JP2015213231A - 電子部品、電子機器、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】振動子の先端部側の温度は検出できるが、振動子の共振周波数に影響を及ぼす振動片の励振電極の温度を正確に検出しにくいという課題があった。
【解決手段】電子部品は、一方の面１６ａと前記一方の面の裏面となる他方の面１６ｂを有し、前記一方の面１６ａから前記他方の面１６ｂまで貫通し、金属が充填された第１ビア電極７０を有している基板１０ａと、前記一方の面１６ａに配置され、第１接続端子５０ａを有し、前記第１接続端子５０ａと前記一方の面１６ａ側の第１端部７０ａとが接続されている電子素子としての感温素子５０と、前記他方の面１６ｂに配置され、少なくとも１つの励振電極２２を有している振動片２０と、を備え、前記第１ビア電極７０の前記他方の面側が、平面視で前記励振電極２２と重なっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品、電子機器、及び移動体に関する。

特許文献１に記載の圧電発振器は、圧電振動素子と、集積回路素子と、基板部と、で構成されている。圧電振動素子は、基板部の一方の面側に形成された第１の凹部空間内に片持ち支持により搭載され、集積回路素子は、基板部の他方の面側に形成された第２の凹側空間内に搭載されている。基板部の他方の面側には、集積回路素子搭載用パッドが設けられ、基板部の表裏を貫通するビア導体に接続されている。基板部の一方の面側には、圧電振動素子の先端部と対向してビア導体と接続された枕部材が配置されている。
このような構成により、圧電振動素子の先端部の熱はビア導体を介して、集積回路素子に内蔵された温度センサーに伝わるため、圧電振動素子の温度を測定することができる。このとき測定された温度の温度データ信号によって周波数が補正されるため、良好な周波数ドリフト特性を有する圧電発振器が得られることが開示されている。

特開２０１０−３５０７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の圧電発振器では、圧電振動素子の先端部側の温度を枕部材からビア導体を介して集積回路素子に伝えていた。そのため圧電振動素子の先端部側の温度は検出できるが、圧電振動素子の周波数温度特性に影響を及ぼす圧電振動素子の励振電極の温度を正確に検出しにくく、結果として、高精度な周波数温度補償を有する圧電発振器を得られにくいという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電子部品は、一方の面と前記一方の面の裏面となる他方の面を有し、前記一方の面から前記他方の面に向かって貫通し、金属が充填された第１ビア電極を有する基板と、前記一方の面に配置され、第１接続端子を有する電子素子と、前記他方の面に配置され、少なくとも１つの励振電極を有している振動片と、を備え、前記第１ビア電極の前記一方の面側の第１端部と前記第１接続端子とが接続されているとともに、前記第１ビア電極の前記他方の面側の第２端部が、平面視で前記励振電極と重なっていることを特徴とする。

本適用例によれば、一方の面から他方の面に向かって貫通し、金属が充填されている第１ビア電極が平面視で励振電極と重なるように配置されているため、第１ビア電極と励振電極との距離が近くなり、励振電極から放射（輻射）された熱が第１ビア電極を介して電子素子に伝わり易くなる。そのため励振電極の温度を電子素子で正確に測定することができるようになり、結果として、高精度に温度補償が可能な電子部品を実現できる。

［適用例２］上記適用例に記載の電子部品において、前記他方の面側に、前記基板よりも熱伝導性のよい第１パターンを有し、前記第１パターンと前記第１ビア電極の前記第２端部とが接続されているとともに、平面視で前記第１パターンと前記励振電極とが重なっていることが好ましい。

本適用例によれば、基板よりも熱伝導性のよい第１パターンが励振電極と重なるように配置されているので、励振電極の広い範囲から放射（輻射）された熱が、第１パターンから第１ビア電極を介して電子素子に伝わる。これにより、第１ビア電極だけで熱が伝わるより短時間で熱が伝わり易くなるため、励振電極の温度を電子素子で正確に測定することができる。

［適用例３］上記適用例に記載の電子部品において、前記第１パターンは、平面視で前記励振電極を覆っていることが好ましい。

本適用例によれば、第１パターンが平面視で励振電極を覆っていることにより、励振電極全体の面積から放射（輻射）された熱が、第１パターンから第１ビア電極を介して電子素子に短時間で伝わり易くなるため、励振電極の温度を電子素子で正確に検出することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の電子部品において、前記基板は、前記一方の面から前記他方の面に向かって貫通し、金属が充填された、平面視で前記励振電極と重なる第２ビア電極と、前記他方の面側に前記基板よりも熱伝導性の良い第２パターンとを有し、前記電子素子は、第２接続端子を有し、前記第２ビア電極の前記一方の面側の第３端部と前記第２接続端子とが接続されており、前記第２ビア電極の前記他方の面側の第４端部と前記第２パターンとが接続されており、平面視で前記第２パターンと前記励振電極とが重なっていることが好ましい。

本適用例によれば、平面視で励振電極と重なるように配置された第１パターンと第２パターンとが、第１ビア電極と第２ビア電極とを介して、電子素子の第１接続端子と第２接続端子とに接続されているので、振動片の励振電極から放射（輻射）された熱が電子素子の第１接続端子、第２接続端子の両方に伝わる。そのため、励振電極の温度を短時間で正確に測定することができる。

［適用例５］上記適用例に記載の電子部品において、前記第２パターンは、銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種、または銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種を主成分とする合金、または窒化アルミニウム、または炭化シリコンで構成されていることが好ましい。

本適用例によれば、第２パターンを熱伝導性のよい材質で構成することにより、第２パターンで受けた熱がより早く第１ビア電極に到達できるため、電子素子によって励振電極の温度を正確に短時間で正確に検出することができる。

［適用例６］上記適用例に記載の電子部品において、前記第１パターンは、銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種、または銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種を主成分とする合金、または窒化アルミニウム、または炭化シリコンで構成されていることが好ましい。

本適用例によれば、第１パターンを熱伝導性のよい材質で構成することにより、第１パターンで受けた熱がより早く第１ビア電極に到達できるため、電子素子によって励振電極の温度を正確に短時間で正確に検出することができる。

［適用例７］上記適用例に記載の電子部品において、前記基板は、少なくとも前記振動片を囲む側壁を有し、前記基板、前記側壁、及び蓋体により囲まれた空間に前記振動片が配置され、前記振動片が配置されている空間の雰囲気は水素、及びヘリウムのうち少なくとも１つの気体を主成分としていることが好ましい。

本適用例によれば、基板、側壁、蓋体により囲まれた空間の雰囲気は、気体の中では特に熱伝導性のよい水素、及びヘリウムのうち少なくとも１つを主成分としたものを封じ込めることにより、振動片の励振電極の熱が熱伝導性のよい気体を伝わり第１ビア電極、及び第２ビア電極、第１パターン、及び第２パターンを介して電子部品に短時間で伝わるので励振電極の温度を短時間で正確に計測することができる。

［適用例８］上記適用例に記載の電子部品において、前記電子素子は、感温素子であることが好ましい。

本適用例によれば、電子素子を感温素子とすることで振動片の温度の変化をより敏感にとらえることが可能である。従って励振電極の僅かな温度変化もとらえることができるので、励振電極の温度を正確に測定することができ、結果として、高精度な温度補償が可能となる電子部品を実現することができる。

［適用例９］上記適用例に記載の電子部品において、前記電子素子は、さらに、前記振動片を発振させる回路を備えていることが好ましい。

本適用例によれば、電子素子に振動片を発振させる回路も併せ持つことで、発振回路からの熱影響も含め、振動片の温度を正確に知ることができ、結果として、高精度な温度補償可能となる電子部品を実現することができる。

［適用例１０］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電子部品を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、高精度な温度補償が可能な電子部品を備えることで、温度特性に優れた電子機器を実現することができる。

［適用例１１］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の電子部品を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、高精度な温度補償が可能な電子部品を備えることで、安全性に優れた移動体を実現することができる。

実施形態１に係る感温素子付水晶振動子の平面図。 図１中のＡ−Ａ線の断面図。 実施形態１の変形例１に係る感温素子付水晶振動子の断面図。 実施形態２に係る感温素子付水晶振動子の平面図。 図４中のＢ−Ｂ線の断面図。 実施形態２の変形例２に係る感温素子付水晶振動子の平面図。 実施形態２の変形例３に係る感温素子付水晶振動子の平面図。 実施形態３に係る感温素子付水晶振動子の平面図。 図８中のＣ−Ｃ線の断面図。 電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの概略構成を示す斜視図。 電子機器の一例としての携帯電話機の概略構成を示す斜視図。 電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの概略構成を示す斜視図。 移動体の一例としての自動車の概略構成を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。また、本発明の電子部品としては、感温素子付水晶振動子を一例として説明を行う。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る感温素子付水晶振動子１００を示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線の断面図である。尚、説明の便宜上、図１は蓋体３０を省略し図示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態１に係る感温素子付水晶振動子１００は、基板１０ａを有する容器体１０と、電子素子としての感温素子５０と、振動片２０と、蓋体３０と、で主に構成されている。

容器体１０は、基板１０ａと、基板１０ａの他方の面１６ｂに配置された側壁１０ｂと、他方の面１６ｂと接している側壁１０ｂの面と反対側の面に配置されたシールリング１０ｄと、基板１０ａの一方の面１６ａに配置された側壁１０ｃと、で主に構成されている。
容器体１０は、基板１０ａ、側壁１０ｂ、及び蓋体３０により囲まれた空間である第２の凹部空間１１と、側壁１０ｃに囲まれた空間である第１の凹部空間１４と、を有しており、第２の凹部空間１１には振動片２０が、第１の凹部空間１４には感温素子５０が備えられている。
基板１０ａは、セラミック材料によって概略平板状の矩形形状に形成されており、一方の面１６ａから、一方の面１６ａの裏面となる他方の面１６ｂまで貫通し、金属が充填された第１ビア電極７０が設けられている。

第１ビア電極７０は、基板１０ａの一方の面１６ａに第１端部７０ａ、他方の面１６ｂに第２端部７０ｂを有している。基板１０ａは一方の面１６ａに感温素子５０が配置され、第１接続端子５０ａがパッド１５ａを介して、第１ビア電極７０の第１端部７０ａと接続されている。第１ビア電極７０の第２端部７０ｂは、後述する振動片２０の励振電極２２と平面視で重なるように配置されている。

第１ビア電極７０は、基板１０ａに設けられた貫通孔にタングステン等の金属が充填され形成されている。基板１０ａを構成するセラミック材料の熱伝導率は、タングステン等の金属に比べて一桁以上小さい。タングステン等の熱伝導率のよい物質で構成された第１ビア電極７０を平面視で励振電極２２と重なるように配置することで、基板１０ａのみの場合に比べ、水晶素板２１に配置されている励振電極２２から放射（輻射）された熱を、第１ビア電極７０を介して基板１０ａの一方の面１６ａに配置された感温素子５０により高い効率で伝えることができる。従って、励振電極２２および励振電極２２が配置されている領域の水晶素板２１の温度を感温素子５０によって正確に測定することができる。

感温素子５０は、基板１０ａの一方の面１６ａに配置され、略直方体形状で長手方向の両端に第１接続端子５０ａ及び第２接続端子５０ｂを有している。
第１接続端子５０ａと第２接続端子５０ｂとは、容器体１０の第１の凹部空間１４に露出した基板１０ａの一方の面１６ａに形成されているパッド１５ａとパッド１５ｂとに、それぞれ接続されている。第１接続端子５０ａは、パッド１５ａを介して第１ビア電極７０に接続されている。
感温素子５０は、例えばサーミスターのように、温度変化に対して電気抵抗の値が変化する電子部品である。感温素子５０は、本形態では、矩形形状をした基板１０ａの長手方向に感温素子５０の長手方向を合わせて実装されているが、感温素子５０を回転させて基板１０ａの長手方向に感温素子５０の短手方向を合わせ、さらにパッド１５ａと、パッド１５ｂとのパターンも感温素子５０に合わせて回転させて、感温素子５０が実装されていても良い。

振動片２０は、水晶素板２１と、励振電極２２とで構成され、水晶素板２１の表裏の両主面に励振電極２２がそれぞれ形成されている。外部からの交番電圧が励振電極２２を介して水晶素板２１に印加されると、所定の振動モード、及び周波数で共振を起こすようになっている。
水晶素板２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状であり、平面形状が矩形状となっている。励振電極２２は、水晶素板２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで蒸着し、形成したものである。なお、励振電極２２の形成方法はこれに限らず、水晶素板２１の両主面金属を蒸着、スパッタ、メッキ、または塗布等で形成した後に、ウエットエッチングまたはドライエッチング等の手法により所定の形状に加工して形成してもよい。

振動片２０には、その両主面に形成されている励振電極２２からそれぞれ延出する引き出し電極が設けられている。振動片２０は、引き出し電極により、第２の凹部空間１１に露出した他方の面１６ｂに形成されている振動片搭載パッド１３ａと、振動片搭載パッド１３ｂとに、導電性接着剤４０を介して電気的且つ機械的に接続されている。
尚、振動片２０は、水晶素板２１の一方の面にのみ励振電極２２（ＩＤＴ電極）を配置して励振されるＳＡＷ共振子等でもよい。また、振動片２０は、基板材料として水晶を用いた、例えば、ＡＴカットやＳＣカットの水晶振動片や、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動片や、その他の基板材料を用いた振動片であってもよい。さらに、振動片の基板材料としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いてもよいし、振動片の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。

蓋体３０は、矩形形状をした板であり、例えば４２アロイやコバール等から成る。第２の凹部空間１１は、気体を封入、もしくは大気圧よりも低い圧力（負圧）にし、蓋体３０と、シールリング１０ｄと、を接合することによって気密封止されている。
一般的に封入する気体には、窒素を主成分とした気体が用いられているが、窒素に比べて熱伝導率の高い水素、ヘリウムいずれか一方を主成分とした気体を用いても構わない。
具体的な封止方法として、蓋体３０は、水素、ヘリウムのいずれか一方を主成分とした気体の雰囲気中、もしくは負圧で、容器体１０のシールリング１０ｄ表面に載置され、シールリング１０ｄ成分中の金属と、蓋体３０の金属の一部と、が溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことで、シールリング１０ｄに接合されている。尚、封入した気体に含まれる水素、またはヘリウムは、窒素に比べて熱伝導率が高いので、励振電極２２の熱を第１ビア電極７０に伝えやすくなる。そのため感温素子５０で励振電極２２の温度を正確に測定することができる。また、第２の凹部空間１１にヘリウムや水素以外の気体が封入されている場合においても、水晶素板２１に配置されている励振電極２２の熱は、励振電極２２からの放射（輻射）および気体を介した伝導（熱伝導）で第１ビア電極７０に伝わるため、励振電極２２の熱が第１ビア電極７０に伝わりやすくなるので、感温素子５０で励振電極２２の温度を正確に測定することができる。

本実施形態の感温素子付水晶振動子１００において、感温素子５０は励振電極２２の温度測定、振動片２０は発振回路による発振、とそれぞれが異なる動作を行っている。よって振動片２０と感温素子５０は、それぞれが一対の電極を持ち、電気的に独立した端子（外部接続用電極端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）を有している。
側壁１０ｃは、基板１０ａが接している側と反対側の主面が一方の面１６ａにほぼ並行しており、その四隅には、外部接続用電極端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが設けられている。
感温素子５０が搭載されるパッド１５ａ，及び１５ｂは、基板１０ａの一方の面１６ａに形成された図示しない配線パターンや貫通電極により、外部接続用電極端子１９ｄ，１９ｂへ、それぞれ電気的に接続されている。
振動片２０が搭載される振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂは、基板１０ａの一方の面１６ａに形成された図示しない配線パターンや貫通電極により、外部接続用電極端子１９ｃ，１９ａへ、それぞれ電気的に接続されている。
これにより感温素子５０の二個一対の電極（第１接続端子５０ａ、第２接続端子５０ｂ）と、振動片２０の二個一対の電極（励振電極２２）は電気的に独立して外部接続用電極端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに接続されている。そのため振動片２０を励振しつつ、励振電極２２の温度を測定することができる。

尚、容器体１０は、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に、振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂや、外部接続用電極端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ等となるタングステンメタライズを、周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。
また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穴あけしておいた貫通孔内にビア電極となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作されてもよい。

容器体１０の振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂや外部接続用電極端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ等には、ニッケルメッキ及び金メッキが施されている。

振動片２０を容器体１０に搭載する際に用いられた導電性接着剤４０は、シリコン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、炭素（Ｃ）のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。

以上述べたように、本実施形態に係る感温素子付水晶振動子１００によれば、以下の効果を得ることができる。

第１ビア電極７０は、感温素子５０の第１接続端子５０ａに接続され、平面視で励振電極２２と重なるように配置されている。そのため、第１ビア電極７０と励振電極２２との距離が近くなり、励振電極２２から放射（輻射）された熱が第１ビア電極７０を介して感温素子５０に伝わり易くなるので、励振電極２２の温度を感温素子５０で正確に測定することができる。従って、高精度に温度補償が可能な感温素子付水晶振動子１００を得ることができる。

付随する効果として第２の凹部空間１１を、水素またはヘリウムのうち少なくとも１つを主成分とする気体を気密封入することにより、励振電極２２の熱は、輻射および熱伝導の良い気体である水素またはヘリウムと第１ビア電極７０とを介して感温素子５０に伝わるので、励振電極２２の温度を短時間で正確に測定することができる。

感温素子付水晶振動子１００は、一方の面１６ａには感温素子５０ばかりでなく、発振回路、感温回路、温度補償回路が構成された回路を搭載してもよい。その場合はパッド１５ａ，１５ｂにかえて、基板１０ａの回路に合わせたフットパターンを設ければよい。これにより、発振回路からの熱影響も含め、励振電極２２の温度を正確に測定することができるので、高精度な周波数温度補償を有する発振器を実現することができる。なお、上記発振回路、感温回路、温度補償回路は、同一の半導体基板に構成されていてもよいし、複数の半導体基板に構成されていてもよいし、別々の半導体基板に構成されていてもよい。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図３は、実施形態１の変形例１に係る感温素子付水晶振動子１００ａの断面図である。以下、変形例１に係る感温素子付水晶振動子１００ａについて説明する。尚、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

感温素子付水晶振動子１００ａは、振動片２０に対向する基板１７ｂと、感温素子５０に対向する基板１７ａとの二層から形成された基板１７を有している。ここでは、基板１７ａと基板１７ｂが積層された方向を厚み方向とし、厚み方向と交差する方向を平面方向として説明する。
基板１７ａには、厚み方向に延びる第１ビア電極７１が設けられ、基板１７ｂには、厚み方向に延びる第１ビア電極７３が設けられ、さらに基板１７ａと、基板１７ｂとの境界部分には、第１ビア電極７１と、第１ビア電極７３とに両端にそれぞれ接続されて、平面方向に延びる二層間配線パターン７２が設けられている。
具体的には、基板１７ｂには振動片２０と対向し励振電極２２と平面視で重なる第２端部７３ａを有する第１ビア電極７３が形成されている。第１ビア電極７３の第２端部７３ａと反対側の端部は、二層間配線パターン７２の一方の端部に接続され、二層間配線パターン７２の他方の端部は、基板１７ａに形成された第１ビア電極７１の一方の端部に接続されている。第１ビア電極７１の一方の端部と反対側の第１端部７１ａはパッド１５ａを介して感温素子５０の第１接続端子５０ａに接続されている。二層間配線パターン７２が平面方向に延びているため、第２端部７３ａと、第１端部７１ａと、は平面視において設けられる位置が重ならない。

このように、基板１７の平面視において、第２端部７３ａと第１端部７１ａの配置位置が異なった構成であっても、熱伝導の効果を得ることができる。また、第１ビア電極７１の位置を自由に配置できるので、間隔の広い素子形状を持つ感度の高い感温素子５０を搭載しても振動片２０の周波数温度特性に大きな影響を及ぼす励振電極２２に平面視で重なるように第１ビア電極７３を配置することが可能となり、励振電極２２の温度をより高精度に計測することができる。そのため、高精度に温度補償が可能な感温素子付水晶振動子１００ａを得ることができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る感温素子付水晶振動子２００について図４及び図５を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態２に係る感温素子付水晶振動子２００の平面図である。図５は、図４中のＢ−Ｂ線の断面図である。本実施形態に係る感温素子付水晶振動子２００について、これらの図を参照して説明する。尚、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

感温素子付水晶振動子２００は、上記実施形態の感温素子付水晶振動子１００の構成に加えて基板１０ａの他方の面１６ｂに基板１０ａよりも熱伝導性の良い第１パターン８０を有している。第１パターン８０は、励振電極２２と対向して設けられており、さらに他方の面１６ｂに設けられた第１ビア電極７０の第２端部７０ｂと接続されている。また、平面視で第１パターン８０は、励振電極２２と少なくとも一部が重なるように配置されている。
第１パターン８０の構成材料は、熱伝導性の良い材質であり、銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種、または銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種を主成分とする合金、または窒化アルミニウム、または炭化シリコンがあげられる。
これらの材質は基板１０ａを構成しているセラミック等より熱伝導率が一桁大きいので励振電極２２から放射（輻射）された熱を第１ビア電極７０により早く伝えることができるようになる。そのため、励振電極２２の温度をより正確に測定することができる。

以上述べたように、本実施形態に係る感温素子付水晶振動子２００によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。励振電極２２と第１パターン８０が対向している面積が広いので、励振電極２２から放射（輻射）された熱を第１パターン８０に伝えやすくなる。従って振動片２０の励振電極２２の熱は第１パターン８０、及び第１ビア電極７０を介して、感温素子５０に伝わる。よって、励振電極２２の温度を感温素子５０でより正確に測定できるので、高精度に温度補償が可能な感温素子付水晶振動子２００を実現できる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例２）
図６は、実施形態２の変形例２に係る感温素子付水晶振動子２００ａの平面図である。以下、変形例２に係る感温素子付水晶振動子２００ａについて説明する。尚、実施形態２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

感温素子付水晶振動子２００ａは、図６に示すように、他方の面１６ｂ側に、平面視で励振電極２２を覆う面積を有する第１パターン８１が配置されている。

このような構成により、本変形例に係る感温素子付水晶振動子２００ａは、実施形態２での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
振動片２０の励振電極２２は、平面視で第１パターン８１によって覆われている状態にあるので、励振電極２２を含め、より広い面積の振動片２０の熱を第１パターン８１に伝えられるため、より精度良く振動片２０の励振電極２２の温度を測定することができる。従って、高精度に温度補償が可能な感温素子付水晶振動子２００ａを得ることができる。

（変形例３）
図７は、実施形態２の変形例３に係る感温素子付水晶振動子２００ｂの平面図である。以下、変形例３に係る感温素子付水晶振動子２００ｂについて説明する。尚、実施形態２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

感温素子付水晶振動子２００ｂは、図７に示すように、他方の面１６ｂ側に平面視で励振電極２２を覆う第１パターン８２が形成され、振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂの間に第１パターン８２から延出するパッド間パターン８３が設けられている。

このような構成により、本変形例に係る感温素子付水晶振動子２００ｂによれば、実施形態２での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第１パターン８２から延出されているパッド間パターン８３は，振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂに近接しているため、励振電極２２から引き出し電極を伝わり、振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂへ達した熱や振動片２０と対向する空間の熱や、振動片２０において平面視で振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂと重なる領域にはさまれた水晶素板２１から放射（輻射）された熱も伝わるので、振動片２０や振動片搭載パッド１３ａ，１３ｂの温度を含めた励振電極２２の温度をより正確に測定できるので、高精度に温度補償が可能な感温素子付水晶振動子２００ｂが実現できる。

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る感温素子付水晶振動子３００について図８及び図９を参照して説明する。図８は、実施形態３に係る感温素子付水晶振動子３００を示す平面図である。図９は、図８中のＣ−Ｃ線の断面図である。本実施形態に係る感温素子付水晶振動子３００について、これらの図を参照して説明する。尚、実施形態１及び実施形態２と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

感温素子付水晶振動子３００は、基板１８の他方の面１６ｂに第１パターン８４と第２パターン８５とが形成されている。第１パターン８４及び第２パターン８５は、振動片２０の励振電極２２とそれぞれ重なるように配置されている。
第１パターン８４は、励振電極２２と平面視にて重なるように基板１８に設けられている第１ビア電極７０の第２端部７０ｂと接続されている。第２パターン８５は、励振電極２２と平面視にて重なるように基板１８に設けられている第２ビア電極９０の第４端部９０ｂと接続されている。
基板１８の一方の面１６ａに配置されている感温素子５０の第１接続端子５０ａは第１ビア電極７０の第１端部７０ａと、第２接続端子５０ｂは第２ビア電極９０の第３端部９０ａとそれぞれ接続されている。尚、第１パターン８４及び第２パターン８５の構成材料は、前述した第１パターン８４と同様である。

以上述べたように、本実施形態に係る感温素子付水晶振動子３００によれば、実施形態１及び実施形態２での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。励振電極２２から放射（輻射）された熱は、第１パターン８４及び第２パターン８５に伝わり、第１ビア電極７０及び第２ビア電極９０を介して、第１接続端子５０ａ及び第２接続端子５０ｂを有する感温素子５０に伝わる。励振電極２２の熱は、感温素子５０の２つの端子それぞれに伝わるため、感温素子５０で励振電極２２に近い温度を短時間で正確に測定できる。これにより、高精度に温度補償が可能な感温素子付水晶振動子３００が実現できる。

［電子機器］
次いで、本発明の一実施形態に係る電子機器について、図１０〜図１２に基づき、詳細に説明する。尚、上記実施形態又は変形例にかかる感温素子付水晶振動子１００，１００ａ，２００，２００ａ，２００ｂ，３００のいずれかを含んだ形態のものを感温素子付水晶振動子６００として以下に説明する。

図１０は、本発明の一実施形態に係る感温素子付水晶振動子６００を備える電子機器の一例としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの概略構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた感温素子付水晶振動子６００が内蔵されている。

図１１は、本発明の一実施形態に係る感温素子付水晶振動子６００を備える電子機器の一例としての携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）の概略構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４、及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた感温素子付水晶振動子６００が内蔵されている。

図１２は、本発明の一実施形態に係る感温素子付水晶振動子６００を備える電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラ１３００の概略構成を示す斜視図である。尚、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた感温素子付水晶振動子６００が内蔵されている。

尚、本発明の一実施形態に係る感温素子付水晶振動子６００は、図１０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１１の携帯電話機、図１２のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォンなどの移動体端末、通信機器、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等の電子機器に適用することができる。尚、前述した感温素子付水晶振動子６００を用いれば、通信基地局などの温度環境の厳しい条件下で使用される電子機器に好適である。

［移動体］
次いで、本発明の一実施形態に係る移動体について図１３に基づき説明する。尚、上記実施形態にかかる感温素子付水晶振動子１００，１００ａ，２００，２００ａ，２００ｂ，３００のいずれかを含んだ形態のものを感温素子付水晶振動子６００として以下に説明する。

図１３は、移動体の一例としての自動車５０６を概略的に示す斜視図である。自動車５０６には本発明の一実施形態に係る感温素子付水晶振動子６００が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車５０６には、感温素子付水晶振動子６００を内蔵することでタイヤ５０９などを制御する電子制御ユニット５０８が車体５０７に搭載されている。また、感温素子付水晶振動子６００は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ブレーキシステム、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

１０…容器体、１０ａ…基板、１０ｂ，１０ｃ…側壁、１０ｄ…シールリング、１１…第２の凹部空間、１３ａ，１３ｂ…振動片搭載パッド、１４…第１の凹部空間、１５ａ，１５ｂ…パッド、１６ａ…一方の面、１６ｂ…他方の面、１７，１７ａ，１７ｂ…基板、１８…基板，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ…外部接続用電極端子、２０…振動片、２１…水晶素板、２２…励振電極、３０…蓋体、４０…導電性接着剤、５０…感温素子、５０ａ…第１接続端子、５０ｂ…第２接続端子、７０…第１ビア電極、７０ａ…第１端部、７０ｂ…第２端部、７１…第１ビア電極、７１ａ…第１端部、７２…二層間配線パターン、７３…第１ビア電極、７３ａ…第２端部、８０，８１，８２…第１パターン、８３…パッド間パターン、８４…第１パターン、８５…第２パターン、９０…第２ビア電極、９０ａ…第３端部、９０ｂ…第４端部、１００，１００ａ，２００，２００ａ，２００ｂ，３００…感温素子付水晶振動子、５０６…自動車、５０７…車体、５０８…電子制御ユニット、５０９…タイヤ、６００…感温素子付水晶振動子、１０００…表示部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター。

Claims (11)

1. 一方の面と前記一方の面の裏面となる他方の面を有し、前記一方の面から前記他方の面に向かって貫通し、金属が充填された第１ビア電極を有する基板と、
   前記一方の面に配置され、第１接続端子を有する電子素子と、
   前記他方の面に配置され、少なくとも１つの励振電極を有している振動片と、を備え、
   前記第１ビア電極の前記一方の面側の第１端部と前記第１接続端子とが接続されているとともに、前記第１ビア電極の前記他方の面側の第２端部が、平面視で前記励振電極と重なっていることを特徴とする電子部品。
2. 前記他方の面側に、前記基板よりも熱伝導性のよい第１パターンを有し、
   前記第１パターンと前記第２端部とが接続されているとともに、平面視で前記第１パターンと前記励振電極とが重なっていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記第１パターンは、平面視で前記励振電極を覆っていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
4. 前記基板は、前記一方の面から前記他方の面に向かって貫通し、金属が充填された、平面視で前記励振電極と重なる第２ビア電極と、前記他方の面側に前記基板よりも熱伝導性のよい第２パターンとを有し、
   前記電子素子は、第２接続端子を有し、
   前記第２ビア電極の前記一方の面側の第３端部と前記第２接続端子とが接続されており、
   前記第２ビア電極の前記他方の面側の第４端部と前記第２パターンとが接続されており、
   平面視で前記第２パターンと前記励振電極とが重なっていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
5. 前記第２パターンは、銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種、または銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種を主成分とする合金、または窒化アルミニウム、または炭化シリコンで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電子部品。
6. 前記第１パターンは、銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種、または銅、金、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデンのいずれか一種を主成分とする合金、または窒化アルミニウム、または炭化シリコンで構成されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の電子部品。
7. 前記基板は、少なくとも前記振動片を囲む側壁を有し、
   前記基板、前記側壁、及び蓋体により囲まれた空間に前記振動片が配置され、
   前記振動片が配置されている空間の雰囲気は水素、及びヘリウムのうち少なくとも１つの気体を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子部品。
8. 前記電子素子は、感温素子であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子部品。
9. 前記電子素子は、さらに、前記振動片を発振させる回路を備えていることを特徴とする請求項８に記載の電子部品。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子部品を備えていることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子部品を備えていることを特徴とする移動体。

Images