CN109981102A - 晶体振荡器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单室型的带有温度传感器的晶体振荡器,可减小晶体振荡片与温度传感器的温度差。晶体振荡片在两处的支撑垫的位置上,悬臂保持在室内。在室的内部底面上设置有凹部。作为温度传感器,使用长方体状的温度传感器。当将连结两处的支撑垫的线段定义为线段Y时,温度传感器以其长边的面与线段Y平行的方式、且以偏向凹部的支撑垫侧的状态设置在凹部内。

Description

晶体振荡器
技术领域
本发明涉及一种带有温度传感器的晶体振荡器。
背景技术
将晶体振荡片与温度传感器收容于一个室内的结构的晶体振荡器,被称为单室型(single-chamber type)的带有温度传感器的晶体振荡器。另外,将收纳晶体片的第一室与收纳温度传感器的第二室进行层叠的所谓的H型结构的晶体振荡器,被称为H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器。
单室型的带有温度传感器的晶体振荡器的例子,例如在专利文献1、专利文献2中有公开。
在专利文献1中所公开的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器中,在陶瓷制容器内悬臂保持晶体振荡片。温度传感器以如下的两种结构安装在所述容器内。在第一种结构中,在陶瓷制容器内的底面、且在相当于晶体振荡片的中央部下方的位置上,安装有温度传感器(专利文献1的图2)。在第二种结构中,在陶瓷制容器内的底面、且在与安装于所述容器内的晶体振荡片的前端略微分离的位置上,安装有温度传感器(专利文献1的图1)。
另外,在专利文献2中所公开的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器中,在陶瓷制容器内悬臂保持晶体振荡片。进而,温度传感器以其一端部分在所述容器内位于为了所述悬臂保持而设置的两个支撑垫之间的状态,安装在所述容器内(专利文献2的图1)。
另一方面,H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器的例子,例如在专利文献3中有公开。在此例中,在第一室内悬臂保持晶体振荡片。在所述第一室的下侧层叠有第二室。第二室实际是下方侧已开口、且具有平面形状为四边形形状的凹部者,在所述凹部内安装有具有长方体的形状的温度传感器。具体而言,长方体状的温度传感器在任一种情况下,均以其长边相对于凹部的第一边变成平行的方式(专利文献3的图1C)、或其短边相对于凹部的所述第一边变成平行的方式(专利文献3的图3(C)),安装在凹部内的中央部。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-205938号公报
[专利文献2]日本专利特开2015-226152号公报
[专利文献3]日本专利特开2016-10099号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
针对带有温度传感器的晶体振荡器,期望温度补偿精度的进一步的提升。作为实现所述期望的一个方法,可考虑以晶体振荡片及温度传感器极力以相同的温度对环境温度进行感应的方式配置两者的方法。其原因在于:两者的温度差小,可减少温度补偿的误差。
若考虑此点,则可认为专利文献2中所公开的结构,由于温度传感器靠近晶体振荡片的支撑位置,因此,温度传感器与晶体振荡片的导热条件比较相同,因此,可减小两者的温度差。但是,在专利文献2中所公开的结构中,两个支撑垫之间的间隙实际上狭窄,而且,若考虑避免用于将晶体振荡片固定在容器内的导电性接着剂与温度传感器的接触的尺寸裕度(dimensional margin),则所述间隙变得越来越狭窄,因此,在此间隙中安装温度传感器会相当困难,并不现实。
另外,在专利文献3中记载有如下的例子:其是H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器,以长方体状的温度传感器的短边或长边与作为温度传感器用室的凹部的第一边平行的方式,将温度传感器配置在凹部内。但是,专利文献3的技术是考虑了容器的翘曲的影响(专利文献3的段落51),而不是考虑了减小晶体片及温度传感器的温度差这一点。
本申请是鉴于此点而成,因此,本申请的目的在于,提供一种在单室型的带有温度传感器的晶体振荡器、及H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器中,可进一步减小晶体振荡片及温度传感器的温度差的现实的结构。
[解决问题的技术手段]
为了谋求达成此目的,根据本申请的第一发明,其是在一个室内包括晶体振荡片与温度传感器的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器,其中,
所述晶体振荡片的平面形状为四边形形状,
所述晶体振荡片在相当于其第一边的两端附近的两处,经由导电性构件而固定在所述一个室内,
所述温度传感器为长方体状,
当将连结所述两处的固定部的线段定义为线段Y时,所述温度传感器以其长边的面与所述线段Y平行的方式、且以在所述一个室内偏向所述两处的固定部侧的状态设置。
再者,当实施所述第一发明时,还包括:平面形状为四边形形状的凹部,位在所述一个室的内底面上,用以收纳所述温度传感器,且所述温度传感器以在所述凹部的内部偏向所述两处的固定部侧的状态设置为宜。
另外,当实施第一发明时,以在将安装温度传感器的所述凹部的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,将距离S设为温度传感器的宽度尺寸以下,优选的是,温度传感器的宽度尺寸的75%以下,更优选的是,温度传感器的宽度尺寸的50%以下为宜。其原因在于:若如此设定距离S,则来自固定部侧的热容易传导至温度传感器中。再者,距离S越小越好。具体而言,在不产生温度传感器与晶体振荡片固定部进行电接触等干涉的范围内,距离S以小为宜。此距离S的最小值例如以考虑安装温度传感器的装置的安装精度等来决定为宜。
另外,根据本申请的第二发明,其是H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器,包括:收纳晶体片的第一室、层叠在所述第一室且收纳温度传感器的第二室、安装在所述第一室内的所述晶体片、及安装在所述第二室的内部的所述温度传感器,其中,
所述晶体振荡片的平面形状为四边形形状,
所述晶体振荡片在相当于其第一边的两端附近的两处,经由导电性构件而固定在所述第一室的内部,
所述温度传感器为长方体状,
当将连结所述两处的固定部的线段定义为线段Y时,所述温度传感器以其长边的面与所述线段Y平行的方式、且以在所述第二室的内部偏向所述第一室的内部的所述两处的固定部侧的状态设置。
再者,当实施此第二发明时,以在将安装温度传感器的所述第二室的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,将距离S设为温度传感器的宽度尺寸以下,优选的是,温度传感器的宽度尺寸的75%以下,更优选的是,温度传感器的宽度尺寸的50%以下为宜。其原因在于:若如此设定距离S,则来自固定部侧的热容易传导至温度传感器中。再者,距离S越小越好。具体而言,在不产生温度传感器与晶体振荡片固定部进行电接触等干涉的范围内,距离S以小为宜。此距离S的最小值例如以考虑安装温度传感器的装置的安装精度等来决定为宜。
再者,在第一发明及第二发明中,所谓与线段Y平行,也包含在本发明的目的的范围内大致平行的情况。例如,因温度传感器安装装置的位置精度等而变得稍微不平行的情况,也包含在本发明中。
[发明的效果]
根据本发明的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器、及H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器各者,长方体状的温度传感器的长边的面与晶体振荡片的两处的固定部相向,而且接近并相向,因此,作为结果,长方体状的温度传感器的六个面中的面积最大的面与晶体振荡片的两处的固定部接近并相向。晶体振荡片通常通过导电性接着剂而与室内的配线垫等连接。来自此晶体振荡器的外部的热,主要经由此晶体振荡器的安装端子及所述导电性接着剂而传导至晶体振荡片中。此时,若如本发明的结构般将温度传感器设为规定配置,则与不设为规定配置的情况相比,外部的热也与晶体振荡片的情况同样地高效率地传导至温度传感器中。因此,在现实的结构中,可比先前减小晶体振荡片与温度传感器的温度差。
附图说明
图1A、图1B与图1C是实施例1的说明图。
图2A、图2B与图2C是实施例2的说明图。
图3是比较例1的说明图。
图4是比较例2的说明图。
图5是比较例3的说明图。
图6是比较例4的说明图。
图7是说明模拟条件的图。
图8是针对实施例1、实施例2、比较例1、比较例2、比较例3及比较例4各自的结构,表示热响应特性的模拟结果的图。
图9是说明改变热源与晶体振荡器的位置关系时的配置关系的图。
图10A及图10B是说明在实施例及比较例的模型中,改变距离S或热源与晶体振荡器的配置来实施的模拟的结果的图。
[符号的说明]
10:实施例1的晶体振荡器
11:容器
11a:室
11aa:容器11的凹部
11ab:段差部
11b:垫
11c:容器11的第一边
11d:晶体振荡片用的支撑垫
11e:外部端子/外部连接端子
11f:缝合密封用的支撑垫/缝焊用的环
13:晶体振荡片
13a:晶体振荡片的第一边
15:温度传感器
15a:长边的面
17:盖构件
19:导电性构件
30:比较例1的晶体振荡器
40:比较例2的晶体振荡器
50:比较例3的晶体振荡器
60:比较例4的晶体振荡器
61、63:室
70:模拟模型
71:基板
73:热源
80:实施例2的晶体振荡器
81:容器
81a:第一室
81aa:第一室的第一边
81b:第二室
O:中点
S:距离
X:尺寸
X2:距离
Y:将两处的固定部连结的线段
Z:规定距离
具体实施方式
以下,参照附图,对本申请的第一发明及第二发明各自的晶体振荡器进行说明。另外,用于说明的各图,只不过以可理解这些发明的程度概略性地表示。另外,在用于说明的各图中,对相同的构成成分赋予同一个编号来表示,也存在省略其说明的情况。另外,以下的说明中所述的结构例、使用构件等,只不过是本发明的范围内的适宜例。因此,本发明并不仅限定于以下的实施方式。
1.发明的结构
1-1.第一发明的实施方式
图1A至图1C是说明作为第一发明的实施方式的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器10(以下,有时也略称为晶体振荡器10)的图。尤其是,图1A是晶体振荡器10的俯视图,图1B是沿着图1A中的IB-IB线的剖面图,图1C是底面图。但是,在图1A中,表示卸除了盖构件17的状态。
此晶体振荡器10包括:具有至少一个室11a的容器11、安装在室11a内的晶体振荡片13及温度传感器15、以及对容器11的室11a进行密封的盖构件17。
在此情况下,容器11包含:平面形状为四边形形状,具体而言平面形状为长方形形状的陶瓷封装体。另外,将室11a也设为平面形状为四边形形状,具体而言平面形状为长方形形状的室。进而,此室11a包括:用于收容温度传感器15的凹部11aa。而且,在凹部11aa的底面上,包括安装温度传感器15的垫11b。
进而,容器11在凹部11aa周围包括段差部11ab。进而,此容器11在此段差部11ab的一部分即室11a的第一边11c(室11a的一个短边11c)侧的靠近此第一边11c的两端的部分上,分别包括:用于悬臂保持晶体振荡片13的支撑垫11d。
进而,此容器11在其外侧的底面的四个角上,分别包括:外部连接端子11e(也称为:外部端子)。
所述四个外部端子11e通过未图示的通道配线,而与对应的垫11b或支撑垫11d连接。再者,将外部端子11e与晶体振荡片13及温度传感器15的连接例,示于图1C中。即,在四个外部端子11e中,将对角的一组外部端子11e设为晶体振荡片13用的端子,将另一组外部端子11e设为温度传感器15用的端子。
进而,在此情况下,容器11在包围室11a的堤坝部上,包括:缝焊用的环11f。
另外,晶体振荡片13是平面形状为四边形形状,详细而言平面形状为长方形形状的例如AT切割晶体振荡片。虽然省略图示,但在此晶体振荡片13的两主面上分别包括激振用电极,进而,包括已被从这些激振用电极朝晶体振荡片13的第一边13a侧引出的引出电极(省略图示)。
另外,在此情况下,温度传感器15为长方体状的众所周知的芯片零件形状的热敏电阻。此温度传感器15通过导电性构件19而安装在所述垫11b上。另外,晶体振荡片13在其第一边13a(短边13a)的两端附近、且在引出电极(未图示)的位置上,通过导电性构件19而连接固定在容器11的支撑垫11d上。因此,晶体振荡片13是以在温度传感器15的上方覆盖温度传感器15的状态,悬臂支撑在容器11的室11a内的状态。
如所述般将晶体振荡片13及温度传感器15安装在共同的室11a内的容器11,在将室11a内例如设为真空或氮气环境的状态下,由盖构件17密封。
在此晶体振荡器10中,将如以下般设置温度传感器15作为特征。即,以长方体状的温度传感器15的长边的面15a(参照图1B)相对于将悬臂保持晶体振荡片13的两处的作为固定部的支撑垫11d连结的线段Y(参照图1A)变成平行的方式、且以在室11a内温度传感器15偏向两处的作为固定部的支撑垫11d侧的状态,将温度传感器15设置在容器11的室11a内。
更详细而言,在室11a的凹部11aa内,温度传感器15以相对于凹部11aa的与所述线段Y正交的方向的尺寸的中点O(参照图1B),朝支撑垫11d侧仅偏尺寸X的状态,设置在凹部11aa内。若改变说法,则温度传感器15以在凹部11aa内,此凹部11aa的支撑垫11d侧的边缘与温度传感器15的支撑垫11d侧的边缘的距离S变成规定尺寸的方式,靠近支撑垫11d侧来设置。
此处,为了获得本发明的效果,距离S以尽可能小的值为宜,根据发明人的实验,例如以设为温度传感器15的宽度尺寸以下,优选的是,温度传感器15的宽度尺寸的75%以下,更优选的是,温度传感器15的宽度尺寸的50%以下为宜。其原因在于:若如此设定距离S,则来自固定部侧的热容易传导至温度传感器中。
若将温度传感器15如所述般设置在容器11的室11a内,则与不如此设置的情况相比,可减小热从外部的热源到达晶体振荡器10时的晶体振荡片13及温度传感器15的温度差(详细情况将后述)。
1-2.第二发明的实施方式
继而,对作为本申请的第二发明的实施方式的H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器80(以下,有时也略称为晶体振荡器80)进行说明。图2A至图2C是其说明图。尤其是,图2A是晶体振荡器80的俯视图,图2B是沿着图2A中的IIB-IIB线的剖面图,图2C是底面图。但是,在图2A中表示卸除了盖构件17的状态。
此晶体振荡器80与晶体振荡器10的不同点在于:包括H型结构的容器作为容器81,且相对于此容器81以特殊的配置安装温度传感器15。以下进行详细说明。
首先,在此晶体振荡器80中,容器81是H型结构的容器,其包括:收纳晶体振荡片13的第一室81a、及层叠在此第一室81a且收纳温度传感器15的第二室81b。另外,所谓“层叠”,是指:第一室81a与第二室81b上下配置的含义,且是指:也包含两个室一体地成形而无层叠的边界的情况的含义。
进而,在此实施方式的情况下,第二室81b变成容器81的下表面侧开口的凹部形状的室。而且,容器81在第二室81b的底面、且在偏向所述线段Y侧的位置上,包括温度传感器15安装用的垫11b。进而,此容器81在第二室81b的周围、且在容器81的四个角上,分别包括外部连接端子11e。与第一发明同样地,在四个外部端子11e中,将对角的一组外部端子11e设为晶体振荡片13用的端子,将另一组外部端子11e设为温度传感器15用的端子。进而,在此情况下,容器81在包围第一室81a的堤坝部上,包括缝焊用的环11f。此容器81例如可包含陶瓷封装体。
另外,与第一发明同样地,晶体振荡片13是平面形状为四边形形状者。此晶体振荡片13在相当于其第一边13a(一个短边13a)的两端附近的两处,经由导电性构件而固定在所述第一室内。具体而言,通过导电性构件19而连接固定在第一室81a内的第一边81aa侧的、分别设置在第一边81aa两端附近的支撑垫11d上。
另外,温度传感器15为长方体状,如以下般安装在容器81的第二室81b内。即,当将连结晶体振荡片13的所述两处的固定部的线段定义为线段Y(参照图2A)时,温度传感器15以其长边的面15a(参照图2B)与所述线段Y平行的方式、且以在第二室81b内偏向第一室81a内的两处的固定部侧的状态而设置。
更详细而言,在第二室81b内,温度传感器15以相对于与所述第二室81b的线段Y正交的方向的尺寸的中点O(参照图2B),朝支撑垫11d侧仅偏尺寸X的状态,设置在第二室81b内。若改变说法,则温度传感器15以在第二室81b内,此第二室81b的支撑垫11d侧的边缘与温度传感器15的支撑垫11d侧的边缘的距离S变成规定尺寸的方式,靠近支撑垫11d侧来设置。
此处,为了获得本发明的效果,距离S以尽可能小的值为宜,根据发明人的实验,例如以设为温度传感器15的宽度尺寸以下,优选的是,温度传感器15的宽度尺寸的75%以下,更优选的是,温度传感器15的宽度尺寸的50%以下为宜。其原因在于:若如此设定距离S,则来自固定部侧的热容易传导至温度传感器中。
若将温度传感器15如所述般设置在容器81的第二室81b内,则与不如此设置的情况相比,可减小热从外部的热源到达晶体振荡器80时的晶体振荡片13及温度传感器15的温度差。关于此点,以下述的模拟结果进行说明。
2.由模拟所产生的效果的说明
为了确认所述发明的效果,进行下述的模拟。作为模拟模型,准备使用图1A至图1C所说明的晶体振荡器10的有限单元法(finite element method)用的模型(实施例1),使用图2A至图2C所说明的晶体振荡器80的有限单元法用的模型(实施例2),以及以下使用图3~图6进行说明的比较例1、比较例2、比较例3及比较例4的有限单元法用的模型30、模型40、模型50、模型60(分别对应于晶体振荡器30、40、50、60)。再者,在图3~图6中,以与图1A至图1C同一个编号表示与图1A至图1C相同的结构成分,但省略说明中不需要的结构成分的符号。
此处,图3是说明比较例1的晶体振荡器30的图,图4是说明比较例2的晶体振荡器40的图,图5是说明比较例3的晶体振荡器50的图,图6是说明比较例4的晶体振荡器60的图。另外,图3、图4、图5是以与图1A相同的俯视图表示对应的比较例的晶体振荡器30、晶体振荡器40、晶体振荡器50的图。图6是以与图1B相同的剖面图表示比较例4的晶体振荡器60的图。
图3中所示的比较例1的晶体振荡器30,是以温度传感器15的长边方向与线段Y正交的方式、且以温度传感器15位于容器11的凹部11aa的中央的方式,将温度传感器15安装在容器11内。
图4中所示的比较例2的晶体振荡器40,是以温度传感器15的长边方向与线段Y正交的方式、且使温度传感器15接近凹部11aa的支撑垫11d侧的边缘,来将温度传感器15安装在容器11内。即,与比较例1的晶体振荡器30相比,晶体振荡器40是使温度传感器15接近凹部11aa的支撑垫11d侧的边缘。将温度传感器15的支撑垫11d侧的边缘与凹部11aa的支撑垫11d侧的边缘的距离X2,设为与实施例的情况相同的值。因此,与实施例的晶体振荡器相比,此比较例2是使温度传感器15的方向旋转90度,并接近支撑垫11d侧的水准。
图5中所示的比较例3的晶体振荡器50,是以温度传感器15的长边方向与线段Y平行的方式、且以温度传感器15位于容器11的凹部11aa的中央的方式,将温度传感器15安装在容器11内。即,与实施例的晶体振荡器相比,此比较例3是温度传感器15远离支撑垫11d的水准。
图6中所示的比较例4的晶体振荡器60,是所谓的H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器。即,晶体振荡器60是将收容晶体振荡片13的室61与收容温度传感器15的室63分开设置,且将这些室层叠的结构。温度传感器15是在室63内的中央,即,即便以容器11整体来看,在平面上也变成中央的位置上安装有温度传感器15。
继而,如图7所示,设想以规定距离Z将实施例1、实施例2及各比较例的模拟用的模型70与热源73配置在基板71上的模型,并对来自热源73的热朝模型70内的晶体振荡片13及温度传感器15中的传达情况,即热响应特性进行模拟。但是,如图7所示,此情况下的模拟在热源73位于晶体振荡器的固定部11d侧的状态下实施。
另外,模拟在晶体振荡器10的大小为2520尺寸(长边尺寸约为2.5mm,短边尺寸约为2mm),凹部11aa的沿着线段Y的方向的尺寸约为1.5mm,与线段Y正交的方向的尺寸约为1.4mm,温度传感器15的长边尺寸约为0.6mm,短边尺寸约为0.3mm,厚度为0.15mm的条件下进行。
另外,在H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器80、晶体振荡器60中,在第二室81b或室63的沿着线段Y的方向的尺寸约为1.4mm,与线段Y正交的方向的尺寸约为0.9mm的条件下进行模拟。
图8是表示所述热响应特性的模拟结果的图,纵轴表示晶体振荡片与温度传感器的温度差,横轴表示从将热源开启时起的经过时间。
在任一种模型的情况下,刚将热源开启之后,温度传感器中的温度均比晶体振荡片中的温度高,两者的温度差显示-0.001℃~-0.003℃,但随着时间经过,温度差朝正侧变化。而且,可知在任一种模型中,若在将热源开启后经过70秒左右,则各自的值均稳定。
但是,可知以温度差最小的值实现稳定的模型,即以温度差最接近零的值实现稳定的模型是实施例1的模型。温度差第二小的模型为实施例2的模型。而且,关于各水准,若以温度差已稳定时的温度差小的顺序总结,则为实施例1<实施例2<比较例2<比较例4<比较例3<比较例1。
因此,根据本发明的温度传感器的配置结构,可理解能够减小晶体振荡片中的温度与温度传感器中的温度的差。
<其他模拟结果>
作为其他模拟,实施以下的模拟。
即,对在图1A至图1C中所示的实施例1的模型中变更了距离S的情况、及在图4中所示的比较例2的模型中变更了距离S的情况下,晶体振荡片与温度传感器的温度差显示何种倾向实施模拟。但是,当实施此模拟时,对热源73位于晶体振荡器的固定部11d侧的情况(图7的状态)、及热源73位于晶体振荡器的晶体振荡片13的前端侧的情况(参照图9)实施模拟。
将这些模拟的结果示于图10A、图10B中。另外,图10A、图10B的横轴均表示所述距离S,纵轴均表示晶体振荡片与温度传感器的温度差,且表示温度差已稳定时的温度差,具体表示图8中的经过时间为120秒以后的温度差。
根据图10A、图10B,可知在实施例1及比较例2任一者的情况下,晶体振荡片与温度传感器的温度差均随着距离S变小而变小。但是,可知在距离S为任何距离的情况下,实施例1的晶体振荡片与温度传感器的温度差均小于比较例2。而且,可知不论热源位于晶体振荡器的固定部11d侧还是晶体振荡片的前端侧,在距离S为任何距离的情况下,实施例1的晶体振荡片与温度传感器的温度差均小于比较例2。
根据这些结果,可理解本发明中主张的温度传感器的配置,是作为减小晶体振荡片与温度传感器的温度差的配置而优选的配置。
另外,本次的模拟是将所谓的0603尺寸的热敏电阻假定为温度传感器来实施。因此,在图10A、图10B的横轴中,距离S为0.3mm的位置相当于温度传感器的短边尺寸的位置,距离S为0.225mm的位置相当于温度传感器的短边尺寸的75%位置,距离S为0.15mm的位置相当于温度传感器的短边尺寸的50%位置。如以上也说明般,距离S越小越好,但考虑到温度传感器的安装装置的搭载精度(例如,若以现有技术的例子而言,例如为±30μm左右)、或欲减小晶体振荡片与温度传感器的温度差的要求量,以从温度传感器的短边尺寸以下的数值,优选的是,温度传感器的短边尺寸的75%以下的数值,更优选的是,温度传感器的短边尺寸的50%以下的数值,来选择距离S为宜。
3.其他实施方式
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于所述例子。在所述例子中,对将热敏电阻用作温度传感器的例子进行了说明,但温度传感器并不限定于热敏电阻。作为温度传感器,也可以使用以利用半导体的PN接合者(具体而言,二极管或晶体管)为首的具有感温功能的各种温度传感器。
另外,以上对将缝焊用的容器用作容器的例子进行了说明,但容器并不限定于此,也可以是通过所谓的金/锡等合金来密封者、通过所谓的被称为直接缝合的密封法来密封者等其他容器。另外,容器11的室11a的结构或凹部11aa的结构并不限定于所述例子。另外,以上列举2520尺寸的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器为例,但本发明也可以应用其他尺寸的晶体振荡器。

Claims (9)

1.一种晶体振荡器,其是在一个室内包括晶体振荡片与温度传感器的单室型的带有温度传感器的晶体振荡器,其特征在于,
所述晶体振荡片的平面形状为四边形形状,
所述晶体振荡片在相当于其第一边的两端附近的两处,经由导电性构件而固定在所述一个室内,
所述温度传感器为长方体状,
当将连结所述两处的固定部的线段定义为线段Y时,所述温度传感器以其长边的面与所述线段Y平行的方式、且以在所述一个室内偏向所述两处的固定部侧的状态设置。
2.根据权利要求1所述的晶体振荡器,其特征在于,还包括:
平面形状为四边形形状的凹部,位在所述一个室的内底面上,用以收纳所述温度传感器,且
所述温度传感器以在所述凹部的内部偏向所述两处的固定部侧的状态而设置。
3.根据权利要求2所述的晶体振荡器,其特征在于,
当将所述凹部的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,所述距离S为所述温度传感器的短边尺寸以下。
4.根据权利要求2所述的晶体振荡器,其特征在于,
当将所述凹部的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,所述距离S为所述温度传感器的短边尺寸的75%以下。
5.根据权利要求2所述的晶体振荡器,其特征在于,
当将所述凹部的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,所述距离S为所述温度传感器的短边尺寸的50%以下。
6.一种晶体振荡器,其是H型结构的带有温度传感器的晶体振荡器,包括:收纳晶体振荡片的第一室、层叠在所述第一室且收纳温度传感器的第二室、安装在所述第一室的内部的所述晶体振荡片、及安装在所述第二室的内部的所述温度传感器,所述晶体振荡器的特征在于,
所述晶体振荡片的平面形状为四边形形状,
所述晶体振荡片在相当于其第一边的两端附近的两处,经由导电性构件而固定在所述第一室的内部,
所述温度传感器为长方体状,
当将连结所述两处的固定部的线段定义为线段Y时,所述温度传感器以其长边的面与所述线段Y平行的方式、且以在所述第二室的内部偏向所述第一室的内部的所述两处的固定部侧的状态设置。
7.根据权利要求6所述的晶体振荡器,其特征在于,
当将所述第二室的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,所述距离S为所述温度传感器的短边尺寸以下。
8.根据权利要求6所述的晶体振荡器,其特征在于,
当将所述第二室的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,所述距离S为所述温度传感器的短边尺寸的75%以下。
9.根据权利要求6所述的晶体振荡器,其特征在于,
当将所述第二室的所述固定部侧的边缘与所述温度传感器的所述固定部侧的边缘的距离定义为距离S时,所述距离S为所述温度传感器的短边尺寸的50%以下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113726309A (zh) * 2020-05-26 2021-11-30 精工爱普生株式会社 集成电路、振荡器、电子设备及移动体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102684602A (zh) * 2011-03-11 2012-09-19 精工爱普生株式会社 压电器件与电子设备
JP2013055573A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Seiko Epson Corp 圧電デバイス、及び電子機器
JP2013098608A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Seiko Epson Corp 振動デバイス、振動デバイスの製造方法及び電子機器
JP2014160886A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Kyocera Crystal Device Corp 水晶振動子
JP2015226152A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102684602A (zh) * 2011-03-11 2012-09-19 精工爱普生株式会社 压电器件与电子设备
JP2013055573A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Seiko Epson Corp 圧電デバイス、及び電子機器
JP2013098608A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Seiko Epson Corp 振動デバイス、振動デバイスの製造方法及び電子機器
JP2014160886A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Kyocera Crystal Device Corp 水晶振動子
JP2015226152A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113726309A (zh) * 2020-05-26 2021-11-30 精工爱普生株式会社 集成电路、振荡器、电子设备及移动体
CN113726309B (zh) * 2020-05-26 2023-07-14 精工爱普生株式会社 集成电路、振荡器、电子设备及移动体

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