＨＰの熱伝達の様子を模式的に図示した図である。なお、熱の移動の様子は、矢印で示し、図５の熱源部品ＨＰは、位置ＨＰＤに配置された場合を図示している。図５（ａ）は、第１実施形態のＴＣＸＯ１００を示す。図５（ｂ）は、比較のために、接続端子の位置が異なるＴＣＸＯ１１０を示している。ＴＣＸＯ１１０は、ＡＴカット振動片３０’を搭載している。ＡＴカット振動片３０’は、ＡＴカット振動片３０と異なり、その引出電極３３’を−Ｘ側の端部に有している。このため、Ｈ型パッケージＰＫＨに形成された第１接続端子１１’は、第１キャビティ１４内の−Ｘ側に形成されている。 FIG. 5 is a diagram schematically showing the state of heat transfer of the heat source component HP. The state of heat transfer is indicated by arrows, and the heat source component HP in FIG. 5 is illustrated as being disposed at the position HPD. FIG. 5A shows the TCXO 100 of the first embodiment. FIG. 5B shows the TCXO 110 having different connection terminal positions for comparison. The TCXO 110 is equipped with an AT-cut vibrating piece 30 '. Unlike the AT cut vibrating piece 30, the AT cut vibrating piece 30 ′ has an extraction electrode 33 ′ at the end on the −X side. Therefore, the first connection terminal 11 ′ formed in the H-type package PKH is formed on the −X side in the first cavity 14.
ＴＣＸＯ１００の周囲に配置された熱源部品ＨＰからの熱は、プリント基板ＰＬに引き回された熱伝導のよいプリント基板配線ＰＡを経由してＴＣＸＯ１００に到達する。ＴＣＸＯ１００に到達した熱は、実装端子１９及び内部配線１７を経由してＡＴカット振動片３０及び集積回路素子４０に到達する。また、熱源部品ＨＰからの熱は、セラミック製のＨ型パッケージＰＫＨを経由して、ＡＴカット振動片３０及び集積回路素子４０に到達する。 The heat from the heat source component HP arranged around the TCXO 100 reaches the TCXO 100 via the printed circuit board wiring PA with good heat conduction routed to the printed circuit board PL. The heat that reaches the TCXO 100 reaches the AT cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40 via the mounting terminal 19 and the internal wiring 17. Further, the heat from the heat source component HP reaches the AT cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40 via the ceramic H-type package PKH.
図５（ａ）に示されるように、図４の位置ＨＰＤに配置した熱源部品ＨＰの熱は、熱源部品ＨＰが位置に近い実装端子１９から入り、内部配線１７を伝い集積回路素子４０及びＡＴカット振動片３０へと伝わる。この集積回路素子４０及びＡＴカット振動片３０へ熱の伝達距離はほぼ等しい。このため、集積回路素子４０の温度センサ４１で検知する温度とＡＴカット振動片３０の温度とがほぼ等しくなる。したがってＴＣＸＯ１００は、温度変化を補正して安定した周波数を出力することが可能となる。 As shown in FIG. 5A, the heat of the heat source component HP arranged at the position HPD in FIG. 4 enters from the mounting terminal 19 where the heat source component HP is close to the position, passes through the internal wiring 17, and the integrated circuit element 40 and AT. It is transmitted to the cut vibrating piece 30. The heat transfer distance to the integrated circuit element 40 and the AT-cut vibrating piece 30 is substantially equal. For this reason, the temperature detected by the temperature sensor 41 of the integrated circuit element 40 is substantially equal to the temperature of the AT cut vibrating piece 30. Therefore, the TCXO 100 can output a stable frequency by correcting the temperature change.
このＴＣＸＯ１００は、熱源部品ＨＰが位置ＨＰＤに配置された場合だけでなく、位置ＨＰＡ〜ＨＰＣにおいても熱伝達距離がＡＴカット振動片３０と集積回路素子４０とでほぼ等しい。このため、図４に示された熱源部品ＨＰがいずれの位置に配置されても、周波数ドリフトが発生しづらい。 In the TCXO 100, not only when the heat source component HP is disposed at the position HPD, but also at the positions HPA to HPC, the heat transfer distance is substantially equal between the AT-cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40. For this reason, it is difficult for frequency drift to occur regardless of the position of the heat source component HP shown in FIG.
一方、図５（ｂ）に示されるように、ＴＣＸＯ１１０は、第１接続端子１１’の位置が−Ｘ軸側にあり、ＡＴカット振動片３０’の引出電極３３’も−Ｘ軸側にある。このため、熱源部品ＨＰが位置ＨＰＤに配置されると、集積回路素子４０とＡＴカット振動片３０との熱の伝達距離が異なり、ＡＴカット振動片３０の温度が集積回路素子４０の温度よりもゆっくり上がる。このため、集積回路素子４０の温度センサ４１で検知する温度とＡＴカット振動片３０の温度とに温度差が発生する。つまり、ＴＣＸＯ１１０は、温度変化を正しく補正することができず周波数ドリフトが生じる。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the TCXO 110, the position of the first connection terminal 11 ′ is on the −X axis side, and the extraction electrode 33 ′ of the AT cut vibrating piece 30 ′ is also on the −X axis side. . For this reason, when the heat source component HP is disposed at the position HPD, the heat transfer distance between the integrated circuit element 40 and the AT cut vibrating piece 30 is different, and the temperature of the AT cut vibrating piece 30 is higher than the temperature of the integrated circuit element 40. It goes up slowly. For this reason, a temperature difference occurs between the temperature detected by the temperature sensor 41 of the integrated circuit element 40 and the temperature of the AT cut vibrating piece 30. That is, the TCXO 110 cannot correct the temperature change correctly and causes a frequency drift.
図示しないが、ＴＣＸＯ１１０は、熱源部品ＨＰが位置ＨＰＡ（図４を参照。）に配置された場合も、ＡＴカット振動片３０と集積回路素子４０との熱の伝導距離が異なり、ＡＴカット振動片３０の温度が集積回路素子４０の温度よりも早く上がる。集積回路素子４０の温度センサ４１で検知する温度とＡＴカット振動片３０の温度とに温度差が発生する。熱源部品ＨＰが位置ＨＰＢ又はＨＰＣに配置された場合は、積回路素子４０の温度センサ４１で検知する温度とＡＴカット振動片３０の温度とに温度差があまり発生しない。 Although not shown, the TCXO 110 has different heat conduction distances between the AT cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40 even when the heat source component HP is disposed at the position HPA (see FIG. 4). The temperature of 30 rises faster than the temperature of the integrated circuit element 40. A temperature difference occurs between the temperature detected by the temperature sensor 41 of the integrated circuit element 40 and the temperature of the AT cut vibrating piece 30. When the heat source component HP is disposed at the position HPB or HPC, there is not much temperature difference between the temperature detected by the temperature sensor 41 of the product circuit element 40 and the temperature of the AT cut vibrating piece 30.
以上説明したように、ＴＣＸＯ１１０は、ＴＣＸＯ１１０に対する熱源部品ＨＰの設置位置で周波数ドリフトの発生状況が異なる。一方、第１実施形態のＴＣＸＯ１００は、ＴＣＸＯ１１０に対して熱源部品ＨＰの設置位置がどの方向であっても、周波数ドリフトは発生しにくい。 As described above, the TCXO 110 is different in the occurrence of frequency drift at the installation position of the heat source component HP with respect to the TCXO 110. On the other hand, in the TCXO 100 of the first embodiment, frequency drift is unlikely to occur regardless of the direction in which the heat source component HP is installed with respect to the TCXO 110.
（第２実施形態）
第２実施形態では、二部屋型のＴＣＸＯ２００について説明する。図６は、ＴＣＸＯ２００の断面図である。また、第２実施形態のＴＣＸＯ２００は、圧電振動片としてＡＴカット振動片３０を使用する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a two-room type TCXO 200 will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of the TCXO 200. Further, the TCXO 200 of the second embodiment uses the AT cut vibrating piece 30 as a piezoelectric vibrating piece.
図示されるように、ＴＣＸＯ２００は、ＡＴカット振動片３０を収容する第１パッケージＰＫ１と、集積回路素子４０を収容する第２パッケージＰＫ２、第１パッケージＰＫ１の開口部を封止する不図示の蓋体２０と、を備えている。つまり、ＴＣＸＯ２００は、二部屋のパッケージで構成されている。 As illustrated, the TCXO 200 includes a first package PK1 that houses the AT-cut vibrating piece 30, a second package PK2 that houses the integrated circuit element 40, and a lid (not shown) that seals the opening of the first package PK1. And a body 20. That is, the TCXO 200 is composed of a two-room package.
第１パッケージＰＫ１及び第２パッケージＰＫ２は、複数枚のセラミックシートが積層されて形成されている。 The first package PK1 and the second package PK2 are formed by laminating a plurality of ceramic sheets.
第１パッケージＰＫ１には、第１キャビティ１４が形成されており、第２パッケージＰＫ２には、第２キャビティ１５が形成されている。第１キャビティ１４の底面には、ＡＴカット振動片３０を接続する第１接続端子１１が形成される。第２キャビティ１５の底面には、集積回路素子４０を接続する第２接続端子１２が形成されている。また、第１接続端子１１と第２接続端子１２とは、内部配線１７（図７を参照。）で接続されている。第１パッケージＰＫ１と第２パッケージＰＫ２とは、第２パッケージＰＫ２に集積回路素子４０が搭載された後、接合される。 A first cavity 14 is formed in the first package PK1, and a second cavity 15 is formed in the second package PK2. A first connection terminal 11 for connecting the AT cut vibrating piece 30 is formed on the bottom surface of the first cavity 14. A second connection terminal 12 for connecting the integrated circuit element 40 is formed on the bottom surface of the second cavity 15. The first connection terminal 11 and the second connection terminal 12 are connected by an internal wiring 17 (see FIG. 7). The first package PK1 and the second package PK2 are joined after the integrated circuit element 40 is mounted on the second package PK2.
ＴＣＸＯ２００は、第１パッケージＰＫ１の第１接続端子１１にＡＴカット振動片３０が導電性接着剤１６を介して接続固定され、蓋体２０にて気密封止される。また、ＴＣＸＯ２００は、第２パッケージＰＫ２の第２接続端子１２に集積回路素子４０を、金バンプ１３等を用いてフリップチップボンディングされる。 In the TCXO 200, the AT cut vibrating piece 30 is connected and fixed to the first connection terminal 11 of the first package PK1 via the conductive adhesive 16, and is hermetically sealed with the lid 20. In the TCXO 200, the integrated circuit element 40 is flip-chip bonded to the second connection terminal 12 of the second package PK2 using the gold bump 13 or the like.
図７は、ＴＣＸＯ２００における第１パッケージＰＫ１及び第２パッケージＰＫ２の分解斜視図である。なお、図７では、説明し易いよう第１パッケージＰＫ１及び第２パッケージＰＫ２の外縁部を切り欠いて図示している。 FIG. 7 is an exploded perspective view of the first package PK1 and the second package PK2 in the TCXO 200. FIG. In FIG. 7, the outer edges of the first package PK1 and the second package PK2 are cut out for easy explanation.
例えば、集積回路素子４０の第２接続端子１２は、６個の第２接続端子１２ａないし第２接続端子１２ｆが形成され、第２接続端子１２ａ〜１２ｆのそれぞれに内部配線１７ａ〜１７ｆが接続されている。四隅に形成した内部配線１７ａ、内部配線１７ｃ、内部配線１７ｄ、及び内部配線１７ｆは、第２パッケージＰＫ２の底面に形成した実装端子１９（図６を参照。）にそれぞれ接続されている。第２パッケージＰＫ２のＸ軸方向の中央近辺に形成された内部配線１７ｂ及び内部配線１７ｅは、壁面にも形成され第２パッケージＰＫ２の天井部まで引き伸ばされている。 For example, the second connection terminal 12 of the integrated circuit element 40 includes six second connection terminals 12a to 12f, and internal wirings 17a to 17f are connected to the second connection terminals 12a to 12f, respectively. ing. The internal wiring 17a, the internal wiring 17c, the internal wiring 17d, and the internal wiring 17f formed at the four corners are respectively connected to mounting terminals 19 (see FIG. 6) formed on the bottom surface of the second package PK2. The internal wiring 17b and the internal wiring 17e formed near the center of the second package PK2 in the X-axis direction are also formed on the wall surface and are extended to the ceiling of the second package PK2.
第１パッケージＰＫ１の第１接続端子１１は、内部配線１７で第１パッケージＰＫ１の底面にまで引き伸ばされている。 The first connection terminal 11 of the first package PK1 is extended to the bottom surface of the first package PK1 by the internal wiring 17.
第１パッケージＰＫ１の内部配線１７と第２パッケージＰＫ２の天井部に形成された内部配線１７ｂ及び内部配線１７ｅとは、第１パッケージＰＫ１と第２パッケージＰＫ２との接合の際に接続され通電が確保される。 The internal wiring 17 of the first package PK1 and the internal wiring 17b and the internal wiring 17e formed on the ceiling of the second package PK2 are connected when the first package PK1 and the second package PK2 are joined to ensure energization. Is done.
このＴＣＸＯ２００は、熱源部品ＨＰが位置ＨＰＡ〜ＨＰＤに配置された場合においても熱伝達距離がＡＴカット振動片３０と集積回路素子４０とでほぼ等しい。このため、図４に示された熱源部品ＨＰがいずれの位置に配置されても、ＴＣＸＯ２００は、周波数ドリフトが発生しづらい。 In the TCXO 200, the heat transfer distance is substantially equal between the AT-cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40 even when the heat source component HP is disposed at the positions HPA to HPD. Therefore, regardless of the position of the heat source component HP shown in FIG. 4, the TCXO 200 is unlikely to generate a frequency drift.
（第３実施形態）
本実施形態では、一部屋型のＴＣＸＯ３００について説明する。図８は、ＴＣＸＯ３００の分解斜視図である。なお、図８では、蓋体２０を省いて図示している。また、ＴＣＸＯ３００は、圧電振動片としてＡＴカット振動片３０を使用している。
(Third embodiment)
In the present embodiment, a one-room type TCXO 300 will be described. FIG. 8 is an exploded perspective view of the TCXO 300. In FIG. 8, the lid 20 is omitted. The TCXO 300 uses the AT cut vibrating piece 30 as a piezoelectric vibrating piece.
図示されるように、ＴＣＸＯ３００は、ＡＴカット振動片３０と、集積回路素子４０との両方を収容するパッケージ本体ＰＫ３と、パッケージ本体ＰＫ３の開口部を封止する不図示の蓋体２０と、を備えている。つまり、ＴＣＸＯ３００は、一部屋のパッケージ（一部屋型）で構成されている。パッケージ本体ＰＫ３は、複数枚のセラミックシートが積層されて形成されている。 As shown in the figure, the TCXO 300 includes a package main body PK3 that accommodates both the AT-cut vibrating piece 30, the integrated circuit element 40, and a lid 20 (not shown) that seals the opening of the package main body PK3. I have. That is, the TCXO 300 is composed of a one-room package (one-room type). The package body PK3 is formed by laminating a plurality of ceramic sheets.
パッケージ本体ＰＫ３は、第１キャビティ１４を有しており、第１キャビティ１４のＸ軸方向の中央付近の両端に台座３５が形成されている。台座３５は、集積回路素子４０の厚みより高い高さで形成され、引出電極３３のＸ軸方向の長さＬ３より長い長さで形成されている。また、台座３５の天井面には、ＡＴカット振動片３０を接続する第１接続端子１１が形成される。 The package body PK3 has a first cavity 14, and pedestals 35 are formed at both ends of the first cavity 14 near the center in the X-axis direction. The pedestal 35 is formed with a height higher than the thickness of the integrated circuit element 40, and is formed with a length longer than the length L3 of the extraction electrode 33 in the X-axis direction. The first connection terminal 11 for connecting the AT cut vibrating piece 30 is formed on the ceiling surface of the pedestal 35.
第１キャビティ１４の底面には、集積回路素子４０を接続する図示しない第２接続端子１２が形成され、第２接続端子１２から引き伸ばされる内部配線１７が形成されている。例えば、集積回路素子４０の端子が６個の場合には、６箇所の第２接続端子１２が形成され、それに伴い６個の内部配線１７ａ〜１７ｆが形成される。 A second connection terminal 12 (not shown) that connects the integrated circuit element 40 is formed on the bottom surface of the first cavity 14, and an internal wiring 17 that is extended from the second connection terminal 12 is formed. For example, when the integrated circuit element 40 has six terminals, six second connection terminals 12 are formed, and accordingly, six internal wirings 17a to 17f are formed.
四隅に形成した内部配線１７ａ、内部配線１７ｃ、内部配線１７ｄ、及び内部配線１７ｆは、パッケージ本体ＰＫ３の底面に形成した実装端子１９にそれぞれ接続されている。
第１キャビティ１４のＸ軸方向の中央近辺に形成された内部配線１７ｂ、及び内部配線１７ｅは、第１キャビティ１４の台座３５の壁面にも形成され、台座３５の天井面に形成した第１接続端子１１まで引き伸ばされている。
The internal wiring 17a, the internal wiring 17c, the internal wiring 17d, and the internal wiring 17f formed at the four corners are respectively connected to the mounting terminals 19 formed on the bottom surface of the package body PK3.
The internal wiring 17b and the internal wiring 17e formed near the center of the first cavity 14 in the X-axis direction are also formed on the wall surface of the pedestal 35 of the first cavity 14 and are formed on the ceiling surface of the pedestal 35. It is stretched to the terminal 11.
ＴＣＸＯ３００は、第１キャビティ１４の底面に形成した第２接続端子１２に集積回路素子４０が金バンプ１３等を用いて接続固定され、第１キャビティ１４の台座３５に形成した第１接続端子１１にＡＴカット振動片３０が導電性接着剤１６を介して接続固定され、不図示の蓋体２０にて気密封止される。 In the TCXO 300, the integrated circuit element 40 is connected and fixed to the second connection terminal 12 formed on the bottom surface of the first cavity 14 using the gold bump 13 or the like, and the first connection terminal 11 formed on the base 35 of the first cavity 14 is connected to the TCXO 300. The AT-cut vibrating piece 30 is connected and fixed via the conductive adhesive 16 and hermetically sealed with a lid 20 (not shown).
このＴＣＸＯ３００は、熱源部品ＨＰが位置ＨＰＡ〜ＨＰＤに配置された場合においても熱伝達距離がＡＴカット振動片３０と集積回路素子４０とでほぼ等しい。このため、図４に示された熱源部品ＨＰがいずれの位置に配置されても、ＴＣＸＯ３００は、周波数ドリフトが発生しづらい。 In the TCXO 300, the heat transfer distance between the AT cut vibrating piece 30 and the integrated circuit element 40 is substantially equal even when the heat source component HP is disposed at the positions HPA to HPD. For this reason, regardless of the position of the heat source component HP shown in FIG. 4, the TCXO 300 is unlikely to generate a frequency drift.
（変形例）
第１実施形態〜第３実施形態では、圧電振動片にＡＴカット振動片３０を搭載したＴＣＸＯを説明したが、本変形例では、圧電振動片に音叉型水晶振動片５０を搭載したＴＣＸＯ１２０について説明する。
(Modification)
In the first to third embodiments, the TCXO in which the AT-cut vibrating piece 30 is mounted on the piezoelectric vibrating piece has been described. However, in the present modification, the TCXO 120 in which the tuning-fork type crystal vibrating piece 50 is mounted on the piezoelectric vibrating piece is described. To do.
図９は、ＴＣＸＯ１２０の音叉型水晶振動片５０の構成及びＨ型パッケージＰＫＨを示した斜視図である。なお、図９の座標系は、ＡＴカット振動片３０と異なる座標系で示し、振動腕５５が伸びる方向をＹ軸方向とし、それと直交する方向をＸ軸とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直な高さ方向をＺ軸方向とする。 FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the tuning-fork type crystal vibrating piece 50 of the TCXO 120 and the H-type package PKH. 9 is a coordinate system different from that of the AT-cut vibrating piece 30, and the direction in which the vibrating arm 55 extends is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis is the X-axis direction, and the X-axis direction and the Y-axis direction are the same. The vertical height direction is taken as the Z-axis direction.
音叉型水晶振動片５０は、−Ｙ側に形成されＺ軸方向から見てほぼ長方形状の基部５４と、基部５４の一辺から＋Ｙ軸方向に沿って伸びた一対の振動腕５５とを備えている。一対の振動腕５５の断面は、ほぼ長方形状であり、表面、裏面及び両側面には、励振電極５２ａ、５２ｂが形成されている。一対の振動腕５５の表面および裏面には、Ｙ軸方向に伸びる溝部５７が形成されていてもよい。その溝部５７に励振電極が形成されると、振動腕５５に発生する電界が大きくなりＣＩ値の上昇が抑えられる。さらに、振動腕５５の＋Ｙ側の先端には、錘部５８がそれぞれ形成されてもよい。錘部５８は、音叉型水晶振動片５０の一対の振動腕５５が振動しやすくなるための錘であり、且つ周波数調整のために設けられている。音叉型水晶振動片５０は、たとえば３２．７６８ｋＨｚで振動する振動片で、極めて小型の振動片となっている。 The tuning fork type crystal vibrating piece 50 includes a base portion 54 that is formed on the −Y side and has a substantially rectangular shape when viewed from the Z-axis direction, and a pair of vibrating arms 55 that extend from one side of the base portion 54 along the + Y-axis direction. Yes. The cross section of the pair of vibrating arms 55 is substantially rectangular, and excitation electrodes 52a and 52b are formed on the front surface, back surface, and both side surfaces. Grooves 57 extending in the Y-axis direction may be formed on the front and back surfaces of the pair of vibrating arms 55. When the excitation electrode is formed in the groove portion 57, an electric field generated in the vibrating arm 55 is increased, and an increase in the CI value is suppressed. Further, a weight portion 58 may be formed at the tip of the vibrating arm 55 on the + Y side. The weight portion 58 is a weight for facilitating the vibration of the pair of vibrating arms 55 of the tuning-fork type crystal vibrating piece 50, and is provided for frequency adjustment. The tuning fork type crystal vibrating piece 50 is a vibrating piece that vibrates at, for example, 32.768 kHz, and is an extremely small vibrating piece.
音叉型水晶振動片５０は、基部５４から一対の振動腕５５のＸ軸方向の外側でＹ軸方向に音叉型水晶振動片５０のほぼ中央部まで伸びた一対の支持腕５６ａ、５６ｂを有している。支持腕５６ａ、５６ｂは、Ｙ軸方向に幅広に形成されている。ここで、一対の支持腕５６ａ、５６ｂは、一対の振動腕５５の振動が音叉型水晶振動片５０の外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果、及び衝撃の影響を受けづらくさせる効果を有する。なお、基部５４、振動腕５５及び支持腕５６ａ、５６ｂは、同じ厚さで形成され、ウェットエッチングにより同時に形成される。 The tuning fork type crystal vibrating piece 50 has a pair of support arms 56a and 56b extending from the base portion 54 to the substantially central portion of the tuning fork type crystal vibrating piece 50 in the Y axis direction outside the pair of vibrating arms 55. ing. The support arms 56a and 56b are formed wide in the Y-axis direction. Here, the pair of support arms 56 a and 56 b have an effect of reducing vibration leakage that the vibration of the pair of vibrating arms 55 leaks to the outside of the tuning-fork type crystal vibrating piece 50 and an effect of making it difficult to be affected by an impact. The base 54, the vibrating arm 55, and the support arms 56a and 56b are formed with the same thickness and are simultaneously formed by wet etching.
また、音叉型水晶振動片５０は、振動腕５５の両面に形成された励振電極５２ａ、５２ｂから支持腕５６ａ、５６ｂの側面（ＹＺ面）までそれぞれ伸び、Ｙ軸方向の長さＬ５で引出電極５３ａ、５３ｂが形成されている。引出電極５３ａ、５３ｂは、裏面にも同様に形成されている。 The tuning fork type crystal vibrating piece 50 extends from the excitation electrodes 52a and 52b formed on both surfaces of the vibrating arm 55 to the side surfaces (YZ surface) of the support arms 56a and 56b, respectively, and has a length L5 in the Y-axis direction. 53a and 53b are formed. The extraction electrodes 53a and 53b are similarly formed on the back surface.
音叉型水晶振動片５０の底面の引出電極５３ａ、５３ｂは、第１キャビティ１４の底面の第１接続端子１１と導電性接着剤１６を介して接着固定される。音叉型水晶振動片５０は、Ｘ軸側の両端で固定される。 The lead electrodes 53 a and 53 b on the bottom surface of the tuning fork type crystal vibrating piece 50 are bonded and fixed to the first connection terminal 11 on the bottom surface of the first cavity 14 via the conductive adhesive 16. The tuning fork type crystal vibrating piece 50 is fixed at both ends on the X-axis side.
第１接続端子１１と接続する引出電極５３ａ、５３ｂのＹ軸方向の長さＬ５は、音叉型水晶振動片５０のＹ軸方向の長さを長さＬ４とすると下記の数式０２で表した関係となる。
Ｌ５≧Ｌ４／２ … （数式０２）
The length L5 in the Y-axis direction of the extraction electrodes 53a and 53b connected to the first connection terminal 11 is the relationship expressed by the following formula 02 when the length in the Y-axis direction of the tuning-fork type crystal vibrating piece 50 is the length L4. It becomes.
L5 ≧ L4 / 2 (Formula 02)
数式０２で示されるように、長さＬ５は、長さＬ４の半分以上の長さで形成されている。これにより、引出電極５３ａ、５３ｂの抵抗は、小さくなりＣＩ値が低減する。 As shown in Formula 02, the length L5 is formed with a length that is more than half of the length L4. Thereby, the resistances of the extraction electrodes 53a and 53b are reduced, and the CI value is reduced.
ＨＰ … 熱源部品
Ｌ … 長さ、Ｗ … 幅
ＰＫ１ … 第１パッケージ、ＰＫ２ … 第２パッケージ
ＰＫ３ … パッケージ本体、ＰＫＨ … Ｈ型パッケージ
ＰＬ … プリント基板、 ＰＡ … プリント基板配線
Ｔ … 距離
１１ … 第１接続端子、 １２ … 第２接続端子
１３ … 金バンプ
１４ … 第１キャビティ、１５ … 第２キャビティ
１６ … 導電性接着剤
１７ … 内部配線、 １８ … 接合材
１９ … 実装端子、 ２０ … 蓋体
３０ … ＡＴカット振動片
３２ … 励振電極、 ３３ … 引出電極
３５ … 台座
４０ … 集積回路素子、 ４１ … 温度センサ
４２ … 温度補償回路、 ４３ … 発振回路
４４ … 記憶素子、 ４５ … 接続端子
５０ … 音叉型水晶振動片
５２ … 励振電極、 ５３ … 引出電極
５４ … 基部
５５ … 振動腕、 ５６ … 支持腕
５７ … 溝部、 ５８ … 錘部
HP ... Heat source component L ... Length, W ... Width PK1 ... First package, PK2 ... Second package PK3 ... Package body, PKH ... H-type package PL ... Printed circuit board, PA ... Printed circuit board wiring T ... Distance 11 ... First Connection terminal, 12 ... Second connection terminal 13 ... Gold bump 14 ... First cavity, 15 ... Second cavity 16 ... Conductive adhesive 17 ... Internal wiring, 18 ... Bonding material 19 ... Mounting terminal, 20 ... Lid 30 ... AT cut vibrating piece 32 ... excitation electrode 33 ... extraction electrode 35 ... pedestal 40 ... integrated circuit element 41 ... temperature sensor 42 ... temperature compensation circuit 43 ... oscillation circuit 44 ... memory element 45 ... connection terminal 50 ... tuning fork type crystal Vibrating piece 52 ... Excitation electrode, 53 ... Extraction electrode 54 ... Base 55 ... Vibrating arm, 56 ... Support arm 57 ... Groove, 58 ... Weight
Claims (7)
温度を感知する温度センサ、前記圧電振動素子の温度による周波数変化を補償する温度補償回路、および前記圧電振動素子と協働して電圧制御型発振器を形成する電圧制御型発振回路を有する集積回路素子と、
前記圧電振動素子及び集積回路素子を収容し、実装端子を有するパッケージと、
前記実装端子が形成された反対側で前記パッケージの開口部を封止する蓋体と、を備え、
前記実装端子から前記集積回路素子までの距離と前記実装端子から前記引出電極までの距離とが等しい温度補償型圧電発振器。 A piezoelectric vibration element in which a pair of excitation electrodes and a pair of extraction electrodes respectively extracted from the excitation electrodes are formed;
Integrated circuit element having a temperature sensor for sensing temperature, a temperature compensation circuit for compensating for a frequency change due to the temperature of the piezoelectric vibration element, and a voltage controlled oscillator circuit that forms a voltage controlled oscillator in cooperation with the piezoelectric vibration element When,
A package containing the piezoelectric vibration element and the integrated circuit element and having a mounting terminal;
A lid that seals the opening of the package on the opposite side where the mounting terminal is formed,
A temperature compensated piezoelectric oscillator in which a distance from the mounting terminal to the integrated circuit element is equal to a distance from the mounting terminal to the extraction electrode.
前記励振電極は前記両主面にそれぞれ長方形状に形成され、
前記引出電極は、所定の幅で前記励振電極の長辺の中央から前記圧電片の長辺の中央まで引き出されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の温度補償型圧電発振器。 The piezoelectric vibration element is a rectangular piezoelectric piece having both main surfaces,
The excitation electrode is formed in a rectangular shape on each of the main surfaces,
5. The temperature-compensated piezoelectric device according to claim 1, wherein the extraction electrode is extracted from a center of a long side of the excitation electrode to a center of a long side of the piezoelectric piece with a predetermined width. Oscillator.
前記パッケージは、前記圧電振動素子を載置する台座を有し、
前記台座の長辺方向の長さは、前記引出電極の前記長辺方向の幅と同等である請求項５に記載の温度補償型圧電発振器。 The width of the long side direction of the extraction electrode is more than half of the piezoelectric vibration element,
The package has a pedestal on which the piezoelectric vibration element is placed,
The temperature-compensated piezoelectric oscillator according to claim 5, wherein a length of the pedestal in a long side direction is equal to a width of the extraction electrode in the long side direction.
前記支持腕は前記基部の端から前記振動腕の端までの長さの半分の位置まで伸びている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の温度補償型圧電発振器。
The piezoelectric vibration element includes a base, a pair of vibrating arms extending from the base and having the excitation electrode, and a supporting arm having the extraction electrode extending from the both sides of the vibrating arm in parallel to the vibrating arm. Have
5. The temperature-compensated piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the support arm extends to a position half the length from the end of the base portion to the end of the vibrating arm.
Priority Applications (1)
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- 2012-04-09 JP JP2012088164A patent/JP2013219539A/en active Pending
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