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JP2010166346A - Temperature-controlled piezoelectric oscillator - Google Patents

Temperature-controlled piezoelectric oscillator Download PDF

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Publication number
JP2010166346A
JP2010166346A JP2009007267A JP2009007267A JP2010166346A JP 2010166346 A JP2010166346 A JP 2010166346A JP 2009007267 A JP2009007267 A JP 2009007267A JP 2009007267 A JP2009007267 A JP 2009007267A JP 2010166346 A JP2010166346 A JP 2010166346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
piezoelectric
substrate
constant temperature
heating
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.)
Withdrawn
Application number
JP2009007267A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Oinuma
雄一 老沼
Tadanaka Soga
忠央 曽我
Atsushi Matsuoka
淳 松岡
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.)
Miyazaki Epson Corp
Original Assignee
Miyazaki 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
Application filed by Miyazaki Epson Corp filed Critical Miyazaki Epson Corp
Priority to JP2009007267A priority Critical patent/JP2010166346A/en
Publication of JP2010166346A publication Critical patent/JP2010166346A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature-controlled piezoelectric oscillator for stabilizing a frequency to a change in ambient temperature by using a temperature sensitive element and a heating means. <P>SOLUTION: In the constant temperature type crystal oscillator 1, a crystal oscillator 30, a heating element 40 for heating the crystal oscillator 30 to keep it at predetermined temperature, and the temperature sensitive element 45 for detecting temperature in the vicinity of the crystal oscillator 30 are connected to a leadframe composed of a plurality of metal leads 51, and the crystal oscillator 30, the heating element 40 and the temperature sensitive element 45 are resin-sealed by a pat of mold resin 91 by using a transfer mold method. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、周波数制御デバイスなどとして使用される圧電発振器に関し、特に、感温素
子などの温度制御用素子や加熱用素子などを用いて周囲の温度変化に対する周波数の安定
化を図れるようにした恒温型圧電発振器に関するものである。
The present invention relates to a piezoelectric oscillator used as a frequency control device and the like, and in particular, a constant temperature device capable of stabilizing a frequency against a change in ambient temperature by using a temperature control element such as a temperature sensing element or a heating element. The present invention relates to a piezoelectric oscillator.

移動体通信機器や伝送通信機器に用いる周波数制御デバイスである水晶発振器などの圧
電発振器として、周辺環境の温度変化に影響されることなく高安定な周波数を出力するこ
とが可能な恒温型圧電発振器が従来から知られている。また、近年、これらの分野では、
各種機器に対して小型、軽量であることが求められてきているため、それに伴って恒温型
圧電発振器についても小型、軽量化が市場から求められている。
このような要求に応える小型の恒温型圧電発振器として、例えば、特許文献1に、パッ
ケージ内に設けた基板に、圧電振動子、加熱用素子、感温素子、および発振回路を配置し
たパッケージタイプの恒温型圧電発振器が紹介されている。
As a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator that is a frequency control device used in mobile communication equipment and transmission communication equipment, there is a constant temperature type piezoelectric oscillator that can output a highly stable frequency without being affected by temperature changes in the surrounding environment. Conventionally known. In recent years, in these fields,
Since various devices are required to be small and light, the thermostatic piezoelectric oscillator is also required to be small and light in the market.
As a small constant temperature type piezoelectric oscillator that meets such requirements, for example, Patent Document 1 discloses a package type in which a piezoelectric vibrator, a heating element, a temperature sensing element, and an oscillation circuit are arranged on a substrate provided in a package. Constant temperature type piezoelectric oscillator has been introduced.

特許文献1に記載の圧電発振器(水晶発振器)は、圧電発振器用のパッケージ内に設け
られた基板の例えば周縁に沿って加熱用素子(加熱手段)を設け、その加熱用素子により
囲まれる領域に、圧電振動子、感温素子、および集積回路からなる発振回路部などが配置
されている。
ここで、加熱用素子としては、例えば帯状の抵抗発熱層からなるヒーターが用いられ、
また、圧電振動子として、圧電振動子用のパッケージ内に圧電振動片が封止された所謂S
MD(Surface Mount Devise:表面実装部品)タイプの圧電振動子(水晶振動子)が用い
られて、それぞれ小型、薄型化に効果を奏している。そして、圧電発振器用のパッケージ
の上側に金属からなるリッド(蓋体)が接合されることにより、圧電発振器用のパッケー
ジ内に圧電振動子が封止された恒温型圧電発振器が構成されている。
The piezoelectric oscillator (crystal oscillator) described in Patent Document 1 is provided with a heating element (heating means) along, for example, a peripheral edge of a substrate provided in a package for the piezoelectric oscillator, and in a region surrounded by the heating element. In addition, an oscillation circuit unit including a piezoelectric vibrator, a temperature sensing element, and an integrated circuit is disposed.
Here, as the heating element, for example, a heater composed of a belt-like resistance heating layer is used,
Further, as a piezoelectric vibrator, a so-called S in which a piezoelectric vibrating piece is sealed in a package for a piezoelectric vibrator.
MD (Surface Mount Device) type piezoelectric vibrators (quartz crystal vibrators) are used, which are effective in reducing size and thickness, respectively. A thermostatic piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator is sealed in a package for a piezoelectric oscillator is configured by joining a lid (cover) made of metal to the upper side of the package for the piezoelectric oscillator.

特開2006−14208号公報JP 2006-14208 A

しかしながら、特許文献1に記載の恒温型圧電発振器では、基板上に配置された圧電振
動子と、その圧電振動子の温度を一定の温度に保持するように加温する加熱用素子とが、
周囲の雰囲気に曝されているので、周辺の温度の影響を受け易い。
また、加熱用素子から基板を介して圧電振動子に熱を伝えて加熱する態様となっている
ことから加熱効率がよくないので、消費電力が増大したり、安定した温度制御ができない
虞があった。
また、動作時に発熱を伴う発振回路部などの回路素子が圧電振動子の近傍に配置されて
いるので、発振回路部などの回路素子から出る熱が圧電振動子の温度制御に悪影響を及ぼ
したり、逆に、圧電振動子とそれを加熱する加熱体の温度が発振回路部などの動作に悪影
響を及ぼす虞があった。
さらに、小型のSMDタイプの水晶振動子を用いた恒温型圧電発振器においては、容積
の大きい圧電振動子では問題にならなかった熱的なダメージによる周波数ずれなどが問題
になる虞があった。
However, in the constant temperature piezoelectric oscillator described in Patent Document 1, a piezoelectric vibrator disposed on a substrate and a heating element that heats the piezoelectric vibrator so as to keep the temperature constant.
Since it is exposed to the surrounding atmosphere, it is easily affected by the surrounding temperature.
In addition, since heating is performed by transferring heat from the heating element to the piezoelectric vibrator through the substrate, heating efficiency is not good, so there is a possibility that power consumption increases or stable temperature control cannot be performed. It was.
In addition, since circuit elements such as an oscillation circuit section that generates heat during operation are arranged in the vicinity of the piezoelectric vibrator, heat generated from the circuit elements such as the oscillation circuit section adversely affects the temperature control of the piezoelectric vibrator, Conversely, the temperature of the piezoelectric vibrator and the heating body that heats the piezoelectric vibrator may adversely affect the operation of the oscillation circuit unit and the like.
Further, in a constant temperature type piezoelectric oscillator using a small SMD type crystal resonator, there is a possibility that a frequency shift due to thermal damage, which was not a problem with a large volume piezoelectric resonator, may become a problem.

本発明は、上述の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。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

〔適用例1〕本適用例にかかる恒温型圧電発振器は、基板と、前記基板に接合され、圧
電振動片がパッケージ内に接合されて封止された圧電振動子と、前記圧電振動子を加熱す
る加熱用素子と、前記圧電振動子近傍に配置された感温素子と、を有し、前記圧電振動子
、前記加熱用素子、および前記感温素子が、一塊のモールド樹脂内に樹脂封止されている
ことを特徴とする。
Application Example 1 A constant temperature piezoelectric oscillator according to this application example includes a substrate, a piezoelectric vibrator bonded to the substrate, and a piezoelectric vibrating piece bonded and sealed in a package, and heating the piezoelectric vibrator. A heating element that is disposed in the vicinity of the piezoelectric vibrator, and the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensitive element are encapsulated in a single mold resin. It is characterized by being.

この構成によれば、圧電振動子と、その圧電振動子を一定の温度に加温するために用い
られる加熱用素子および感温素子とが、モールド樹脂により一体に覆われた一つの加熱体
が形成される。このモールド樹脂により覆われた加熱体は、モールド樹脂が無い場合に比
して熱容量が大きく確保されるので、効率的に、且つ、安定した圧電振動子の加温が可能
になる。したがって、圧電振動子を低消費電力にて加温することが可能で、周囲の温度変
化に影響されることなく安定した周波数特性を有する小型の恒温型圧電発振器を提供する
ことができる。
According to this configuration, the piezoelectric vibrator, the heating element used to heat the piezoelectric vibrator to a certain temperature, and the temperature sensitive element are integrally heated by the mold resin. It is formed. Since the heating body covered with the mold resin has a large heat capacity as compared with the case where there is no mold resin, the heating of the piezoelectric vibrator can be performed efficiently and stably. Therefore, it is possible to provide a small-sized constant temperature type piezoelectric oscillator that can heat the piezoelectric vibrator with low power consumption and has stable frequency characteristics without being affected by ambient temperature changes.

〔適用例2〕上記適用例にかかる恒温型圧電発振器は、前記基板として複数の金属リー
ドからなるリードフレームが用いられ、トランスファーモールド型を用いて前記モールド
樹脂による樹脂封止が施されていることを特徴とする。
Application Example 2 In the constant temperature piezoelectric oscillator according to the application example, a lead frame including a plurality of metal leads is used as the substrate, and the resin sealing is performed with the molding resin using a transfer mold. It is characterized by.

この構成によれば、周辺の温度に影響されることなく安定した周波数特性を有する小型
の恒温型圧電発振器を、多数個一括して効率よく製造することができる。
According to this configuration, it is possible to efficiently manufacture a large number of small constant temperature type piezoelectric oscillators having stable frequency characteristics without being influenced by the ambient temperature.

〔適用例3〕上記適用例にかかる恒温型圧電発振器は、前記圧電振動子と前記加熱用素
子とが、前記リードフレームの同じ金属リードの両面にそれぞれ配置されていることを特
徴とする。
Application Example 3 The constant temperature piezoelectric oscillator according to the application example is characterized in that the piezoelectric vibrator and the heating element are respectively disposed on both surfaces of the same metal lead of the lead frame.

この構成によれば、圧電振動子と加熱用素子とが、リードフレームの一つの金属リード
を介して縦配置されるので、加熱用素子からの熱が圧電振動子に伝導されやすくなること
によって効率のよい加熱が可能になるとともに、恒温型圧電発振器の特に平面サイズの小
型化を図ることができる。
According to this configuration, since the piezoelectric vibrator and the heating element are vertically arranged via one metal lead of the lead frame, the heat from the heating element is easily conducted to the piezoelectric vibrator, thereby improving efficiency. Heating can be achieved, and the constant-temperature piezoelectric oscillator can be reduced particularly in the plane size.

〔適用例4〕本適用例にかかる恒温型圧電発振器は、基板と、前記基板に接合され、圧
電振動片がパッケージ内に接合されて封止された圧電振動子と、前記圧電振動子を加熱す
る加熱用素子と、前記圧電振動子近傍に配置された感温素子と、前記加熱用素子および前
記感温素子を制御することにより前記圧電振動子を所望の温度に加熱制御する温度制御回
路部と、発振回路部と、を有し、前記基板の基材が樹脂などの非金属材料からなり、前記
基板の一方の面側に、前記圧電振動子、前記加熱用素子、および前記感温素子が配置され
、前記基板の他方の面側に、前記温度制御回路部および前記発振回路部が配置され、前記
圧電振動子、前記加熱用素子、および前記感温素子が、一塊のモールド樹脂内に樹脂封止
されていることを特徴とする。
Application Example 4 A constant temperature piezoelectric oscillator according to this application example includes a substrate, a piezoelectric vibrator bonded to the substrate, and a piezoelectric vibrating piece bonded and sealed in a package, and heating the piezoelectric vibrator. A heating element that performs heating, a temperature sensing element disposed in the vicinity of the piezoelectric vibrator, and a temperature control circuit unit that controls the heating of the piezoelectric vibrator to a desired temperature by controlling the heating element and the temperature sensing element And an oscillation circuit unit, wherein the base material of the substrate is made of a non-metallic material such as a resin, and the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensitive element are provided on one surface side of the substrate. The temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are disposed on the other surface side of the substrate, and the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensitive element are placed in a single mold resin. It is resin-sealed.

この構成によれば、圧電振動子と加熱用素子および感温素子とがモールド樹脂により一
体に覆われることにより、大きな熱容量を有する一つの加熱体が形成されるとともに、温
度制御回路部および発振回路部は、樹脂などの非金属材料からなる基板を介して前記加熱
体の反対側に配置されている。すなわち、動作時に発熱を伴う温度制御回路部および発振
回路部が、前記加熱体のモールドの外に配置されるとともに、樹脂などの非金属材料から
なる基板は熱伝導性が比較的低いので断熱材としての効果を奏することにより、温度制御
回路部および発振回路部の動作時の熱の影響を受けることなく前記加熱体が安定した温度
制御を行うことができる。
したがって、温度制御回路部や発振回路部などが一体に内蔵されるとともに、圧電振動
子の安定した加温が可能になることにより、周囲の温度変化に影響されることなく安定し
た周波数特性を有する小型で高機能な恒温型圧電発振器を提供することができる。
According to this configuration, the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensing element are integrally covered with the mold resin, so that one heating body having a large heat capacity is formed, and the temperature control circuit unit and the oscillation circuit are formed. The part is disposed on the opposite side of the heating body via a substrate made of a non-metallic material such as resin. That is, the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit that generate heat during operation are disposed outside the mold of the heating body, and the substrate made of a nonmetallic material such as a resin has a relatively low thermal conductivity, so that the heat insulating material As a result, the heating body can perform stable temperature control without being affected by heat during operation of the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit.
Therefore, the temperature control circuit unit, the oscillation circuit unit, and the like are integrally incorporated, and the piezoelectric vibrator can be stably heated, so that it has a stable frequency characteristic without being affected by changes in the ambient temperature. A small-sized and highly functional constant temperature piezoelectric oscillator can be provided.

〔適用例5〕上記適用例にかかる恒温型圧電発振器は、前記基板の前記他方の面側にパ
ッケージが形成され、前記パッケージ内に前記温度制御回路部および前記発振回路部が気
密に封止されていることを特徴とする。
Application Example 5 In the constant temperature piezoelectric oscillator according to the application example, a package is formed on the other surface side of the substrate, and the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are hermetically sealed in the package. It is characterized by.

この構成によれば、圧電振動子と加熱用素子および感温素子とが一塊のモールド内に配
置された加熱体と、温度制御回路部および発振回路部とが、基板を介して縦配置されるの
で、加熱用素子からの熱が圧電振動子に伝導されやすくなることにより効率のよい加熱が
可能になるとともに、恒温型圧電発振器の特に平面サイズの小型化を図ることができる。
According to this configuration, the heating element in which the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensing element are arranged in a single mold, and the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are arranged vertically via the substrate. Therefore, heat from the heating element is easily conducted to the piezoelectric vibrator, so that efficient heating can be achieved, and the constant temperature type piezoelectric oscillator can be reduced particularly in a plane size.

〔適用例6〕上記適用例にかかる恒温型圧電発振器は、トランスファーモールド型を用
いて前記モールド樹脂による樹脂封止が施されていることを特徴とする。
Application Example 6 The constant temperature type piezoelectric oscillator according to the application example described above is characterized in that resin molding is performed with the molding resin using a transfer mold.

この構成によれば、温度制御回路部および発振回路部を一体に内蔵するとともに、周辺
の温度に影響されることなく安定した周波数特性を有する小型で高機能な恒温型圧電発振
器を、多数個一括して効率よく製造することができる。
According to this configuration, the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are integrally incorporated, and a large number of small and high-performance constant-temperature piezoelectric oscillators having stable frequency characteristics without being affected by the surrounding temperature are collectively included. And can be manufactured efficiently.

以下、恒温型圧電発振器の一実施形態としての恒温型水晶発振器について、図面を参照
しながら説明する。
Hereinafter, a constant temperature crystal oscillator as one embodiment of a constant temperature piezoelectric oscillator will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1〜図4は、本実施形態にかかる恒温型水晶発振器を模式的に説明するものであり、
図1は上側からみた平面図、図2は、図1のA−A線断面図、図3は、図1のB−B線断
面図、図4は底面側からみた平面図である。なお、図1および図4では、恒温型水晶発振
器の内部の構成を説明する便宜上、恒温型水晶発振器の外形をなすモールド樹脂の一部を
切り欠いて図示している。
また、図5は、本実施形態の恒温型水晶発振器に用いられる圧電振動子としての水晶振
動子を説明するものであり、(a)は平面図、(b)は(a)のC−C線断面図である。
なお、(a)において、水晶振動子の内部の構成を説明する便宜上、水晶振動子の上部に
接合されたリッド29の一部を切り欠いて図示している。
(First embodiment)
1 to 4 schematically illustrate the constant temperature crystal oscillator according to the present embodiment.
1 is a plan view seen from the upper side, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. In FIGS. 1 and 4, for convenience of explanation of the internal configuration of the constant-temperature crystal oscillator, a part of the mold resin that forms the external shape of the constant-temperature crystal oscillator is notched.
FIGS. 5A and 5B illustrate a crystal resonator as a piezoelectric resonator used in the constant temperature crystal oscillator according to the present embodiment. FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a CC view of FIG. It is line sectional drawing.
Note that, in (a), for the sake of convenience in explaining the internal configuration of the crystal resonator, a part of the lid 29 bonded to the upper portion of the crystal resonator is cut out.

〔水晶振動子〕
まず、恒温型水晶発振器1に備えられた水晶振動子30について詳細に説明する。
図5に示すように、本実施形態の恒温型水晶発振器1には、パッケージ20内に圧電振
動片としての水晶振動片10が接合されて封止された所謂SMDタイプの水晶振動子30
が用いられている。
SMDタイプの水晶振動子30は小型、薄型化が進んでいるので、恒温型水晶発振器1
の小型、薄型化を図るのに有利である。また、表面実装部品として規格化されているSM
Dタイプの水晶振動子30は、例えば、基板に接合した水晶振動片を筒状のキャップで覆
うことにより封止するタイプの水晶振動子のように、外部接続用のリード線を外部基板の
接続端子形状に合わせて切断したり成形したりする必要がなく、外部基板への搭載の自動
化も図りやすいので、実装工程の簡略化や低コスト化に有利である。
〔Crystal oscillator〕
First, the crystal resonator 30 provided in the constant temperature crystal oscillator 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 5, a so-called SMD type crystal resonator 30 in which a quartz crystal resonator element 10 as a piezoelectric resonator element is bonded and sealed in a package 20 is connected to the constant temperature crystal oscillator 1 of the present embodiment.
Is used.
Since the SMD type crystal resonator 30 is becoming smaller and thinner, the constant temperature crystal oscillator 1
This is advantageous for reducing the size and thickness. SM standardized as surface mount components
The D-type crystal unit 30 is connected to an external substrate with a lead wire for external connection like a crystal unit that is sealed by covering a crystal resonator element bonded to a substrate with a cylindrical cap, for example. There is no need to cut or mold to match the terminal shape, and it is easy to automate mounting on an external substrate, which is advantageous for simplification of the mounting process and cost reduction.

図5(a)において、本実施形態の水晶振動片10は、矩形平板状に成形された水晶基
板の一方の主面の略中央に、駆動用の電極である励振電極15が設けられ、水晶基材の一
端側近傍に設けられた外部接続電極16aに接続されている。これと同様に、水晶基材の
他方の主面には、励振電極15の対向電極である励振電極(励振電極15の下方に隠れて
図示されず)が設けられ、水晶基板の一端側近傍の外部接続電極16aと異なる領域に設
けられた外部接続電極16bに接続されている。
In FIG. 5A, the quartz crystal resonator element 10 of the present embodiment is provided with an excitation electrode 15 as a driving electrode at the approximate center of one main surface of a quartz substrate formed in a rectangular flat plate shape. It is connected to an external connection electrode 16a provided in the vicinity of one end side of the substrate. Similarly, the other main surface of the quartz base material is provided with an excitation electrode (not shown, hidden under the excitation electrode 15) that is the opposite electrode of the excitation electrode 15, near the one end side of the quartz substrate. It is connected to an external connection electrode 16b provided in a different area from the external connection electrode 16a.

なお、励振電極15や外部接続電極16a,16bなどの電極は、水晶基板(水晶ウェ
ハ)をエッチングして水晶振動片10の外形を形成した後に、蒸着またはスパッタリング
により、例えばニッケル(Ni)またはクロム(Cr)を下地層として、その上に例えば
金(Au)による金属膜を成膜し、その後フォトリソグラフィを用いてパターニングする
ことにより形成できる。
The electrodes such as the excitation electrode 15 and the external connection electrodes 16a and 16b are formed by etching or crystal deposition on the quartz substrate (quartz wafer), and then, for example, nickel (Ni) or chromium by evaporation or sputtering. It can be formed by using (Cr) as a base layer, forming a metal film of, for example, gold (Au) thereon, and then patterning using photolithography.

パッケージ20は、略矩形の平板状の第1層基板21と、その第1層基板21上に順次
積層された略矩形フレーム状の第2層基板22、第3層基板23、およびシールリング2
8を有している。このような構成により、パッケージ20には、第1層基板21の上面側
を凹底部分として第2層基板22および第3層基板23側に開口された凹部が形成されて
いる。
The package 20 includes a substantially rectangular flat first layer substrate 21, a substantially rectangular frame-shaped second layer substrate 22, a third layer substrate 23, and a seal ring 2 that are sequentially stacked on the first layer substrate 21.
8. With such a configuration, the package 20 is formed with a recess that is open to the second layer substrate 22 and the third layer substrate 23 side with the upper surface side of the first layer substrate 21 as a recessed bottom portion.

パッケージ20の凹部の凹底部分となる第1層基板21上に段差を形成する第2層基板
22の棚部には、水晶振動片10が接合される複数の振動片接続端子26a,26bが設
けられている。また、図5(b)に示すように、パッケージ20の外底面となる第1層基
板21の下面側には、外部実装基板と実装される複数の実装端子25a,25bが設けら
れている。これらの各振動片接続端子26a,26bや、実装端子25a,25bは、第
1層基板21に形成された図示しない引き回し配線またはスルーホールなどの層内配線に
より、それぞれ対応する端子どうしが接続されている。
A plurality of resonator element connecting terminals 26a and 26b to which the crystal resonator element 10 is bonded are provided on the shelf portion of the second layer substrate 22 that forms a step on the first layer substrate 21 that is the concave bottom portion of the recess of the package 20. Is provided. Further, as shown in FIG. 5B, a plurality of mounting terminals 25a and 25b to be mounted on the external mounting board are provided on the lower surface side of the first layer substrate 21 which is the outer bottom surface of the package 20. Each of the resonator element connecting terminals 26a and 26b and the mounting terminals 25a and 25b are connected to each other by an inner wiring such as a lead wiring or a through hole (not shown) formed on the first layer substrate 21. ing.

なお、パッケージ20の第1層基板21、第2層基板22、および第3層基板23は、
セラミックス絶縁材料などからなる。また、パッケージ20に設けられた振動片接続端子
26a,26bや実装端子25a,25b、あるいはそれらを接続する配線パターンまた
は層内配線パターンなどは、一般に、タングステン(W)、モリブデン(Mo)などの金
属配線材料をセラミックス絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル(
Ni)、金(Au)などのめっきを施すことにより形成される。
The first layer substrate 21, the second layer substrate 22, and the third layer substrate 23 of the package 20 are
Made of ceramic insulating material. Further, the resonator element connecting terminals 26a and 26b and the mounting terminals 25a and 25b provided in the package 20, or the wiring pattern or the wiring pattern in the layer connecting them are generally made of tungsten (W), molybdenum (Mo), or the like. Metal wiring material is screen printed on ceramic insulating material and fired.
It is formed by performing plating such as Ni) or gold (Au).

水晶振動片10は、その水晶振動片10の一端側近傍に設けられた外部接続電極16a
,16bと、パッケージ20の第2層基板22上に設けられた対応する振動片接続端子2
6a,26bとを位置合わせした状態で、例えば導電性接着剤95などの接合部材により
接合されている。これにより、水晶振動片10は、パッケージ20と接合された外部接続
電極16a,16b側の反対側を自由端として第1層基板21と接触しないように隙間を
空けた状態で片持ち支持されている。
なお、導電性接着剤95としては、一般に、ポリイミド、シリコン系、またはエポキシ
系などの樹脂に、銀(Ag)フィラメント、またはニッケル(Ni)粉を混入したものが
使用される。また、水晶振動片10を接合する接合部材は導電性接着剤95に限らず、半
田などの他の接合部材を用いることもできる。
The quartz crystal vibrating piece 10 has an external connection electrode 16a provided in the vicinity of one end side of the quartz crystal vibrating piece 10.
16b and the corresponding resonator element connecting terminals 2 provided on the second layer substrate 22 of the package 20.
In a state where 6a and 26b are aligned with each other, they are joined by a joining member such as a conductive adhesive 95, for example. As a result, the quartz crystal resonator element 10 is cantilevered in a state where there is a gap so as not to contact the first layer substrate 21 with the opposite side of the external connection electrodes 16a and 16b joined to the package 20 as a free end. Yes.
In general, the conductive adhesive 95 is made of a resin such as polyimide, silicon, or epoxy mixed with silver (Ag) filament or nickel (Ni) powder. Further, the bonding member for bonding the quartz crystal vibrating piece 10 is not limited to the conductive adhesive 95, and other bonding members such as solder can be used.

水晶振動片10が接合されたパッケージ20の第3層基板23上には、蓋体としてのリ
ッド29が接合されている。本実施形態では、金属製のリッド29が、鉄−ニッケル(F
e−Ni)合金などをフレーム状に型抜きして形成されたシールリング28を介してシー
ム溶接されている。これにより、パッケージ20の凹部内に接合された水晶振動片10が
気密に封止されている。
On the third layer substrate 23 of the package 20 to which the crystal vibrating piece 10 is bonded, a lid 29 as a lid is bonded. In the present embodiment, the metal lid 29 is made of iron-nickel (F
e-Ni) is seam welded through a seal ring 28 formed by punching an alloy or the like into a frame shape. As a result, the crystal vibrating piece 10 bonded in the recess of the package 20 is hermetically sealed.

〔恒温型水晶発振器〕
次に、上記水晶振動子30を備えた恒温型水晶発振器1について説明する。
図1〜図4に示すように、本実施形態の恒温型水晶発振器1は、複数の金属リード51
からなる基板としてのリードフレームに、圧電振動子としての水晶振動子30と、この水
晶振動子30を所定の温度に加熱する加熱用素子40と、水晶振動子30近傍の温度を検
知する感温素子45と、が接合され、それら水晶振動子30、加熱用素子40、および感
温素子45が、トランスファーモールド型を用いて一塊のモールド樹脂91内に樹脂封止
されている。
[Constant temperature crystal oscillator]
Next, the constant temperature crystal oscillator 1 including the crystal resonator 30 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 4, the constant temperature crystal oscillator 1 of the present embodiment includes a plurality of metal leads 51.
A crystal frame 30 as a piezoelectric vibrator, a heating element 40 for heating the crystal vibrator 30 to a predetermined temperature, and a temperature sensing device for detecting the temperature in the vicinity of the crystal vibrator 30. The element 45 is bonded to each other, and the crystal unit 30, the heating element 40, and the temperature sensitive element 45 are resin-sealed in a lump of mold resin 91 using a transfer mold.

リードフレームの複数の金属リード51は、モールド樹脂91内に配置される一端部側
であって恒温型水晶発振器1を構成する各素子と対応して接続される内部接続端子53ま
たは素子を支持する支持端子部52と、その内部接続端子53または支持端子部52の他
端部側であって、モールド樹脂91の外側で所定の形状に成形され恒温型水晶発振器1の
外部基板との接合に供する実装端子部55(詳細は後述する)と、からなる。
The plurality of metal leads 51 of the lead frame support an internal connection terminal 53 or an element connected to each element constituting the constant temperature crystal oscillator 1 on one end side disposed in the mold resin 91. The support terminal portion 52 is connected to the internal connection terminal 53 or the other end portion of the support terminal portion 52 and is molded into a predetermined shape outside the mold resin 91 and used for bonding to the external substrate of the constant temperature crystal oscillator 1. The mounting terminal portion 55 (details will be described later).

図1に示すように、リードフレームの上側の面には、水晶振動子30と、感温素子45
が接合されている。詳細には、水晶振動子30の実装端子25a,25bと、それぞれに
対応する金属リード51の内部接続端子53とを位置合わせした状態で、別の金属リード
51の支持端子部52上に水晶振動子30が支持されるように配置され、実装端子25a
,25bと対応する内部接続端子53が電気的に接続されている。この実装端子25a,
25bと内部接続端子53との接合は、例えば、図示しない導電性接着剤や半田などの接
合部材などを介して行われる。また、本実施形態では、リードフレーム上への水晶振動子
30の搭載工程での位置決めのために、図2に示すように、支持端子部52と水晶振動子
30とを絶縁性の接着剤98などにより接着・固定されている。
As shown in FIG. 1, on the upper surface of the lead frame, a crystal unit 30 and a temperature sensitive element 45 are provided.
Are joined. More specifically, in the state in which the mounting terminals 25a and 25b of the crystal resonator 30 and the internal connection terminals 53 of the corresponding metal leads 51 are aligned, the crystal vibration is provided on the support terminal portion 52 of another metal lead 51. It arrange | positions so that the child 30 may be supported and the mounting terminal 25a
, 25b and the corresponding internal connection terminal 53 are electrically connected. This mounting terminal 25a,
25b and the internal connection terminal 53 are joined through, for example, a not-shown joining member such as a conductive adhesive or solder. In the present embodiment, in order to position the crystal resonator 30 on the lead frame in the mounting step, as shown in FIG. 2, the support terminal portion 52 and the crystal resonator 30 are insulative adhesive 98. It is bonded and fixed by etc.

また、水晶振動子30の近傍には、その水晶振動子30と接続された金属リード51と
は異なる金属リード51の内部接続端子53に接続された感温素子45が配置されている
。感温素子45としては、温度上昇に伴って比抵抗が比較的大きく変化する、例えば、p
型半導体酸化物などからなるSMDタイプのサーミスター(Thermistor)素子を用いるこ
とができる。
Further, in the vicinity of the crystal resonator 30, a temperature sensitive element 45 connected to the internal connection terminal 53 of the metal lead 51 different from the metal lead 51 connected to the crystal resonator 30 is arranged. As the temperature sensing element 45, the specific resistance changes relatively greatly as the temperature rises, for example, p
An SMD type thermistor element made of a type semiconductor oxide can be used.

上記水晶振動子30および感温素子45が配置された面とは異なるリードフレームの下
側の面には、加熱用素子40が配置されている。本実施形態では、水晶振動子30が支持
された金属リード51の支持端子部52の反対側の面に加熱用素子40が密着させて接合
され、図4に示すように、加熱用素子40の支持端子部52と接合された面の反対側の面
に設けられた複数の電極パッド41と、対応する金属リード51の内部接続端子53とが
ボンディングワイヤー97により接続されている。
The heating element 40 is disposed on the lower surface of the lead frame different from the surface on which the crystal resonator 30 and the temperature sensitive element 45 are disposed. In the present embodiment, the heating element 40 is in close contact with and bonded to the opposite surface of the support terminal portion 52 of the metal lead 51 on which the crystal resonator 30 is supported, and as shown in FIG. A plurality of electrode pads 41 provided on the surface opposite to the surface joined to the support terminal portion 52 and the internal connection terminals 53 of the corresponding metal leads 51 are connected by bonding wires 97.

上記のようにリードフレームに接合された水晶振動子30、感温素子45、および加熱
用素子40は、モールド樹脂91により一体に樹脂封止されている。このような樹脂封止
は、水晶振動子30、感温素子45、および加熱用素子40を接合したリードフレームを
トランスファーモールド型のキャビティ内部に固定し、熱硬化性のモールド樹脂91を射
出成型することによってキャビティ内にモールド樹脂91を充填することにより行われ、
これにより、一体型の樹脂パッケージである恒温型水晶発振器1が形成される。
The crystal resonator 30, the temperature sensitive element 45, and the heating element 40 bonded to the lead frame as described above are integrally sealed with the mold resin 91. In such resin sealing, a lead frame in which the crystal resonator 30, the temperature sensitive element 45, and the heating element 40 are joined is fixed inside a transfer mold cavity, and a thermosetting mold resin 91 is injection molded. Is performed by filling the mold resin 91 into the cavity,
Thereby, the constant temperature crystal oscillator 1 which is an integrated resin package is formed.

樹脂封止された恒温型水晶発振器1において、リードフレームの複数の金属リード51
のモールド樹脂91から外側に露出された部分は、それぞれ所定の形状にフォーミングさ
れて、外部基板との実装に供する実装端子部55が形成されている。具体的には、水晶振
動子30、感温素子45、および加熱用素子40が接合されたモールド樹脂91内部の内
部接続端子53または支持端子部52からそれぞれ水平方向に延出された各金属リード5
1は、モールド樹脂91の外側に出てから若干の長さの部分で略鉛直方向に折り曲げられ
、モールド樹脂91の外形の底面よりも下方で恒温型水晶発振器1の内側方向に略水平に
折り曲げられ、その金属リード51の略水平な他端部分が実装端子部55となっている(
図3を参照)。
なお、本実施形態の恒温型水晶発振器1では、リードフレームの各金属リード51の他
端部分側をそれぞれ恒温型水晶発振器1の内側方向に折り曲げて実装端子部55を形成し
て、恒温型水晶発振器1のより小型化を図るための一例を説明した。これに限らず、複数
の金属リード51を、恒温型水晶発振器1の外側方向に水平に折り曲げて実装端子部とし
て用いる構成としてもよい。
In the thermostat crystal oscillator 1 sealed with resin, a plurality of metal leads 51 of a lead frame are provided.
The portions exposed to the outside from the mold resin 91 are each formed into a predetermined shape to form a mounting terminal portion 55 for mounting on an external substrate. Specifically, each metal lead extending in the horizontal direction from the internal connection terminal 53 or the support terminal portion 52 inside the mold resin 91 to which the crystal resonator 30, the temperature sensitive element 45, and the heating element 40 are joined. 5
1 is bent in a substantially vertical direction at a slight length after coming out of the mold resin 91, and is bent substantially horizontally inward of the thermostatic crystal oscillator 1 below the bottom surface of the outer shape of the mold resin 91. Thus, the substantially horizontal other end portion of the metal lead 51 is a mounting terminal portion 55 (
(See FIG. 3).
In the constant temperature crystal oscillator 1 of the present embodiment, the other end side of each metal lead 51 of the lead frame is bent inwardly of the constant temperature crystal oscillator 1 to form the mounting terminal portion 55, thereby forming the constant temperature crystal. An example for reducing the size of the oscillator 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of metal leads 51 may be bent horizontally in the outer direction of the constant temperature crystal oscillator 1 and used as a mounting terminal portion.

上記第1の実施形態の恒温型水晶発振器1によれば、リードフレームに接合された水晶
振動子30、感温素子45、および加熱用素子40が、一塊のモールド樹脂91内に一体
に樹脂封止されている。
これにより、水晶振動子30と、その水晶振動子30を一定の温度に加温するために用
いられる加熱用素子40および感温素子45とが、モールド樹脂91により一体に覆われ
た一つの加熱体が形成され、この加熱体は、モールド樹脂91が無い場合に比して熱容量
が大きく確保されるので、効率的に、且つ、安定した加温と温度保持が可能になる。した
がって、水晶振動子30を低消費電力にて効率よく加温することが可能で、周囲の温度変
化に影響されることなく安定した周波数特性を有する小型の恒温型水晶発振器1を提供す
ることができる。
According to the constant temperature crystal oscillator 1 of the first embodiment, the crystal resonator 30, the temperature sensitive element 45, and the heating element 40 bonded to the lead frame are integrally encapsulated in a lump of mold resin 91. It has been stopped.
As a result, the crystal resonator 30 and the heating element 40 and the temperature sensitive element 45 used for heating the crystal resonator 30 to a certain temperature are integrally heated by the mold resin 91. A body is formed, and this heating body has a large heat capacity as compared with the case where there is no mold resin 91, so that it is possible to efficiently and stably heat and maintain the temperature. Accordingly, it is possible to provide a small-sized constant temperature crystal oscillator 1 that can efficiently heat the crystal unit 30 with low power consumption and has a stable frequency characteristic without being affected by a change in ambient temperature. it can.

また、上記第1の実施形態の恒温型水晶発振器1は、水晶振動子30、加熱用素子40
、および感温素子45を接合する基板としてリードフレームが用いられ、モールド樹脂9
1をトランスファーモールド法により充填して樹脂成形した。
これにより、周辺の温度に影響されることなく安定した周波数特性を有する小型の恒温
型水晶発振器1を、多数個一括して効率よく製造することができる。
The constant temperature crystal oscillator 1 of the first embodiment includes a crystal resonator 30 and a heating element 40.
In addition, a lead frame is used as a substrate to which the temperature sensitive element 45 is bonded, and the mold resin 9
1 was filled by a transfer molding method and resin molded.
As a result, a large number of small thermostatic crystal oscillators 1 having stable frequency characteristics without being affected by the ambient temperature can be efficiently manufactured collectively.

また、上記第1の実施形態の恒温型水晶発振器1では、水晶振動子30と加熱用素子4
0とを、リードフレームの同じ金属リード51の支持端子部52の異なる面にそれぞれ配
置させた。
これにより、水晶振動子30と加熱用素子40とが金属からなる支持端子部52を挟ん
で縦配置されるので、加熱用素子40からの熱が水晶振動子30に効率よく伝達されて加
熱効率が高くなるとともに、恒温型水晶発振器1の、特に平面サイズの小型化を図ること
ができる。
In the constant temperature crystal oscillator 1 of the first embodiment, the crystal resonator 30 and the heating element 4 are used.
0 were arranged on different surfaces of the support terminal portion 52 of the same metal lead 51 of the lead frame.
As a result, the crystal unit 30 and the heating element 40 are vertically arranged with the support terminal portion 52 made of metal interposed therebetween, so that the heat from the heating unit 40 is efficiently transmitted to the crystal unit 30 and the heating efficiency is increased. As a result, the constant-temperature crystal oscillator 1 can be reduced in size especially in a plane size.

(第2の実施形態)
上記第1の実施形態で説明した恒温型水晶発振器1は、さらに発振回路部などを内蔵さ
せることによって、より高機能な恒温型水晶発振器として提供することもできる。
図6は、発振回路部や温度制御回路部などを一体に内蔵させた高機能な恒温型水晶発振
器を模式的に説明するものであり、(a)は上側からみた平面図、(b)は(a)のD−
D線断面図、(c)は底面側からみた平面図である。なお、図6(a)では、恒温型水晶
発振器の内部の構成を説明する便宜上、恒温型水晶発振器の外形をなすモールド樹脂の一
部を切り欠いて図示している。また、本実施形態の恒温型水晶発振器101の構成のうち
、上記第1の実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
The constant-temperature crystal oscillator 1 described in the first embodiment can also be provided as a higher-performance constant-temperature crystal oscillator by further incorporating an oscillation circuit unit or the like.
FIG. 6 schematically illustrates a high-performance constant-temperature crystal oscillator in which an oscillation circuit unit, a temperature control circuit unit, and the like are integrated, wherein (a) is a plan view seen from above, and (b) is a plan view. D- in (a)
D line sectional drawing, (c) is the top view seen from the bottom face side. In FIG. 6A, for convenience of explanation of the internal configuration of the constant-temperature crystal oscillator, a part of the mold resin that forms the outer shape of the constant-temperature crystal oscillator is cut out. In addition, among the configurations of the constant temperature crystal oscillator 101 of the present embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図6(b)において、恒温型水晶発振器101は、両面に回路配線が形成された基板と
しての第1層基板121を底板として凹部が形成されたパッケージ120を有している。
パッケージ120の凹部の凹底部分となる第1層基板121の一方の面(紙面上下側の面
)には、温度制御回路部としての温度制御用回路素子60と、発振回路部としての発振回
路用素子70とが接合されている。
また、第1層基板121の他方の面(紙面上上側の面)には、SMDタイプの水晶振動
子30、加熱用素子40、および感温素子45が接合され、これらの水晶振動子30、加
熱用素子40、感温素子45が、一塊のモールド樹脂91により樹脂封止されている。
6B, the constant temperature crystal oscillator 101 has a package 120 in which a concave portion is formed with a first layer substrate 121 as a substrate having circuit wirings formed on both sides thereof as a bottom plate.
A temperature control circuit element 60 serving as a temperature control circuit unit and an oscillation circuit serving as an oscillation circuit unit are provided on one surface (the upper and lower surfaces of the sheet) of the first layer substrate 121 serving as a concave bottom portion of the recess of the package 120. The element 70 is joined.
Further, the SMD type crystal resonator 30, the heating element 40, and the temperature sensing element 45 are bonded to the other surface (the upper surface on the paper surface) of the first layer substrate 121. The heating element 40 and the temperature sensitive element 45 are resin-sealed by a lump of mold resin 91.

パッケージ120は、略矩形の平板状の基材の両面に回路配線が形成された第1層基板
121と、その第1層基板121上に積層された略矩形フレーム状の第2層基板122と
により、第1層基板121の一方の面を凹底部分とする凹部が形成されている。このパッ
ケージ120の凹部の凹底部分である第1層基板121の一方の面上には、温度制御用回
路素子60が接合される複数の温度制御用回路素子接続端子152a、および、発振回路
用素子接続端子152bが設けられている。また、パッケージ120の外底面となる第1
層基板121の他方の面上には、水晶振動子30、加熱用素子40、および感温素子45
との接続に供する素子内部接続端子153が設けられている。
なお、本実施形態のパッケージ120において、少なくとも第1層基板121の材料に
は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂や、セラミック材料など、熱伝導率が比較的低い材料
を用いる。これは、上記のように、第1層基板121を挟んだ上下に配置される水晶振動
子30、加熱用素子40、および感温素子45がモールド樹脂91により一体に樹脂封止
された加熱体と、パッケージ120内に接合された温度制御用回路素子60および発振回
路用素子70との間の断熱層として利用する目的による。
The package 120 includes a first layer substrate 121 in which circuit wiring is formed on both sides of a substantially rectangular flat substrate, and a substantially rectangular frame-shaped second layer substrate 122 laminated on the first layer substrate 121. As a result, a recess having one surface of the first layer substrate 121 as a recessed bottom portion is formed. A plurality of temperature control circuit element connection terminals 152a to which the temperature control circuit element 60 is bonded are formed on one surface of the first layer substrate 121, which is a concave bottom portion of the recess of the package 120, and for the oscillation circuit An element connection terminal 152b is provided. In addition, the first which becomes the outer bottom surface of the package 120
On the other surface of the layer substrate 121, the crystal unit 30, the heating element 40, and the temperature sensitive element 45 are provided.
An element internal connection terminal 153 is provided for connection to the.
In the package 120 of this embodiment, a material having a relatively low thermal conductivity such as a resin such as an epoxy resin or a ceramic material is used as a material of at least the first layer substrate 121. This is because, as described above, a heating body in which the crystal resonator 30, the heating element 40, and the temperature-sensitive element 45 disposed above and below the first layer substrate 121 are integrally sealed with the mold resin 91. And the heat insulating layer between the temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 joined in the package 120.

図6(b)および(c)において、パッケージ120の凹部の凹底部分となる第1層基
板121の面には、上記の温度制御用回路素子60および発振回路用素子70が接合され
ている。詳細には、温度制御用回路素子60に設けられた複数の接続電極65と対応する
温度制御用回路素子接続端子152aとが位置合わせされ、また、発振回路用素子70に
設けられた複数の接続電極75と発振回路用素子接続端子152bとが位置合わせされ、
それぞれ図示しない導電性接着剤や半田などの接合部材などを介して接合されている。
6B and 6C, the temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 are bonded to the surface of the first layer substrate 121 which is the bottom of the recess of the package 120. . Specifically, the plurality of connection electrodes 65 provided in the temperature control circuit element 60 and the corresponding temperature control circuit element connection terminal 152a are aligned, and the plurality of connections provided in the oscillation circuit element 70 are also aligned. The electrode 75 and the oscillation circuit element connection terminal 152b are aligned,
Each of them is joined via a joining member such as a conductive adhesive or solder (not shown).

さらに、パッケージ120において、略矩形フレーム状の第2層基板122により形成
される凹部の開口側には蓋体129が接合されている。これにより、パッケージ120内
に接合された温度制御用回路素子60および発振回路用素子70が封止される。
また、蓋体129の外側の面(図6(b)において下側の面)は、本実施形態の恒温型
水晶発振器101の底面となっていて、その底面側には、恒温型水晶発振器101と外部
実装基板との接合に供する複数の実装端子155a〜155fが設けられている(図6(
c)を併せて参照)。これらの実装端子155a〜155fは、上記した複数の各素子内
部接続端子153、温度制御用回路素子接続端子152a、および発振回路用素子接続端
子152bとそれぞれ対応しており、その対応する端子どうしが、パッケージ120に形
成された図示しない引き回し配線またはスルーホールなどの層内配線により接続されてい
る。
Further, in the package 120, a lid 129 is joined to the opening side of the recess formed by the substantially rectangular frame-shaped second layer substrate 122. As a result, the temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 joined in the package 120 are sealed.
The outer surface of the lid 129 (the lower surface in FIG. 6B) is the bottom surface of the constant temperature crystal oscillator 101 of the present embodiment, and the constant temperature crystal oscillator 101 is on the bottom surface side. A plurality of mounting terminals 155a to 155f used for bonding between the external mounting board and the external mounting board are provided (FIG. 6 (
See also c)). These mounting terminals 155a to 155f correspond to the plurality of element internal connection terminals 153, the temperature control circuit element connection terminal 152a, and the oscillation circuit element connection terminal 152b, respectively. The wirings are connected by an intra-layer wiring such as a routing wiring or a through hole (not shown) formed in the package 120.

図6(a)および(b)に示すように、パッケージ120の第1層基板121の底側の
面には、水晶振動子30と、その水晶振動子30の近傍に配置された感温素子45とが接
合されている。詳細には、水晶振動子30の実装端子25a,25b、および感温素子4
5の電極(図示せず)と、それぞれに対応する第1層基板121の素子内部接続端子15
3とが位置合わせされ、図示しない導電性接着剤や半田などの接合部材などを介して接合
されている。
また、水晶振動子30の上側には加熱用素子40が配置されている。本実施形態では、
水晶振動子30の上面に、加熱用素子40が図示しない非導電性の接着剤などを介して密
着させて固定さるとともに、加熱用素子40の主面に設けられた複数の電極パッド41と
、対応する第1層基板121の素子内部接続端子153とがボンディングワイヤー97に
より接続されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, on the bottom surface of the first layer substrate 121 of the package 120, the crystal unit 30 and a temperature sensitive element disposed in the vicinity of the crystal unit 30. 45 is joined. Specifically, the mounting terminals 25a and 25b of the crystal unit 30 and the temperature sensitive element 4
5 electrodes (not shown) and the element internal connection terminals 15 of the first layer substrate 121 corresponding to the respective electrodes.
3 are aligned and joined via a joining member (not shown) such as a conductive adhesive or solder.
A heating element 40 is disposed above the crystal unit 30. In this embodiment,
A heating element 40 is fixed in close contact with the upper surface of the crystal resonator 30 via a non-conductive adhesive (not shown), and a plurality of electrode pads 41 provided on the main surface of the heating element 40; A corresponding element internal connection terminal 153 of the first layer substrate 121 is connected by a bonding wire 97.

上記のように、パッケージ120の第1層基板121の底側の面に接合された水晶振動
子30、感温素子45、および加熱用素子40は、トランスファーモールドすることによ
り、モールド樹脂91によって一体に樹脂封止されている。
As described above, the crystal resonator 30, the temperature sensitive element 45, and the heating element 40 bonded to the bottom surface of the first layer substrate 121 of the package 120 are integrated by the molding resin 91 by transfer molding. It is sealed with resin.

上記第2の実施形態の恒温型水晶発振器101によれば、水晶振動子30、加熱用素子
40、および感温素子45がモールド樹脂91により一体に樹脂封止された加熱体と、パ
ッケージ120内に接合された温度制御用回路素子60および発振回路用素子70とが、
熱伝導率が比較的低い材料からなる第1層基板121を挟んだ上下に配置されている。
圧電振動子と加熱用素子および感温素子とがモールド樹脂により一体に覆われることに
より、大きな熱容量を有する一つの加熱体が形成されるとともに、温度制御回路部および
発振回路部は、樹脂からなる基板を介して上記加熱体の反対側に配置されている。これに
より、動作時に発熱を伴う温度制御用回路素子60および発振回路用素子70の熱が、上
記加熱体に及ぼす影響を抑えることができる。また、逆に、上記加熱体の熱が温度制御用
回路素子60および発振回路用素子70などの回路体に及ぼす影響も抑えられる。したが
って、温度制御用回路素子60や発振回路用素子70などの回路体を内蔵し、周囲の温度
変化に影響されることなく安定した周波数特性を有する小型の恒温型水晶発振器101を
提供することができる。
According to the constant temperature crystal oscillator 101 of the second embodiment, the heating element in which the crystal unit 30, the heating element 40, and the temperature sensing element 45 are integrally sealed with the mold resin 91, and the package 120 The temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 joined to each other
They are arranged above and below the first layer substrate 121 made of a material having a relatively low thermal conductivity.
The piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensing element are integrally covered with the mold resin, so that one heating body having a large heat capacity is formed, and the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are made of resin. It arrange | positions through the board | substrate on the opposite side of the said heating body. Thereby, the influence of the heat of the temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 that generate heat during operation on the heating element can be suppressed. Conversely, the influence of the heat of the heating body on the circuit bodies such as the temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide a small constant temperature crystal oscillator 101 having a built-in circuit body such as the temperature control circuit element 60 and the oscillation circuit element 70 and having stable frequency characteristics without being affected by ambient temperature changes. it can.

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発
明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の
変更を加えることが可能である。
The embodiment of the present invention made by the inventor has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.

例えば、上記第1および第2の実施形態では、水晶振動子30、加熱用素子40、およ
び感温素子45の樹脂封止をトランスファーモールド法により行う構成とした。これに限
らず、モールド樹脂91の粘度等を調整することにより、所謂ポッティング法によりモー
ルド樹脂を塗布して樹脂封止を行うことも可能である。
For example, in the first and second embodiments, the resin sealing of the crystal resonator 30, the heating element 40, and the temperature sensitive element 45 is performed by the transfer molding method. However, the present invention is not limited to this, and by adjusting the viscosity or the like of the mold resin 91, the resin can be sealed by applying the mold resin by a so-called potting method.

また、上記第1の実施形態では、トランスファーモールドによる樹脂封止を用いる利便
性も鑑みて、基板としてリードフレームを用いた例を説明した。これに限らず、基板とし
て、樹脂等の基材の両面に回路配線が形成された配線基板などを用いる構成としてもよい
In the first embodiment, an example in which a lead frame is used as a substrate has been described in view of the convenience of using resin sealing by transfer molding. However, the present invention is not limited to this, and the substrate may be a circuit board in which circuit wiring is formed on both surfaces of a base material such as resin.

また、上記第2の実施形態では、断熱層として機能する基板としての第1層基板121
を有するパッケージ120を用いて、水晶振動子30、加熱用素子40、および感温素子
45を一体に樹脂封止した加熱体と、温度制御用回路素子60および発振回路用素子70
などの回路体とを熱的に遮る構成とした。これに限らず、断熱層となりうる基板を介して
、上記加熱体と回路体とを熱的に遮る構成とできるのであれば、パッケージ以外の例えば
両面配線板などを用いる構成としてもよい。
Moreover, in the said 2nd Embodiment, the 1st layer board | substrate 121 as a board | substrate which functions as a heat insulation layer.
A heating body in which the crystal unit 30, the heating element 40, and the temperature sensing element 45 are integrally resin-sealed, a temperature control circuit element 60, and an oscillation circuit element 70.
The circuit body is configured to be thermally shielded. However, the present invention is not limited to this. For example, a double-sided wiring board other than the package may be used as long as the heating body and the circuit body can be thermally shielded via a substrate that can be a heat insulating layer.

また、上記実施形態では、圧電振動片として水晶振動片10を用いた水晶振動子30を
搭載した恒温型水晶発振器1,101について説明した。これに限らず、水晶以外に、窒
化アルミニウム(AlN)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(
LiTaO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、四ほう酸リチウム(Li247)な
どの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウム、五酸化タンタル(Ta25)など
の薄膜圧電材料を積層させて構成された圧電材料からなる圧電振動片を用いることもでき
る。
In the above embodiment, the constant temperature crystal oscillators 1 and 101 having the crystal resonator 30 using the crystal resonator element 10 as the piezoelectric resonator element have been described. In addition to quartz, aluminum nitride (AlN), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (
LiTaO 3 ), lead zirconate titanate (PZT), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ) and other oxide substrates, and glass substrates on aluminum nitride and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) thin films A piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material formed by laminating piezoelectric materials can also be used.

また、水晶振動子30や上記第1および第2の実施形態の回路体を構成するパッケージ
20やパッケージ120は、上記実施形態で説明した積層構造を有するものに限らず、機
械加工などにより一体化した形のものを使用してもよい。
Further, the crystal resonator 30 and the package 20 and the package 120 constituting the circuit body of the first and second embodiments are not limited to those having the laminated structure described in the above embodiment, and are integrated by machining or the like. You may use the thing of the shape.

恒温型圧電発振器の第1の実施形態としての恒温型水晶発振器を上側からみて模式的に説明する平面図。The top view which illustrates typically the constant temperature type crystal oscillator as 1st Embodiment of a constant temperature type piezoelectric oscillator seeing from an upper side. 第1の実施形態の恒温型水晶発振器を模式的に説明する図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 for schematically explaining the constant temperature crystal oscillator according to the first embodiment. 第1の実施形態の恒温型水晶発振器を模式的に説明する図1のB−B線断面図。The BB sectional drawing of FIG. 1 which illustrates the constant temperature type crystal oscillator of 1st Embodiment typically. 第1の実施形態の恒温型水晶発振器を底面側からみて模式的に説明する平面図。The top view which illustrates typically the constant temperature type crystal oscillator of 1st Embodiment seeing from the bottom face side. (a)は、圧電振動子としての水晶振動子を模式的に説明する平面図、(b)は、(a)のC−C線断面図。(A) is a top view which illustrates typically the crystal oscillator as a piezoelectric vibrator, (b) is CC sectional view taken on the line of (a). (a)は、第2の実施形態の恒温型水晶発振器を上側からみて模式的に説明する平面図、(b)は、(a)のD−D線断面図、(c)は、底面側からみた平面図。(A) is a top view which illustrates typically the constant temperature crystal oscillator of 2nd Embodiment seeing from an upper side, (b) is the DD sectional view taken on the line of (a), (c) is a bottom face side. FIG.

1,101…恒温型圧電発振器としての恒温型水晶発振器、10…圧電振動片としての
水晶振動片、15…励振電極、16a,16b…外部接続電極、20,120…パッケー
ジ、21,121…第1層基板、22,122…第2層基板、23…第3層基板、25a
,25b…実装端子、26a,26b…振動片接続端子、28…シールリング、29…蓋
体としてのリッド、30…圧電振動子としての水晶振動子、40…加熱用素子、41…電
極パッド、45…感温素子、51…金属リード、52…支持端子部、53…内部接続端子
、55…実装端子部、60…温度制御回路部としての温度制御用回路素子、65…接続電
極、70…発振回路部としての発振回路用素子、91…モールド樹脂、95…導電性接着
剤、97…ボンディングワイヤー、129…蓋体、152a…温度制御用回路素子接続端
子、152b…発振回路用素子接続端子、153…素子内部接続端子、155a〜155
f…実装端子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Constant temperature crystal oscillator as a constant temperature type piezoelectric oscillator, 10 ... Quartz vibration piece as a piezoelectric vibration piece, 15 ... Excitation electrode, 16a, 16b ... External connection electrode, 20, 120 ... Package, 21, 121 ... First 1st layer substrate, 22, 122 ... 2nd layer substrate, 23 ... 3rd layer substrate, 25a
, 25b ... mounting terminals, 26a, 26b ... vibrating piece connection terminals, 28 ... seal ring, 29 ... lid as lid, 30 ... crystal resonator as piezoelectric vibrator, 40 ... heating element, 41 ... electrode pad, 45 ... temperature sensing element, 51 ... metal lead, 52 ... support terminal part, 53 ... internal connection terminal, 55 ... mounting terminal part, 60 ... temperature control circuit element as temperature control circuit part, 65 ... connection electrode, 70 ... Oscillation circuit element as an oscillation circuit unit, 91 ... Mold resin, 95 ... Conductive adhesive, 97 ... Bonding wire, 129 ... Lid, 152a ... Temperature control circuit element connection terminal, 152b ... Oscillation circuit element connection terminal , 153 ... Element internal connection terminals, 155a to 155
f: Mounting terminal.

Claims (6)

基板と、
前記基板に接合され、圧電振動片がパッケージ内に接合されて封止された圧電振動子と

前記圧電振動子を加熱する加熱用素子と、
前記圧電振動子近傍に配置された感温素子と、を有し、
前記圧電振動子、前記加熱用素子、および前記感温素子が、一塊のモールド樹脂内に樹
脂封止されていることを特徴とする恒温型圧電発振器。
A substrate,
A piezoelectric vibrator bonded to the substrate and having a piezoelectric vibrating piece bonded and sealed in a package;
A heating element for heating the piezoelectric vibrator;
A temperature-sensitive element disposed in the vicinity of the piezoelectric vibrator,
A constant temperature piezoelectric oscillator, wherein the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensitive element are sealed in a single mold resin.
請求項1に記載の恒温型圧電発振器であって、
前記基板として複数の金属リードからなるリードフレームが用いられ、
トランスファーモールド型を用いて前記モールド樹脂による樹脂封止が施されているこ
とを特徴とする恒温型圧電発振器。
The constant temperature piezoelectric oscillator according to claim 1,
A lead frame made of a plurality of metal leads is used as the substrate,
A constant temperature piezoelectric oscillator, wherein a transfer mold is used to seal the resin with the mold resin.
請求項2に記載の恒温型圧電発振器であって、
前記圧電振動子と前記加熱用素子とが、前記リードフレームの同じ金属リードの両面に
それぞれ配置されていることを特徴とする恒温型圧電発振器。
The constant temperature piezoelectric oscillator according to claim 2,
The constant temperature type piezoelectric oscillator, wherein the piezoelectric vibrator and the heating element are respectively disposed on both surfaces of the same metal lead of the lead frame.
基板と、
前記基板に接合され、圧電振動片がパッケージ内に接合されて封止された圧電振動子と

前記圧電振動子を加熱する加熱用素子と、
前記圧電振動子近傍に配置された感温素子と、
前記加熱用素子および前記感温素子を制御することにより前記圧電振動子を所望の温度
に加熱制御する温度制御回路部と、
発振回路部と、を有し、
前記基板の基材が樹脂などの非金属材料からなり、
前記基板の一方の面側に、前記圧電振動子、前記加熱用素子、および前記感温素子が配
置され、
前記基板の他方の面側に、前記温度制御回路部および前記発振回路部が配置され、
前記圧電振動子、前記加熱用素子、および前記感温素子が、一塊のモールド樹脂内に樹
脂封止されていることを特徴とする恒温型圧電発振器。
A substrate,
A piezoelectric vibrator bonded to the substrate and having a piezoelectric vibrating piece bonded and sealed in a package;
A heating element for heating the piezoelectric vibrator;
A temperature sensing element disposed in the vicinity of the piezoelectric vibrator;
A temperature control circuit unit for controlling the heating of the piezoelectric vibrator to a desired temperature by controlling the heating element and the temperature sensitive element;
An oscillation circuit unit,
The base material of the substrate is made of a non-metallic material such as a resin,
The piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensitive element are disposed on one surface side of the substrate,
The temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are disposed on the other surface side of the substrate,
A constant temperature piezoelectric oscillator, wherein the piezoelectric vibrator, the heating element, and the temperature sensitive element are sealed in a single mold resin.
請求項4に記載の恒温型圧電発振器であって、
前記基板の前記他方の面側にパッケージが形成され、
前記パッケージ内に前記温度制御回路部および前記発振回路部が気密に封止されている
ことを特徴とする恒温型圧電発振器。
The constant temperature piezoelectric oscillator according to claim 4,
A package is formed on the other side of the substrate;
The thermostatic piezoelectric oscillator, wherein the temperature control circuit unit and the oscillation circuit unit are hermetically sealed in the package.
請求項4または5に記載の圧電発振器であって、
トランスファーモールド型を用いて前記モールド樹脂による樹脂封止が施されているこ
とを特徴とする恒温型圧電発振器。
The piezoelectric oscillator according to claim 4 or 5,
A constant temperature piezoelectric oscillator, wherein a transfer mold is used to seal the resin with the mold resin.
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