CN111614320B - 振荡器、电子设备和移动体 - Google Patents

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Abstract

振荡器、电子设备和移动体。提供能够输出高精度的频率信号的振荡器、以及具有所述振荡器的电子设备和移动体。振荡器具有：具有第1内部空间的第1容器，其包含第1基础基板和与所述第1基础基板接合的第1盖；第2容器，其收纳于所述第1内部空间，固定于所述第1基础基板；振动片，其收纳于所述第2容器；温度传感器，其收纳于所述第2容器；第1电路元件，其收纳于所述第2容器，包含振荡电路，该振荡电路生成使所述振动片振荡并根据所述温度传感器的检测温度进行温度补偿后的振荡信号；以及第2电路元件，其固定于所述第1基础基板，包含对所述振荡信号的频率进行控制的频率控制电路，在俯视观察时，所述第2容器和所述第2电路元件并排配置。

Description

振荡器、电子设备和移动体
技术领域
本发明涉及振荡器、电子设备和移动体。
背景技术
在专利文献1中记载了一种振荡器，该振荡器具有：外侧封装；收纳于外侧封装的内侧封装；收纳于内侧封装的振动片；收纳于外侧封装且在俯视观察时与内侧封装并排配置的电路元件。此外，在专利文献1的振荡器中，在电路元件中包含有温度传感器，根据温度传感器检测的温度对输出信号的频率进行校正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-107862号公报
但是，在专利文献1的振荡器中，包含温度传感器的电路元件位于收纳振动片的内侧封装的外侧，因此，容易产生温度传感器和振动片的温度差，很难高精度地进行输出信号的校正。因此，输出信号的频率精度可能降低。
发明内容
本发明的应用例的振荡器的特征在于，所述振荡器具有：具有第1内部空间的第1容器，其包含第1基础基板和与所述第1基础基板接合的第1盖；第2容器，其收纳于所述第1内部空间，并固定于所述第1基础基板；振动片，其收纳于所述第2容器；温度传感器，其收纳于所述第2容器；第1电路元件，其收纳于所述第2容器，包含振荡电路，该振荡电路生成使所述振动片振荡并根据所述温度传感器的检测温度进行温度补偿后的振荡信号；以及第2电路元件，其固定于所述第1基础基板，包含对所述振荡信号的频率进行控制的频率控制电路，在俯视观察时，所述第2容器和所述第2电路元件并排配置。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第1基础基板具有第1部分、以及比所述第1部分厚的第2部分，在所述第1部分和所述第2部分中的一方固定有所述第2容器，在另一方固定有所述第2电路元件。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第2容器和所述第2电路元件中的厚度较薄的一方固定于所述第2部分，厚度较厚的一方固定于所述第1部分。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第2容器具有输出所述温度传感器的输出信号的温度输出端子，所述温度输出端子与所述频率控制电路电连接。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第2容器具有被施加向所述振荡电路供给的电源电压的电源端子，所述振荡器具有旁通电容器，该旁通电容器收纳于所述第1容器，与所述电源端子连接。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述振荡器具有收纳于所述第1容器且固定于所述第1基础基板的第1旁通电容器和第2旁通电容器，所述第1旁通电容器的一端和所述第2旁通电容器的一端相互面对配置，所述第1旁通电容器和所述第2旁通电容器的相互面对侧的端部彼此是相同电位。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第2容器经由绝缘性接合部件固定于所述第1基础基板。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第2容器在俯视观察时具有第1边和比所述第1边更接近所述第2电路元件的第2边，并且具有输出所述振荡信号的振荡输出端子，所述振荡输出端子设置于位于所述第2边的两端的2个角部中的任意一方。
在本发明的应用例的振荡器中，优选所述第2容器包含第2基础基板和与所述第2基础基板接合的第2盖，具有收纳所述振动片和所述第1电路元件的第2内部空间，所述第2盖固定于所述第1基础基板。
本发明的应用例的电子设备的特征在于，所述电子设备具有：上述振荡器；以及信号处理电路，其根据所述振荡器的输出信号进行信号处理。
本发明的应用例的移动体的特征在于，所述移动体具有：上述振荡器；以及信号处理电路，其根据所述振荡器的输出信号进行信号处理。
附图说明
图1是示出第1实施方式的振荡器的剖视图。
图2是示出图1的振荡器的俯视图。
图3是沿图2中的A-A线的剖视图。
图4是从下侧观察图1的振荡器所具有的温度补偿型石英振荡器的俯视图。
图5是图1的振荡器所具有的第2电路元件的电路图。
图6是示出第2实施方式的振荡器的剖视图。
图7是示出第3实施方式的个人计算机的立体图。
图8是示出第4实施方式的汽车的立体图。
标号说明
1：振荡器；2：外侧封装；3：温度补偿型石英振荡器；4：第2电路元件；5：内侧封装；5a：第1边；5b：第2边；6：振动片；7：第1电路元件；21：第1基础基板；21A：薄壁部；21B：厚壁部；22：第1盖；23：接合部件；40：PLL电路；41：相位比较器；42：电荷泵；43：低通滤波器；44：电压控制型振荡电路；45：分频电路；48：存储部；49：输出电路；51：第2基础基板；52：第2盖；53：接合部件；60：石英基板；61：电极；71：温度传感器；72：振荡电路；81、82：分立元件；211、211a～211c：凹部；241、242：内部端子；243：外部端子；481：温度校正表；511、511a～511d：凹部；541、542：内部端子；543：外部端子；543a～543d：端子；621：第1激励电极；622：第1连接盘电极；623：第1引出电极；631：第2激励电极；632：第2连接盘电极；633：第2引出电极；721：振荡电路部；722：温度补偿电路部；810：第1旁通电容器；811：端部；820：第2旁通电容器；821：端部；1100：个人计算机；1102：键盘；1104：主体部；1106：显示单元；1108：显示部；1110：信号处理电路；1500：汽车；1510：信号处理电路；B1：绝缘性接合部件；B2、B3：接合部件；B4：导电性接合部件；BW1～BW6：接合线；S2：第1内部空间；S5：第2内部空间；t3、t4、tb、tc：厚度；Db、Dc：深度；α：假想中心线。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的振荡器、电子设备和移动体的优选实施方式进行详细说明。
<第1实施方式>
图1是示出第1实施方式的振荡器的剖视图。图2是示出图1的振荡器的俯视图。图3是沿图2中的A-A线的剖视图。图4是从下侧观察图1的振荡器所具有的温度补偿型石英振荡器的俯视图。图5是图1的振荡器所具有的第2电路元件的电路图。另外，为了便于说明，在各图中图示了相互正交的X轴、Y轴和Z轴。此外，下面，将各轴的箭头前端侧称为“正”，将相反侧称为“负”。此外，将Z轴方向正侧称为“上”，将Z轴方向负侧称为“下”。此外，将从Z轴方向的俯视观察简称为“俯视观察”。
图1和图2所示的振荡器1具有外侧封装2、以及收纳于外侧封装2的温度补偿型石英振荡器3(TCXO)、第2电路元件4和分立元件81、82。此外，温度补偿型石英振荡器3具有内侧封装5、以及收纳于内侧封装5的振动片6和第1电路元件7。
外侧封装2具备：第1基础基板21，其具有在上表面开口的凹部211；以及以封闭凹部211的开口的方式经由接合部件23而与第1基础基板21的上表面接合的第1盖22。在外侧封装2的内侧借助凹部211形成有气密的第1内部空间S2，在第1内部空间S2中收纳有温度补偿型石英振荡器3和第1电路元件7。另外，没有特别限定，但是，第1基础基板21可以由氧化铝等陶瓷构成，第1盖22可以由可伐合金等金属材料构成。
此外，凹部211由多个凹部构成，在图示的结构中，具有：在第1基础基板21的上表面开口的凹部211a；在凹部211a的底面开口且开口比凹部211a小的凹部211b和凹部211c。凹部211b、211c在X轴方向上并排形成，凹部211b的深度Db比凹部211c的深度Dc大。因此，凹部211b的底面位于比凹部211c的底面更靠下侧处。此外，第1基础基板21的与凹部211b重叠的部分的厚度tb比与凹部211c重叠的部分的厚度tc小。下面，将第1基础基板21的与凹部211b重叠的部分称为“薄壁部21A”，将第1基础基板21的与凹部211c重叠的部分称为“厚壁部21B”。但是，凹部211的结构没有特别限定。
而且，在凹部211c的底面固定有第2电路元件4，在凹部211b的底面固定有温度补偿型石英振荡器3。此外，如图2所示，在凹部211b的底面，以不与温度补偿型石英振荡器3重叠的方式固定有单体的电路部件即2个分立元件81、82。根据这种配置，在俯视观察时，能够将第2电路元件4、温度补偿型石英振荡器3和各分立元件81、82以在Z轴方向上不重叠且在X轴方向和Y轴方向上并排的方式进行配置。因此，能够实现外侧封装2的薄型化。
此外，如图1所示，在凹部211a的底面配置有多个内部端子241，在第1基础基板21的下表面配置有多个外部端子243。这些内部端子241彼此或内部端子241与外部端子243经由形成于第1基础基板21内的未图示的布线电连接。此外，若干个内部端子241经由接合线BW1而与第2电路元件4电连接，若干个内部端子241经由接合线BW2而与温度补偿型石英振荡器3电连接。
作为第1内部空间S2的气氛，没有特别限定，但是，例如优选通过氮气、氩气等惰性气体进行置换，成为相对于大气压被减压的减压状态、特别是真空状态。由此，外侧封装2的隔热性高，成为不容易受到外部的温度的影响的振荡器1。此外，抑制收纳于外侧封装2的内侧封装5与第2电路元件4之间的热交换、特别是基于对流的热交换。因此，能够抑制由于第2电路元件4的热而使第1电路元件7中包含的温度传感器71和振动片6不均匀地被加热。即，能够抑制由于第2电路元件4的热而在振动片6与温度传感器71之间产生温度差。因此，能够通过温度传感器71高精度地检测振动片6的温度，得到高精度的振荡器1。
另外，作为第1内部空间S2的气氛，不限于此，例如也可以是大气压状态，还可以是加压状态。此外，第1内部空间S2也可以不通过氮气、氩气等惰性气体进行置换，而通过大气即空气填满。此外，第1内部空间S2也可以不是气密的，而与外侧封装2的外部连通。
如图3所示，温度补偿型石英振荡器3具有内侧封装5、收纳于内侧封装5的振动片6和第1电路元件7。此外，内侧封装5具备：第2基础基板51，其具有在下表面开口的凹部511；以及以封闭凹部511的开口的方式经由接合部件53而与第2基础基板51的下表面接合的第2盖52。借助凹部511在内侧封装5形成有气密的第2内部空间S5，在第2内部空间S5收纳有振动片6和第1电路元件7。另外，没有特别限定，但是，第2基础基板51可以由氧化铝等陶瓷构成，第2盖52可以由可伐合金等金属材料构成。
此外，凹部511由多个凹部构成，如图4所示，具有：在第2基础基板51的下表面开口的凹部511a；在凹部511a的底面开口且开口比凹部511a小的凹部511b；在凹部511b的底面开口且开口比凹部511b小的凹部511c；以及在凹部511c的底面开口且开口比凹部511c小的凹部511d。但是，凹部511的结构没有特别限定。
而且，在凹部511b的底面固定有振动片6，在凹部511d的底面固定有第1电路元件7。根据这种配置，能够在内侧封装5内在Z轴方向即振荡器1的高度方向上重叠配置振动片6和第1电路元件7。因此，能够在内侧封装5内紧凑地收纳振动片6和第1电路元件7，能够实现温度补偿型石英振荡器3的小型化。另外，振动片6的配置不限于此，例如也可以固定于第1电路元件7的上表面。
此外，在凹部511a的底面配置有多个内部端子541，在凹部511c的底面配置有多个内部端子542，在第2基础基板51的上表面配置有多个外部端子543。这些内部端子541、542和外部端子543经由形成于第2基础基板51内的未图示的布线而电连接。此外，多个内部端子541分别经由接合线BW3而与振动片6电连接，多个内部端子542分别经由接合线BW4而与第1电路元件7电连接。但是，振动片6与内部端子541的连接方法和第1电路元件7与内部端子542的连接方法分别没有特别限定。
作为第2内部空间S5的气氛，没有特别限定，但是，例如优选通过氮气、氩气等惰性气体进行置换，成为相对于大气压被减压的减压状态、特别是真空状态。由此，粘性阻力减小，能够使振动片6高效地振动。但是，作为第2内部空间S5的气氛，不限于此，也可以是大气压状态、加压状态。由此，在第2内部空间S5内容易产生基于对流的热移动，能够进一步减小振动片6与温度传感器71的温度差，温度传感器71对振动片6的温度检测的精度提高。此外，第2内部空间S5也可以不通过氮气、氩气等惰性气体进行置换，而通过大气即空气填满。此外，第2内部空间S5也可以不是气密的，而与第1内部空间S2连通。
振动片6是AT切石英振动片。AT切石英振动片具有三次频率温度特性，因此，频率稳定性优异。如图4所示，振动片6具有通过AT切切出的矩形的石英基板60、以及配置于石英基板60的表面的电极61。此外，电极61具有：配置于石英基板60的下表面的第1激励电极621；以及配置于石英基板60的上表面且隔着石英基板60而与第1激励电极621对置的第2激励电极631。此外，电极61具有：并排配置于石英基板60的下表面的缘部的第1连接盘电极622和第2连接盘电极632；使第1激励电极621和第1连接盘电极622电连接的第1引出电极623；以及使第2激励电极631和第2连接盘电极632电连接的第2引出电极633。
这种振动片6在其一端部经由接合部件B3而与凹部511b的底面接合。而且，第1连接盘电极622和第2连接盘电极632分别经由接合线BW3而与内部端子541电连接。另外，第1连接盘电极622和第2连接盘电极632也可以不经由接合线，而分别经由导电性粘接剂与内侧封装5电连接。此外，作为接合部件B3，没有特别限定，例如可以是以金属凸块、焊锡、焊料、金属膏、导电性树脂粘接剂为代表的导电性接合部件，也可以是以环氧系、硅酮系、聚酰亚胺系等各种树脂粘接剂为代表的绝缘性接合部件，但是，优选是导电性接合部件。
导电性接合部件包含金属材料，因此，与以树脂粘接剂为代表的不包含金属材料的绝缘性接合部件相比，热传导率较高。因此，振动片6和第1电路元件7容易经由接合部件B3和第2基础基板51进行热结合，能够将它们之间的温度差抑制为更小。因此，能够通过温度传感器71高精度地检测振动片6的温度。
但是，振动片6的结构没有特别限定。例如，石英基板60的俯视观察形状不限于矩形。此外，作为振动片6，除了AT切石英振动片以外，还可以使用SC切石英振动片、BT切石英振动片、音叉型石英振动片、表面声波谐振器、其他压电振动片、MEMS(Micro ElectroMechanical Systems：微电子机械系统)谐振元件等。
此外，也可以代替石英基板60，例如使用铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)、锆钛酸铅(PZT)、四硼酸锂(Li2B4O7)、硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)、铌酸钾(KNbO3)、磷酸镓(GaPO4)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO、Zn2O3)、钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbPO3)、铌酸钠钾((K,Na)NbO3)、铁酸铋(BiFeO3)、铌酸钠(NaNbO3)、钛酸铋(Bi4Ti3O12)、钛酸铋钠(Na0.5Bi0.5TiO3)等各种压电基板，例如还可以使用硅基板等压电基板以外的基板。
如图3所示，第1电路元件7具有温度传感器71和振荡电路72。振荡电路72具有生成使振动片6振荡并根据温度传感器71的检测温度进行温度补偿后的振荡信号的功能。即，振荡电路72具有：振荡电路部721，其与振动片6电连接，对振动片6的输出信号进行放大，并将放大后的信号反馈到振动片6，由此使振动片6振荡；以及温度补偿电路部722，其根据从温度传感器71输出的温度信息进行温度补偿，以使得输出信号的频率变动小于振动片6自身的频率温度特性。另外，作为振荡电路72，例如能够使用皮尔斯振荡电路、反相器型振荡电路、考毕兹振荡电路、哈特利振荡电路等振荡电路。另外，作为振荡电路72所具有的温度补偿电路部722，例如，可以对与振荡电路部721连接的可变电容电路的电容进行调整，由此对振荡电路部721的振荡频率进行调整，也可以通过PLL电路或直接数字合成器电路对振荡电路部721的输出信号的频率进行调整。
这样，通过将温度传感器71和振动片6都收纳于内侧封装5，能够在与振动片6相同的空间且在振动片6的附近配置温度传感器71。因此，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度，基于振荡电路72的温度补偿更加准确。
另外，在本实施方式中，温度传感器71由IC温度传感器构成，内置于第1电路元件7，但是不限于此。即，温度传感器71也可以是与第1电路元件7分体设置的分立元件。该情况下，温度传感器71例如可以由热敏电阻、热电偶等构成。此外，关于温度传感器71的配置，只要在第2内部空间S5内且能够检测振动片6的温度即可，没有特别限定，例如能够配置于第2基础基板51或第1电路元件7的上表面。
以上说明了温度补偿型石英振荡器3。温度补偿型石英振荡器3具有4个所述外部端子543，如图2所示，一个是向第1电路元件7供给的电源电压用的端子543a，一个是针对电源电压的接地用的端子543b，一个是振荡电路72输出的振荡信号用的端子543c，一个是温度传感器71输出的温度信号用的端子543d。
在俯视观察时，内侧封装5具有位于X轴方向负侧且与Y轴平行的第1边5a、以及位于X轴方向正侧且与Y轴平行的第2边5b。即，第2边5b与第1边5a相比配置于第2电路元件4的附近。而且，端子543b设置于位于第1边5a的Y轴方向正侧的端部的角部，端子543d设置于位于第1边5a的Y轴方向负侧的端部的角部，端子543c设置于位于第2边5b的Y轴方向正侧的端部的角部，端子543a设置于位于第2边5b的Y轴方向负侧的端部的角部。根据这种配置，能够将端子543c配置于更靠近第2电路元件4的位置，能够缩短端子543c与第2电路元件4之间的布线长度。因此，不容易在振荡电路72输出的振荡信号中加入噪声，能够将高精度的振荡信号输出到第2电路元件4。但是，外部端子543的数量、配置、用途分别没有特别限定。
如图1所示，温度补偿型石英振荡器3以使第2盖52朝向凹部211b的底面的姿态进行配置，第2盖52经由绝缘性接合部件B1固定于凹部211b的底面。即，温度补偿型石英振荡器3配置于第1基础基板21的薄壁部21A。通过这样将第2盖52固定于凹部211b的底面，例如与后述第2实施方式那样将第2基础基板51固定于凹部211b的底面的情况相比，从内侧封装5与第1基础基板21的接合部到振动片6和第1电路元件7的热传递路径变长。因此，第2电路元件4的热不容易传递到振动片6和第1电路元件7。其结果是，能够将振动片6与温度传感器71的温度差抑制为更小。
另外，作为绝缘性接合部件B1，没有特别限定，但是，例如可以使用环氧系、聚酰亚胺系、硅酮系等各种树脂粘接剂。这种绝缘性接合部件B1与以焊锡、金属膏等为代表的金属系的导电性接合部件相比，热传导率较低，与经由导电性接合部件接合第1基础基板21和温度补偿型石英振荡器3的情况相比，第1基础基板21的热不容易经由绝缘性接合部件B1传递到内侧封装5。因此，温度补偿型石英振荡器3的隔热性高，成为不容易受到外界温度的影响的温度补偿型石英振荡器3。此外，第2电路元件4的热不容易经由第1基础基板21传递到温度补偿型石英振荡器3，能够有效地抑制内侧封装5内的振动片6和第1电路元件7的过度升温、以及振动片6与温度传感器71之间的温度差增大。其结果是，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度，与此相伴，基于振荡电路72的温度补偿更加准确。因此，成为能够输出高精度的频率信号的振荡器1。
此外，如图2所示，温度补偿型石英振荡器3所具有的4个外部端子543中的端子543a、543b、543d分别经由接合线BW2而与内部端子241电连接。与此相对，端子543c经由接合线BW5而与第2电路元件4直接连接。由此，能够缩短端子543c与第2电路元件4之间的布线长度。因此，不容易在振荡电路72输出的振荡信号中加入噪声，能够将高精度的振荡信号输出到第2电路元件4。此外，端子543a还经由接合线BW6而与第2电路元件4电连接。由此，还能够将电源电压供给到第2电路元件4。
如上所述，通过以使第2盖52朝向凹部211b的底面的姿态将温度补偿型石英振荡器3固定于第1基础基板21，从而各外部端子543朝向第1盖22侧，因此，能够容易地进行基于接合线BW1、BW2、BW5、BW6的连接。
如图1所示，第2电路元件4收纳于外侧封装2，经由接合部件B2而与凹部211c的底面接合。即，第2电路元件4配置于第1基础基板21的厚壁部21B。作为接合部件B2，没有特别限定，例如可以是金属凸块、焊锡、焊料、金属膏、导电性树脂粘接剂等导电性接合部件，也可以是树脂粘接剂等绝缘性接合部件，但是，优选是导电性接合部件。
导电性接合部件包含金属材料，因此，与以树脂粘接剂为代表的不包含金属材料的绝缘性接合部件相比，热传导率较高，第2电路元件4的热容易经由接合部件B2传递到外侧封装2。因此，第2电路元件4的热容易从外侧封装2向外部释放，能够抑制第2电路元件4的过度升温和第1内部空间S2内的热的积聚。此外，第2电路元件4的散热性提高，相应地，第2电路元件4的热不容易传递到内侧封装5，能够更加有效地抑制所述振动片6和第1电路元件7的过度升温、以及振动片6与温度传感器71之间的温度差的增大。其结果是，能够通过温度传感器71高精度地检测振动片6的温度，基于振荡电路72的温度补偿更加准确。因此，成为能够输出高精度的频率信号的振荡器1。
如图5所示，这种第2电路元件4具有：作为频率控制电路的小数分频型的PLL电路40(相位同步电路)，其对从振荡电路72输出的振荡信号的频率进行控制，进一步对温度补偿型石英振荡器3输出的振荡信号中残留的频率温度特性进行校正；存储部48，其存储有温度校正表481；以及输出电路49。在本实施方式中，PLL电路40、存储部48和输出电路49构成为单芯片的电路元件，但是，也可以由多芯片的电路元件构成，还可以是一部分由分立元件构成。
PLL电路40具有相位比较器41、电荷泵42、低通滤波器43、电压控制型振荡电路44和分频电路45。相位比较器41对振荡电路72输出的振荡信号和分频电路45输出的时钟信号的相位差进行比较，将该比较结果作为脉冲电压输出。电荷泵42将相位比较器41输出的脉冲电压转换为电流，低通滤波器43对电荷泵42输出的电流进行平滑化和电压转换。
电压控制型振荡电路44将低通滤波器43的输出电压作为控制电压，输出频率根据控制电压而变化的信号。另外，本实施方式的电压控制型振荡电路44是使用线圈等电感元件和电容器等电容元件构成的LC振荡电路，但是不限于此，例如还可以利用使用石英振子等压电振子的振荡电路。分频电路45输出时钟信号，该时钟信号是以由温度传感器71的输出信号和温度校正表481决定的分频比对电压控制型振荡电路44输出的时钟信号进行小数分频而得到的。另外，分频电路45的分频比不限于由温度校正表481确定的结构。例如也可以通过多项式运算来确定，还可以通过基于进行机器学习后的已学习模型的神经网络运算来确定。
输出电路49被输入PLL电路40输出的时钟信号，生成其振幅被调整为期望电平的振荡信号。输出电路49生成的振荡信号经由振荡器1的外部端子243输出到振荡器1的外部。
这样，通过PLL电路40进一步对温度补偿型石英振荡器3输出的振荡信号中残留的频率温度特性进行校正，由此得到基于温度的频率偏差更小的振荡器1。另外，作为PLL电路40，没有特别限定，例如，也可以在振荡电路72与相位比较器41之间具有以整数的分频比对振荡电路72输出的振荡信号进行分频的整数分频型的PLL电路。此外，PLL电路40不限于进一步对温度补偿型石英振荡器3的输出信号进行温度补偿。例如，为了得到期望的频率信号，也可以构成为PLL电路40以固定值对温度补偿型石英振荡器3的输出频率进行倍增。
在俯视观察时，以上这种结构的第2电路元件4在X轴方向上与温度补偿型石英振荡器3并排配置。此外，第2电路元件4不与温度补偿型石英振荡器3接触。因此，第2电路元件4的热不容易传递到温度补偿型石英振荡器3，能够有效地抑制由于第2电路元件4的热而在振动片6与温度传感器71之间产生温度差。由此，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度。特别地，在本实施方式中，第2电路元件4具有PLL电路40，该PLL电路40的消耗电力比较大，容易发热。因此，通过在俯视观察时并排配置温度补偿型石英振荡器3和第2电路元件4，能够更加显著地发挥上述效果。此外，第2电路元件4也根据温度传感器71输出的温度信息信号进行动作，因此，与在第2电路元件4内设置温度传感器71的情况相比，不容易受到自身的发热的影响。另外，温度补偿型石英振荡器3和第2电路元件4在俯视观察时并排的方向不限于X轴方向，例如也可以是Y轴方向，还可以是相对于X轴方向倾斜规定角度的方向。
此外，在本实施方式中，如上所述，在第1基础基板21形成彼此的上表面在Z轴方向上错开的薄壁部21A和厚壁部21B，在薄壁部21A的上表面配置温度补偿型石英振荡器3，在厚壁部21B的上表面配置第2电路元件4。由此，例如，与在同一平面上配置温度补偿型石英振荡器3和第2电路元件4的情况相比，能够延长经由第1基础基板21的、第2电路元件4与温度补偿型石英振荡器3之间的热传递路径，第2电路元件4的热更不容易传递到温度补偿型石英振荡器3。因此，能够更加有效地抑制由于第2电路元件4的热而在振动片6与温度传感器71之间产生温度差，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度。
此外，在本实施方式中，温度补偿型石英振荡器3的厚度t3比第2电路元件4的厚度t4大，因此，在薄壁部21A配置温度补偿型石英振荡器3，在厚壁部21B配置第2电路元件4。由此，与配置相反的情况相比，能够实现外侧封装2的薄型化。因此，成为更加小型的振荡器1。
但是不限于此，例如，也可以从第1基础基板21省略凹部211c，在凹部211b的底面一同配置温度补偿型石英振荡器3和第2电路元件4。此外，例如，也可以与本实施方式相反，在薄壁部21A配置第2电路元件4，在厚壁部21B配置温度补偿型石英振荡器3。
此外，如图2所示，在设定将外侧封装2在X轴方向上进行二等分的假想中心线α时，第2电路元件4在俯视观察时与假想中心线α重叠。
如图2所示，分立元件81、82收纳于外侧封装2，并配置于凹部211b的底面。此外，在俯视观察时，这些分立元件81、82在Y轴方向上与温度补偿型石英振荡器3并排配置。此外，一个分立元件81是第1旁通电容器810，另一个分立元件82是第2旁通电容器820。
如图5所示，第1旁通电容器810在设置于外侧封装2的外部端子243与设置于内侧封装5的电源电压用的端子543a之间与端子543a连接。由此，能够从经由外部端子243供给的电源电压中去除噪声，能够将稳定的电源电压供给到第1电路元件7。
另一方面，第2旁通电容器820在温度传感器71的输出信号用的端子543d与PLL电路40之间与端子543d连接。由此，能够从温度传感器71输出的温度信号中去除噪声，能够将更加准确的温度信号供给到PLL电路40。因此，能够更高精度地决定分频电路45的分频比。
此外，如图2所示，第1旁通电容器810和第2旁通电容器820在X轴方向上并排配置，第1旁通电容器810的X轴方向正侧的端部811和第2旁通电容器820的X轴方向负侧的端部821彼此相互面对。而且，第1旁通电容器810的端部811和第2旁通电容器820的端部821都与地线连接。即，第1、第2旁通电容器810、820的相互面对侧的端部811、821彼此是相同电位，特别地在本实施方式中都是接地电位。由此，能够抑制端部811、821彼此的短路，能够构成可靠性高的电路。此外，能够更加接近地配置第1、第2旁通电容器810、820，能够实现振荡器1的小型化。但是，第1、第2旁通电容器810、820的配置没有特别限定，例如，相互面对的端部811、821彼此也可以是不同电位。
另外，作为分立元件81、82，不限于第1、第2旁通电容器810、820，例如也可以是热敏电阻、电阻、二极管等。此外，也可以省略分立元件81、82中的至少一方，还可以追加其他的分立元件。
以上说明了振荡器1。如上所述，振荡器1具有：具有第1内部空间S2的作为第1容器的外侧封装2，其包含第1基础基板21和与第1基础基板21接合的第1盖22；作为第2容器的内侧封装5，其收纳于第1内部空间S2，固定于第1基础基板21；振动片6，其收纳于内侧封装5；温度传感器71，其收纳于内侧封装5；第1电路元件7，其收纳于内侧封装5，包含振荡电路72，该振荡电路72生成使振动片6振荡并根据温度传感器71的检测温度进行温度补偿后的振荡信号；以及第2电路元件4，其固定于第1基础基板21，包含对振荡信号的频率进行控制的作为频率控制电路的PLL电路40。而且，内侧封装5和第2电路元件4在俯视观察时并排配置。
根据这种结构，温度传感器71和振动片6都收纳于内侧封装5，因此，能够在与振动片6相同的空间且在振动片6的附近配置温度传感器71。此外，通过在俯视观察时并排配置内侧封装5和第2电路元件4，能够分离配置内侧封装5和第2电路元件4，能够抑制内侧封装5与第2电路元件4之间的热交换，能够抑制由于第2电路元件4的热而使温度传感器71和振动片6不均匀地被加热。因此，能够有效地抑制在振动片6与温度传感器71之间产生温度差或该温度差变动。其结果是，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度，基于振荡电路72的温度补偿更加准确。此外，能够从PLL电路40输出频率偏差较小的振荡信号。因此，成为能够输出高精度的频率信号的振荡器1。此外，内侧封装5和第2电路元件4在Z轴方向上不重叠，因此，还能够实现外侧封装2的薄型化。
此外，如上所述，第1基础基板21具有作为第1部分的薄壁部21A、以及比薄壁部21A厚的作为第2部分的厚壁部21B。而且，在薄壁部21A和厚壁部21B中的一方固定有内侧封装5，在另一方固定有第2电路元件4。由此，能够延长经由第1基础基板21的、第2电路元件4与温度补偿型石英振荡器3之间的热传递路径，第2电路元件4的热更不容易传递到温度补偿型石英振荡器3。因此，能够更加有效地抑制由于第2电路元件4的热而在振动片6与温度传感器71之间产生温度差，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度。
特别地，在本实施方式中，内侧封装5和第2电路元件4中的厚度较薄的第2电路元件4固定于厚壁部21B，厚度较厚的内侧封装5固定于薄壁部21A。由此，与配置相反的情况相比，能够实现外侧封装2的薄型化。因此，成为更加小型的振荡器1。
此外，如上所述，内侧封装5具有输出温度传感器71的输出信号的作为温度输出端子的端子543d。而且，端子543d与PLL电路40电连接。由此，能够将温度传感器71检测到的温度信息反馈到PLL电路40，能够从PLL电路40输出更高精度的频率信号。
此外，如上所述，内侧封装5具有被施加振荡电路72用的电源电压的作为电源端子的端子543a。此外，振荡器1具有收纳于外侧封装2且与端子543a连接的第1旁通电容器810。由此，能够通过第1旁通电容器810去除噪声，能够向振荡电路72供给稳定的电源电压。
此外，如上所述，振荡器1具有收纳于外侧封装2且固定于第1基础基板21的第1旁通电容器810和第2旁通电容器820。而且，第1旁通电容器810的一端和第2旁通电容器820的一端相互面对配置，第1旁通电容器810和第2旁通电容器820的相互面对侧的端部811、821彼此是相同电位。由此，能够抑制端部811、821彼此的短路，能够更加接近地配置第1、第2旁通电容器810、820。因此，能够实现振荡器1的小型化。
此外，如上所述，内侧封装5经由绝缘性接合部件B1固定于第1基础基板21。绝缘性接合部件B1与以焊锡、金属膏等为代表的金属系的导电性接合部件相比，热传导率较低，与经由导电性接合部件接合第1基础基板21和温度补偿型石英振荡器3的情况相比，第1基础基板21的热不容易经由绝缘性接合部件B1传递到内侧封装5。因此，温度补偿型石英振荡器3的隔热性较高，成为不容易受到外界温度的影响的温度补偿型石英振荡器3。此外，第2电路元件4的热不容易经由第1基础基板21传递到温度补偿型石英振荡器3，能够有效地抑制内侧封装5内的振动片6和第1电路元件7的过度升温、以及振动片6与温度传感器71之间的温度差增大。其结果是，能够通过温度传感器71更高精度地检测振动片6的温度，与此相伴，基于振荡电路72的温度补偿更加准确。因此，成为能够输出高精度的频率信号的振荡器1。
此外，如上所述，内侧封装5在俯视观察时具有第1边5a和比第1边5a更接近第2电路元件4的第2边5b，并且具有输出来自振荡电路72的振荡信号的作为振荡输出端子的端子543c。而且，端子543c设置于位于第2边5b的两端的2个角部中的任意一方、在本实施方式中为位于Y轴方向正侧的角部。根据这种配置，能够将端子543c配置于更靠近第2电路元件4的位置，能够缩短端子543c与第2电路元件4之间的布线长度。因此，不容易在振荡信号中加入噪声，能够将高精度的振荡信号输出到第2电路元件4。
此外，如上所述，内侧封装5包含第2基础基板51和与第2基础基板51接合的第2盖52，具有收纳振动片6和第1电路元件7的第2内部空间S5。而且，第2盖52固定于第1基础基板21。这样，通过将第2盖52固定于凹部211b的底面，例如与后述第2实施方式那样将第2基础基板51固定于凹部211b的底面的情况相比，能够延长从内侧封装5与第1基础基板21的接合部到振动片6和第1电路元件7的热传递路径。因此，第2电路元件4的热不容易传递到振动片6和第1电路元件7。其结果是，能够将振动片6与温度传感器71的温度差抑制为更小。
<第2实施方式>
图6是示出第2实施方式的振荡器的剖视图。
除了温度补偿型石英振荡器3的姿态不同以外，本实施方式与所述第1实施方式相同。另外，在以下的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的不同之处为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图6中，对与所述实施方式相同的结构标注相同标号。
如图6所示，在本实施方式的振荡器1中，在凹部211a的底面配置有多个内部端子241，在凹部211b的底面配置有多个内部端子242。内部端子241、242和外部端子243经由形成于第1基础基板21内的未图示的布线电连接。
此外，温度补偿型石英振荡器3以与所述第1实施方式上下相反的姿态、即第2基础基板51朝向凹部211b的底面侧的姿态收纳于第1内部空间S2。而且，第2基础基板51经由由焊锡凸块等金属凸块构成的导电性接合部件B4而与凹部211b的底面接合，并且，各外部端子543与内部端子242电连接。另外，关于温度补偿型石英振荡器3相对于第1基础基板21的安装，例如能够通过倒装片式安装来进行。根据这种结构，在温度补偿型石英振荡器3与第1基础基板21的电连接中不使用接合线，因此，不需要确保接合线的环高度，相应地，与所述第1实施方式相比，能够实现外侧封装2的薄型化。
通过这种第2实施方式，也能够发挥与所述第1实施方式相同的效果。
<第3实施方式>
图7是示出第3实施方式的个人计算机的立体图。
图7所示的作为电子设备的个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部1108的显示单元1106构成，显示单元1106经由铰链构造部能够转动地被支承于主体部1104。在这种个人计算机1100内置有振荡器1。此外，个人计算机1100具有进行与键盘1102和显示部1108等的控制有关的运算处理的信号处理电路1110。信号处理电路1110根据从振荡器1输出的振荡信号进行动作。
这样，作为电子设备的个人计算机1100具有振荡器1、以及根据振荡器1的输出信号(振荡信号)进行信号处理的信号处理电路1110。因此，能够享有所述振荡器1的效果，能够发挥高可靠性。
另外，具有振荡器1的电子设备除了所述个人计算机1100以外，例如也可以是数字静止照相机、智能手机、平板终端、包括智能手表的钟表、喷墨式排出装置、例如喷墨打印机、HMD(头戴显示器)等可穿戴终端、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子辞典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监控器、电子双筒望远镜、POS终端、电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜这样的医疗设备、鱼群探测器、各种测定设备、车辆、飞机、船舶这样的计量仪器类、便携终端用的基站、飞行模拟器等。
<第4实施方式>
图8是示出第4实施方式的汽车的立体图。
如图8所示，在作为移动体的汽车1500中内置有振荡器1、以及根据从振荡器1输出的振荡信号进行动作的信号处理电路1510。振荡器1和信号处理电路1510例如能够广泛应用于无钥匙进入、防盗控制系统、汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、胎压监测系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力汽车或电动汽车的电池监视器、车体姿态控制系统等电子控制单元(ECU：electronic controlunit)。
这样，作为移动体的汽车1500具有振荡器1、以及根据振荡器1的输出信号(振荡信号)进行信号处理的信号处理电路1510。因此，能够享有所述振荡器1的效果，能够发挥高可靠性。
另外，具有振荡器1的移动体除了汽车1500以外，例如也可以是机器人、无人机、摩托车、飞机、船舶、电车、火箭、宇宙飞船等。
以上根据图示的实施方式说明了本发明的振荡器、电子设备和移动体，但是，本发明不限于此，各部的结构能够置换为具有相同功能的任意的结构。此外，可以对本发明附加其他任意的结构物。此外，可以适当组合所述各实施方式。

Claims (10)

1.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器具有：
具有第1内部空间的第1容器，其包含第1基础基板和与所述第1基础基板接合的第1盖；
第2容器，其收纳于所述第1内部空间，并固定于所述第1基础基板；
振动片，其收纳于所述第2容器；
温度传感器，其收纳于所述第2容器；
第1电路元件，其收纳于所述第2容器，包含振荡电路，该振荡电路生成使所述振动片振荡并根据所述温度传感器的检测温度进行温度补偿后的振荡信号；以及
第2电路元件，其固定于所述第1基础基板，包含对所述振荡信号的频率进行控制的频率控制电路，
在俯视观察时，所述第2容器和所述第2电路元件并排配置，
所述第2容器具有输出所述温度传感器的输出信号的温度输出端子，
所述温度输出端子与所述频率控制电路电连接，
所述频率控制电路基于所述温度传感器的所述输出信号控制所述振荡信号的频率。
2.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述第1基础基板具有第1部分、以及比所述第1部分厚的第2部分，
在所述第1部分和所述第2部分中的一方固定有所述第2容器，在另一方固定有所述第2电路元件。
3.根据权利要求2所述的振荡器，其中，
所述第2容器和所述第2电路元件中的厚度较薄的一方固定于所述第2部分，厚度较厚的一方固定于所述第1部分。
4.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述第2容器具有被施加向所述振荡电路供给的电源电压的电源端子，
所述振荡器具有旁通电容器，该旁通电容器收纳于所述第1容器，与所述电源端子连接。
5.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述振荡器具有收纳于所述第1容器且固定于所述第1基础基板的第1旁通电容器和第2旁通电容器，
所述第1旁通电容器的一端和所述第2旁通电容器的一端相互面对配置，
所述第1旁通电容器和所述第2旁通电容器的相互面对侧的端部彼此是相同电位。
6.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述第2容器经由绝缘性接合部件固定于所述第1基础基板。
7.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述第2容器在俯视观察时具有第1边和比所述第1边更接近所述第2电路元件的第2边，并且具有输出所述振荡信号的振荡输出端子，
所述振荡输出端子设置于位于所述第2边的两端的2个角部中的任意一方。
8.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述第2容器包含第2基础基板和与所述第2基础基板接合的第2盖，具有收纳所述振动片和所述第1电路元件的第2内部空间，
所述第2盖固定于所述第1基础基板。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有：
权利要求1～8中的任意一项所述的振荡器；以及
信号处理电路，其根据所述振荡器的输出信号进行信号处理。
10.一种移动体，其特征在于，所述移动体具有：
权利要求1～8中的任意一项所述的振荡器；以及
信号处理电路，其根据所述振荡器的输出信号进行信号处理。
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