[go: up one dir, main page]

JP2002280865A - Piezo device - Google Patents

Piezo device

Info

Publication number
JP2002280865A
JP2002280865A JP2001076197A JP2001076197A JP2002280865A JP 2002280865 A JP2002280865 A JP 2002280865A JP 2001076197 A JP2001076197 A JP 2001076197A JP 2001076197 A JP2001076197 A JP 2001076197A JP 2002280865 A JP2002280865 A JP 2002280865A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base
piezoelectric
package
lid
piezoelectric device
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Withdrawn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
JP2001076197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Endo
秀男 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2001076197A priority Critical patent/JP2002280865A/en
Publication of JP2002280865A publication Critical patent/JP2002280865A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 圧電デバイスは、複数のセラミックス薄
板を積層した矩形箱状をなし、その空所にATカット水
晶振動片14を搭載したべース11と、ガラス薄板の内
面に音叉型水晶振動片15を搭載した蓋12とを有し、
べース上面に蓋を接合し、両水晶振動片を気密に封止し
たパッケージ13を備える複合圧電発振器である。両水
晶振動片は、平面視したときに基端部14a、15aが
互いに重なり、かつ長さ方向に互いに直交する向きに配
置される。パッケージ内部には、いずれの水晶振動片も
存在しない自由な空間が画定され、ATカット水晶振動
片を駆動する発振回路を構成するICチッブ21が、べ
ースの空所底面11aに表面実装される。 【効果】 パッケ一ジの寸法を縮小でき、かつパッケ―
ジ内の自由な空間を有効に利用してICチップ等の電子
部品を配置でき、より小型かつ薄型の複合発振器等の圧
電デパイスを実現できる。
(57) Abstract: A piezoelectric device has a rectangular box shape in which a plurality of ceramic thin plates are stacked, and a base 11 in which an AT-cut quartz vibrating piece 14 is mounted in an empty space, and an inner surface of a glass thin plate. And a lid 12 on which a tuning fork type quartz vibrating piece 15 is mounted.
This is a composite piezoelectric oscillator including a package 13 in which a lid is bonded to an upper surface of a base and both quartz vibrating pieces are hermetically sealed. The two quartz-crystal vibrating reeds are arranged so that the base ends 14a and 15a overlap each other when viewed in a plan view, and are orthogonal to each other in the length direction. A free space in which no crystal vibrating piece is present is defined inside the package, and an IC chip 21 constituting an oscillation circuit for driving the AT-cut crystal vibrating piece is surface-mounted on the bottom surface 11a of the base. You. [Effect] Package size can be reduced and package
An electronic component such as an IC chip can be arranged by effectively utilizing the free space in the device, and a piezoelectric device such as a smaller and thinner composite oscillator can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に使用さ
れる圧電振動子・圧電発振器やSAWデバイス等の圧電
デバイスに関し、特にセラミック等の絶縁材料からなる
ベースにガラス製の蓋を低融点ガラスで接合したパッケ
ージに、水晶等の圧電材料からなる振動片を気密に封止
する圧電デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric device such as a piezoelectric vibrator / piezoelectric oscillator or a SAW device used for electronic equipment, and more particularly, to a base made of an insulating material such as ceramic and having a glass lid covered with a low melting glass. The present invention relates to a piezoelectric device for hermetically sealing a vibrating piece made of a piezoelectric material such as quartz in a package joined by the above method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、各種情報・通信機器やOA機
器、民生機器等の電子機器には、電子回路のクロック源
として圧電振動子、圧電振動片とICチップとを同一パ
ッケージ内に封止した発振器やリアルタイムクロックモ
ジュール等の圧電デバイスが広く使用されている。特に
最近は、モバイルコンピュータ、ICカード等の小型情
報機器や携帯電話等の通信機器の分野で、装置の小型化
・薄型化に伴い、圧電デバイスのより一層の小型化・薄
型化が図られると共に、装置の回路基板への実装に適し
た表面実装型の圧電デバイスが要求されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in electronic devices such as various information / communication devices, OA devices, and consumer devices, a piezoelectric vibrator, a piezoelectric vibrating piece and an IC chip are sealed in the same package as a clock source of an electronic circuit. Piezoelectric devices such as oscillators and real-time clock modules are widely used. Particularly in recent years, in the field of small information devices such as mobile computers and IC cards, and communication devices such as mobile phones, piezoelectric devices have been further reduced in size and thickness as devices have become smaller and thinner. There is a demand for a surface mount type piezoelectric device suitable for mounting the device on a circuit board.

【0003】一般に表面実装型の圧電デバイスは、絶縁
材料からなるベースに蓋を接合したパッケージ内に圧電
振動片及び必要に応じて電子部品を気密に封止する構造
のものが知られている。例えば、音叉型圧電振動片を搭
載した圧電デバイスでは、図10に例示するように、パ
ッケージ1のベース2に接合される蓋3に透明なガラス
薄板を用い、パッケージ封止後に外側からレーザ光を照
射して圧電振動片4を周波数調整できるようにすると共
に、ベース底面に封止用孔5を貫設しかつAu−Sn等
のシール材6で閉塞し、パッケージ内を真空封止するよ
うにしたものが開発されている。
In general, a surface mount type piezoelectric device is known which has a structure in which a piezoelectric vibrating reed and, if necessary, electronic components are hermetically sealed in a package in which a lid is joined to a base made of an insulating material. For example, in a piezoelectric device equipped with a tuning-fork type piezoelectric vibrating reed, a transparent thin glass plate is used for a lid 3 bonded to a base 2 of a package 1 as shown in FIG. Irradiation allows the frequency of the piezoelectric vibrating reed 4 to be adjusted, and a sealing hole 5 is provided through the bottom surface of the base and closed by a sealing material 6 such as Au-Sn so that the inside of the package is vacuum-sealed. What has been developed.

【0004】また最近は、特開2000−59169号
において、複数種類の水晶振動子を使用するコンピュー
タ等の電子機器においてマザーボートの高密度実装化、
省スペース化を図るために、圧入封止形の複数の圧電振
動子を並行に配置し、一体にモールド封止した圧電振動
子アレイが開示されている。特に各圧電振動子をそのリ
ードの向きを逆にして配置すると、配線が容易になり、
小型化に加えて量産性の向上及び低コスト化を図ること
ができる。
Recently, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59169 discloses that a motherboard can be mounted at a high density in an electronic device such as a computer using a plurality of types of crystal units.
A piezoelectric vibrator array in which a plurality of press-fit sealed piezoelectric vibrators are arranged in parallel in order to save space, and are integrally molded and sealed. In particular, if each piezoelectric vibrator is arranged with its lead reversed, wiring becomes easier,
In addition to miniaturization, improvement in mass productivity and cost reduction can be achieved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】最近は、特に通信技術
の分野において、例えば通信用とクロック用で発振周波
数帯が異なるなど、性能の異なる複数の振動子を1個の
電子機器に搭載することが要求されている。更に電子機
器のより一層の小型化に対応するためには、複数の圧電
振動子を1個のパッケージに収納した複合振動子や複合
発振器等の圧電デバイスが必要である。しかしながら、
上述した特開2000−59169号に記載の従来構造
では、個々のパッケージにそれぞれ圧電振動片を気密に
封止した圧入封止形の圧電振動子を一体化しているの
で、それだけ圧電デバイス全体の寸法が大きくなり、小
型化に限界がある。
Recently, particularly in the field of communication technology, a plurality of resonators having different performances, such as different oscillation frequency bands for communication and clock, are mounted on one electronic device. Is required. Further, in order to cope with further miniaturization of electronic equipment, a piezoelectric device such as a composite vibrator or a composite oscillator in which a plurality of piezoelectric vibrators are housed in one package is required. However,
In the conventional structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59169, a press-fit sealing type piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrating piece is hermetically sealed is individually integrated in each package. And there is a limit to miniaturization.

【0006】そこで本発明は、上述した従来の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、単一のパッケ
ージに複数の圧電振動片を搭載しかつその小型化・薄型
化を図ることができる表面実装型の圧電デバイスを提供
することにある。更に本発明の目的は、より高性能な圧
電デバイスを製造上歩留まり良く、より安価に提供する
ことにある。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to mount a plurality of piezoelectric vibrating reeds in a single package and reduce the size and thickness thereof. It is an object of the present invention to provide a surface-mount type piezoelectric device which can perform the following. It is a further object of the present invention to provide a higher performance piezoelectric device with good production yield and at lower cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するために、絶縁材料からなるベース及び、該
ベースの上面に接合される蓋を有するパッケージと、基
端部においてベースに片持ちに実装され、パッケージ内
に気密に封止される第1の圧電振動片と、基端部におい
て蓋に片持ちに実装され、パッケージ内に気密に封止さ
れる第2の圧電振動片とを備え、第1及び第2の圧電振
動片が、平面視したときに前記基端部において互いに重
なり、かつそれらの先端部において互いに重ならないよ
うに配置されていることを特徴とする圧電デバイスが提
供される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a package having a base made of an insulating material, a lid joined to an upper surface of the base, and a base at a base end portion are provided. A first piezoelectric vibrating piece mounted cantilevered and hermetically sealed in the package, and a second piezoelectric vibrating piece mounted cantilevered on the lid at the base end and hermetically sealed in the package Wherein the first and second piezoelectric vibrating reeds are arranged so as to overlap with each other at the base end when viewed in a plan view and not to overlap with each other at their distal ends when viewed in plan. Is provided.

【0008】このように両圧電振動片の基端部を重ねて
配置することにより、異なる発振周波数、異なるタイプ
の複数の圧電振動片を単一のパッケージ内に気密に封止
すると同時に、パッケージの平面寸法を縮小できる。更
に、両圧電振動片の寸法によっては、蓋及びベースに、
平面的にいずれの圧電振動片も存在しない領域を画定す
ることができる。この領域は、例えばICチップ、コン
デンサ、抵抗等の様々な電子部品を搭載するためなど
に、有効に利用することができる。
By arranging the base ends of the two piezoelectric vibrating pieces so as to overlap each other, a plurality of piezoelectric vibrating pieces of different oscillation frequencies and different types are hermetically sealed in a single package, and at the same time, the package Plane dimensions can be reduced. Furthermore, depending on the dimensions of both piezoelectric vibrating reeds,
A region where no piezoelectric vibrating reed is present can be defined in a plane. This area can be effectively used, for example, for mounting various electronic components such as an IC chip, a capacitor, and a resistor.

【0009】或る実施例では、前記第1及び第2の圧電
振動片が、平面視したときに長さ方向に互いに直交する
向きに配置されている。これにより、上述した蓋又はベ
ースの、いずれの圧電振動片も存在しない領域が最大に
なり、電子部品の配置が容易になる。
In one embodiment, the first and second piezoelectric vibrating reeds are arranged in a direction orthogonal to each other in a length direction when viewed in plan. This maximizes the area of the lid or base where none of the piezoelectric vibrating reeds exist, and facilitates the arrangement of the electronic components.

【0010】或る実施例では、この領域において電子部
品を蓋又はベースに実装して、パッケージ内に気密に封
止することにより、複数の圧電振動子と電子部品とを単
一のパッケージに収容した小型で薄型の圧電デバイスが
得られる。特に、この電子部品が第1又は第2の圧電振
動片の発振回路を構成することにより、複合圧電発振器
が実現される。
In one embodiment, a plurality of piezoelectric vibrators and electronic components are housed in a single package by mounting the electronic components on a lid or a base in this area and hermetically sealing the electronic components in a package. Thus, a small and thin piezoelectric device can be obtained. In particular, a composite piezoelectric oscillator is realized by this electronic component constituting an oscillation circuit of the first or second piezoelectric vibrating reed.

【0011】また、或る実施例では、前記ベースが、平
面視したときにいずれの前記圧電振動片も存在しない領
域に設けられた凹陥部を有し、前記電子部品が前記凹陥
部に配置されている。これにより、電子部品を配置する
ために高さ方向に十分な空間が確保され、その組立てが
容易になると共に、ベースの厚み寸法を縮小してパッケ
ージの薄型化を図ることができる。特にワイヤボンディ
ングで電子部品を接続する場合には、ボンディングワイ
ヤの配線及び圧電振動片との接触・干渉を回避すること
ができる。
In one embodiment, the base has a concave portion provided in a region where none of the piezoelectric vibrating reeds exist when viewed in plan, and the electronic component is disposed in the concave portion. ing. As a result, a sufficient space in the height direction for arranging the electronic components is secured, the assembling thereof is facilitated, and the thickness of the base can be reduced to reduce the thickness of the package. In particular, when electronic components are connected by wire bonding, it is possible to avoid contact and interference with the wiring of the bonding wires and the piezoelectric vibrating reed.

【0012】別の実施例では、前記ベースが、平面視し
たときに前記第1の圧電振動片の前記先端部を含む領域
に設けられた凹陥部を有し、前記電子部品が前記凹陥部
に配置されている。これにより、電子部品を配置するた
めのより広い空間が得られ、より大きい寸法の電子部品
を搭載することができる。また、凹陥部には、複数の電
子部品を一体に搭載しかつ比較的自由に配置することが
できる。
In another embodiment, the base has a concave portion provided in a region including the tip portion of the first piezoelectric vibrating piece when viewed in a plan view, and the electronic component is located in the concave portion. Are located. As a result, a wider space for disposing electronic components is obtained, and electronic components having larger dimensions can be mounted. In addition, a plurality of electronic components can be mounted integrally and relatively freely arranged in the recess.

【0013】更に別の実施例では、前記電子部品が前記
蓋の内面に搭載されている。特に第2の圧電振動片の発
振回路を蓋の内面に搭載する場合には、両者を近接して
配置接続し、その線路長を短くできるので、ノイズ等の
影響を排除し、より高精度な周波数調整が可能になる。
In still another embodiment, the electronic component is mounted on an inner surface of the lid. In particular, when the oscillation circuit of the second piezoelectric vibrating reed is mounted on the inner surface of the lid, both are arranged and connected close to each other, and the length of the line can be shortened. Frequency adjustment becomes possible.

【0014】パッケージを構成するベースと蓋とは、様
々な形態を組み合わせて使用することができる。或る実
施例では、ベースが矩形箱状をなしかつ蓋が矩形薄板状
をなす従来と同様の構成にすることができる。特にベー
スがセラミック薄板の積層構造からなる場合には、上述
した電子部品を配置するための凹陥部を形成したり、第
1の圧電振動片及び電子部品を接続するための内部配線
を形成したり、蓋との接合面に蓋側の配線と接続するた
めの端子を設けることが容易である。
The base and lid constituting the package can be used in various combinations. In one embodiment, the configuration may be the same as the conventional configuration in which the base has a rectangular box shape and the lid has a rectangular thin plate shape. In particular, when the base has a laminated structure of a ceramic thin plate, a concave portion for arranging the above-described electronic component is formed, or an internal wiring for connecting the first piezoelectric vibrating reed and the electronic component is formed. It is easy to provide a terminal for connecting to the wiring on the lid side on the joint surface with the lid.

【0015】或る実施例では、第2の圧電振動片は音叉
型圧電振動片とすることができ、この場合に蓋が透明な
ガラス材料で形成されていると、パッケージの封止後に
その外側からレーザ光を照射することにより、該振動片
に付着させた金属錘を除去して周波数の微調整を容易に
行うことができる。
In one embodiment, the second piezoelectric vibrating reed may be a tuning fork type piezoelectric vibrating reed, in which case if the lid is made of a transparent glass material, the outer side of the package after sealing is sealed. By irradiating the vibrating element with a laser beam, fine adjustment of the frequency can be easily performed by removing the metal weight attached to the resonator element.

【0016】また、或る実施例では、前記ベースが、前
記第2の圧電振動片の前記先端部に対応する領域に設け
られた凹陥部を有する。これにより、第2の圧電振動片
の先端部が、落下による衝撃や外部の機械的振動により
上下に大きく振れたり振動しても、ベース底面に衝突し
て破損する虞が少なく、耐衝撃性が向上する。
In one embodiment, the base has a recess provided in a region corresponding to the tip of the second piezoelectric vibrating reed. Accordingly, even if the tip portion of the second piezoelectric vibrating piece vibrates or vibrates largely due to a shock due to a drop or an external mechanical vibration, there is little possibility that the second piezoelectric vibrating piece collides with the bottom surface of the base and is broken. improves.

【0017】更に、前記ベースに設けられた配線回路の
一部を、前記凹陥部の内部に露出させることができる。
音叉型水晶振動片の周波数を微調整する際に、その先端
部からレーザビームで飛ばされた金属錘材料は、凹陥部
内の配線に付着し易く、従って電子部品や第1の圧電振
動片に悪影響を与える虞が少なくなる。
Furthermore, a part of the wiring circuit provided on the base can be exposed inside the recess.
When fine-tuning the frequency of the tuning-fork type quartz vibrating reed, the metal weight material blown by the laser beam from the tip of the tuning fork-type quartz vibrating reed tends to adhere to the wiring in the recessed part, and thus has an adverse effect on the electronic components and the first piezoelectric vibrating reed. Is less likely to occur.

【0018】別の実施例において、第1の圧電振動片は
ATカット水晶振動片とすることができ、例えば音叉型
圧電振動片である第2の圧電振動片との組合せにより、
用途又は要求に応じて2つの異なる帯域の発振周波数を
有する複合圧電発振器が得られる。
In another embodiment, the first piezoelectric vibrating reed can be an AT-cut quartz vibrating reed, for example, in combination with a second piezoelectric vibrating reed which is a tuning fork type piezoelectric vibrating reed.
A composite piezoelectric oscillator having oscillation frequencies in two different bands is obtained according to the application or demand.

【0019】或る実施例では、前記ベースが前記パッケ
ージの内部に通じる封止用孔を底部に有し、前記封止用
孔が前記ベースと蓋との接合後に閉塞されて、前記パッ
ケージ内部を真空封止している。これにより、各振動片
の電極やパッケージ内部の配線等の腐食を防止して、圧
電デバイスの高い耐久性・信頼性を確保することができ
る。特に蓋がガラス製の場合には、パッケージ真空封止
後に外側からレーザビームを照射することにより、真空
環境下で第2の圧電振動片の周波数を精密に微調整する
ことができる。
In one embodiment, the base has a sealing hole at the bottom communicating with the inside of the package, and the sealing hole is closed after the base and the lid are joined, and the inside of the package is closed. Vacuum sealed. Accordingly, corrosion of the electrodes of each resonator element, wiring inside the package, and the like can be prevented, and high durability and reliability of the piezoelectric device can be secured. In particular, when the lid is made of glass, the frequency of the second piezoelectric vibrating reed can be finely adjusted precisely in a vacuum environment by irradiating a laser beam from the outside after vacuum sealing of the package.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適実施例につ
いて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、各図に
おいて類似の構成要素には、同一の参照符号を付すこと
とする。図1(A)及び(B)は、本発明を適用した圧
電デバイスの第1実施例である複合圧電発振器の構成を
概略的に示している。この複合圧電発振器は、矩形箱状
のベース11と薄板状の蓋12とを有するパッケージ1
3を備え、その内部に2つの水晶振動片14、15が気
密に封止されている。本実施例では、前記水晶振動片と
して、互いに異なる周波数帯域のATカット水晶振動片
と音叉型水晶振動片とを用途に応じて適当に選択する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In each of the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals. FIGS. 1A and 1B schematically show the configuration of a composite piezoelectric oscillator which is a first embodiment of a piezoelectric device to which the present invention is applied. This composite piezoelectric oscillator includes a package 1 having a rectangular box-shaped base 11 and a thin plate-shaped lid 12.
3 in which two quartz-crystal vibrating pieces 14, 15 are hermetically sealed. In this embodiment, an AT-cut crystal vibrating piece and a tuning-fork type quartz vibrating piece in different frequency bands are appropriately selected as the crystal vibrating piece according to the application.

【0021】ベース11は、複数のセラミックス薄板を
積層して概ね矩形の箱状に形成される。ベース11の内
部に画定される空所の底面11aには、1対の接続端子
16が形成され、かつその上にATカット水晶振動片1
4が基端部14aにおいて片持ち式に、該基端部に設け
られた1対の接続電極を対応する接続端子16に導電性
接着剤17で固着することにより、略水平に支持されて
いる。
The base 11 is formed in a substantially rectangular box shape by laminating a plurality of ceramic thin plates. A pair of connection terminals 16 are formed on the bottom surface 11 a of the space defined inside the base 11, and the AT-cut crystal vibrating piece 1 is formed thereon.
4 is supported substantially horizontally by cantilevering the base end 14a and fixing a pair of connection electrodes provided on the base end to the corresponding connection terminal 16 with a conductive adhesive 17. .

【0022】蓋12は、透明なガラス材料の矩形薄板で
形成され、その内面には1対の接続端子18及びそれか
ら引き出された配線パターンが形成されている。音叉型
水晶振動片15は基端部15aにおいて、該基端部に設
けられた1対の接続電極を対応する接続端子18に導電
性接着剤19で固着することにより、片持ち式に略水平
に支持されている。蓋12は、従来と同様に低融点ガラ
ス20でベース11の上端面に気密に接合される。
The lid 12 is formed of a rectangular thin plate made of a transparent glass material, and has a pair of connection terminals 18 and a wiring pattern drawn therefrom formed on the inner surface thereof. The tuning-fork type crystal vibrating piece 15 is cantilevered substantially horizontally at a base end 15a by fixing a pair of connection electrodes provided at the base end to a corresponding connection terminal 18 with a conductive adhesive 19. It is supported by. The lid 12 is hermetically joined to the upper end surface of the base 11 with the low-melting glass 20 as in the conventional case.

【0023】図1(A)によく示すように、ATカット
水晶振動片14は、長手方向に沿ってベース11の一方
(図中上側)の側辺11b付近を延長するように配置さ
れる。音叉型水晶振動片15は、その基端部15aがA
Tカット水晶振動片の基端部14aと重なり、かつ長さ
方向にATカット水晶振動片14と直交する向きに、即
ち先端部15bをベース11の反対側(図中下側)の側
辺11cに向けて延長するように配置される。パッケー
ジ13は、両水晶振動片の基端部14a、15aを重ね
ることによってその平面寸法を縮小できる。
As shown in FIG. 1A, the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14 is disposed so as to extend in the vicinity of one (upper side) side 11b of the base 11 along the longitudinal direction. The tuning-fork type quartz vibrating piece 15 has a base end 15 a
The tip 11b is overlapped with the base end 14a of the T-cut quartz-crystal vibrating reed and is perpendicular to the AT-cut quartz-crystal vibrating reed 14 in the longitudinal direction, that is, the tip 15b is placed on the opposite side (lower side in the figure) of the base 11c. It is arranged to extend toward. The package 13 can be reduced in planar size by overlapping the base ends 14a and 15a of both quartz-crystal vibrating pieces.

【0024】音叉型水晶振動片15がATカット水晶振
動片14の幅よりも十分に長い場合、両水晶振動片の先
端部分14b、15bは平面的に重ならないので、落下
による衝撃や外部の機械的振動により両先端部が上下に
振れたり振動しても、互いに衝突して破損したり欠損す
る虞が無く、耐衝撃性が向上する。また、音叉型水晶振
動片の先端部15bは、ベースの空所底面11aとの間
に十分な高さがあるので、幾分斜め下向きに固定しても
蓋12内面との間隙を確保することができ、その場合に
も空所底面11aと衝突する虞が少ない。
If the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 is sufficiently longer than the width of the AT-cut quartz vibrating piece 14, the tip portions 14b, 15b of the two quartz vibrating pieces do not overlap in a plane, so that the impact due to dropping or external mechanical Even if the two tip portions vibrate vertically or vibrate due to mechanical vibration, there is no possibility of collision or damage or loss due to collision, and the impact resistance is improved. In addition, the tip 15b of the tuning-fork type quartz vibrating piece has a sufficient height between the cavity bottom face 11a of the base, so that a gap with the inner surface of the lid 12 can be secured even if the tip is slightly inclined downward. In this case, there is little possibility of collision with the cavity bottom surface 11a.

【0025】更に、パッケージ内部には、ベース11の
下側側辺11cに沿っていずれの前記水晶振動片も存在
しない自由な空間が画定される。この自由な空間には、
ATカット水晶振動片14を駆動する発振回路を構成す
るICチップ21が、ベースの空所底面11aに表面実
装されている。本実施例では、ICチップ21が、空所
底面11aに形成された電極パターン22とワイヤボン
ディングで接続される。ICチップ21の上方にはいず
れの水晶振動片も配置されていないので、ワイヤボンデ
ィングが容易である。また、ICチップ21が比較的厚
さの厚い場合でも、無理無く収容することができる。
Further, inside the package, a free space is defined along the lower side 11c of the base 11 in which none of the quartz vibrating pieces exist. In this free space,
An IC chip 21 constituting an oscillation circuit for driving the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14 is surface-mounted on the cavity bottom surface 11a of the base. In this embodiment, the IC chip 21 is connected to the electrode pattern 22 formed on the bottom surface 11a of the cavity by wire bonding. Since no quartz-crystal vibrating piece is arranged above the IC chip 21, wire bonding is easy. Further, even when the IC chip 21 is relatively thick, it can be accommodated without difficulty.

【0026】電極パターン22のボンディング端子は、
その一部が、同じく空所底面11a上の配線パターン
(図示せず)を介して接続端子16に接続され、かつ他
の一部が、ベース11内部に設けられた配線回路23を
介してベース11底面の外部電極24に接続されてい
る。蓋12には、接続端子18及び前記配線パターンに
接続された内部端子(図示せず)がベース11との接合
部に設けられ、これに対応してベース11の上端面に
は、ベース11底面の外部電極25に接続された内部端
子(図示せず)が設けられている。蓋の内部端子とベー
スの内部端子とは、例えばベースに蓋を接合した後に導
電性接着剤により電気的に接続され、これにより音叉型
水晶振動片15を外部電極25に導通させる。
The bonding terminals of the electrode pattern 22
A part thereof is connected to the connection terminal 16 via a wiring pattern (not shown) also on the bottom surface 11a of the cavity, and the other part is connected via a wiring circuit 23 provided inside the base 11 to the base. 11 are connected to external electrodes 24 on the bottom surface. A connection terminal 18 and an internal terminal (not shown) connected to the wiring pattern are provided on the lid 12 at a joint portion with the base 11. The internal terminals (not shown) connected to the external electrodes 25 are provided. The internal terminal of the lid and the internal terminal of the base are electrically connected by, for example, a conductive adhesive after the lid is joined to the base, thereby making the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 conductive to the external electrode 25.

【0027】ベース11の前記端子及び電極パターン等
は、例えばW、Mo等の金属配線材料をセラミック薄板
表面にスクリーン印刷後焼成しかつその上にNi、Au
をめっきすることにより形成される。蓋12の前記端子
及び配線パターンは、例えばガラス薄板表面に金属配線
材料を蒸着又はスパッタリングすることにより、若しく
は該表面に成膜した金属配線材料をエッチングすること
により形成される。別の実施例では、表面に電極膜を形
成したガラス薄板をエッチングすることにより、蓋12
を所定の矩形寸法に加工すると同時に前記端子及び配線
パターンを形成でき、良好な寸法精度及び位置精度が得
られる。
The terminals and electrode patterns of the base 11 are formed by screen printing a metal wiring material such as W or Mo on the surface of a ceramic thin plate and then baking it.
It is formed by plating. The terminals and the wiring pattern of the lid 12 are formed, for example, by depositing or sputtering a metal wiring material on the surface of the glass thin plate, or by etching the metal wiring material formed on the surface. In another embodiment, the lid 12 is etched by etching a thin glass plate having an electrode film formed on the surface.
Can be formed into a predetermined rectangular size, and at the same time, the terminals and the wiring pattern can be formed, so that good dimensional accuracy and positional accuracy can be obtained.

【0028】本実施例の複合圧電発振器の製造過程にお
いて、各水晶振動片14、15はそれぞれ別個の工程で
ベース11及び蓋12に実装され、かつその発振周波数
を所定の周波数範囲に粗調整する。次に、蓋12をベー
ス11に低融点ガラス20で気密に接合して一体化した
後、接合部に導電性接着剤(図示せず)を塗布して対応
する蓋12の内部端子とベース11の内部端子とを導通
させる。
In the manufacturing process of the composite piezoelectric oscillator of this embodiment, each of the crystal vibrating pieces 14 and 15 is mounted on the base 11 and the lid 12 in a separate step, and the oscillation frequency is roughly adjusted to a predetermined frequency range. . Next, the lid 12 is air-tightly bonded to the base 11 with the low-melting glass 20 to be integrated, and then a conductive adhesive (not shown) is applied to the bonding portion to apply a corresponding internal terminal of the lid 12 to the base 11. To the internal terminal of

【0029】本実施例では、図10において従来技術に
関連して説明したように、ベース11の底部を貫通する
封止用孔36を設け、該封止用孔をベースと蓋との接合
後に真空雰囲気内でシール材37で閉塞することによ
り、パッケージ13を真空封止することができる。封止
用孔36をATカット水晶振動片14の振動電極と重な
る位置に設けると、その閉塞前に該封止用孔を介してイ
オンビームエッチングすることにより、水晶振動片14
表面の前部励振電極を部分的に除去して周波数を微調整
することができる。
In this embodiment, as described with reference to the prior art in FIG. 10, a sealing hole 36 penetrating the bottom of the base 11 is provided, and the sealing hole is formed after the base and the lid are joined. By closing the package 13 with the sealing material 37 in a vacuum atmosphere, the package 13 can be vacuum-sealed. When the sealing hole 36 is provided at a position overlapping the vibrating electrode of the AT-cut quartz vibrating piece 14, the quartz vibrating piece 14 is etched by ion beam etching through the sealing hole before closing.
The front excitation electrode on the surface can be partially removed to fine tune the frequency.

【0030】パッケージ13の真空封止後、音叉型水晶
振動片15の発振周波数を微調整する。これは、蓋12
外面に露出する内部端子又は外部電極25を介して周波
数を測定しつつ、蓋を通して外からレーザビーム27を
照射し、音叉型水晶振動片15の各振動腕の先端部15
bに設けられた周波数調整領域の金属錘を部分的に除去
することにより行う。このとき、周波数調整領域からレ
ーザビームで飛ばされた金属錘材料は、その下側にAT
カット水晶振動片14が存在しないので、該振動片に再
付着してその周波数に好ましくない影響を及ぼす虞がな
い。また、別の実施例では、パッケージ13の真空封止
後に、同様に外部電極24を介して周波数を測定しつ
つ、蓋12を通して外からレーザビーム26を照射し、
該水晶振動片の励振電極14cを部分的に除去すること
によりATカット水晶振動片14の発振周波数を微調整
することができる。
After the package 13 is vacuum-sealed, the oscillation frequency of the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 is finely adjusted. This is the lid 12
While measuring the frequency via the internal terminal or the external electrode 25 exposed on the outer surface, a laser beam 27 is irradiated from the outside through the lid, and the tip 15 of each vibrating arm of the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 is measured.
This is performed by partially removing the metal weight in the frequency adjustment region provided in b. At this time, the metal weight material blown by the laser beam from the frequency adjustment region has an AT below.
Since the cut quartz-crystal vibrating piece 14 does not exist, there is no possibility that the cut quartz-crystal vibrating piece reattaches to the vibrating piece and adversely affects its frequency. In another embodiment, after the package 13 is vacuum-sealed, a laser beam 26 is irradiated from the outside through the lid 12 while measuring the frequency through the external electrode 24 in the same manner.
By partially removing the excitation electrode 14c of the crystal resonator element, the oscillation frequency of the AT-cut crystal resonator element 14 can be finely adjusted.

【0031】本実施例は、このように2つの水晶振動片
をベースと蓋とに、平面視したときに固定された基端部
が互いに重なりかつ長手方向に直交するように、上下に
配置することにより、パッケージ内部のスペースを有効
に利用してICチップ等の電子部品を一体に搭載すると
同時に、パッケージの小型化・薄型化を図ることができ
る。また、振動子の高周波化に伴って振動片の寸法も小
型・薄型化するが、本発明のように構成することによ
り、従来標準的に使用されている寸法のパッケージをそ
のまま使用し、その中に2つの振動片及び発振回路を組
み込むことができるので、好都合である。
In this embodiment, the two quartz-crystal vibrating pieces are arranged on the base and the lid such that the base ends fixed in plan view overlap each other and are orthogonal to the longitudinal direction. This makes it possible to effectively utilize the space inside the package to integrally mount electronic components such as an IC chip, and at the same time, to reduce the size and thickness of the package. In addition, the size of the resonator element is reduced in size and thickness as the frequency of the resonator is increased. However, by configuring as in the present invention, it is possible to use a package having a dimension conventionally used as a standard as it is. This is convenient because two vibrating pieces and an oscillation circuit can be incorporated into the device.

【0032】しかも、パッケージの組立てにおいて2種
類の水晶振動片を別個にベース及び蓋に搭載しかつ周波
数を粗調整した後、ベースと蓋とを接合するので、作業
効率及び生産性が良く、いずれかの水晶振動片に不良が
あった場合には、片方のみを廃棄すれば良いので、製造
上歩留まりが向上し、製造コストの低減を図ることがで
きる。更に、パッケージ封止後に各水晶振動片の周波数
を高精度に微調整できるので、より高品質の複合圧電発
振器が得られる。
Further, in assembling the package, the two types of crystal vibrating pieces are separately mounted on the base and the lid, and after the frequency is roughly adjusted, the base and the lid are joined to each other, so that work efficiency and productivity are improved. If there is a defect in such a crystal vibrating piece, only one of the pieces needs to be discarded, so that the manufacturing yield can be improved and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the frequency of each crystal resonator element can be finely adjusted with high precision after the package is sealed, a higher quality composite piezoelectric oscillator can be obtained.

【0033】図2(A)及び(B)は、第1実施例の変
形例による複合圧電発振器を概略的に示している。この
変形例は、ベース11の空所底面11aに凹陥部28
が、その音叉型水晶振動片15の先端部15bに対応す
る領域にかつ該先端部を十分に含む縦・横寸法に形成さ
れている点で、図1の第1実施例と異なる。この凹陥部
28により、落下による衝撃や外部の機械的振動により
音叉型水晶振動片の先端部15bが上下に大きく振れた
り振動しても、空所底面11aに衝突して破損等する虞
がより少なくなるので、耐衝撃性が大幅に向上する。
FIGS. 2A and 2B schematically show a composite piezoelectric oscillator according to a modification of the first embodiment. This modification is different from the first embodiment in that the concave portion 28
However, this embodiment is different from the first embodiment in FIG. 1 in that it is formed in a region corresponding to the front end 15b of the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 and has sufficient vertical and horizontal dimensions including the front end. Due to the recessed portion 28, even if the tip portion 15b of the tuning-fork type quartz vibrating piece vibrates largely or vibrates up and down due to a shock due to a drop or external mechanical vibration, it is more likely that the tip portion 15b will collide with the cavity bottom surface 11a and be damaged. Since it is reduced, the impact resistance is greatly improved.

【0034】また、ベース11内部の配線回路23の一
部が凹陥部28の底面に露出するように設けられている
と、音叉型水晶振動片15をレーザビーム27で周波数
調整する際にその先端部15bから飛ばされた金属錘材
料は、同じく金属材料からなりかつ凹陥部28内に露出
する配線部分に付着し易くなる。従って、この金属錘材
料がATカット水晶振動片14やICチップ21に再付
着して悪影響を及ぼす虞が少なくなるので、好ましい。
If a part of the wiring circuit 23 inside the base 11 is provided so as to be exposed at the bottom surface of the concave portion 28, the tip of the tuning fork type quartz vibrating piece 15 is adjusted when the frequency is adjusted by the laser beam 27. The metal weight material blown off from the portion 15b is also made of a metal material and easily adheres to the wiring portion exposed in the recess 28. Therefore, it is preferable that the metal weight material is less likely to reattach to the AT-cut quartz crystal vibrating piece 14 and the IC chip 21 and adversely affect the same.

【0035】図3(A)及び(B)は、本発明の第2実
施例による複合圧電発振器を概略的に示している。この
第2実施例は、ベース11の空所底面11aの、上述し
たいずれの水晶振動片も存在しない自由な空間に凹陥部
29が、ベースの下側側辺11cに沿って設けられ、か
つその底部にICチップ21が実装されている点で、図
2の実施例と異なる。これにより、ICチップ21を接
続するボンディングワイヤのために高さ方向に十分な空
間が確保されるので、組み立て作業が容易になると共
に、ベース11の厚み寸法を縮小して、パッケージ13
の薄型化を図ることができる。更に、ボンディングワイ
ヤと水晶振動片との接触を回避でき、それによる水晶振
動片の周波数変動や故障を確実に防止できる。また、レ
ーザビームによる音叉型水晶振動片15の周波数調整時
に飛ばされた金属錘材料が、よりICチップ21に再付
着し難く、従って悪影響を及ぼし難くなるので好まし
い。
FIGS. 3A and 3B schematically show a composite piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a concave portion 29 is provided along a lower side 11c of the base 11 in a free space on the vacant bottom surface 11a of the base 11 where none of the above-described quartz vibrating pieces exist. The difference from the embodiment of FIG. 2 is that the IC chip 21 is mounted on the bottom. As a result, a sufficient space is secured in the height direction for the bonding wires connecting the IC chip 21, so that the assembling work is facilitated, and the thickness of the base 11 is reduced, so that the package 13
Can be made thinner. Further, the contact between the bonding wire and the crystal vibrating piece can be avoided, whereby the frequency fluctuation and the failure of the crystal vibrating piece can be reliably prevented. Further, it is preferable that the metal weight material blown off at the time of adjusting the frequency of the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 by the laser beam is less likely to be re-adhered to the IC chip 21 and is less likely to have an adverse effect.

【0036】図4及び図5(A)、(B)は、本発明の
第3実施例による複合圧電発振器を概略的に示してい
る。この第3実施例は、ベース11の空所底面11aに
第2実施例の凹陥部29より大きい凹陥部30が、該空
所底面の全幅に亘ってATカット水晶振動片14の先端
部側に設けられ、かつその底部にICチップ21が、そ
の一部が平面的にATカット水晶振動片14と重なるよ
うに実装されている点で、図3の第2実施例と異なる。
本実施例のICチップ21は、凹陥部30の底面に露出
する配線回路23にフリップチップボンディングで表面
実装される。
FIGS. 4, 5A and 5B schematically show a composite piezoelectric oscillator according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a recess 30 which is larger than the recess 29 of the second embodiment is provided on the bottom surface 11a of the base 11 on the tip end side of the AT-cut quartz vibrating piece 14 over the entire width of the bottom surface of the space. It is different from the second embodiment in FIG. 3 in that an IC chip 21 is provided and a part thereof is mounted on the bottom so that a part thereof overlaps the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14 in a plane.
The IC chip 21 of this embodiment is surface-mounted on the wiring circuit 23 exposed on the bottom surface of the recess 30 by flip-chip bonding.

【0037】凹陥部30は、平面的に上述したいずれの
水晶振動片も存在しない自由な空間に加えてATカット
水晶振動片14の先端部分を含む広い面積を有するの
で、平面寸法のより大きいICチップ21を収容するこ
とができる。また、ICチップ21は、フリップチップ
ボンディングでの実装により、ワイヤボンディングの場
合よりもATカット水晶振動片14との間に空隙を確保
し、それと接触する虞を少なくできる。更に、凹陥部3
0の深さを調整することにより、より高い寸法のICチ
ップを収容することができる。
The concave portion 30 has a large area including the tip portion of the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14 in addition to the free space in which none of the above-described quartz-crystal vibrating pieces exist in a plan view. The chip 21 can be accommodated. Further, by mounting the IC chip 21 by flip-chip bonding, a gap is secured between the IC chip 21 and the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14 as compared with the case of wire bonding, and the possibility of contact with the IC chip 21 can be reduced. Further, the recess 3
By adjusting the depth of 0, an IC chip having a higher size can be accommodated.

【0038】図6及び図7(A)、(B)は、第3実施
例の変形例による複合圧電発振器を示している。この実
施例は、凹陥部30の底面に複数のICチップ31〜3
3が実装されている点で、図4及び図5(A)、(B)
の実施例と異なる。ICチップ31〜33は、ATカッ
ト水晶振動片14を駆動するための発振回路を構成し、
凹陥部30底面に形成された配線回路23にフリップチ
ップボンディングで実装される。別の実施例では、必要
に応じてICチップ以外にコンデンサ又は抵抗等の電子
部品を凹陥部30底面に実装することができる。
FIGS. 6, 7A and 7B show a composite piezoelectric oscillator according to a modification of the third embodiment. In this embodiment, a plurality of IC chips 31 to 3
4 and FIGS. 5 (A) and 5 (B) in that
Is different from the embodiment. The IC chips 31 to 33 constitute an oscillation circuit for driving the AT-cut crystal vibrating piece 14,
The wiring circuit 23 formed on the bottom surface of the recess 30 is mounted by flip chip bonding. In another embodiment, an electronic component such as a capacitor or a resistor other than the IC chip can be mounted on the bottom surface of the recess 30 as needed.

【0039】上述したように凹陥部30の面積は広いの
で、複数の電子部品を比較的自由に無理なく配置するこ
とができる。更に凹陥部30の底面には、ICチップ3
1〜33を接続するための配線パターンを比較的容易に
形成できる。そのため、比較的複雑な構成の圧電デバイ
スであっても、これを単一のパッケージに収容すること
が可能になる。また、特にATカット水晶振動片14の
下側に配置される電子部品は、レーザビームによる音叉
型水晶振動片15の周波数調整時に飛ばされた金属錘材
料がより再付着し難く、悪影響を受け難くなる。
As described above, since the area of the concave portion 30 is large, a plurality of electronic components can be relatively freely arranged without difficulty. Further, the IC chip 3 is provided on the bottom of the recess 30.
Wiring patterns for connecting 1 to 33 can be formed relatively easily. Therefore, even a piezoelectric device having a relatively complicated configuration can be accommodated in a single package. In particular, the electronic components disposed below the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14 are less likely to be reattached to the metal weight material that is blown off when the frequency of the tuning-fork-type quartz-crystal vibrating piece 15 is adjusted by a laser beam, and are less susceptible to adverse effects. Become.

【0040】図8及び図9(A)、(B)は、本発明の
第4実施例である複合圧電発振器を概略的に示してい
る。この圧電発振器は、更に音叉型水晶振動片15を駆
動する発振回路を構成するICチップ34が蓋12の内
面に実装されている点で、図6及び図7(A)、(B)
の第3実施例と異なる。ICチップ34は、ATカット
水晶振動片14の先端部14bの上方に配置され、蓋1
2の内面に形成された電極パターン35にフリップチッ
プボンディングで接続されている。電極パターン35の
ボンディング端子は、その一部が音叉型水晶振動片15
の接続端子18に接続され、かつ他の一部が、外部に引
き出された前記配線パターンと接続され、蓋12及びベ
ース11の前記内部端子を介して外部電極25に導通し
ている。
FIGS. 8, 9A and 9B schematically show a composite piezoelectric oscillator according to a fourth embodiment of the present invention. This piezoelectric oscillator further comprises an IC chip 34 constituting an oscillation circuit for driving the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 mounted on the inner surface of the lid 12, and FIGS.
Is different from the third embodiment. The IC chip 34 is disposed above the tip 14 b of the AT-cut quartz vibrating piece 14,
2 is connected by flip chip bonding to an electrode pattern 35 formed on the inner surface. A part of the bonding terminal of the electrode pattern 35 is a tuning fork type quartz vibrating piece 15.
And the other part is connected to the wiring pattern drawn out to the outside, and is electrically connected to the external electrode 25 via the internal terminals of the lid 12 and the base 11.

【0041】本実施例では、音叉型水晶振動片15とそ
の発振回路とを蓋12に搭載した状態で周波数調整を行
うことができ、しかも両者を近接して配置・接続し、そ
の線路長を短くできるので、ノイズ等の影響が少なく、
より高精度に周波数を所望の数値範囲に合わせ込むこと
ができる。更に、使用中にもノイズの影響を少なくでき
るので、より高性能な圧電発振器が得られる。また、A
Tカット水晶振動片の先端部14bは、その上方及び下
方にはそれぞれICチップ32〜34が配置されている
ので、落下による衝撃や外部の機械的振動により上下に
振れたり振動したとき、それらICチップに衝止され、
その振れを小さくできると共に、ベース11又は蓋12
に直接衝突して破損等する虞が無いので、耐衝撃性が大
幅に向上する。
In this embodiment, the frequency can be adjusted while the tuning-fork type quartz vibrating piece 15 and its oscillation circuit are mounted on the lid 12, and both are arranged and connected close to each other to reduce the line length. Because it can be shortened, the influence of noise etc. is small,
The frequency can be adjusted to a desired numerical range with higher accuracy. Further, since the influence of noise can be reduced during use, a higher performance piezoelectric oscillator can be obtained. Also, A
Since the IC chips 32 to 34 are arranged above and below the tip portion 14b of the T-cut quartz vibrating reed, respectively, when the chip vibrates up and down or vibrates due to an impact due to a drop or external mechanical vibration. Impulse by the chip,
The deflection can be reduced, and the base 11 or the lid 12
Since there is no possibility of damage due to a direct collision with the vehicle, impact resistance is greatly improved.

【0042】以上、本発明の好適実施例について詳細に
説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技
術的範囲内において上記各実施例に様々な変更・変形を
加えて実施することができる。例えば、上記実施例で
は、音叉型水晶振動片とATカット水晶振動片とを組み
合わせたが、そのいずれかとSAW(弾性表面波)共振
子とを組み合わせて構成することもできる。また、蓋に
ATカット水晶振動片を搭載しても良い。蓋は、その内
面にエッチングや押型成形加工等により凹陥部を設け、
かつその中に水晶振動片を収容して取扱い時の破損等を
予防することができる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention is implemented by adding various changes and modifications to the above embodiments within the technical scope thereof. be able to. For example, in the above embodiment, the tuning-fork type quartz vibrating piece and the AT-cut quartz vibrating piece are combined, but any one of them may be combined with a SAW (surface acoustic wave) resonator. Further, an AT-cut crystal vibrating piece may be mounted on the lid. The lid is provided with a recessed part on its inner surface by etching or stamping, etc.
In addition, the crystal vibrating piece can be accommodated therein to prevent damage during handling.

【0043】また、図1以外の各実施例についても、ベ
ースの底部に封止用孔を設け、真空雰囲気内で閉塞して
パッケージを真空封止し、かつその後で音叉型水晶振動
片の周波数を微調整することができる。また、この封止
用孔を介してイオンビームエッチングすることにより、
ATカット水晶振動片14表面の励振電極を部分的に除
去して周波数を微調整することができる。
Also, in each of the embodiments other than FIG. 1, a sealing hole is provided in the bottom of the base, the package is vacuum-sealed by closing in a vacuum atmosphere, and then the frequency of the tuning-fork type quartz vibrating piece is adjusted. Can be fine-tuned. Also, by ion beam etching through this sealing hole,
The frequency can be finely adjusted by partially removing the excitation electrode on the surface of the AT-cut quartz-crystal vibrating piece 14.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明による圧電デバイスは、上述した
ようにパッケージ内に第1及び第2の圧電振動片を上下
に、平面視したときに各基端部において互いに重なりか
つ長さ方向に互いに直交する向きに配置することによ
り、複数の圧電振動片を収容したパッケージの寸法を縮
小すると共に、パッケージ内の空間を有効に利用して、
圧電振動片の発振回路等の電子部品を配置でき、より小
型かつ薄型の複合発振器等の圧電デバイスを実現するこ
とができる。更に、第1及び第2の圧電振動片を別個に
周波数調整した後にベース及び蓋を接合することがで
き、かつパッケージの封止後に周波数の微調整を行うこ
とができるので、高品質で安定性に優れた圧電デバイス
を歩留まり良く低コストで製造することができる。
As described above, in the piezoelectric device according to the present invention, the first and second piezoelectric vibrating reeds overlap each other at the base ends when viewed in a plan view in the package and overlap each other in the longitudinal direction. By arranging them in orthogonal directions, the size of the package containing the plurality of piezoelectric vibrating pieces is reduced, and the space inside the package is effectively used.
Electronic components such as an oscillation circuit of a piezoelectric vibrating piece can be arranged, and a smaller and thinner piezoelectric device such as a composite oscillator can be realized. Furthermore, since the base and the lid can be joined after separately adjusting the frequency of the first and second piezoelectric vibrating pieces, and the frequency can be finely adjusted after sealing the package, high quality and stability can be achieved. A piezoelectric device having excellent quality can be manufactured with good yield at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)図は本発明の第1実施例を示す平面図、
(B)図はその縦断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing a first embodiment of the present invention,
(B) is a longitudinal sectional view thereof.

【図2】(A)図は第1実施例の変形例を示す平面図、
(B)図はその縦断面図である。
FIG. 2A is a plan view showing a modification of the first embodiment;
(B) is a longitudinal sectional view thereof.

【図3】(A)図は本発明の第2実施例を示す平面図、
(B)図はその縦断面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a second embodiment of the present invention;
(B) is a longitudinal sectional view thereof.

【図4】本発明の第3実施例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.

【図5】(A)図は図4の縦断面図、(B)図は図4の
V−V線における断面図である。
5A is a longitudinal sectional view of FIG. 4, and FIG. 5B is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】本発明の第3実施例の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing a modification of the third embodiment of the present invention.

【図7】(A)図は図6の縦断面図、(B)図は図6の
VII−VII線における断面図である。
7A is a longitudinal sectional view of FIG. 6, and FIG. 7B is a view of FIG.
It is sectional drawing in the VII-VII line.

【図8】本発明の第4実施例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】(A)図は図8の縦断面図、(B)図は図8の
IX−IX線における断面図である。
9A is a longitudinal sectional view of FIG. 8, and FIG. 9B is a view of FIG.
It is sectional drawing in the IX-IX line.

【図10】従来の圧電振動子を示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a conventional piezoelectric vibrator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、13 パッケージ 2、11 ベース 3、12 蓋 4 圧電振動片 5、36 封止用孔 6、37 シール材 11a 空所底面 11b、11c 側辺 14 ATカット水晶振動片 15 音叉型水晶振動片 14a、15a 基端部 14b、15b 先端部分 14c 励振電極 16、18 接続端子 17、19 導電性接着剤 20 低融点ガラス 21 ICチップ 22 電極パターン 23 配線回路 24、25 外部電極 26、27 レーザビーム 28〜30 凹陥部 31〜34 ICチップ 35 電極パターン 1, 13 Package 2, 11 Base 3, 12 Lid 4 Piezoelectric vibrating piece 5, 36 Sealing hole 6, 37 Sealing material 11a Bottom space 11b, 11c Side 14 AT cut quartz vibrating piece 15 Tuning fork type quartz vibrating piece 14a , 15a Base end 14b, 15b Tip 14c Excitation electrode 16, 18 Connection terminal 17, 19 Conductive adhesive 20 Low melting glass 21 IC chip 22 Electrode pattern 23 Wiring circuit 24, 25 External electrode 26, 27 Laser beam 28 to 30 recess 31-34 IC chip 35 electrode pattern

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁材料からなるベースと、前記ベー
スの上面に接合される蓋とを有するパッケージと、 基端部において前記ベースに片持ちに実装され、前記パ
ッケージ内に気密に封止される第1の圧電振動片と、 基端部において前記蓋に実装され、前記パッケージ内に
気密に封止される第2の圧電振動片とを備え、 前記第1及び第2の圧電振動片が、平面視したときに前
記基端部において互いに重なり、かつそれらの先端部に
おいて互いに重ならないように配置されていることを特
徴とする圧電デバイス。
1. A package having a base made of an insulating material and a lid joined to an upper surface of the base, a cantilever mounted on the base at a base end, and hermetically sealed in the package. A first piezoelectric vibrating reed, and a second piezoelectric vibrating reed mounted on the lid at a base end and hermetically sealed in the package, wherein the first and second piezoelectric vibrating reeds are: A piezoelectric device, wherein the piezoelectric devices are arranged so as to overlap with each other at the base ends when viewed in a plan view and not to overlap with each other at their distal ends.
【請求項2】 前記第1及び第2の圧電振動片が、平
面視したときに長さ方向に互いに直交する向きに配置さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイ
ス。
2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the first and second piezoelectric vibrating reeds are arranged in directions perpendicular to each other in a length direction when viewed in a plan view.
【請求項3】 前記蓋又はベースに実装して、前記パ
ッケージ内に気密に封止された電子部品を更に有するこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電デバイス。
3. The piezoelectric device according to claim 1, further comprising an electronic component mounted on the lid or the base and hermetically sealed in the package.
【請求項4】 前記ベースが、平面視したときにいず
れの前記圧電振動片も存在しない領域に設けられた凹陥
部を有し、前記電子部品が前記凹陥部に配置されている
ことを特徴とする請求項3に記載の圧電デバイス。
4. The device according to claim 1, wherein the base has a recess provided in a region where none of the piezoelectric vibrating reeds exist when viewed in a plan view, and the electronic component is arranged in the recess. The piezoelectric device according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記ベースが、平面視したときに前記
第1の圧電振動片の前記先端部を含む領域に設けられた
凹陥部を有し、前記電子部品が前記凹陥部に配置されて
いることを特徴とする請求項3に記載の圧電デバイス。
5. The base has a concave portion provided in a region including the distal end portion of the first piezoelectric vibrating reed when viewed in a plan view, and the electronic component is arranged in the concave portion. The piezoelectric device according to claim 3, wherein:
【請求項6】 複数の前記電子部品が前記凹陥部に配
置されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の
圧電デバイス。
6. The piezoelectric device according to claim 4, wherein a plurality of the electronic components are arranged in the recess.
【請求項7】 前記電子部品が前記蓋の内面に搭載さ
れていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに
記載の圧電デバイス。
7. The piezoelectric device according to claim 3, wherein the electronic component is mounted on an inner surface of the lid.
【請求項8】 前記電子部品が少なくとも前記第1又
は第2の前記圧電振動片の発振回路を構成することを特
徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の圧電デバイ
ス。
8. The piezoelectric device according to claim 3, wherein the electronic component forms at least an oscillation circuit of the first or second piezoelectric vibrating reed.
【請求項9】 前記ベースが矩形箱状をなし、かつ前
記蓋が矩形薄板状をなすことを特徴とする請求項1乃至
8のいずれかに記載の圧電デバイス。
9. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the base has a rectangular box shape, and the lid has a rectangular thin plate shape.
【請求項10】 前記蓋が透明なガラス材料で形成さ
れていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに
記載の圧電デバイス。
10. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the lid is formed of a transparent glass material.
【請求項11】 前記第2の圧電振動片が音叉型圧電
振動片であることを特徴とする請求項10に記載の圧電
デバイス。
11. The piezoelectric device according to claim 10, wherein the second piezoelectric vibrating reed is a tuning fork type piezoelectric vibrating reed.
【請求項12】 前記ベースが、前記第2の圧電振動
片の前記先端部に対応する領域に設けられた凹陥部を有
することを特徴とする請求項11に記載の圧電デバイ
ス。
12. The piezoelectric device according to claim 11, wherein the base has a recess provided in a region corresponding to the tip of the second piezoelectric vibrating reed.
【請求項13】 前記ベースに設けられた配線回路の
一部が、前記凹陥部の内部に露出していることを特徴と
する請求項12に記載の圧電デバイス。
13. The piezoelectric device according to claim 12, wherein a part of the wiring circuit provided on the base is exposed inside the recess.
【請求項14】 前記第1の圧電振動片がATカット
水晶振動片であることを特徴とする請求項1乃至13の
いずれかに記載の圧電デバイス。
14. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the first piezoelectric vibrating reed is an AT-cut quartz vibrating reed.
【請求項15】 前記ベースが前記パッケージの内部
に通じる封止用孔を底部に有し、前記封止用孔が前記ベ
ースと蓋との接合後に閉塞されて、前記パッケージ内部
を真空封止していることを特徴とする請求項1乃至14
のいずれかに記載の圧電デバイス。
15. The base has a sealing hole communicating with the inside of the package at the bottom, and the sealing hole is closed after the base and the lid are joined to vacuum seal the inside of the package. 15. The method according to claim 1, wherein
The piezoelectric device according to any one of the above.
JP2001076197A 2001-03-16 2001-03-16 Piezo device Withdrawn JP2002280865A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001076197A JP2002280865A (en) 2001-03-16 2001-03-16 Piezo device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001076197A JP2002280865A (en) 2001-03-16 2001-03-16 Piezo device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002280865A true JP2002280865A (en) 2002-09-27

Family

ID=18933173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001076197A Withdrawn JP2002280865A (en) 2001-03-16 2001-03-16 Piezo device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002280865A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007097040A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Kyocera Kinseki Corp Piezoelectric vibrator and piezoelectric oscillator
US7429814B2 (en) * 2001-10-31 2008-09-30 Seiko Epson Corporation Apparatus and methods for manufacturing a piezoelectric resonator device
JP2009232336A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Epson Toyocom Corp Piezoelectric oscillator
JP2015039133A (en) * 2013-08-19 2015-02-26 日本特殊陶業株式会社 Package
US20150145610A1 (en) * 2011-06-17 2015-05-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Packaged device with acoustic resonator and electronic circuitry and method of making the same
JP2017015734A (en) * 2016-10-07 2017-01-19 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing electronic device
CN108964632A (en) * 2018-08-23 2018-12-07 应达利电子股份有限公司 A kind of quartz oscillator and the method for manufacturing the quartz oscillator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7429814B2 (en) * 2001-10-31 2008-09-30 Seiko Epson Corporation Apparatus and methods for manufacturing a piezoelectric resonator device
JP2007097040A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Kyocera Kinseki Corp Piezoelectric vibrator and piezoelectric oscillator
JP2009232336A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Epson Toyocom Corp Piezoelectric oscillator
US20150145610A1 (en) * 2011-06-17 2015-05-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Packaged device with acoustic resonator and electronic circuitry and method of making the same
JP2015039133A (en) * 2013-08-19 2015-02-26 日本特殊陶業株式会社 Package
JP2017015734A (en) * 2016-10-07 2017-01-19 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing electronic device
CN108964632A (en) * 2018-08-23 2018-12-07 应达利电子股份有限公司 A kind of quartz oscillator and the method for manufacturing the quartz oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4049017B2 (en) Piezoelectric vibrator
US6541897B2 (en) Piezoelectric device and package thereof
JP2004200917A (en) Piezoelectric vibrating reed, piezoelectric device using the piezoelectric vibrating reed, and mobile phone device using the piezoelectric device and electronic equipment using the piezoelectric device
JP3714228B2 (en) Piezoelectric vibrator and method for manufacturing piezoelectric device
JP2009188483A (en) Piezoelectric device and surface mount piezoelectric oscillator
JP2008166510A (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrating device
JP4038819B2 (en) Surface-mount type piezoelectric device and its container, mobile phone device using surface-mount type piezoelectric device, and electronic equipment using surface-mount type piezoelectric device
JP2002353766A (en) Piezo device
JP2003258589A (en) Piezoelectric device, radio clock using piezoelectric device, mobile phone device using piezoelectric device, and electronic device using piezoelectric device
JP2002280865A (en) Piezo device
JP5098668B2 (en) Surface mount type piezoelectric oscillator
JP2007235544A (en) Piezoelectric vibration device and manufacturing method thereof
JP2002319839A (en) Piezo device
JP4936152B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrator
JP3975927B2 (en) Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece, mobile phone device using the piezoelectric device, and electronic equipment using the piezoelectric device
JP2005150786A (en) Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof
JP4352738B2 (en) Tuning fork type piezoelectric vibrator
JP4900489B2 (en) Tuning fork type piezoelectric vibrator
JP4508204B2 (en) Tuning fork type piezoelectric vibrator
JP4089149B2 (en) Piezoelectric device
JP4020031B2 (en) Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece, mobile phone device using the piezoelectric device, and electronic equipment using the piezoelectric device
JP2003032042A (en) Real-time clock module and electronic equipment
JP2006041924A (en) Piezoelectric vibrator storage package and piezoelectric device
JP2004096275A (en) Surface mount type piezoelectric vibration device
JP2002280866A (en) Composite piezoelectric vibrator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040402

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060216