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JP7588531B2 - Resonator packages, piezoelectric resonators and oscillators - Google Patents

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JP7588531B2
JP7588531B2 JP2021044076A JP2021044076A JP7588531B2 JP 7588531 B2 JP7588531 B2 JP 7588531B2 JP 2021044076 A JP2021044076 A JP 2021044076A JP 2021044076 A JP2021044076 A JP 2021044076A JP 7588531 B2 JP7588531 B2 JP 7588531B2
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vibrating piece
piezoelectric
electrode
chip
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秀光 宮田
進 滝川
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エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社
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Description

本発明は、振動子用パッケージ、圧電振動子及び発振器に関するものである。 The present invention relates to a vibrator package, a piezoelectric vibrator, and an oscillator.

例えば、特許文献1には、水晶振動片を備える圧電振動デバイスで用いられる圧電振動デバイス用容器が開示されている。特許文献1に開示された圧電振動デバイス用容器は、圧電振動子と外部とを電気的に接続するための内部配線を有しており、露出された面には外部接続端子が設けられている。外部接続端子と内部配線とは接続されており、外部接続端子を介して水晶振動片が外部と導通可能とされている。 For example, Patent Document 1 discloses a container for a piezoelectric vibration device used in a piezoelectric vibration device that includes a quartz crystal vibrating piece. The container for a piezoelectric vibration device disclosed in Patent Document 1 has internal wiring for electrically connecting the piezoelectric vibrator to the outside, and an external connection terminal is provided on the exposed surface. The external connection terminal is connected to the internal wiring, and the quartz crystal vibrating piece can be electrically connected to the outside via the external connection terminal.

特開2020-188340号公報JP 2020-188340 A

ところで、特許文献1に開示された圧電振動デバイス用容器等の振動子用パッケージに対して直接的に集積回路チップを実装することで、発振器としてユニット化する場合がある。このような場合には、振動子用パッケージに対して、圧電振動片と集積回路チップとを接続する配線と、集積回路チップと外部接続端子とを接続する配線とを設ける必要がある。 Incidentally, an integrated circuit chip may be directly mounted on a resonator package, such as the container for a piezoelectric resonator device disclosed in Patent Document 1, to form an oscillator as a unit. In such cases, it is necessary to provide wiring for connecting the piezoelectric resonator piece and the integrated circuit chip, and wiring for connecting the integrated circuit chip and an external connection terminal, on the resonator package.

上述の外部接続端子としては、外部電源が接続される端子である外部電源接続端子や、集積回路チップの信号が出力される信号出力用端子が設けられる。ここで、集積回路チップが実装される面の法線方向から見て、外部電源接続端子と集積回路チップとを接続する配線と、圧電振動片と集積回路チップとを接続する配線とが交差すると、圧電振動片と集積回路チップとを接続する配線を流れる信号にノイズ成分が乗り、信号出力用端子から出力される信号が示す周波数に影響を与える場合がある。また、信号出力用端子と集積回路チップとを接続する配線と、圧電振動片と集積回路チップとを接続する配線とが交差する場合にも、同様に信号出力用端子から出力される信号が示す周波数に影響を与える場合がある。 The above-mentioned external connection terminals include an external power supply connection terminal to which an external power supply is connected, and a signal output terminal to which a signal from the integrated circuit chip is output. When viewed from the normal direction of the surface on which the integrated circuit chip is mounted, if the wiring connecting the external power supply connection terminal and the integrated circuit chip and the wiring connecting the piezoelectric vibrating piece and the integrated circuit chip intersect, noise components may be carried on the signal flowing through the wiring connecting the piezoelectric vibrating piece and the integrated circuit chip, affecting the frequency indicated by the signal output terminal. Similarly, if the wiring connecting the signal output terminal and the integrated circuit chip and the wiring connecting the piezoelectric vibrating piece and the integrated circuit chip intersect, this may affect the frequency indicated by the signal output terminal.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、信号出力用端子から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能な振動子用パッケージ、圧電振動子及び発振器を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a resonator package, a piezoelectric resonator, and an oscillator that can more accurately indicate the frequency of the signal output from the signal output terminal.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configuration as a means for solving the above problems.

本発明の第1の態様は、振動子用パッケージであって、集積回路チップが実装される側のチップ実装側面と上記チップ実装側面と反対側に配置されると共に圧電振動片が実装される側の振動片実装側面とを有するパッケージ本体を備える振動子用パッケージであって、上記チップ実装側面に設けられると共に上記集積回路チップの端子が接続される複数のチップ用電極と、上記チップ実装側面に設けられると共に外部電源と接続される外部電源用端子と、上記チップ実装側面に設けられると共に外部に信号を出力する信号出力用端子と、上記チップ実装側面に設けられると共に上記チップ用電極と上記外部電源用端子とを接続する外部電源用配線と、上記チップ実装側面に設けられると共に上記チップ用電極と上記信号出力用端子とを接続する信号出力用配線と、上記振動片実装側面に設けられると共に上記圧電振動片が接続される振動片搭載パッドと、上記チップ実装側面の法線方向から見て、上記外部電源用配線及び信号出力用配線と重なることなくかつ上記圧電振動片が配置される領域を跨いで配設されると共に、上記振動片搭載パッドと上記チップ用電極とを接続する圧電振動片用配線とを備える。さらに上記圧電振動片用配線の少なくとも一部が上記振動片実装側面上に設けられ、上記圧電振動片用配線の上記振動片実装側面上に設けられた部分を覆う絶縁コートを有するという構成を採用する。 A first aspect of the present invention is a package for a vibrator, the package for a vibrator comprising a package body having a chip mounting side on which an integrated circuit chip is mounted, and a vibrating piece mounting side arranged on the opposite side to the chip mounting side on which a piezoelectric vibrating piece is mounted, the package body comprising: a plurality of chip electrodes provided on the chip mounting side and to which terminals of the integrated circuit chip are connected; an external power supply terminal provided on the chip mounting side and connected to an external power supply; a signal output terminal provided on the chip mounting side and for outputting a signal to the outside; a signal output wire provided on the chip mounting side and connecting the chip electrode and the signal output terminal, a vibrator piece mounting pad provided on the vibrator piece mounting side and to which the piezoelectric vibrator piece is connected, and a piezoelectric vibrator piece wiring that is arranged across an area in which the piezoelectric vibrator piece is arranged without overlapping with the external power supply wiring and the signal output wiring when viewed from a normal direction of the chip mounting side, and that connects the vibrator piece mounting pad and the chip electrode . Further, a configuration is adopted in which at least a portion of the piezoelectric vibrator piece wiring is provided on the vibrator piece mounting side, and an insulating coat is provided to cover a portion of the piezoelectric vibrator piece wiring provided on the vibrator piece mounting side .

本発明によれば、圧電振動片用配線が、チップ実装側面の法線方向から見て圧電振動片が配置される領域を跨ぐように配設されており、さらには同方向から見て外部電源用配線及び信号出力用配線と重なることがない。このため、圧電振動片用配線や信号出力用配線を流れる信号にノイズ成分が重畳することを抑制し、信号出力用端子から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能となる。さらに、圧電振動片用配線の振動片実装側面上に設けられた部分が絶縁コートによって覆われている。このため、圧電振動片用配線の振動片実装側面上に設けられた部分に異物が接触することを防止することができる。例えば、製造時に圧電振動片の周波数を調整するために圧電振動片の一部を削ると金属の切削紛が発生する。このような切削紛が圧電振動片用配線の振動片実装側面上に設けられた部分に接触することを防止することができる。 According to the present invention, the wiring for the piezoelectric vibrating piece is arranged so as to straddle the area where the piezoelectric vibrating piece is arranged when viewed from the normal direction of the chip mounting side, and further does not overlap with the wiring for the external power supply and the wiring for the signal output when viewed from the same direction. Therefore, it is possible to suppress the superposition of noise components on the signal flowing through the wiring for the piezoelectric vibrating piece and the wiring for the signal output, and to make the frequency indicated by the signal output from the terminal for the signal output more accurate. Furthermore, the part of the wiring for the piezoelectric vibrating piece provided on the side where the vibrating piece is mounted is covered with an insulating coat. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from coming into contact with the part of the wiring for the piezoelectric vibrating piece provided on the side where the vibrating piece is mounted. For example, when a part of the piezoelectric vibrating piece is cut to adjust the frequency of the piezoelectric vibrating piece during manufacturing, metal cutting dust is generated. It is possible to prevent such cutting dust from coming into contact with the part of the wiring for the piezoelectric vibrating piece provided on the side where the vibrating piece is mounted.

本発明の第の態様は、上記第1の態様において、上記圧電振動片用配線は、上記チップ実装側面の法線方向から見て、上記圧電振動片の振動腕部の先端部と重なることなく配設されているという構成を採用する。 A second aspect of the present invention is the same as the first aspect, in that the wiring for the piezoelectric vibrating piece is arranged without overlapping with the tip of the vibrating arm of the piezoelectric vibrating piece when viewed from the normal direction of the chip mounting side.

製造時には、圧電振動片の周波数を調整するために圧電振動片の振動腕部の先端部を削る。本発明によれば、振動腕部の先端部を避けるように圧電振動片用配線が配設されているため、先端部を削ることによって発生した切削紛が圧電振動片用配線に付着することを抑止することが可能となる。 During manufacturing, the tips of the vibrating arms of the piezoelectric vibrating piece are cut to adjust the frequency of the piezoelectric vibrating piece. According to the present invention, the wiring for the piezoelectric vibrating piece is arranged to avoid the tips of the vibrating arms, so it is possible to prevent cutting dust generated by cutting the tips from adhering to the wiring for the piezoelectric vibrating piece.

本発明の態様は、上記第1の態様において、上記パッケージ本体が複数の層体が積層されてなる多層体からなり、上記圧電振動片用配線が、2つの上記層の界面に配設されているという構成を採用する。 An aspect of the present invention adopts a configuration in which, in the first aspect, the package body is made of a multilayer body formed by stacking a plurality of layers, and the wiring for the piezoelectric vibrating piece is arranged at the interface between the two layers.

本発明によれば、圧電振動片配線が、積層される2つの層の界面に配設されている。このため、製造時に圧電振動片の周波数を調整するために圧電振動片の一部を削ることで発生した切削紛が圧電振動片用配線に接触することを防止することができる。 According to the present invention, the piezoelectric resonator wiring is disposed at the interface between the two layers that are laminated. This makes it possible to prevent cutting dust generated when cutting a portion of the piezoelectric resonator to adjust the frequency of the piezoelectric resonator during manufacturing from coming into contact with the piezoelectric resonator wiring.

本発明の第の態様は、上記第1またはいずれかの態様において、上記パッケージ本体が、上記チップ実装側面の法線方向から見て、一対の長辺と一対の短辺とを有する矩形状に形成されており、上記外部電源用端子と上記信号出力用端子とは、上記短辺に沿った方向にて、一方の上記長辺側に配置され、上記圧電振動片用配線が接続されるチップ用電極は、上記短辺に沿った方向にて、他方の上記長辺側に配置されているという構成を採用する。 A third aspect of the present invention adopts a configuration in which, in either the first or second aspect, the package body is formed in a rectangular shape having a pair of long sides and a pair of short sides when viewed from the normal direction of the chip mounting side, the external power supply terminal and the signal output terminal are arranged on one of the long sides in a direction along the short sides, and the chip electrode to which the piezoelectric vibrating piece wiring is connected is arranged on the other long side in a direction along the short sides.

本発明によれば、圧電振動片用配線が接続されるチップ用電極を一方の長辺側に配置する場合と比較して、圧電振動片用配線が接続されるチップ用電極を外部電源用端子と信号出力用端子とから離して配置することができる。このため、圧電振動片用配線が接続されるチップ用電極を流れる信号が、外部電源用端子に印加される電圧の影響を受けることを抑止し、また信号出力用端子を流れる出力信号と干渉することを抑止することができる。 According to the present invention, compared to when the chip electrode to which the piezoelectric vibrating piece wiring is connected is arranged on one of the long sides, the chip electrode to which the piezoelectric vibrating piece wiring is connected can be arranged away from the external power supply terminal and the signal output terminal. This prevents the signal flowing through the chip electrode to which the piezoelectric vibrating piece wiring is connected from being affected by the voltage applied to the external power supply terminal, and also prevents interference with the output signal flowing through the signal output terminal.

本発明の第の態様は、圧電振動子であって、上記第1~第の態様の振動子用パッケージと、上記振動子用パッケージの上記振動片実装側面に実装された圧電振動片とを備えるという構成を採用する。 A fourth aspect of the present invention is a piezoelectric vibrator comprising a vibrator package of any one of the first to third aspects described above, and a piezoelectric vibrating piece mounted on the vibrating piece mounting side of the vibrator package.

本発明によれば、本発明の振動子用パッケージを備えているため、信号出力用端子から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能となる。 According to the present invention, by using the resonator package of the present invention, it is possible to make the frequency indicated by the signal output from the signal output terminal more accurate.

本発明の第の態様は、発振器であって、上記第の態様の圧電振動子と、上記振動子用パッケージの上記チップ実装側面に実装された集積回路チップとを備えるという構成を採用する。 A fifth aspect of the present invention provides an oscillator comprising the piezoelectric vibrator of the fourth aspect and an integrated circuit chip mounted on the chip mounting side of the vibrator package.

本発明によれば、信号出力用端子から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能となる。 The present invention makes it possible to more accurately determine the frequency of the signal output from the signal output terminal.

本発明によれば、信号出力用端子から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能な振動子用パッケージ、圧電振動子及び発振器を提供することが可能となる。 The present invention makes it possible to provide a resonator package, a piezoelectric resonator, and an oscillator that can more accurately adjust the frequency of the signal output from the signal output terminal.

本発明の第1実施形態における発振器の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an oscillator according to a first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態における発振器の封口板を取り外した状態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a state in which a sealing plate of the oscillator according to the first embodiment of the present invention is removed. 図2のI-I線に相当する断面図である。3 is a cross-sectional view corresponding to line II in FIG. 2. 本発明の第1実施形態における発振器の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the oscillator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の下面図である。3 is a bottom view of a package body and a conductive portion according to the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の上面図である。FIG. 2 is a top view of a package body and a conductive portion according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における圧電振動片の平面図である。1 is a plan view of a piezoelectric vibrating reed according to a first embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の上面図である。FIG. 11 is a top view of a package body and a conductive portion according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の上面図である。FIG. 13 is a top view of a package body and a conductive portion according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の上面図である。FIG. 13 is a top view of a package body and a conductive portion in a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の上面図である。FIG. 13 is a top view of a package body and a conductive portion in a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態におけるパッケージ本体及び導電部の上面図である。FIG. 23 is a top view of a package body and a conductive portion in a sixth embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る振動子用パッケージ、圧電振動子及び発振器の一実施形態について説明する。 Below, an embodiment of a vibrator package, a piezoelectric vibrator, and an oscillator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る発振器の外観斜視図である。図2は、封口板を取り外した状態を示す発振器の平面図である。図3は、図2のI-I線に相当する断面図である。図4は、本実施形態に係る発振器の分解斜視図である。図1~図4に示すように、発振器100は、圧電振動子10と、集積回路チップ20とを備えている。 Figure 1 is an external perspective view of the oscillator according to this embodiment. Figure 2 is a plan view of the oscillator with the sealing plate removed. Figure 3 is a cross-sectional view corresponding to line I-I in Figure 2. Figure 4 is an exploded perspective view of the oscillator according to this embodiment. As shown in Figures 1 to 4, the oscillator 100 includes a piezoelectric vibrator 10 and an integrated circuit chip 20.

圧電振動子10は、いわゆるセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子である。圧電振動子10は、内部に気密封止されたキャビティCを有するパッケージ2(振動子用パッケージ)と、キャビティC内に収容された圧電振動片3と、を備えている。なお、圧電振動子10は、直方体状を呈している。本実施形態では、平面視において圧電振動子10の長手方向を長手方向Lといい、短手方向を幅方向Wといい、これら長手方向Lおよび幅方向Wに対して直交する方向を厚さ方向Tという。 The piezoelectric vibrator 10 is a so-called ceramic package type surface mount vibrator. The piezoelectric vibrator 10 includes a package 2 (vibrator package) having an airtightly sealed cavity C inside, and a piezoelectric vibrating piece 3 housed in the cavity C. The piezoelectric vibrator 10 has a rectangular parallelepiped shape. In this embodiment, the longitudinal direction of the piezoelectric vibrator 10 in a plan view is called the longitudinal direction L, the transverse direction is called the width direction W, and the direction perpendicular to the longitudinal direction L and the width direction W is called the thickness direction T.

パッケージ2は、パッケージ本体4と、パッケージ本体4に接合されるとともに、パッケージ本体4との間にキャビティCを形成する封口板5と、電流が流れる導電部6とを備えている。パッケージ本体4は、互いに重ね合わされた状態で接合された第1ベース基板2a(層体)、第2ベース基板2b(層体)及び第3ベース基板2c(層体)と、第3ベース基板2c上に接合されたシールリング2dと、を備えている。 The package 2 comprises a package body 4, a sealing plate 5 that is joined to the package body 4 and forms a cavity C between the package body 4 and a conductive part 6 through which a current flows. The package body 4 comprises a first base substrate 2a (layer), a second base substrate 2b (layer), and a third base substrate 2c (layer) that are joined together in a superimposed state, and a seal ring 2d that is joined onto the third base substrate 2c.

第1ベース基板2aは、平面視外形が第2ベース基板2bと同形状を呈するセラミックス製の基板であって、第2ベース基板2bの下に当接された状態で焼結等によって一体的に接合されている。図2~図4に示すように、第1ベース基板2aには、第1ベース基板2aを厚さ方向Tに貫通する第1貫通部2eが形成されている。第1貫通部2eは、平面視で角丸長方形状を呈している。第1貫通部2eには、集積回路チップ20が収容されている。つまり、第1貫通部2eは、集積回路チップ20を長手方向L及び幅方向Wを含む平面内において囲っている。このような第1ベース基板2aの厚さ方向Tにおける第2ベース基板2bと反対側の面(以下、下面2a1と称する)は、導電部6の一部である後述する外部接続端子(外部電源用端子30、信号出力用端子31、グランド接続用端子32、及びスイッチ用端子33)の形成面である。 The first base substrate 2a is a ceramic substrate having the same shape as the second base substrate 2b in plan view, and is joined to the second base substrate 2b by sintering or the like while being in contact with the bottom of the second base substrate 2b. As shown in Figs. 2 to 4, the first base substrate 2a has a first through portion 2e penetrating the first base substrate 2a in the thickness direction T. The first through portion 2e has a rounded rectangular shape in plan view. The first through portion 2e accommodates an integrated circuit chip 20. In other words, the first through portion 2e surrounds the integrated circuit chip 20 in a plane including the longitudinal direction L and the width direction W. The surface of the first base substrate 2a opposite the second base substrate 2b in the thickness direction T (hereinafter referred to as the lower surface 2a1) is a surface on which external connection terminals (external power supply terminal 30, signal output terminal 31, ground connection terminal 32, and switch terminal 33) described later, which are part of the conductive portion 6, are formed.

第2ベース基板2bは、厚さ方向Tから見た平面視で長方形状を呈するセラミックス製の基板とされている。第2ベース基板2bの上面2b1は、キャビティCの底部を構成する。第2ベース基板2bの下面2b2は、導電部6の一部である後述するチップ用電極(外部電源用電極40、信号出力用電極41、第1振動片電極42、第2振動片電極43、グランド接続用電極44、及びスイッチ用電極45)の形成面である。これらのチップ用電極は、集積回路チップ20の端子が接合される部位である。つまり、このようなチップ用電極が設けられた第2ベース基板2bの下面2b2は、集積回路チップ20の実装面である。 The second base substrate 2b is a ceramic substrate having a rectangular shape in a plan view from the thickness direction T. The upper surface 2b1 of the second base substrate 2b constitutes the bottom of the cavity C. The lower surface 2b2 of the second base substrate 2b is a surface on which chip electrodes (external power supply electrode 40, signal output electrode 41, first vibrating bar electrode 42, second vibrating bar electrode 43, ground connection electrode 44, and switch electrode 45) described later, which are part of the conductive portion 6, are formed. These chip electrodes are the portions to which the terminals of the integrated circuit chip 20 are joined. In other words, the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b on which such chip electrodes are provided is the mounting surface of the integrated circuit chip 20.

第3ベース基板2cは、平面視外形が第2ベース基板2bと同形状を呈するセラミックス製の基板であって、第2ベース基板2b上に重ねられた状態で焼結等によって一体的に接合されている。図3及び図4に示すように、第3ベース基板2cには、第3ベース基板2cを厚さ方向Tに貫通する第2貫通部2fが形成されている。第2貫通部2fは、平面視で角丸長方形状を呈している。第2貫通部2fの内側面において、幅方向Wの両側に位置する部分には、幅方向Wの内側に向けて突出する実装部(実装部2g及び実装部2h)が各別に形成されている。なお、実装部2g及び実装部2hは、第3ベース基板2cにおける長手方向Lの中央部分に位置している。 The third base substrate 2c is a ceramic substrate having the same shape as the second base substrate 2b in plan view, and is bonded integrally by sintering or the like while being stacked on the second base substrate 2b. As shown in Figs. 3 and 4, the third base substrate 2c has a second through-hole 2f penetrating the third base substrate 2c in the thickness direction T. The second through-hole 2f has a rounded rectangular shape in plan view. On the inner surface of the second through-hole 2f, mounting parts (mounting parts 2g and 2h) that protrude toward the inside in the width direction W are formed separately on both sides of the width direction W. The mounting parts 2g and 2h are located in the center of the third base substrate 2c in the longitudinal direction L.

実装部2g及び実装部2h上には、導電部6の一部である後述する第1電極パッド51及び第2電極パッド52が形成されている。実装部2g上には第1電極パッド51が形成され、実装部2h上には第2電極パッド52が形成されている。これらの第1電極パッド51及び第2電極パッド52は、圧電振動片3が接合される部位である。つまり、このような第1電極パッド51及び第2電極パッド52が設けられた実装部2g及び実装部2hの上面(すなわち第3ベース基板2cの上面2c1)は圧電振動片3の実装面である。 A first electrode pad 51 and a second electrode pad 52, which are part of the conductive portion 6 and will be described later, are formed on the mounting portion 2g and the mounting portion 2h. The first electrode pad 51 is formed on the mounting portion 2g, and the second electrode pad 52 is formed on the mounting portion 2h. These first electrode pad 51 and second electrode pad 52 are the portions to which the piezoelectric vibrating piece 3 is bonded. In other words, the upper surfaces of the mounting portion 2g and the mounting portion 2h on which the first electrode pad 51 and the second electrode pad 52 are provided (i.e., the upper surface 2c1 of the third base substrate 2c) are the mounting surfaces of the piezoelectric vibrating piece 3.

なお、第1ベース基板2a、第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cに用いられるセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のHTCC(High Temperature Co-Fired Ceramic)や、ガラスセラミックス製のLTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)等を用いることが可能である。 The ceramic material used for the first base substrate 2a, the second base substrate 2b, and the third base substrate 2c can be, for example, alumina-made HTCC (High Temperature Co-Fired Ceramic) or glass-ceramic-made LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic).

第1ベース基板2a、第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cの四隅には、平面視1/4円弧状の切欠部2iが、第1ベース基板2a、第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cの厚さ方向Tの全体に亘って形成されている。第1ベース基板2a、第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cは、例えばウエハ状のセラミックス基板を3枚重ねて接合した後、両セラミックス基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、各スルーホールを基準としながら両セラミックス基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが4分割されることで、上述した切欠部2iが構成される。 At the four corners of the first base substrate 2a, the second base substrate 2b, and the third base substrate 2c, a cutout portion 2i having a 1/4 circular arc shape in a plan view is formed over the entire thickness direction T of the first base substrate 2a, the second base substrate 2b, and the third base substrate 2c. The first base substrate 2a, the second base substrate 2b, and the third base substrate 2c are fabricated, for example, by stacking and bonding three wafer-shaped ceramic substrates, forming a matrix of through holes penetrating both ceramic substrates, and cutting both ceramic substrates into a lattice shape using each through hole as a reference. At this time, the through holes are divided into four to form the above-mentioned cutout portion 2i.

なお、本実施形態では、図3等に示すように、第2ベース基板2bの第1ベース基板2a側に集積回路チップ20が配置され、第2ベース基板2bの第3ベース基板2c側に圧電振動片3が配置されている。つまり、本実施形態では、第1ベース基板2aの下面2a1と、第2ベース基板2bの下面2b2とは、パッケージ本体4の集積回路チップ実装側面を形成している。また、第2ベース基板2bの上面2b1と、第3ベース基板2cの上面2c1とは、振動片実装側面を形成している。なお、下面2a1、上面2b1、下面2b2及び上面2c1の名称に付された「上下」は、説明の便宜上の方向を示し、実際の発振器100の鉛直方向に対する設置姿勢を限定するものではない。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the integrated circuit chip 20 is arranged on the first base substrate 2a side of the second base substrate 2b, and the piezoelectric vibrating piece 3 is arranged on the third base substrate 2c side of the second base substrate 2b. That is, in this embodiment, the lower surface 2a1 of the first base substrate 2a and the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b form the integrated circuit chip mounting side of the package body 4. In addition, the upper surface 2b1 of the second base substrate 2b and the upper surface 2c1 of the third base substrate 2c form the vibrating piece mounting side. Note that the "upper and lower" attached to the names of the lower surface 2a1, the upper surface 2b1, the lower surface 2b2, and the upper surface 2c1 indicate directions for convenience of explanation and do not limit the actual installation posture of the oscillator 100 in the vertical direction.

シールリング2dは、第1ベース基板2a、第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cの外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であって、第3ベース基板2cの上面に接合されている。具体的に、シールリング2dは、銀ロウ等のロウ材やはんだ材等による焼付けによって第3ベース基板2c上に接合、または第3ベース基板2c上に形成された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。シールリング2dは、第3ベース基板2c(第2貫通部2f)の内側面とともにキャビティCの側壁を構成する。なお、図示の例において、シールリング2dの内側面は、第3ベース基板2cの内側面と面一に配置されている。 The seal ring 2d is a conductive frame-shaped member that is slightly smaller than the outer shape of the first base substrate 2a, the second base substrate 2b, and the third base substrate 2c, and is joined to the upper surface of the third base substrate 2c. Specifically, the seal ring 2d is joined to the third base substrate 2c by baking with a brazing material such as silver brazing or a solder material, or by welding to a metal bonding layer formed on the third base substrate 2c. The seal ring 2d constitutes the side wall of the cavity C together with the inner surface of the third base substrate 2c (the second through portion 2f). In the illustrated example, the inner surface of the seal ring 2d is disposed flush with the inner surface of the third base substrate 2c.

シールリング2dの材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、42-アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング2dの材料としては、セラミックス製とされている第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cに対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第2ベース基板2b及び第3ベース基板2cとして熱膨張係数6.8×10-6/℃のアルミナを用いる場合には、シールリング2dとして熱膨張係数5.2×10-6/℃のコバールや、熱膨張係数4.5~6.5×10-6/℃の42-アロイを用いることが好ましい。 The material of the seal ring 2d may be, for example, a nickel-based alloy, and may be selected from Kovar, Elinvar, Invar, 42-alloy, etc. In particular, it is preferable to select a material for the seal ring 2d that has a thermal expansion coefficient close to that of the second base substrate 2b and the third base substrate 2c, which are made of ceramics. For example, if alumina with a thermal expansion coefficient of 6.8×10-6/°C is used for the second base substrate 2b and the third base substrate 2c, it is preferable to use Kovar with a thermal expansion coefficient of 5.2×10-6/°C or 42-alloy with a thermal expansion coefficient of 4.5 to 6.5×10-6/°C for the seal ring 2d.

封口板5は、導電性基板からなり、シールリング2d上に接合されてパッケージ本体4内を気密に封止している。そして、シールリング2d、封口板5、第2ベース基板2b、及び第3ベース基板2cにより画成された空間は、気密封止されたキャビティCを構成する。 The sealing plate 5 is made of a conductive substrate and is joined onto the seal ring 2d to hermetically seal the inside of the package body 4. The space defined by the seal ring 2d, the sealing plate 5, the second base substrate 2b, and the third base substrate 2c constitutes a hermetically sealed cavity C.

導電部6は、パッケージ2において電源電力や信号の導通路となる部位である。この導電部6は、例えば蒸着やスパッタリング等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜により構成されている。 The conductive portion 6 is a portion of the package 2 that serves as a conductive path for power supply and signals. The conductive portion 6 is composed of a single layer film of a single metal formed by, for example, vapor deposition or sputtering, or a laminate film in which different metals are layered.

図5は、パッケージ本体4及び導電部6の下面図である。また、図6は、パッケージ本体4及び導電部6の上面図である。なお、図6においては、シールリング2dは省略して図示している。図5に示すように、本実施形態においては、導電部6は、第1ベース基板2aの下面2a1に形成される外部接続端子として、外部電源用端子30と、信号出力用端子31と、グランド接続用端子32と、スイッチ用端子33とを有している。また、導電部6は、第2ベース基板2bの下面2b2に形成されるチップ用電極として、外部電源用電極40と、信号出力用電極41と、第1振動片電極42と、第2振動片電極43とを有している。また、導電部6は、第2ベース基板2bの下面2b2に形成される外部電源用配線46と、信号出力用配線47と、グランド接続用配線48と、スイッチ用配線49とを有している。これらの外部電源用端子30、信号出力用端子31、グランド接続用端子32、スイッチ用端子33、外部電源用電極40、信号出力用電極41、第1振動片電極42、第2振動片電極43、グランド接続用電極44、及びスイッチ用電極45、外部電源用配線46、信号出力用配線47、グランド接続用配線48、及びスイッチ用配線49は、第1ベース基板2aの下面2a1あるいは第2ベース基板2bの下面2b2すなわちパッケージ本体4の集積回路チップ実装側面に形成されている。 5 is a bottom view of the package body 4 and the conductive part 6. FIG. 6 is a top view of the package body 4 and the conductive part 6. Note that the seal ring 2d is omitted in FIG. 6. As shown in FIG. 5, in this embodiment, the conductive part 6 has an external power supply terminal 30, a signal output terminal 31, a ground connection terminal 32, and a switch terminal 33 as external connection terminals formed on the lower surface 2a1 of the first base substrate 2a. The conductive part 6 also has an external power supply electrode 40, a signal output electrode 41, a first vibrating bar electrode 42, and a second vibrating bar electrode 43 as chip electrodes formed on the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b. The conductive part 6 also has an external power supply wiring 46, a signal output wiring 47, a ground connection wiring 48, and a switch wiring 49 formed on the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b. These external power supply terminal 30, signal output terminal 31, ground connection terminal 32, switch terminal 33, external power supply electrode 40, signal output electrode 41, first vibrating bar electrode 42, second vibrating bar electrode 43, ground connection electrode 44, switch electrode 45, external power supply wiring 46, signal output wiring 47, ground connection wiring 48, and switch wiring 49 are formed on the lower surface 2a1 of the first base substrate 2a or the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b, that is, on the integrated circuit chip mounting side of the package body 4.

また、図6に示すように、導電部6は、第3ベース基板2cの上面2c1に形成される第1電極パッド51及び第2電極パッド52を有している。また、導電部6は、第2ベース基板2bの上面2b1に形成される圧電振動片用配線60を有している。これらの第1電極パッド51、第2電極パッド52、及び圧電振動片用配線60は、第2ベース基板2bの上面2b1あるいは第3ベース基板2cの上面2c1すなわちパッケージ本体4の振動片実装側面に形成されている。この他、導電部6は、厚さ方向Tにおいて異なる位置に設けられた部位同士を厚さ方向Tにて接続する複数のビア70を有している。 As shown in FIG. 6, the conductive portion 6 has a first electrode pad 51 and a second electrode pad 52 formed on the upper surface 2c1 of the third base substrate 2c. The conductive portion 6 also has a piezoelectric vibrating piece wiring 60 formed on the upper surface 2b1 of the second base substrate 2b. The first electrode pad 51, the second electrode pad 52, and the piezoelectric vibrating piece wiring 60 are formed on the upper surface 2b1 of the second base substrate 2b or the upper surface 2c1 of the third base substrate 2c, i.e., on the vibrating piece mounting side of the package body 4. In addition, the conductive portion 6 has a plurality of vias 70 that connect parts provided at different positions in the thickness direction T in the thickness direction T.

外部接続端子(外部電源用端子30、信号出力用端子31、グランド接続用端子32、スイッチ用端子33)は、発振器100を外部と接続するための端子であり、図5に示すように、第1ベース基板2aの下面2a1であって、第1ベース基板2aの四隅に設けられている。図5及び図6に示すように、パッケージ本体4は、チップ実装側面の法線方向(厚さ方向T)から見て、一対の長辺(長辺4a及び長辺4b)と一対の短辺(短辺4c及び短辺4d)とを有する矩形状に形成されている。図5に示すように、外部電源用端子30と信号出力用端子31とは、短辺に沿った方向にて、一方の長辺4a側に配置されている。また、グランド接続用端子32とスイッチ用端子33とは、短辺に沿った方向にて、他方の長辺4b側に配置されている。 The external connection terminals (external power supply terminal 30, signal output terminal 31, ground connection terminal 32, switch terminal 33) are terminals for connecting the oscillator 100 to the outside, and are provided on the lower surface 2a1 of the first base substrate 2a at the four corners of the first base substrate 2a as shown in FIG. 5. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the package body 4 is formed in a rectangular shape having a pair of long sides (long sides 4a and 4b) and a pair of short sides (short sides 4c and 4d) when viewed from the normal direction (thickness direction T) of the chip mounting side. As shown in FIG. 5, the external power supply terminal 30 and the signal output terminal 31 are arranged on one long side 4a in the direction along the short sides. The ground connection terminal 32 and the switch terminal 33 are arranged on the other long side 4b in the direction along the short sides.

外部電源用端子30は、発振器100を外部電源Dと接続する端子であり、長辺4aと短辺4cとが交差する位置に配置されている。信号出力用端子31は、発振器100から外部に信号(出力信号S)を出力するための端子であり、長辺4aと短辺4dとが交差する位置に配置されている。この出力信号Sには、圧電振動子10から出力される周波数成分が含まれている。グランド接続用端子32は、発振器100を不図示のグランドと接続する端子であり、長辺4bと短辺4cとが交差する位置に配置されている。スイッチ用端子33は、集積回路チップ20に出力信号Sを出力させる指令信号を入力するための端子であり、長辺4bと短辺4dとが交差する位置に配置されている。 The external power supply terminal 30 is a terminal that connects the oscillator 100 to an external power supply D, and is located at the intersection of the long side 4a and the short side 4c. The signal output terminal 31 is a terminal for outputting a signal (output signal S) from the oscillator 100 to the outside, and is located at the intersection of the long side 4a and the short side 4d. This output signal S contains a frequency component output from the piezoelectric vibrator 10. The ground connection terminal 32 is a terminal that connects the oscillator 100 to a ground (not shown), and is located at the intersection of the long side 4b and the short side 4c. The switch terminal 33 is a terminal for inputting a command signal that causes the integrated circuit chip 20 to output an output signal S, and is located at the intersection of the long side 4b and the short side 4d.

チップ用電極(外部電源用電極40、信号出力用電極41、第1振動片電極42、第2振動片電極43、グランド接続用電極44、及びスイッチ用電極45)は、集積回路チップ20を接合するための電極であり、図5に示すように、第2ベース基板2bの下面2b2であって、第2ベース基板2bの中央部に設けられている。 The chip electrodes (external power supply electrode 40, signal output electrode 41, first vibrating bar electrode 42, second vibrating bar electrode 43, ground connection electrode 44, and switch electrode 45) are electrodes for joining the integrated circuit chip 20, and are provided on the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b, in the center of the second base substrate 2b, as shown in FIG. 5.

外部電源用電極40は、集積回路チップ20の電源入力端子が接合される電極である。この外部電源用電極40は、短辺に沿った方向(幅方向W)において、中央部よりも長辺4a側に配置されている。信号出力用電極41は、集積回路チップ20の信号出力端子が接合される電極である。この信号出力用電極41は、短辺に沿った方向(幅方向W)において、中央部よりも長辺4a側に配置されている。 The external power supply electrode 40 is an electrode to which the power supply input terminal of the integrated circuit chip 20 is joined. This external power supply electrode 40 is arranged closer to the long side 4a than the center in the direction along the short side (width direction W). The signal output electrode 41 is an electrode to which the signal output terminal of the integrated circuit chip 20 is joined. This signal output electrode 41 is arranged closer to the long side 4a than the center in the direction along the short side (width direction W).

第1振動片電極42は、第1電極パッド51を介して圧電振動片3と電気的に接続される集積回路チップ20の端子が接合される電極である。この第1振動片電極42は、短辺に沿った方向(幅方向W)において、中央部よりも長辺4b側に配置されている。第2振動片電極43は、第2電極パッド52を介して圧電振動片3と電気的に接続される集積回路チップ20の端子が接合される電極である。この第2振動片電極43は、短辺に沿った方向(幅方向W)において、中央部よりも長辺4b側に配置されている。 The first vibrating bar electrode 42 is an electrode to which a terminal of the integrated circuit chip 20, which is electrically connected to the piezoelectric vibrating bar 3 via the first electrode pad 51, is joined. This first vibrating bar electrode 42 is arranged closer to the long side 4b than the center in the direction along the short side (width direction W). The second vibrating bar electrode 43 is an electrode to which a terminal of the integrated circuit chip 20, which is electrically connected to the piezoelectric vibrating bar 3 via the second electrode pad 52, is joined. This second vibrating bar electrode 43 is arranged closer to the long side 4b than the center in the direction along the short side (width direction W).

このように、本実施形態においては、図5に示すように、外部電源用端子30及び信号出力用端子31と、第1振動片電極42及び第2振動片電極43とは、短辺に沿った方向(幅方向W)において、第2ベース基板2bの中央部を挟んで配置されている。つまり、外部電源用端子30と信号出力用端子31とは、短辺に沿った方向にて、一方の長辺4a側に配置され、第1振動片電極42(圧電振動片用配線60が接続されるチップ用電極)及び第2振動片電極43は、短辺に沿った方向にて、他方の長辺4b側に配置されている。 5, in this embodiment, the external power supply terminal 30 and the signal output terminal 31, and the first vibrating bar electrode 42 and the second vibrating bar electrode 43 are arranged on either side of the center of the second base substrate 2b in the direction along the short side (width direction W). In other words, the external power supply terminal 30 and the signal output terminal 31 are arranged on one long side 4a in the direction along the short side, and the first vibrating bar electrode 42 (chip electrode to which the piezoelectric vibrating bar wiring 60 is connected) and the second vibrating bar electrode 43 are arranged on the other long side 4b in the direction along the short side.

グランド接続用電極44は、集積回路チップ20のグランド端子が接合される電極である。このグランド接続用電極44は、短辺に沿った方向(幅方向W)において、第2ベース基板2bの中央部に配置されている。スイッチ用電極45は、集積回路チップ20のスイッチ信号入力端子が接合される電極である。このスイッチ用電極45は、短辺に沿った方向(幅方向W)において、第2ベース基板2bの中央部に配置されている。 The ground connection electrode 44 is an electrode to which the ground terminal of the integrated circuit chip 20 is joined. This ground connection electrode 44 is disposed in the center of the second base substrate 2b in the direction along the short side (width direction W). The switch electrode 45 is an electrode to which the switch signal input terminal of the integrated circuit chip 20 is joined. This switch electrode 45 is disposed in the center of the second base substrate 2b in the direction along the short side (width direction W).

外部電源用配線46は、第1ベース基板2aを貫通するビア70を介して一端が外部電源用端子30と接続され、他端が外部電源用電極40と接続されている。つまり、外部電源用配線46は、外部電源用端子30と外部電源用電極40とを通電可能に接続する。図5に示すように、外部電源用配線46は、一方の長辺4a側に配置されており、長手方向Lに沿って直線状に延伸して形成されている。 The external power supply wiring 46 has one end connected to the external power supply terminal 30 through a via 70 penetrating the first base substrate 2a, and the other end connected to the external power supply electrode 40. In other words, the external power supply wiring 46 electrically connects the external power supply terminal 30 and the external power supply electrode 40. As shown in FIG. 5, the external power supply wiring 46 is disposed on one of the long sides 4a and is formed to extend linearly along the longitudinal direction L.

信号出力用配線47は、第1ベース基板2aを貫通するビア70を介して一端が信号出力用端子31と接続され、他端が信号出力用電極41と接続されている。つまり、信号出力用配線47は、信号出力用端子31と信号出力用電極41とを通電可能に接続する。図5に示すように、信号出力用配線47は、一方の長辺4a側に配置されており、長手方向Lに沿って直線状に延伸して形成されている。 One end of the signal output wiring 47 is connected to the signal output terminal 31 through a via 70 that penetrates the first base substrate 2a, and the other end is connected to the signal output electrode 41. In other words, the signal output wiring 47 electrically connects the signal output terminal 31 and the signal output electrode 41. As shown in FIG. 5, the signal output wiring 47 is disposed on one of the long sides 4a and is formed to extend linearly along the longitudinal direction L.

グランド接続用配線48は、第1ベース基板2aを貫通するビア70を介して一端がグランド接続用端子32と接続され、他端がグランド接続用電極44と接続されている。つまり、グランド接続用配線48は、グランド接続用端子32とグランド接続用電極44とを通電可能に接続する。図5に示すように、グランド接続用配線48は、グランド接続用端子32からグランド接続用電極44まで長手方向L及び幅方向Wに対して傾斜するように延伸されている。 One end of the ground connection wiring 48 is connected to the ground connection terminal 32 through a via 70 that penetrates the first base substrate 2a, and the other end is connected to the ground connection electrode 44. In other words, the ground connection wiring 48 electrically connects the ground connection terminal 32 and the ground connection electrode 44. As shown in FIG. 5, the ground connection wiring 48 extends from the ground connection terminal 32 to the ground connection electrode 44 so as to be inclined with respect to the longitudinal direction L and the width direction W.

スイッチ用配線49は、第1ベース基板2aを貫通するビア70を介して一端がスイッチ用端子33と接続され、他端がスイッチ用電極45と接続されている。つまり、スイッチ用配線49は、スイッチ用端子33とスイッチ用電極45とを導通可能に接続する。図5に示すように、スイッチ用配線49は、スイッチ用端子33からスイッチ用電極45まで長手方向L及び幅方向Wに対して傾斜するように延伸されている。 One end of the switch wiring 49 is connected to the switch terminal 33 through a via 70 that penetrates the first base substrate 2a, and the other end is connected to the switch electrode 45. In other words, the switch wiring 49 electrically connects the switch terminal 33 and the switch electrode 45. As shown in FIG. 5, the switch wiring 49 extends from the switch terminal 33 to the switch electrode 45 so as to be inclined with respect to the longitudinal direction L and the width direction W.

第1電極パッド51及び第2電極パッド52は、圧電振動片3に設けられた不図示の電極膜と接合されるパッドである。図6に示すように、第1電極パッド51は、長辺4a側に設けられた実装部2gの上面(第3ベース基板2cの上面2c1)に形成されている。第2電極パッド52は、長辺4b側に設けられた実装部2hの上面(第3ベース基板2cの上面2c1)に形成されている。 The first electrode pad 51 and the second electrode pad 52 are pads that are bonded to an electrode film (not shown) provided on the piezoelectric vibrating piece 3. As shown in FIG. 6, the first electrode pad 51 is formed on the upper surface of the mounting portion 2g (upper surface 2c1 of the third base substrate 2c) provided on the long side 4a. The second electrode pad 52 is formed on the upper surface of the mounting portion 2h (upper surface 2c1 of the third base substrate 2c) provided on the long side 4b.

圧電振動片用配線60は、第2ベース基板2bの上面2b1上に配設されている。また、圧電振動片用配線60は、第3ベース基板2cを貫通するビア70を介して一端が第1電極パッド51と接続されている。また、圧電振動片用配線60は、第2ベース基板2bを貫通するビア70を介して他端が第1振動片電極42と接続されている。つまり、圧電振動片用配線60は、第1電極パッド51と第1振動片電極42とを通電可能に接続する。 The wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is disposed on the upper surface 2b1 of the second base substrate 2b. One end of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is connected to the first electrode pad 51 through a via 70 that penetrates the third base substrate 2c. The other end of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is connected to the first vibrating piece electrode 42 through a via 70 that penetrates the second base substrate 2b. In other words, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece electrically connects the first electrode pad 51 and the first vibrating piece electrode 42.

図6に示すように、厚さ方向T(チップ実装側面の法線方向)から見て、圧電振動片用配線60は、実装部2gから実装部2hに向かって幅方向Wに沿って延出してから屈曲し、第1振動片電極42と重なる位置まで直線状に延伸して設けられている。図5及び図6に示すように、本実施形態において圧電振動片用配線60は、厚さ方向Tから見て、外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重なることなくかつ圧電振動片3が配置される領域を跨いで配設されている。 As shown in FIG. 6, when viewed from the thickness direction T (the normal direction of the chip mounting side), the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece extends from the mounting portion 2g toward the mounting portion 2h along the width direction W, then bends and extends linearly to a position where it overlaps with the first vibrating piece electrode 42. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in this embodiment, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is arranged across the area where the piezoelectric vibrating piece 3 is arranged without overlapping with the external power supply wiring 46 and the signal output wiring 47 when viewed from the thickness direction T.

なお、厚さ方向Tから見て、圧電振動片用配線60が外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重ならないとは、圧電振動片用配線60のみを残して厚さ方向Tから視認した場合に圧電振動片用配線60が存在する領域と、外部電源用配線46及び信号出力用配線47のみを残して同方向から視認した場合に外部電源用配線46及び信号出力用配線47が存在する領域とを、同一座標空間に配置して同方向から視認した場合に重ならないことを意味する。 When viewed from the thickness direction T, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece does not overlap with the wiring 46 for the external power supply and the wiring 47 for the signal output means that the area in which the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece exists when viewed from the thickness direction T with only the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece remaining, and the area in which the wiring 46 for the external power supply and the wiring 47 for the signal output exist when viewed from the same direction with only the wiring 46 for the external power supply and the wiring 47 for the signal output remaining, do not overlap when viewed from the same direction, arranged in the same coordinate space.

このような本実施形態においては、厚さ方向Tにて圧電振動片用配線60と、外部電源用配線46及び信号出力用配線47とが異なる位置に設けられている。さらに、圧電振動片用配線60と、外部電源用配線46及び信号出力用配線47とは、厚さ方向Tから視認した場合に交差せずに配設されている。 In this embodiment, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece, the wiring 46 for the external power supply, and the wiring 47 for the signal output are provided at different positions in the thickness direction T. Furthermore, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece, the wiring 46 for the external power supply, and the wiring 47 for the signal output are arranged so as not to intersect when viewed from the thickness direction T.

また、本実施形態においては、圧電振動片用配線60は、同様に厚さ方向Tから見て、外部電源用端子30及び信号出力用端子31とも重なることなく配設されている。さらに、圧電振動片用配線60は、同様に厚さ方向Tから見て、グランド接続用配線48と、スイッチ用配線49とも重なることなく配設されている。 In addition, in this embodiment, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is arranged without overlapping with the external power supply terminal 30 and the signal output terminal 31 when viewed from the thickness direction T. Furthermore, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is arranged without overlapping with the ground connection wiring 48 and the switch wiring 49 when viewed from the thickness direction T.

なお、本実施形態において第2電極パッド52と第2振動片電極43とは厚さ方向Tから見て重なる位置に配置されている。これらの第2電極パッド52と第2振動片電極43とは、第3ベース基板2cを貫通するビア70によって接続されて導通されている。 In this embodiment, the second electrode pad 52 and the second vibrating bar electrode 43 are arranged in a position where they overlap when viewed from the thickness direction T. These second electrode pads 52 and the second vibrating bar electrode 43 are connected and conductive by vias 70 that penetrate the third base substrate 2c.

圧電振動片3は、気密封止されたパッケージ2のキャビティC内に収容されている。本実施形態において圧電振動片3は、水晶によって形成された圧電板3aを備える。圧電板3aは、一対の振動腕部(第1振動腕部3b及び第2振動腕部3c)と、一対の支持腕部(第1支持腕部3d及び第2支持腕部3e)を有する。圧電振動片3は、キャビティC内において、導電性接着剤により第1支持腕部3dが実装部2gに支持され、第2支持腕部3eが実装部2hに支持されることで、パッケージ2に実装されている。これにより、圧電振動片3は、キャビティC内において第1振動腕部3bと第2振動腕部3cが第2ベース基板2bから浮いた状態で支持される。第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの外表面には、所定の電圧が印加されたときに一対の第1振動腕部3bと第2振動腕部3cとを振動させる2系統の不図示の励振電極が配置されている。 The piezoelectric vibrating piece 3 is housed in a cavity C of the hermetically sealed package 2. In this embodiment, the piezoelectric vibrating piece 3 includes a piezoelectric plate 3a formed of quartz crystal. The piezoelectric plate 3a has a pair of vibrating arms (first vibrating arm 3b and second vibrating arm 3c) and a pair of supporting arms (first supporting arm 3d and second supporting arm 3e). The piezoelectric vibrating piece 3 is mounted on the package 2 in the cavity C by the first supporting arm 3d being supported on the mounting portion 2g by a conductive adhesive, and the second supporting arm 3e being supported on the mounting portion 2h. As a result, the piezoelectric vibrating piece 3 is supported in the cavity C with the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c floating above the second base substrate 2b. Two systems of excitation electrodes (not shown) are arranged on the outer surfaces of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c, which vibrate the pair of first vibrating arm 3b and second vibrating arm 3c when a predetermined voltage is applied.

図7は、圧電振動片の平面図である。圧電振動片3は、圧電板3aと、圧電板3aの表裏面を含む外表面に配置された不図示の電極膜と、を備える。なお、本実施形態では、圧電振動子10の長手方向L、幅方向Wおよび厚さ方向Tは、圧電振動片3の長手方向、幅方向および厚さ方向それぞれと一致している。したがって、以下の圧電振動片3に係る説明では、圧電振動子10の長手方向L、幅方向Wおよび厚さ方向Tを用いる。 Figure 7 is a plan view of a piezoelectric vibrating piece. The piezoelectric vibrating piece 3 comprises a piezoelectric plate 3a and an electrode film (not shown) arranged on the outer surface including the front and back surfaces of the piezoelectric plate 3a. In this embodiment, the longitudinal direction L, width direction W and thickness direction T of the piezoelectric vibrator 10 coincide with the longitudinal direction, width direction and thickness direction of the piezoelectric vibrating piece 3, respectively. Therefore, in the following description of the piezoelectric vibrating piece 3, the longitudinal direction L, width direction W and thickness direction T of the piezoelectric vibrator 10 will be used.

圧電板3aは、上述の一対の振動腕部(第1振動腕部3b及び第2振動腕部3c)と、一対の支持腕部(第1支持腕部3d及び第2支持腕部3e)と、基部3fと、を備えている。第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cは基部3fから長手方向Lに延びて形成されている。第1支持腕部3d及び第2支持腕部3eは、基部3fに対して幅方向Wの両側に位置する。圧電板3aは、長手方向Lに沿う中心軸Oに対して、厚さ方向Tから見た平面視形状が略対称となるように形成されている。なお、本実施形態では、圧電板3aを形成する圧電材料は水晶である。なお、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を用いて圧電板3aを形成することも可能である。 The piezoelectric plate 3a includes the pair of vibrating arms (first vibrating arm 3b and second vibrating arm 3c), a pair of supporting arms (first supporting arm 3d and second supporting arm 3e), and a base 3f. The first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c are formed extending from the base 3f in the longitudinal direction L. The first supporting arm 3d and the second supporting arm 3e are located on both sides of the base 3f in the width direction W. The piezoelectric plate 3a is formed so that the planar shape seen from the thickness direction T is approximately symmetrical with respect to the central axis O along the longitudinal direction L. In this embodiment, the piezoelectric material forming the piezoelectric plate 3a is quartz. It is also possible to form the piezoelectric plate 3a using piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate.

第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cは、幅方向Wに並んで平行に配置されており、各々が基部3fに接続されている。第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cは、基部3f側の基端を固定端とし、先端を自由端として互いに接近・離間する方向(幅方向W)に振動する。第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cは、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの基端から先端に向けて延びる本体部3gと、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの先端に位置する錘部3hと、を有している。 The first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c are arranged in parallel in the width direction W, and each is connected to a base 3f. The first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c have their base ends on the base 3f side as fixed ends and their tips as free ends, and vibrate in a direction approaching and moving away from each other (width direction W). The first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c have a main body portion 3g extending from the base ends of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c toward their tips, and a weight portion 3h located at the tips of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c.

本体部3gには、溝部3iが形成されている。溝部3iは、本体部3gの両主面上において、厚さ方向Tに窪むとともに、長手方向Lに沿って延在している。溝部3iは、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの基端近傍から、本体部3gの先端近傍に亘って形成されている。 A groove 3i is formed in the main body 3g. The groove 3i is recessed in the thickness direction T on both main surfaces of the main body 3g and extends along the longitudinal direction L. The groove 3i is formed from near the base ends of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c to near the tip of the main body 3g.

錘部3hは、それぞれ本体部3gの先端部から長手方向Lに延びている。錘部3hは、平面視矩形状であって、本体部3gよりも幅方向Wに幅広に形成されている。これにより、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの先端部の質量および振動時の慣性モーメントを増大させることができ、錘部3hを有しない圧電振動片3と比較して第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの長さを短縮できる。 The weights 3h each extend in the longitudinal direction L from the tip of the main body 3g. The weights 3h are rectangular in plan view and are wider in the width direction W than the main body 3g. This increases the mass of the tips of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c and the moment of inertia during vibration, and shortens the length of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c compared to a piezoelectric vibrating piece 3 that does not have the weights 3h.

また、錘部3hの表面には、金属膜3jが設けられている。金属膜3jは、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの先端部の質量及び振動時の慣性モーメントを増大させる。この金属膜3jは、圧電振動子10の製造時に、パルスレーザー(例えばピコ秒レーザーまたはフェムト秒レーザー)を用いて、必要に応じてトリミングされる。金属膜3jがトリミングされることによって、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの先端部の質量を調整することが可能である。金属膜3jは、例えば金(Au)や銀(Ag)等からなり、厚さが1~10μm程度になっている。 A metal film 3j is provided on the surface of the weight portion 3h. The metal film 3j increases the mass of the tips of the first vibrating arm portion 3b and the second vibrating arm portion 3c and the moment of inertia during vibration. This metal film 3j is trimmed as necessary using a pulsed laser (e.g., a picosecond laser or a femtosecond laser) during the manufacture of the piezoelectric vibrator 10. By trimming the metal film 3j, it is possible to adjust the mass of the tips of the first vibrating arm portion 3b and the second vibrating arm portion 3c. The metal film 3j is made of, for example, gold (Au) or silver (Ag), and has a thickness of about 1 to 10 μm.

第1支持腕部3d及び第2支持腕部3eは、平面視でL字状を呈し、基部3f、第1振動腕部3b(本体部3g)及び第2振動腕部3c(本体部3g)を幅方向Wの外側から囲んでいる。第1支持腕部3dは、中心軸Oに対して第1振動腕部3bと同じ側に配置されている。第2支持腕部3eは、中心軸Oに対して第2振動腕部3cと同じ側に配置されている。 The first support arm 3d and the second support arm 3e are L-shaped in a plan view and surround the base 3f, the first vibrating arm 3b (main body 3g), and the second vibrating arm 3c (main body 3g) from the outside in the width direction W. The first support arm 3d is arranged on the same side of the central axis O as the first vibrating arm 3b. The second support arm 3e is arranged on the same side of the central axis O as the second vibrating arm 3c.

電極膜は、例えば、クロム(Cr)と金(Au)との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、クロム膜上に金の薄膜を積層したものである。ただし、電極膜の膜構成はこれに限定されず、例えば、クロム(Cr)とニクロム(NiCr)との積層膜上にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム(Cr)やニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)等の単層膜でも構わない。 The electrode film is, for example, a laminated film of chromium (Cr) and gold (Au), which is formed by depositing a chromium film, which has good adhesion to quartz crystal, as a base, and then laminating a thin film of gold on the chromium film. However, the film configuration of the electrode film is not limited to this, and for example, a thin film of gold may be further laminated on a laminated film of chromium (Cr) and nichrome (NiCr), or a single layer film of chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), titanium (Ti), etc. may also be used.

電極膜は、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cに各々設けられる励振電極と、第1支持腕部3d及び第2支持腕部3eをパッケージ2に実装する際のマウント部となるマウント電極と、励振電極やマウント電極を接続する接続配線と、を備える。 The electrode film includes excitation electrodes provided on the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c, mount electrodes that serve as mounts when the first support arm 3d and the second support arm 3e are mounted on the package 2, and connection wiring that connects the excitation electrodes and the mount electrodes.

図3及び図4に示すように、集積回路チップ20は、第2ベース基板2bの下面2b2と第1ベース基板2aの内側面で囲まれた空間(第1貫通部2e)に収容されており、第2ベース基板2bの下面2b2に実装されている。集積回路チップ20の端子は、第2ベース基板2bの下面2b2に設けられたチップ用電極(外部電源用電極40、信号出力用電極41、第1振動片電極42、第2振動片電極43、グランド接続用電極44、及びスイッチ用電極45)に導通可能に接合されている。集積回路チップ20は、圧電振動子10から入力される電気信号に各種演算処理を実行することで周波数成分を含む出力信号Sを生成して出力する。 3 and 4, the integrated circuit chip 20 is accommodated in a space (first through-hole 2e) surrounded by the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b and the inner surface of the first base substrate 2a, and is mounted on the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b. The terminals of the integrated circuit chip 20 are conductively connected to the chip electrodes (external power supply electrode 40, signal output electrode 41, first vibrating bar electrode 42, second vibrating bar electrode 43, ground connection electrode 44, and switch electrode 45) provided on the lower surface 2b2 of the second base substrate 2b. The integrated circuit chip 20 generates and outputs an output signal S including a frequency component by performing various arithmetic processing on the electrical signal input from the piezoelectric vibrator 10.

このような発振器100を作動させる場合には、外部電源用電極40に外部電源を供給する。すると、圧電振動片3に電力が供給され、励振電極に電流が流れて電界が発生する。第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cは、上記電界による逆圧電効果によって例えば互いに接近・離間する方向(幅方向W)に所定の共振周波数で振動する。そして、第1振動腕部3b及び第2振動腕部3cの振動は、圧電振動片3が有する圧電特性により、電気信号へ変換される。この電気信号が集積回路チップ20に入力される。集積回路チップ20は、スイッチ用電極45を介して上位制御系から指令信号が入力されると、上記電気信号に各種演算処理を行うことで生成した出力信号Sを出力する。この出力信号Sは、信号出力用配線47を介して信号出力用電極41から外部に出力される。 When operating such an oscillator 100, an external power source is supplied to the external power source electrode 40. Then, power is supplied to the piezoelectric vibrating piece 3, and a current flows through the excitation electrode to generate an electric field. The first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c vibrate at a predetermined resonance frequency, for example, in a direction in which they approach and move away from each other (width direction W) due to the inverse piezoelectric effect caused by the electric field. The vibration of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece 3. This electric signal is input to the integrated circuit chip 20. When a command signal is input from a higher-level control system via the switch electrode 45, the integrated circuit chip 20 outputs an output signal S generated by performing various arithmetic processing on the electric signal. This output signal S is output to the outside from the signal output electrode 41 via the signal output wiring 47.

以上のような本実施形態の発振器100が備えるパッケージ2は、パッケージ本体4を備えている。また、パッケージ2は、集積回路チップ20が実装される側のチップ実装側面とチップ実装側面と反対側に配置されると共に圧電振動片3が実装される側の振動片実装側面とを有している。また、パッケージ2は、チップ実装側面に設けられると共に集積回路チップ20の端子が接続される複数のチップ用電極(外部電源用電極40、信号出力用電極41、第1振動片電極42、第2振動片電極43、グランド接続用電極44、及びスイッチ用電極45)を備える。 The package 2 included in the oscillator 100 of this embodiment as described above includes a package body 4. The package 2 also has a chip mounting side on which the integrated circuit chip 20 is mounted, and a vibrating piece mounting side that is disposed on the opposite side to the chip mounting side and on which the piezoelectric vibrating piece 3 is mounted. The package 2 also includes a plurality of chip electrodes (external power supply electrode 40, signal output electrode 41, first vibrating piece electrode 42, second vibrating piece electrode 43, ground connection electrode 44, and switch electrode 45) that are provided on the chip mounting side and to which the terminals of the integrated circuit chip 20 are connected.

また、パッケージ2は、チップ実装側面に設けられると共に外部電源Dと接続される外部電源用端子30と、チップ実装側面に設けられると共に外部に信号(出力信号S)を出力する信号出力用端子31とを備えている。また、パッケージ2は、チップ実装側面に設けられると共にチップ用電極と外部電源用端子30とを接続する外部電源用配線46と、チップ実装側面に設けられると共にチップ用電極と信号出力用端子31とを接続する信号出力用配線47とを備えている。 The package 2 also includes an external power supply terminal 30 that is provided on the chip mounting side and is connected to an external power supply D, and a signal output terminal 31 that is provided on the chip mounting side and outputs a signal (output signal S) to the outside. The package 2 also includes an external power supply wire 46 that is provided on the chip mounting side and connects the chip electrode and the external power supply terminal 30, and a signal output wire 47 that is provided on the chip mounting side and connects the chip electrode and the signal output terminal 31.

また、パッケージ2は、振動片実装側面に設けられると共に圧電振動片3が接続される第1電極パッド51を備えている。さらに、パッケージ2は、圧電振動片用配線60を備えている。圧電振動片用配線60は、チップ実装側面の法線方向から見て、外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重なることなくかつ圧電振動片3が配置される領域を跨いで配設されると共に、第1電極パッド51とチップ用電極とを接続する。 The package 2 also includes a first electrode pad 51 that is provided on the resonator piece mounting side and to which the piezoelectric resonator piece 3 is connected. The package 2 also includes a wiring 60 for the piezoelectric resonator piece. When viewed from the normal direction of the chip mounting side, the wiring 60 for the piezoelectric resonator piece is arranged across the area in which the piezoelectric resonator piece 3 is disposed without overlapping with the external power supply wiring 46 and the signal output wiring 47, and connects the first electrode pad 51 to the chip electrode.

本実施形態のパッケージ2によれば、圧電振動片用配線60が、チップ実装側面の法線方向から見て圧電振動片3が配置される領域を跨ぐように配設されており、さらには同方向から見て外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重なることがない。このため、圧電振動片用配線60や信号出力用配線47を流れる信号にノイズ成分が重畳することを抑制し、信号出力用端子31から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能となる。 According to the package 2 of this embodiment, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is arranged so as to straddle the area in which the piezoelectric vibrating piece 3 is arranged when viewed from the normal direction of the chip mounting side, and further, when viewed from the same direction, does not overlap with the wiring 46 for the external power supply and the wiring 47 for the signal output. This prevents noise components from being superimposed on the signal flowing through the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece and the wiring 47 for the signal output, making it possible to make the frequency indicated by the signal output from the terminal for signal output 31 more accurate.

また、本実施形態のパッケージ2においては、パッケージ本体4が、チップ実装側面の法線方向から見て、一対の長辺と一対の短辺とを有する矩形状に形成されている。また、外部電源用端子30と信号出力用端子31とは、短辺に沿った方向にて、一方の長辺4a側に配置され、圧電振動片用配線60が接続されるチップ用電極(第1振動片電極42、第2振動片電極43)は、短辺に沿った方向にて、他方の長辺4b側に配置されている。 In the package 2 of this embodiment, the package body 4 is formed in a rectangular shape having a pair of long sides and a pair of short sides when viewed from the normal direction of the chip mounting side. The external power supply terminal 30 and the signal output terminal 31 are arranged on one of the long sides 4a in the direction along the short sides, and the chip electrodes (first vibrating piece electrode 42, second vibrating piece electrode 43) to which the piezoelectric vibrating piece wiring 60 is connected are arranged on the other long side 4b in the direction along the short sides.

このような本実施形態のパッケージ本発明によれば、圧電振動片用配線60が接続されるチップ用電極(第1振動片電極42、第2振動片電極43)を一方の長辺4a側に配置する場合と比較して、圧電振動片用配線60が接続されるチップ用電極を外部電源用端子30と信号出力用端子31とから離して配置することができる。このため、圧電振動片用配線60が接続されるチップ用電極(第1振動片電極42、第2振動片電極43)を流れる信号が、外部電源用端子30に印加される電圧の影響を受けることを抑止し、また信号出力用端子31を流れる出力信号と干渉することを抑止することができる。 According to this embodiment of the package of the present invention, the chip electrodes (first vibrating piece electrode 42, second vibrating piece electrode 43) to which the piezoelectric vibrating piece wiring 60 is connected can be arranged away from the external power supply terminal 30 and the signal output terminal 31, compared to when the chip electrodes (first vibrating piece electrode 42, second vibrating piece electrode 43) to which the piezoelectric vibrating piece wiring 60 is connected are arranged on one of the long sides 4a. Therefore, the signal flowing through the chip electrodes (first vibrating piece electrode 42, second vibrating piece electrode 43) to which the piezoelectric vibrating piece wiring 60 is connected can be prevented from being affected by the voltage applied to the external power supply terminal 30, and can also be prevented from interfering with the output signal flowing through the signal output terminal 31.

また、本実施形態において圧電振動子10は、パッケージ2と、パッケージ2の振動片実装側面に実装された圧電振動片3とを備えている。このため、信号出力用端子31から出力される信号が示す周波数がより正確にすることが可能となる。 In addition, in this embodiment, the piezoelectric vibrator 10 includes a package 2 and a piezoelectric vibrating piece 3 mounted on the vibrating piece mounting side of the package 2. This makes it possible to make the frequency indicated by the signal output from the signal output terminal 31 more accurate.

また、本実施形態において発振器100は、圧電振動子10と、パッケージ2のチップ実装側面に実装された集積回路チップ20とを備えている。このため、信号出力用端子31から出力される信号が示す周波数がより正確にすることが可能となる。 In addition, in this embodiment, the oscillator 100 includes a piezoelectric vibrator 10 and an integrated circuit chip 20 mounted on the chip mounting side of the package 2. This makes it possible to make the frequency indicated by the signal output from the signal output terminal 31 more accurate.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図8を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 8. In the description of this embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

上記第1実施形態においては、圧電振動片用配線60がキャビティCの内部にて露出されていた。これに対して、本実施形態のパッケージ2Aにおいては、圧電振動片用配線60のキャビティCにおいて露出された部分を覆う絶縁コート61を備えている。 In the first embodiment, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece was exposed inside the cavity C. In contrast, the package 2A of this embodiment is provided with an insulating coat 61 that covers the portion of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece that is exposed in the cavity C.

図8は、パッケージ本体4及び導電部6の上面図である。この図に示すように、本実施形態においては圧電振動片用配線60を覆うように絶縁コート61が設けられている。この絶縁コート61は、例えばアルミナ(酸化アルミニウム)によって形成されたコート材である。なお、絶縁コート61は、他の材料によって形成されていても良く、例えば樹脂によって形成されていても良い。 Figure 8 is a top view of the package body 4 and the conductive portion 6. As shown in this figure, in this embodiment, an insulating coat 61 is provided to cover the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece. This insulating coat 61 is a coating material made of, for example, alumina (aluminum oxide). Note that the insulating coat 61 may be made of other materials, for example, resin.

このような絶縁コート61は、例えば、絶縁コートの形成材料を含む塗布材を圧電振動片用配線60上に局所的に塗布し、塗布材を乾燥させることで形成することができる。なお、キャビティCに露出された第2ベース基板2bの上面2b1の全体あるいは一部にも絶縁コート61を形成しても良い。 Such an insulating coat 61 can be formed, for example, by locally applying a coating material containing a material for forming the insulating coat onto the piezoelectric vibrating piece wiring 60 and then drying the coating material. Note that the insulating coat 61 may also be formed on the entire or part of the upper surface 2b1 of the second base substrate 2b exposed to the cavity C.

このように本実施形態のパッケージ2Aは、圧電振動片用配線60が振動片実装側面上に設けられ、圧電振動片用配線60の振動片実装側面上に設けられた部分を覆う絶縁コート61を有している。 In this way, the package 2A of this embodiment has the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece provided on the vibrating piece mounting side, and has an insulating coat 61 that covers the portion of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece provided on the vibrating piece mounting side.

本実施形態のパッケージ2Aによれば、圧電振動片用配線60の振動片実装側面上に設けられた部分が絶縁コート61によって覆われている。このため、圧電振動片用配線60の振動片実装側面上に設けられた部分に異物が接触することを防止することができる。例えば、製造時に圧電振動片3の周波数を調整するために圧電振動片3の一部である金属膜3jを削ると金属の切削紛が発生する。このような切削紛が圧電振動片用配線60の振動片実装側面上に設けられた部分に接触することを防止することができる。 According to the package 2A of this embodiment, the portion of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece provided on the vibrating piece mounting side is covered with an insulating coat 61. This makes it possible to prevent foreign matter from coming into contact with the portion of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece provided on the vibrating piece mounting side. For example, when the metal film 3j, which is part of the piezoelectric vibrating piece 3, is cut to adjust the frequency of the piezoelectric vibrating piece 3 during manufacturing, metal cutting dust is generated. It is possible to prevent such cutting dust from coming into contact with the portion of the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece provided on the vibrating piece mounting side.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について、図9を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 9. In the description of this embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified.

上記第1実施形態においては、第1振動片電極42は、長手方向Lにおいて、第2ベース基板2bの中央部よりも圧電振動片3の先端部側に配置されていた。これに対して、本実施形態のパッケージ2Bにおいては、第1振動片電極42が、長手方向Lにおいて、第2ベース基板2bの中央部よりも圧電振動片3の先端部と反対側に配置されている。 In the first embodiment described above, the first vibrating bar electrode 42 was disposed closer to the tip of the piezoelectric vibrating bar 3 than the center of the second base substrate 2b in the longitudinal direction L. In contrast, in the package 2B of this embodiment, the first vibrating bar electrode 42 is disposed on the opposite side to the tip of the piezoelectric vibrating bar 3 than the center of the second base substrate 2b in the longitudinal direction L.

図9は、パッケージ本体4及び導電部6の上面図である。この図に示すように、本実施形態においては、上記第1実施形態の圧電振動片用配線60に代えて、圧電振動片用配線62が設けられている。この圧電振動片用配線62は、第2ベース基板2bの上面2b1上に配設されている。また、圧電振動片用配線62は、第3ベース基板2cを貫通するビア70を介して一端が第1電極パッド51と接続されている。また、圧電振動片用配線62は、第2ベース基板2bを貫通するビア70を介して他端が第1振動片電極42と接続されている。つまり、圧電振動片用配線62は、第1電極パッド51と第1振動片電極42とを通電可能に接続する。 Figure 9 is a top view of the package body 4 and the conductive part 6. As shown in this figure, in this embodiment, instead of the piezoelectric vibrating piece wiring 60 of the first embodiment, a piezoelectric vibrating piece wiring 62 is provided. This piezoelectric vibrating piece wiring 62 is disposed on the upper surface 2b1 of the second base substrate 2b. In addition, one end of the piezoelectric vibrating piece wiring 62 is connected to the first electrode pad 51 through a via 70 that penetrates the third base substrate 2c. In addition, the other end of the piezoelectric vibrating piece wiring 62 is connected to the first vibrating piece electrode 42 through a via 70 that penetrates the second base substrate 2b. In other words, the piezoelectric vibrating piece wiring 62 electrically connects the first electrode pad 51 and the first vibrating piece electrode 42.

厚さ方向T(チップ実装側面の法線方向)から見て、圧電振動片用配線62は、実装部2gから実装部2hに向かって幅方向Wに沿って延出してから屈曲し、圧電振動片3の第1振動腕部3b及び第2振動腕部3c(図2等参照)の先端部から離間するように延伸され、第1振動片電極42と重なる位置まで直線状に延伸して設けられている。このような、本実施形態において圧電振動片用配線62は、厚さ方向Tから見て、外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重なることなくかつ圧電振動片3が配置される領域を跨いで配設されている。 When viewed from the thickness direction T (the normal direction of the chip mounting side), the wiring 62 for the piezoelectric vibrating piece extends from the mounting portion 2g toward the mounting portion 2h along the width direction W, then bends, extends away from the tips of the first vibrating arm portion 3b and the second vibrating arm portion 3c (see FIG. 2, etc.) of the piezoelectric vibrating piece 3, and is provided by extending linearly to a position overlapping with the first vibrating piece electrode 42. In this embodiment, the wiring 62 for the piezoelectric vibrating piece is arranged across the area where the piezoelectric vibrating piece 3 is arranged without overlapping with the external power supply wiring 46 and the signal output wiring 47 when viewed from the thickness direction T.

さらに、本実施形態において圧電振動片用配線62は、実装部2gから第1振動片電極42に向かうに連れて圧電振動片3の第1振動腕部3b及び第2振動腕部3c(図2等参照)の先端部から離間するように延伸されている。このため、本実施形態において圧電振動片用配線62は、チップ実装側面の法線方向から見て、圧電振動片3の先端部と重なることなく配設されている。このため、圧電振動片3の先端部を削ることによって発生した切削紛が圧電振動片用配線62に付着することを抑止することが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, the wiring 62 for the piezoelectric vibrating piece is extended so as to move away from the tips of the first vibrating arm 3b and the second vibrating arm 3c (see FIG. 2, etc.) of the piezoelectric vibrating piece 3 as it moves from the mounting portion 2g toward the first vibrating piece electrode 42. For this reason, in this embodiment, the wiring 62 for the piezoelectric vibrating piece is arranged without overlapping with the tip of the piezoelectric vibrating piece 3 when viewed from the normal direction of the chip mounting side. For this reason, it is possible to prevent cutting chips generated by cutting the tip of the piezoelectric vibrating piece 3 from adhering to the wiring 62 for the piezoelectric vibrating piece.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について、図10を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 10. In the description of this embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified.

上記第1実施形態においては、第2ベース基板2bが一層の部材であった。これに対して、本実施形態のパッケージ2Cにおいては、第2ベース基板2bが下層部2b3と上層部2b4とに分割形成されている。 In the first embodiment, the second base substrate 2b was a single-layer member. In contrast, in the package 2C of this embodiment, the second base substrate 2b is divided into a lower layer 2b3 and an upper layer 2b4.

図10は、パッケージ2Cの断面図である。この図に示すように、本実施形態のパッケージ2Cにおいては、第2ベース基板2bが下層部2b3と上層部2b4とに分割形成されている。つまり、本実施形態においてパッケージ2Cは、第1ベース基板2a、第2ベース基板2bの下層部2b3、第2ベース基板2bの上層部2b4、及び第3ベース基板2cの複数の層体が下側から順に積層された多層体からなる。 Figure 10 is a cross-sectional view of package 2C. As shown in this figure, in package 2C of this embodiment, second base substrate 2b is divided into lower layer 2b3 and upper layer 2b4. In other words, in this embodiment, package 2C is made of a multilayer body in which multiple layers of first base substrate 2a, lower layer 2b3 of second base substrate 2b, upper layer 2b4 of second base substrate 2b, and third base substrate 2c are stacked in order from the bottom.

さらに、本実施形態においては、圧電振動片用配線60は、第2ベース基板2bの下層部2b3と、第2ベース基板2bの上層部2b4との界面に配設されている。このため、圧電振動片用配線60は、第2ベース基板2bの上層部2b4によって覆われており、キャビティCの内部に露出されていない。このため、圧電振動片3の先端部を削ることによって発生した切削紛が圧電振動片用配線60に付着することを抑止することが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is disposed at the interface between the lower layer 2b3 of the second base substrate 2b and the upper layer 2b4 of the second base substrate 2b. Therefore, the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece is covered by the upper layer 2b4 of the second base substrate 2b and is not exposed inside the cavity C. This makes it possible to prevent cutting chips generated by cutting the tip of the piezoelectric vibrating piece 3 from adhering to the wiring 60 for the piezoelectric vibrating piece.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について、図11を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 11. In the description of this embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified.

上記第1実施形態においては、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片3が設置されるパッケージ2であった。これに対して、本実施形態のパッケージ2Dは、いわゆる片持ち型の圧電振動片3Aが設置される。 In the first embodiment, the package 2 is provided with a so-called side-arm type piezoelectric vibrating piece 3. In contrast, the package 2D of this embodiment is provided with a so-called cantilever type piezoelectric vibrating piece 3A.

図11は、本実施形態のパッケージ本体4及び導電部6の上面図である。この図に示すように、パッケージ2Dに実装される圧電振動片3Aは、基部3kから平行に第1振動腕部3mと第2振動腕部3nとが長手方向Lに沿って延伸された片持ち型に形成されている。 Figure 11 is a top view of the package body 4 and conductive portion 6 of this embodiment. As shown in this figure, the piezoelectric vibrating piece 3A mounted in the package 2D is formed as a cantilever type in which the first vibrating arm portion 3m and the second vibrating arm portion 3n extend in parallel from the base portion 3k along the longitudinal direction L.

本実施形態のパッケージ2Dにおいては、実装部2g及び実装部2hが、キャビティCの長手方向Lにおける一方側に配置されている。第1電極パッド51と第1振動片電極42とを接続する圧電振動片用配線63が設けられている。なお、本実施形態においては第2電極パッド52と第2振動片電極43とは、ビア70を介して接続されている。 In the package 2D of this embodiment, the mounting portion 2g and the mounting portion 2h are arranged on one side in the longitudinal direction L of the cavity C. A piezoelectric vibrating piece wiring 63 is provided to connect the first electrode pad 51 and the first vibrating piece electrode 42. In this embodiment, the second electrode pad 52 and the second vibrating piece electrode 43 are connected via a via 70.

本実施形態においては、図11に示すように、圧電振動片用配線63が、チップ実装側面の法線方向から見て圧電振動片3Aが配置される領域を跨ぐように配設されており、さらには同方向から見て外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重なることがない。このため、圧電振動片用配線63及び信号出力用配線47を流れる信号にノイズ成分が重畳することを抑制し、信号出力用端子31から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能となる。 In this embodiment, as shown in FIG. 11, the wiring 63 for the piezoelectric vibrating piece is arranged so as to straddle the area in which the piezoelectric vibrating piece 3A is arranged when viewed from the normal direction of the chip mounting side, and further does not overlap with the wiring 46 for the external power supply and the wiring 47 for the signal output when viewed from the same direction. This prevents noise components from being superimposed on the signal flowing through the wiring 63 for the piezoelectric vibrating piece and the wiring 47 for the signal output, making it possible to more accurately obtain the frequency indicated by the signal output from the terminal 31 for the signal output.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について、図12を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 12. In the description of this embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

上記第1実施形態においては、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片3が設置されるパッケージ2であった。これに対して、本実施形態のパッケージ2Eは、センターアーム型の圧電振動片3Bが設置される。 In the first embodiment, the package 2 is equipped with a so-called side-arm type piezoelectric vibrating piece 3. In contrast, the package 2E of this embodiment is equipped with a center-arm type piezoelectric vibrating piece 3B.

図12は、本実施形態のパッケージ本体4及び導電部6の上面図である。この図に示すように、パッケージ2Eに実装される圧電振動片3Bは、基部3pから長手方向Lに沿って延伸する単一の支持腕部3qと、幅方向Wにて支持腕部3qを間に挟むように配置された一対の第1振動腕部3rと第2振動腕部3sとを備えるセンターアーム型に形成されている。 Figure 12 is a top view of the package body 4 and conductive portion 6 of this embodiment. As shown in this figure, the piezoelectric vibrating piece 3B mounted in the package 2E is formed as a center arm type having a single support arm 3q extending from the base 3p along the longitudinal direction L, and a pair of first vibrating arms 3r and second vibrating arms 3s arranged to sandwich the support arm 3q in the width direction W.

本実施形態のパッケージ2Eにおいては、実装部2g及び実装部2hに代えて、キャビティCの長手方向Lにおける中央部に単一の実装部2jが設けられている。この実装部2j上に第1電極パッド51及び第2電極パッド52が設けられている。 In the package 2E of this embodiment, instead of the mounting portion 2g and the mounting portion 2h, a single mounting portion 2j is provided in the center of the cavity C in the longitudinal direction L. A first electrode pad 51 and a second electrode pad 52 are provided on the mounting portion 2j.

また、パッケージ2Eは、第1電極パッド51と第1振動片電極42とを接続する圧電振動片用配線64が設けられている。 The package 2E also includes wiring 64 for the piezoelectric vibrating piece that connects the first electrode pad 51 and the first vibrating piece electrode 42.

本実施形態においては、図12に示すように、圧電振動片用配線64が、チップ実装側面の法線方向から見て圧電振動片3Bが配置される領域を跨ぐように配設されており、さらには同方向から見て外部電源用配線46及び信号出力用配線47と重なることがない。このため、圧電振動片用配線64及び信号出力用配線47を流れる信号にノイズ成分が重畳することを抑制し、信号出力用端子31から出力される信号が示す周波数をより正確にすることが可能となる。 In this embodiment, as shown in FIG. 12, the wiring 64 for the piezoelectric vibrating piece is arranged so as to straddle the area in which the piezoelectric vibrating piece 3B is arranged when viewed from the normal direction of the chip mounting side, and further does not overlap with the wiring 46 for the external power supply and the wiring 47 for the signal output when viewed from the same direction. This prevents noise components from being superimposed on the signal flowing through the wiring 64 for the piezoelectric vibrating piece and the wiring 47 for the signal output, making it possible to more accurately obtain the frequency indicated by the signal output from the terminal 31 for the signal output.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The above describes a preferred embodiment of the present invention with reference to the attached drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment. The shapes and combinations of the components shown in the above embodiment are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements, etc., without departing from the spirit of the present invention.

10……圧電振動子、20……集積回路チップ、100……発振器、2……パッケージ(振動子用パッケージ)、2A……パッケージ(振動子用パッケージ)、2B……パッケージ(振動子用パッケージ)、2C……パッケージ(振動子用パッケージ)、2D……パッケージ(振動子用パッケージ)、2E……パッケージ(振動子用パッケージ)、2a……第1ベース基板(層体)、2a1……下面、2b……第2ベース基板(層体)、2b1……上面、2b2……下面、2b3……下層部(層体)、2b4……上層部(層体)、2c……第3ベース基板(層体)、2c1……上面、3……圧電振動片、3a……圧電板、3A……圧電振動片、4……パッケージ本体、4a……長辺、4b……長辺、4c……短辺、4d……短辺、6……導電部、30……外部電源用端子、31……信号出力用端子、40……外部電源用電極(チップ用電極)、41……信号出力用電極(チップ用電極)、42……第1振動片電極(チップ用電極)、43……第2振動片電極(チップ用電極)、44……グランド接続用電極(チップ用電極)、45……スイッチ用電極(チップ用電極)、46……外部電源用配線、60……圧電振動片用配線、61……絶縁コート、62……圧電振動片用配線、63……圧電振動片用配線、64……圧電振動片用配線、D……外部電源、S……出力信号 10...piezoelectric vibrator, 20...integrated circuit chip, 100...oscillator, 2...package (vibrator package), 2A...package (vibrator package), 2B...package (vibrator package), 2C...package (vibrator package), 2D...package (vibrator package), 2E...package (vibrator package), 2a...first base substrate (layer), 2a1...lower surface, 2b...second base substrate (layer), 2b1...upper surface, 2b2...lower surface, 2b3...lower layer (layer), 2b4...upper layer (layer), 2c...third base substrate (layer), 2c1...upper surface, 3...piezoelectric vibrating piece, 3a...piezoelectric plate, 3A...piezoelectric Vibration piece, 4... package body, 4a... long side, 4b... long side, 4c... short side, 4d... short side, 6... conductive part, 30... terminal for external power supply, 31... terminal for signal output, 40... electrode for external power supply (electrode for chip), 41... electrode for signal output (electrode for chip), 42... electrode for first vibration piece (electrode for chip), 43... electrode for second vibration piece (electrode for chip), 44... electrode for ground connection (electrode for chip), 45... electrode for switch (electrode for chip), 46... wiring for external power supply, 60... wiring for piezoelectric vibration piece, 61... insulating coating, 62... wiring for piezoelectric vibration piece, 63... wiring for piezoelectric vibration piece, 64... wiring for piezoelectric vibration piece, D... external power supply, S... output signal

Claims (5)

集積回路チップが実装される側のチップ実装側面と前記チップ実装側面と反対側に配置されると共に圧電振動片が実装される側の振動片実装側面と、を有するパッケージ本体を備える振動子用パッケージであって、
前記チップ実装側面に設けられると共に前記集積回路チップの端子が接続される複数のチップ用電極と、
前記チップ実装側面に設けられると共に外部電源と接続される外部電源用端子と、
前記チップ実装側面に設けられると共に外部に信号を出力する信号出力用端子と、
前記チップ実装側面に設けられると共に前記チップ用電極と前記外部電源用端子とを接続する外部電源用配線と、
前記チップ実装側面に設けられると共に前記チップ用電極と前記信号出力用端子とを接続する信号出力用配線と、
前記振動片実装側面に設けられると共に前記圧電振動片が接続される振動片搭載パッドと、
前記チップ実装側面の法線方向から見て、前記外部電源用配線及び信号出力用配線と重なることなくかつ前記圧電振動片が配置される領域を跨いで配設されると共に、前記振動片搭載パッドと前記チップ用電極とを接続する圧電振動片用配線と
前記圧電振動片用配線の少なくとも一部が前記振動片実装側面上に設けられ、
前記圧電振動片用配線の前記振動片実装側面上に設けられた部分を覆う絶縁コートを有する
動子用パッケージ。
A package for a vibrator, comprising a package body having a chip mounting side on which an integrated circuit chip is mounted, and a vibrating piece mounting side arranged on the opposite side to the chip mounting side and on which a piezoelectric vibrating piece is mounted,
a plurality of chip electrodes provided on the chip mounting side surface and connected to terminals of the integrated circuit chip;
an external power supply terminal provided on the chip mounting side and connected to an external power supply;
a signal output terminal provided on the chip mounting side for outputting a signal to an outside;
an external power supply wiring provided on the chip mounting side and connecting the chip electrode and the external power supply terminal;
a signal output wiring provided on the chip mounting side and connecting the chip electrode and the signal output terminal;
a vibration piece mounting pad provided on the vibration piece mounting side and to which the piezoelectric vibration piece is connected;
Wires for a piezoelectric vibrating piece are arranged across an area in which the piezoelectric vibrating piece is arranged without overlapping with the external power supply wiring and the signal output wiring when viewed from a normal direction of the chip mounting side surface, and connect the vibrating piece mounting pad and the chip electrode ;
At least a portion of the piezoelectric vibrating piece wiring is provided on the vibrating piece mounting side,
The piezoelectric vibrating piece wiring has an insulating coat that covers a portion of the wiring provided on the vibrating piece mounting side.
Package for transducer .
前記圧電振動片用配線は、前記チップ実装側面の法線方向から見て、前記圧電振動片の振動腕部の先端部と重なることなく配設されている請求項1に記載の振動子用パッケージ。 2. The resonator package according to claim 1 , wherein the wiring for the piezoelectric resonator piece is disposed so as not to overlap a tip end of the vibrating arm portion of the piezoelectric resonator piece when viewed from a normal direction of the chip mounting side surface. 前記パッケージ本体は、前記チップ実装側面の法線方向から見て、一対の長辺と一対の短辺とを有する矩形状に形成されており、
前記外部電源用端子と前記信号出力用端子とは、前記短辺に沿った方向にて、一方の前記長辺側に配置され、
前記圧電振動片用配線が接続されるチップ用電極は、前記短辺に沿った方向にて、他方の前記長辺側に配置されている
請求項1または2に記載の振動子用パッケージ。
the package body is formed in a rectangular shape having a pair of long sides and a pair of short sides when viewed in a normal direction of the chip mounting side surface,
the external power supply terminal and the signal output terminal are disposed on one of the long sides in a direction along the short sides,
3. The resonator package according to claim 1, wherein the chip electrodes to which the piezoelectric resonator piece wiring is connected are disposed on the other long side in a direction along the short side.
請求項1~いずれか一項に記載の振動子用パッケージと、
前記振動子用パッケージの前記振動片実装側面に実装された圧電振動片と
を備える圧電振動子。
A resonator package according to any one of claims 1 to 3 ;
a piezoelectric vibrating piece mounted on the vibrating piece mounting side of the vibrator package.
請求項に記載の圧電振動子と、
前記振動子用パッケージの前記チップ実装側面に実装された集積回路チップと
を備える発振器。
The piezoelectric vibrator according to claim 4 ,
and an integrated circuit chip mounted on the chip mounting side of the resonator package.
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