JP5144732B2 - 圧電振動子 - Google Patents
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Description
素子搭載部材は、基板部と第1の枠部と第2の枠部で構成されている。
この素子搭載部材は、前記基板部の一方の主面に前記第1の枠部と第2の枠部が設けられて第1の凹部空間が形成される。
第1の凹部空間内に露出する基板部の一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッドが設けられている。
素子搭載部材の側面には、サーミスタ素子搭載パッドが設けられている。
また、基板部の他方の主面の4隅には、外部接続用電極端子が設けられている。
この圧電振動素子搭載パッド上には、導電性接着剤を介して電気的に接続される一対の励振用電極を表裏主面に有した圧電振動素子が搭載されている。この圧電振動素子を囲繞する素子搭載部材の第1の枠部の頂面には金属製の蓋体を被せられ、接合されている。これにより第1の凹部空間が気密封止されている。
また、サーミスタ素子搭載パッド上には、半田等の導電性接合材を介して接続されるサーミスタ素子が搭載されている。
サーミスタ素子は、電圧と温度との関係が線形を示すものであり、その温度での電圧が、外部接続用電極端子を介して圧電振動子の外へ出力される。この出力された電圧は、例えば、電子機器等のメインIC内で温度情報に換算することができる。
また、外部接続用電極端子は、2個一対の水晶振動素子用電極端子と、2個一対のサーミスタ素子用電極端子と、により構成されている。その水晶振動素子用電極端子は、対角に配置されている。また、サーミスタ素子用電極端子も同様に、対角に配置されている。
また、サーミスタ素子からの出力値が異なってしまうことで、サーミスタ素子から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の圧電振動素子の周囲の温度情報との差異が大きくなってしまうといった課題があった。
また、サーミスタ素子から正確な出力値を出力することができるので、サーミスタ素子から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の圧電振動素子の周囲の温度情報との差異を低減することが可能となる。
励振用電極122は、前記水晶素板121の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子120は、その両主面に被着されている励振用電極122から延出する引き出し電極123と第1の凹部空間K1内底面に形成されている圧電振動素子搭載パッド111とを、導電性接着剤DSを介して電気的且つ機械的に接続することによって第1の凹部空間K1に搭載される。このときの引き出し電極123が設けられた一辺とは反対側の自由端となる端辺を圧電振動素子120の先端部とする。
サーミスタ素子140は、図2に示すように、素子搭載部材110の第2の凹部空間K2内に露出した後述する基板部110aに設けられたサーミスタ素子搭載パッド112に半田等の導電性接合材HDを介して搭載されている。
また、サーミスタ素子140は、図3に示すように、前記素子搭載部材110に前記圧電振動素子120と前記サーミスタ素子140とを搭載した状態で、平面視で前記圧電振動素子120に設けられる励振用電極122の平面内に位置するように、第2の凹部空間K2内に搭載されている。つまり、図3に示すように、サーミスタ素子140は、圧電振動素子120の励振用電極122の直下にある第2の凹部空間K1内に搭載され、前記励振用電極122からはみ出ることがなく、平面視で励振用電極122が設けられている面積内に設けられている。
また、実際に前記素子搭載部材110に前記圧電振動素子120と前記サーミスタ素子140とを搭載した状態で、平面視で前記圧電振動素子120に設けられる励振用電極122の平面内に位置するようにサーミスタ素子を140搭載した場合には、サーミスタ素子140にノイズが重畳せず、正確なサーミスタ素子140の値を出力できることが確認された。
この素子搭載部材110は、前記基板部110aの一方の主面に第1の枠部110bが設けられて、第1の凹部空間K1が形成されている。また、素子搭載部材110の他方の主面に第2の枠部110cが設けられて、第2の凹部空間K2が形成されている。
尚、この素子搭載部材110を構成する基板部110a及び第2の枠部110cは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミックス等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。
第1の枠部110bは、42アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、第1の枠部110bは、基板部110aの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜HB上にロウ付けなどにより接続される。
第1の凹部空間K1内で露出した基板部110aの一方の主面には、2個一対の圧電振動素子搭載パッド111が設けられている。
また、図1〜図4に示すように、素子搭載部材110は、基板部110aの他方の主面と第2の枠部110cによって第2の凹部空間K2が形成されている。
第2の凹部空間K2内で露出した基板部110aの他方の主面には、サーミスタ素子搭載パッド112が設けられている。
外部接続用電極端子Gは、2個一対の圧電振動素子用電極端子G1と2個一対のサーミスタ素子用電極端子G2により構成されている。
2個一対の圧電振動素子用電極端子G1は、前記素子搭載部材110の第2の枠部110cの他方の主面の対角に位置する箇所に設けられている。
また、2個一対のサーミスタ素子用電極端子G2は第2の枠部110cの前記圧電振動素子用電極端子G1が設けられている位置と異なる2つの隅部に設けられている。つまり、前記サーミスタ素子用電極端子G2は、前記圧電振動素子用電極端子G1が設けられている対角とは異なる第2の枠部110cの対角に設けられている。
つまり、図3及び図4に示すように、圧電振動素子搭載パッド111は、第1のビア導体114を介して圧電振動素子用配線パターン113の一端と接続されている。また、圧電振動素子用配線パターン113の他端は、第2のビア導体115を介して圧電振動素子用電極端子G1と接続されている。よって、圧電振動素子搭載パッド111は、圧電振動素子用電極端子G1と電気的に接続されることになる。
つまり、図4(a)及び図4(b)に示すようにサーミスタ素子搭載パッド112は、サーミスタ素子用配線パターン116の一端と接続されている。また、サーミスタ素子用配線パターン116の他端は、第3のビア導体117を介してサーミスタ素子用電極端子G2と接続されている。よって、サーミスタ素子用搭載パッド112は、サーミスタ素子用電極端子G2と電気的に接続されることになる。
つまり、蓋部材130と励振用電極122の2つによって、サーミスタ素子がノイズから保護されるので、従来の圧電振動子に比べてサーミスタ素子140にノイズが重畳することを低減し、正確なサーミスタ素子140の値を出力することができる。
また、サーミスタ素子140から正確な出力値を出力することができるので、サーミスタ素子140から出力された電圧を換算することで得られた温度情報と、実際の圧電振動素子120の周囲の温度情報との差異を低減することが可能となる。
例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子120を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
110a・・・基板部
110b・・・第1の枠部
110c・・・第2の枠部
111・・・圧電振動素子搭載パッド
112・・・サーミスタ素子搭載パッド
120・・・圧電振動素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
130・・・蓋体
140・・・サーミスタ素子
100・・・圧電振動子
K1・・・第1の凹部空間
K2・・・第2の凹部空間
DS・・・導電性接着剤
HD・・・導電性接合材
HB・・・封止用導体膜
G・・・外部接続用電極端子
G1・・・圧電振動素子用電極端子
G2・・・サーミスタ素子用電極端子
Claims (1)
- 基板部と、この基板部の一方の主面に設けられる第1の枠部と、前記基板部の他方の主面に設けられる第2の枠部とからなる素子搭載部材と、
前記基板部と前記第1の枠部とで形成される第1の凹部空間内に露出した前記基板部の主面に設けられた圧電振動素子搭載パッドに搭載されている圧電振動素子と、
前記基板部と前記第2の枠部とで形成される第2の凹部空間内に露出した前記基板部の主面に設けられたサーミスタ素子搭載パッドに搭載されているサーミスタ素子と、
前記第1の凹部空間を気密封止する蓋体と、
前記第2の枠部の前記基板部の他方の主面と同一方向を向く面の4角に2個一対の圧電振動素子用電極端子と2個一対のサーミスタ素子用電極端子とから構成される外部接続用電極端子と、を備え、
前記素子搭載部材に前記圧電振動素子と前記サーミスタ素子とを搭載した状態で、平面視で前記圧電振動素子に設けられる励振用電極の平面内に前記サーミスタ素子を位置させて構成されていることを特徴とする圧電振動子。
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