WO2023127730A1 - 圧電デバイス - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
Definitions
- the present disclosure relates to piezoelectric devices.
- Piezoelectric devices such as crystal oscillators and crystal oscillators are known (see, for example, the following patent documents).
- a piezoelectric device has a piezoelectric element and a package holding the piezoelectric element.
- the piezoelectric element has a piezoelectric body (such as a crystal blank), two excitation electrodes overlapping the piezoelectric body, and two extraction electrodes extracted from the two excitation electrodes.
- the two lead electrodes contribute to the mounting of the piezoelectric element on the package, for example, by being joined to pads of the package with a conductive joining material.
- thermosensitive element such as a thermistor
- the temperature detected by the thermosensitive element is used, for example, to compensate for changes in the characteristics of the piezoelectric element caused by temperature changes.
- the temperature sensing element is mounted on the package.
- the package has a first recess and a second recess that opens on the side opposite to the first recess.
- the piezoelectric element is accommodated in the first recess and mounted on the bottom surface of the first recess.
- the first recess is closed and hermetically sealed by the lid.
- the temperature sensing element is a chip-type component, is housed in the second recess, and is mounted on the bottom surface of the second recess. Specifically, the two terminals of the temperature sensing element and the two pads located on the bottom surface of the second recess are joined with a conductive joining material.
- a piezoelectric device includes a piezoelectric element, a mounting substrate, and a temperature-sensitive element.
- the mounting substrate has a recess that is hermetically sealed.
- the piezoelectric element is mounted on the bottom surface of the recess.
- the temperature sensing element has a portion located closer to the upper end of the recess than the piezoelectric element.
- FIG. 1 is an exploded perspective view showing a crystal oscillator according to a first embodiment
- FIG. 2 is another exploded perspective view showing the crystal oscillator of FIG. 1
- FIG. 10 is a plan view showing another example of the external electrodes of the thermosensitive element
- FIG. 10 is a plan view showing still another example of the external electrodes of the thermosensitive element
- Sectional drawing which shows the other example which concerns on the position of a thermosensor Sectional drawing which shows the other example which concerns on the position of a thermosensor.
- Sectional drawing which shows the other example which concerns on the position of a thermosensor Sectional drawing which shows the other example which concerns on the position of a thermosensor.
- the perspective view which shows the other example which concerns on the shape of a thermosensor.
- FIG. 11 is an exploded perspective view showing a crystal resonator according to a fourth embodiment; 10 is another exploded perspective view showing the crystal unit of FIG. 9; FIG. Sectional drawing in the XI-XI line of FIG. FIG. 10 is a plan view showing another example of the element terminals of the thermosensitive element; FIG. 10 is a plan view showing still another example of the element terminals of the thermosensitive element; FIG. 10 is a plan view showing still another example of the element terminals of the thermosensitive element; Sectional drawing which shows the other example which concerns on the shape of a thermosensor.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of fixing the temperature-sensitive element and the mounting substrate;
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another example of fixing the temperature-sensitive element and the mounting substrate;
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another example of fixing the temperature-sensitive element and the mounting substrate;
- FIG. 3 is a perspective view showing a specific example of wiring in a package;
- FIG. 4 is a perspective view showing another specific example of wiring in a package;
- FIG. 10 is a plan view showing still another specific example of wiring in the package;
- 1A and 1B are schematic diagrams showing an example of use of a crystal oscillator according to an embodiment;
- a Cartesian coordinate system D1-D2-D3 may be attached to the drawings. Any direction of the piezoelectric device according to the embodiment may be the vertical direction or the horizontal direction. However, for the sake of convenience, the +D3 side is sometimes referred to as the upper side. In addition, planar view or planar perspective refers to viewing parallel to the D3 direction unless otherwise specified.
- a “side” as a term for an edge of a planar shape generally refers to an edge of a polygon (in other words, a straight line). edges (eg, edges that may be curvilinear). Similarly, “long sides” and “short sides” generally refer to the sides of a rectangle, but in the description of the embodiments, for convenience, shapes that do not have to be rectangles (however, shapes that can be considered four edges) It may be used for the edge or edge-like part of the "Parallel” usually refers to a relationship in which the distance between straight lines is constant, but in the description of the embodiment, for convenience, it is used for a relationship in which the distance between lines (for example, curves) that do not have to be straight lines is constant. There is A rectangle or a rectangular shape does not have to be strictly a square or a narrowly defined rectangle, such as having chamfered corners, unless otherwise specified. The same applies to polygons other than rectangles.
- FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a crystal oscillator 1 (hereinafter, the word “crystal” may be omitted) according to an embodiment (more specifically, a first embodiment).
- FIG. 2 is an exploded perspective view of the crystal resonator 1 viewed from the opposite side of FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III--III in FIG.
- the vibrator 1 is, for example, a surface-mounted chip-type electronic component.
- the shape of the vibrator 1 is generally a thin rectangular parallelepiped as a whole (the dimension in the D3 direction is smaller than the dimension in the D1 and D2 directions).
- Four layers of terminals 3 are provided at the four corners of the lower surface of the rectangular parallelepiped.
- the vibrator 1 is fixed to the circuit board 53 by joining the four terminals 3 and pads (not shown) of the circuit board 53 (see FIG. 19 to be described later) with a conductive joining material (for example, solder). and electrically connected (i.e., mounted).
- the vibrator 1 has a crystal element 5, a temperature sensing element 7 (Figs. 2 and 3), and a package 9 (reference numeral is Fig. 3) that holds these elements (5 and 7).
- the crystal element 5 vibrates, for example, by applying an AC voltage through two of the four terminals 3 .
- This oscillation is used, for example, to generate an oscillating signal in which the strength of the signal (eg voltage or current) oscillates at a constant frequency.
- the frequency of the oscillation signal is arbitrary.
- the temperature sensing element 7 outputs a signal corresponding to temperature through the other two of the four terminals 3 . This signal is used, for example, to compensate for changes in the characteristics of the crystal element 5 due to temperature changes.
- the package 9 constitutes the outer shell of the vibrator 1 and has the terminals 3 described above. Also, the package 9 has, for example, a mounting substrate 11 having a recess R1 and a lid 13 closing the recess R1. Crystal element 5 is housed in recess R1. A closed space (airtightly sealed space) is formed by closing the top opening of the recess R1 with the lid 13, and the crystal element 5 is sealed. The closed space is evacuated or filled with an appropriate gas (for example, nitrogen). Further, the mounting substrate 11 has the above-described four terminals 3 on its lower surface. Crystal element 5 is mounted on the bottom surface of recess R1. Thereby, the crystal element 5 is electrically connected to the two terminals 3 .
- a mounting substrate 11 having a recess R1 and a lid 13 closing the recess R1. Crystal element 5 is housed in recess R1. A closed space (airtightly sealed space) is formed by closing the top opening of the recess R1 with the lid 13, and the crystal element 5 is sealed
- the temperature sensing element 7 has a portion located between the crystal element 5 and the lid 13 .
- the temperature sensing element 7 has a portion positioned closer to the upper end of the recess R1 than the crystal element 5 is.
- the temperature sensing element 7 is composed of a film element (for example, a thin film thermistor) overlapping the lower surface of the lid 13 (the lower surface 13b of the lid). 5 and the lid 13 .
- the electrical connection between the temperature sensing element 7 and the two terminals 3 is realized, for example, by connecting the temperature sensing element 7 and the mounting substrate 11 around the upper opening of the recess R1.
- the package 9 is mounted on the circuit board 53 (FIG. 19) by the terminals 3 located on its lower surface. Therefore, the heat of other devices mounted on the circuit board 53 is easily transferred from the lower surface side of the package 9 through the circuit board 53 .
- the temperature sensing element 7 is located on the bottom side of the recess R1 with respect to the crystal element 5 or is located on the bottom surface of the package 9, the measured temperature is excessively affected by external heat. As a result, the measured temperature may deviate from the temperature of the crystal element 5 .
- the temperature sensing element 7 By locating the temperature sensing element 7 on the side of the lid 13 with respect to the crystal element 5 as in the present embodiment, it is possible to reduce the probability of occurrence of the phenomenon described above.
- the temperature sensing element (7, etc.) has a portion positioned closer to the upper end of the recess R1 than the crystal element 5.
- the temperature sensing element 7 is composed of a film element overlapping the lower surface of the lid 13.
- the temperature sensitive element 207 or 407 is a chip-side element.
- the temperature sensitive element 207 is mounted on the lower surface of the lid 13 .
- the temperature sensing element 207 is mounted on the wall of the recess R1.
- the temperature sensing element 407 is used as a lid for hermetically sealing the recess R1.
- First Embodiment 1.1. Crystal element 1.2. Package (excluding the part related to the temperature sensor) 1.2.1. Insulating substrate 1.2.2. Mounting base conductor (excluding those related to the bonding between the mounting base and lid) 1.2.3. Bonding material 1.2.4. Lid 1.2.5. Bonding between Mounting Substrate and Lid 1.3. Temperature sensing element (including the part related to the temperature sensing element of the package) 1.3.1. Outline of configuration of temperature sensing element 1.3.2. Correspondence between configuration of thermosensor and drawing 1.3.3. Position, shape and size of temperature sensitive element 1.3.4. Position, shape and dimensions of external electrodes 1.3.5.
- Part related to temperature sensing element of package 1.4 Another example according to the first embodiment 1.4.1. Another example of external electrodes (FIGS. 4A and 4B) 1.4.2. Other examples of temperature sensitive film (Figs. 5A to 5C and 6) 1.5. Summary of the first embodiment2. Second Embodiment 3. Third Embodiment 4. Fourth Embodiment 4.1. Crystal oscillator 4.2. Another example according to the fourth embodiment 4.2.1. Other examples of connection electrodes 4.2.2. Another example of element main body 4.3. Summary of the fourth embodiment5. Specific example of wiring in a package6. Usage examples of crystal oscillators
- the crystal element 5 includes, for example, a crystal blank 15 (in other words, a piezoelectric body) and two or more (one pair in the illustrated example) conductor patterns 17 (first conductor pattern 17A in the illustrated example) overlapping the crystal blank 15. and the second conductor pattern 17B). A voltage is applied to the crystal blank 15 by the pair of conductor patterns 17 to vibrate the crystal blank 15 . Thereby, the crystal element 5 exhibits the functions described above.
- the specific configuration of the crystal element 5 may be various.
- the crystal element 5 may have various known configurations.
- the crystal blank 15 may have inclined surfaces (from another point of view, crystal planes) on its side surfaces or the like due to the crystal's anisotropy with respect to etching, in a mode produced by etching.
- the presence of such inclined surfaces is basically ignored.
- the explanation may ignore the inclined surface as long as it does not lack rationality or cause contradiction, or the inclined surface may be taken into consideration.
- the length may be the length of the upper surface or the lower surface of the crystal blank 15 (the length excluding the crystal surface), or the maximum length in planar see-through. length (length considering the crystal plane).
- the crystal element 5 is a so-called AT-cut crystal element.
- the crystal blank 15 has a substantially plate-like shape.
- the pair of conductor patterns 17 includes a pair of excitation electrodes 19 and a pair of excitation electrodes 19 overlapping both main surfaces (the widest surface of the plate shape; the front and back of the plate shape) of the plate-shaped crystal blank 15 . 19 and a pair of extraction electrodes 21 .
- a pair of excitation electrodes 19 contribute to applying voltage to the crystal blank 15 .
- so-called thickness-shear vibration occurs when an AC voltage is applied to the crystal blank 15 .
- a pair of extraction electrodes 21 contributes to the mounting of the crystal element 5 . More specifically, in the illustrated example, a pair of extraction electrodes 21 and a pair of pads 25, which will be described later, are bonded by a pair of bonding materials 29 (FIG. 3), so that the crystal element 5 is integrated into the package 9. is electrically connected to and fixed to, and cantilevered.
- crystal elements other than the illustrated examples include the following.
- a tuning fork type element that utilizes bending vibration.
- a CT-cut or DT-cut element that utilizes contour shear vibration.
- Elements with cut angles other than AT cut (for example, BT cut) that utilize thickness-shear vibration.
- Such an element also has, for example, a piezoelectric body (for example, crystal), two or more excitation electrodes that excite the piezoelectric body, and two or more extraction electrodes that are extracted from the two or more excitation electrodes. ing.
- the piezoelectric layer may overlap a layer made of another material.
- a plate-like crystal blank 15, a pair of excitation electrodes 19 overlapping both main surfaces of the crystal blank 15, and a pair of extraction electrodes 21 extracted from the pair of excitation electrodes 19 are provided.
- the excitation electrode 19 and the extraction electrode 21 may be appropriately set.
- the shape of the crystal blank 15, the excitation electrode 19, and the extraction electrode 21 may be such that either of both surfaces of the crystal element 5 may be the mounting side (-D3 side). It does not have to be (example shown).
- the crystal element 5 may be configured to be approximately 180° rotationally symmetrical with respect to a center line (not shown) extending in the D1 direction (longitudinal direction of the crystal element 5 in the illustrated example). It does not have to be (example shown).
- the planar shape of the crystal blank 15 may be a rectangular shape (illustrated example), a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape other than a rectangular shape. Further, the planar shape of the crystal blank 15 may be a shape in which any number of sides of a polygon (for example, 1 side, 2 sides, 3 sides or 4 sides of a rectangle) are curved outward. Further, the planar shape of the crystal blank 15 may be a shape having a protrusion or a notch in part.
- the planar shape of the crystal blank 15 may be a shape having the D1 direction as a longitudinal direction (a shape in which the maximum length in the D1 direction is longer than the maximum length in the D2 direction), or such a distinction may be made. It may be a shape that cannot be formed.
- the thickness of the crystal blank 15 may be constant (the example shown in the figure) or may not be constant. As an example of the latter, although not shown, the following can be mentioned.
- a bevel type that becomes thinner as it approaches the outer edge in the outer peripheral part.
- the planar shape of the excitation electrode 19 is similar to the planar shape of the crystal blank 15 (or the planar shape of the above-described mesa portion, reverse mesa portion, or vibrating portion; in this paragraph, the same applies hereinafter). It may have a shape (the example shown) or it may not have such a shape. As the former, for example, the planar shape of the crystal blank 15--the planar shape of the excitation electrode 19 can be rectangular--rectangular, circular--circular, or elliptical--elliptical.
- the planar shape of the crystal blank 15 and the planar shape of the excitation electrode 19 may be rectangular-circular, rectangular-elliptical, or elliptical-rectangular. Regardless of whether or not the planar shape of the excitation electrode 19 is similar to the planar shape of the crystal blank 15, the above description of the planar shape of the crystal blank 15 should be applied to the planar shape of the excitation electrode 19 as long as there is no contradiction. may be incorporated into
- each lead electrode 21 includes a wiring portion extending from the excitation electrode 19 and a pad connected to the excitation electrode 19 via the wiring portion, although no particular reference numeral is attached. It has a shaped terminal portion. The terminal portion is a portion that is joined to the pad 25 .
- the thickness of the crystal blank 15 is the frequency of the oscillation signal. It is a determining factor.
- f is the frequency (MHz)
- n is the order of vibration used
- t is the thickness.
- the crystal element 5 may use the fundamental wave mode or may use the overtone mode.
- the frequency of the oscillation signal is arbitrary
- the thickness of the crystal blank 15 is also arbitrary.
- the thickness of the crystal blank 15 may be 5 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more, 30 ⁇ m or more, or 50 ⁇ m or more, and may be 200 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, or 30 ⁇ m or less.
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the maximum thickness of the AT-cut crystal blank 15 may be the same as or different from the thickness that defines the frequency, as understood from the above description. In any case, the maximum thickness of crystal blank 15 is arbitrary.
- the maximum thickness of the AT-cut or other type of crystal blank (or crystal element) may be, for example, 30 ⁇ m or more, 50 ⁇ m or more, or 100 ⁇ m or more, and 300 ⁇ m or less, 200 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, or 50 ⁇ m or less. may be The above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the material of the conductor pattern 17 may be metal, for example.
- metals include nickel (Ni), chromium (Cr), titanium (Ti), gold (Au), silver (Ag), and alloys containing at least one of these as a main component.
- the conductor pattern 17 may be configured by one conductor layer made of a single material, or may be configured by laminating a plurality of conductor layers made of mutually different materials.
- the conductor pattern 17 may have, for example, the same material configuration over the entire area, or may have different material configurations depending on the area.
- the package 9 constitutes the outer shell of the vibrator 1, and its outer shape is generally a thin rectangular parallelepiped.
- the dimensions of the package 9 (oscillator 1) are arbitrary.
- the length in the longitudinal direction or the lateral direction (D1 direction or D2 direction) in plan view is 0.6 mm or more and 2.0 mm or less.
- the thickness (length in the D3 direction) is 0.2 mm or more and 1.5 mm or less.
- the package 9 has the mounting substrate 11 and the lid 13 as described above.
- the mounting substrate 11 has, for example, an insulating substrate 23 and various conductors positioned on the insulating substrate 23 .
- the various conductors are, for example, the terminals 3 already described, two pads 25 (FIGS. 1 and 3) on which the crystal element 5 is mounted, and a plurality of wirings 27 (FIG. 3) that contribute to electrical connections within the package 9. contains.
- the plurality of wirings 27 includes, for example, two wirings 27 connecting two pads 25 and two terminals 3 .
- the shape, size and material of the insulating substrate 23 are arbitrary.
- the insulating base 23 constitutes most of the mounting base 11, and its outer shape (the shape ignoring the concave portion R1) is generally a thin rectangular parallelepiped.
- the recess R1 opens to the upper surface of the insulating base 23 (the surface on the +D3 side).
- the corners of the insulating substrate 23 may be chamfered with flat or curved surfaces or may have recesses (castellations) in plan view.
- the insulating base 23 has the recess R1, it can be regarded as having the substrate portion 23a forming the bottom surface of the recess R1 and the frame portion 23b forming the wall portion of the recess R1.
- the insulating substrate 23 may be produced by laminating the substrate portion 23a and the frame portion 23b, or may be produced by a manufacturing method different from such a manufacturing method.
- the former for example, one layer (or two or more layers) of ceramic green sheets that will be the frame portion 23b is formed with an opening that will be the recess R1, and the ceramic green sheet with the opening and the one that will be the substrate portion 23a are combined.
- a method of laminating and firing a layer (or two or more layers) of ceramic green sheets can be used.
- the substrate portion 23a and the frame portion 23b are conceptually based on the shape of the insulating substrate 23 and/or the conductor layers in the insulating substrate 23. It may be for convenience.
- the substrate portion 23a is, for example, generally flat.
- the substrate portion 23a has a first substrate surface 23c and a second substrate surface 23d facing the opposite side, and both surfaces are planar and parallel to each other.
- the first substrate surface 23c constitutes the bottom surface of the recess R1.
- the second substrate surface 23 d constitutes the lower surface of the package 9 .
- the planar shape of the substrate portion 23a is, for example, a rectangular shape corresponding to the rectangular parallelepiped outer shape of the insulating base 23 . That is, the substrate portion 23a has a pair of long sides facing each other and a pair of short sides facing each other in plan view. Note that the length ratio between the long side and the short side is arbitrary.
- the thickness of the substrate portion 23a is also arbitrary.
- the frame portion 23b extends, for example, along the edge of the upper surface of the substrate portion 23a.
- the shape of the outer edge of the frame portion 23b in plan view is, for example, a shape that substantially matches the outer edge of the substrate portion 23a.
- the shape of the inner edge of the frame portion 23b (the shape of the recess R1 in plan view) is, for example, a rectangular shape having four sides generally parallel to the four sides of the outer edge of the frame portion 23b.
- the frame portion 23b has, for example, a constant thickness.
- the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the frame portion 23b are substantially parallel to the D3 direction, for example.
- the inner peripheral surface of the frame portion 23b may be inclined such that the diameter of the recess R1 increases upward (on the +D3 side).
- the shape and dimensions of the recess R1 in plan view referred to in the description of the embodiment are the upper surface of the recess R1 unless otherwise specified or contradictory. It may be the opening (the inner edge of the upper surface of the frame portion 23b (the upper surface of the frame portion 23e)) or the bottom surface of the recess R1.
- the thickness of the frame portion 23b (the depth of the recess R1) may be appropriately set according to the thickness of the crystal element 5 and the temperature sensing element 7, for example.
- the depth of the recess R1 (or the height from the first substrate surface 23c to the lid lower surface 13b; hereinafter the same applies in this paragraph) is the total thickness of the crystal element 5 and the temperature sensing element 7 (between the two).
- the thickness is not constant, it may be 1.2 times or more, 1.5 times or more, 2 times or more, or 3 times or more of the maximum thickness). It may be less than double, less than 3 times, or less than 2 times.
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the above lower limit and/or upper limit may be applied to the depth of the recess R1 in comparison with the thickness of the crystal element 5 alone.
- the width of the frame portion 23b (the length from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface) is arbitrary.
- a connection electrode 31 (FIGS. 1 and 3) electrically connected to the temperature sensing element 7 is provided on the top surface of the frame portion 23b (frame portion top surface 23e), as will be described in detail later. Therefore, the width of the frame portion 23b (and/or the frame portion upper surface 23e) may be increased compared to conventional packages. Also, the width may be the same size as the conventional one. In this case, for example, by narrowing the width of the sealing material 33 (reference numeral is shown in FIG. 3) that overlaps the frame upper surface 23e, a region for arranging the connection electrode 31 is secured on the frame upper surface 23e. you can
- the width of the frame portion 23b and/or the frame portion upper surface 23e is, for example, relative to the length in the longitudinal direction or the lateral direction of the substrate portion 23a. 1/20 or more, 1/10 or more, or 1/5 or more, or 1/3 or less, 1/4 or less, or 1/5 or less.
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the size of the concave portion R1 in plan view may be appropriately set in consideration of the size of the crystal element 5 in plan view, for example. If necessary, the size of the temperature sensing element 7 in plan view may be taken into consideration.
- the diameter of the recess R1 in the longitudinal direction (D1 direction) (if different depending on the position in the height direction, for example, the maximum diameter) is larger than the longitudinal diameter (for example, the maximum diameter) of the crystal element 5. , 1.05 times or more, 1.1 times or more, 1.2 times or more, or 1.5 times or more, and may be 2 times or less, 1.5 times or less, or 1.3 times or less .
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the shape of the recess R1 in plan view may not be rectangular, unlike the illustrated example.
- the inner edge of the frame upper surface 23e may not be parallel to the outer edge.
- the frame upper surface 23e may have a convex portion inserted between the arm and another portion of the crystal element. Such a convex portion can contribute to, for example, securing an arrangement area for the connection electrode 31 connected to the temperature sensing element 7 .
- the material of the insulating substrate 23 (the substrate portion 23a and the frame portion 23b) is arbitrary, and may be ceramic, for example. Any specific type of ceramic may be used, and examples include aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics). Of course, the material of the insulating substrate 23 may be a material other than ceramics, or may be a composite material containing multiple types of materials.
- the mounting substrate 11 has four terminals 3, two pads 25 and wiring 27. As shown in FIG.
- the four terminals 3 are composed of, for example, layered (pad-shaped) conductors (for example, metal) that overlap the second substrate surface 23d of the substrate portion 23a.
- the position, shape and size of the terminal 3 are arbitrary.
- four terminals 3 are positioned at four corners of the second substrate surface 23d.
- each terminal 3 may or may not be separated from the two edges (long side and short side) of the second substrate surface 23d that intersect with each other in plan view. Good (illustrated example).
- whether or not they are positioned at the four corners may be rationally determined based on the dimensions of the substrate portion 23a, the dimensions of the terminals 3, the distance between the edges of the substrate portion 23a and the edges of the terminals 3, and the like. .
- the positional relationship between the two terminals 3 connected to the crystal element 5 and the two terminals 3 connected to the temperature sensing element 7 is arbitrary.
- the former two terminals 3 are located on one side (-D1 side) in the longitudinal direction of the substrate portion 23a, and the latter two terminals 3 are located on the other side (+D1 side) in the longitudinal direction of the substrate portion 23a. may be located.
- the former two terminals 3 may be positioned at a pair of diagonals, and the latter two terminals 3 may be positioned at another pair of diagonals.
- the two pads 25 are composed of, for example, layered (pad-like) conductors (eg, metal) overlapping the first substrate surface 23c of the substrate portion 23a.
- the position, shape and size of the pad 25 are arbitrary.
- the two pads 25 are positioned on one end side ( ⁇ D1 side) of the substrate portion 23a in the longitudinal direction from the center of the substrate portion 23a, and are arranged side by side in the lateral direction of the substrate portion 23a. More specifically, the two pads 25 are located at two corners located on one side in the longitudinal direction among the four corners of the bottom surface of the recess R1.
- each wire 27 may include any one of the following.
- a layered conductor located inside the insulating substrate 23 for example, the boundary between the substrate portion 23a and the frame portion 23b) and along (for example, parallel to) the D1-D2 plane (first substrate surface 23c).
- the layered conductors overlapping the side surfaces of the insulating substrate 23 include the layered conductors arranged on the inner surfaces of the castellations (recesses).
- the wirings 27 connecting the pads 25 and the terminals 3 illustrated in FIG. 3 are composed only of via conductors passing through the substrate portion 23a. Pads 25 and terminals 3 not shown in FIG. The wiring 27 may be the same. In addition, regardless of whether the two terminals 3 connected to the crystal element 5 are positioned in a pair of diagonals on the substrate portion 23a, the two wirings 27 connected to the crystal element 5 are arranged in a manner other than the illustrated one. I don't mind if it is.
- the conductor layer The upper or lower surface of the via conductor may be joined to the lower or upper end surface of the via conductor, the via conductor may penetrate the conductor layer, or such a distinction may not be possible.
- the expression may be based on the premise that the via conductor is bonded to the top surface or the bottom surface of the conductor layer in any aspect.
- the conductor layer (the terminal 3, the pad 25 and the wiring 27) may be composed of a single conductor layer made of a single material, or may be composed of a plurality of laminated conductor layers made of mutually different materials. may Also, the conductor layer may have a different material configuration depending on the region.
- the specific configuration of the via conductor may be various configurations.
- the via conductor may be solid (a form without a cavity inside) (the example shown in the figure) or may be hollow.
- the via conductors may be entirely made of the same material, or may be made of different materials inside and on the outer peripheral surface.
- the via conductor may be straight columnar, tapered, or have a flange at an appropriate position.
- the materials of the various conductors (conductor layers, via conductors, terminals 3, pads 25 and wirings 27) described above may be metals, for example.
- metals include nickel (Ni), tungsten (W), copper (Cu), aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), or at least one of these as a main component. alloys can be mentioned.
- a conductive bonding material 29 that bonds the crystal element 5 and the pad 25 is, for example, a conductive adhesive.
- the conductive adhesive has an insulating binder and a conductive filler (conductive powder) dispersed in the binder.
- the binder can be an organic material (eg, a resin, more particularly a thermosetting resin) or an inorganic material.
- the resin may be, for example, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a bismaleimide resin.
- the material of the conductive filler may be metal, for example.
- the metal may be, for example, aluminum, molybdenum, tungsten, platinum, palladium, silver, titanium, nickel or iron, or an alloy based on one or more of these.
- the lid body 13 is generally a plate-like member. Its planar shape is roughly the same as the planar shape of the frame portion 23b, that is, it is rectangular. From another point of view, the outer edge of the lid 13 extends along (for example, parallel to) the frame portion 23b. When viewed through a plane, the outer edge of the lid 13 is, for example, positioned entirely outside the inner edge of the frame portion 23b (more specifically, the upper surface of the frame portion 23e).
- part or all of the outer edge of the lid 13 may be aligned with the outer edge of the frame portion 23b (example shown), or may be positioned inside, It may be located outside.
- the thickness of the lid 13 (if the thickness is not constant, for example, minimum thickness, average thickness, or maximum thickness) is the thickness of the crystal element 5 (or crystal blank 15) (if the thickness is not constant, for example, , thickness, minimum thickness or maximum thickness in the region of the excitation electrode 19).
- the material of the lid 13 may be a conductive material (eg, metal), an insulating material, or a combination of both.
- the metal may be, for example, iron, nickel or cobalt, or an alloy based on at least one of these (eg Kovar).
- the description may be made on the premise that the material of the lid body 13 is metal.
- the insulating material may be an inorganic material (eg, ceramic) or an organic material (eg, resin).
- a sealing material 33 (reference numeral is shown in FIG. 3) is interposed between the mounting substrate 11 and the lid 13 to join them together. More specifically, the illustrated example shows the manner in which seam welding is performed.
- the encapsulant 33 has, for example, a first metal layer 35 overlying the upper surface of the frame portion 23b and a second metal layer 37 overlying the lower surface of the conductive lid 13. there is Then, in a state in which the first metal layer 35 and the second metal layer 37 are superimposed on each other, voltage and pressure are applied to these metal layers (in other words, by heating and pressurizing the metal layers, ) are welded together.
- a part or the whole of the sealing material 33 may be regarded as a part of the mounting substrate 11 or the lid body 13 .
- the first metal layer 35 may be regarded as part of the mounting substrate 11 .
- the second metal layer 37 may be regarded as part of the lid 13 .
- the sealing material 33 is mainly expressed as a separate member from the mounting substrate 11 and the lid 13 .
- the sealing material 33 may be expressed as part of the mounting substrate 11 or the lid body 13 (or a temperature sensing element 407 described later).
- the conductive lid 13 (and/or the sealing material 33 (the first metal layer 35 and/or the second metal layer 37), hereinafter the same in this paragraph) is applied with a reference potential, although not shown. may be connected via a wiring 27 to the terminal 3 connected to the terminal 3 .
- the terminal 3 to which the reference potential is applied may be, for example, one of the two terminals 3 connected to the temperature sensitive element 7 .
- At least a part of the path connecting the lid 13 and the terminal 3 and the path connecting the thermosensor 7 and the terminal 3 may be shared.
- the temperature sensing element 7 may be one that does not use the reference potential.
- the conductive cover 13 may, for example, be in an electrically floating state, or may be given a reference potential by adding a terminal 3 for reference potential (not shown).
- the material of the second metal layer 37 may be a brazing material
- the first metal layer 35 may be a material that improves the wettability of the second metal layer 37 .
- Specific materials in such embodiments are also arbitrary.
- the material of the second metal layer 37 may be silver solder or gold tin.
- the material of the first metal layer 35 may be, for example, a structure in which the surface of a layer made of tungsten or molybdenum is sequentially plated with nickel and gold.
- the seam welding here may be regarded as brazing.
- the sealing material 33 is not limited to metal (a conductive material from another point of view), and may be an insulating material. Such materials include, for example, glass. In other words, glass sealing may be performed. Specific types of glass include, for example, lead-based or lead-free low-melting glass. Lead-free systems include, for example, bismuth systems or tin systems. The glass transition temperature of the low-melting glass is, for example, 200° C. or higher and 500° C. or lower.
- the second metal layer 37 may not be a brazing material.
- the bonding between the first metal layer 35 and the second metal layer 37 may be diffusion bonding (in other words, metal-to-metal direct bonding).
- the mutually overlapping surfaces of the first metal layer 35 and the second metal layer 37 are subjected to a predetermined treatment (for example, polishing and/or activation treatment), and these metal layers are subjected to a temperature condition below the melting point. can be pressurized with Heating may or may not be applied, and unlike seam welding, energization is not essential.
- the brazing material may not be used.
- the metallic lid 13 may be directly welded to the first metal layer 35 .
- the second metal layer 37 may be made of a material different from the material (brazing material) exemplified above.
- the method of heating the conductive or insulating sealing material 33 may be various methods other than energization.
- the heating may be performed by placing the vibrator 1 in a furnace, by irradiating with ultrasonic waves, by irradiating with laser light, or by a combination of these. may be done.
- the shape and dimensions of the sealing material 33 (from another point of view, the first metal layer 35 and/or the second metal layer 37; hereinafter, the same applies in this paragraph and the following paragraph unless otherwise specified)
- the overlapping region with the frame upper surface 23e is set to have a frame shape (annular shape) when seen through.
- the sealing material 33 has a shape and dimensions that can be accommodated in the frame upper surface 23e when viewed through the plane.
- the outer edge of the sealing material 33 matches the outer edge of the frame upper surface 23e.
- the outer edge of the sealing material 33 (from another point of view, the second metal layer 37) matches the outer edge of the lid lower surface 13b.
- part or all of the outer edge of the sealing material 33 may not match the outer edge of the frame upper surface 23e and/or the lid lower surface 13b.
- connection electrode 31 connected to the temperature sensing element 7 is provided on the upper surface 23e of the frame portion. Therefore, at least at the position where the connection electrode 31 is arranged, the sealing material 33 is separated from the inner edge of the frame upper surface 23e. From another point of view, for example, at least at the positions where the connection electrodes 31 are arranged, the width of the sealing material 33 (the length from the inner edge to the outer edge) is narrower than the width of the frame upper surface 23e. Except for the arrangement position of the connection electrode 31, the inner edge of the sealing material 33 may be separated from the inner edge of the frame upper surface 23e (example shown), or may coincide with the inner edge of the frame upper surface 23e. . In other words, the width of the sealing material 33 may be narrower than or equal to the width of the frame upper surface 23e except for the position where the connection electrode 31 is arranged.
- the sealing material 33 When the sealing material 33 is conductive, the sealing material 33 is, for example, separated from the two connection electrodes 31 (illustrated example). However, the sealing material 33 may be connected to one of the two connection electrodes 31 on the frame upper surface 23e (see FIG. 9 described later). In this case, one of the two connection electrodes 31 (from another point of view, one of the two external electrodes 7b of the temperature sensitive element 7) may be applied with a reference potential, for example. Also, the insulating sealing material 33 may be in contact with one or both of the two connection electrodes 31 .
- connection electrode 31 and a conductive sealing material 33 may be made of different materials. Alternatively, they may be integrally formed of the same material. In the latter aspect, one connection electrode 31 and first metal layer 35 may be indistinguishable from their thickness and planar shape. For example, the first metal layer 35 may overlap the entire length and width of one side of the upper surface 23e of the frame portion in plan see-through, and a partial region thereof may be used as one connection electrode 31 .
- the sealing material 33 may extend with a constant width over the entire circumference (example in the figure), or may extend while changing the width.
- the widths of the four sides are constant and the widths of the sides are different.
- the width of the sealing material 33 on the sides where the connection electrodes 31 are arranged may be narrower than the width of the sealing material 33 on the sides where the connection electrodes 31 are not arranged.
- the sealing material 33 extends while changing the width, for example, there is a mode in which the width changes on each side. More specifically, for example, there is a mode in which the width is narrowed only in the arrangement region of the connection electrode 31 and its periphery.
- the specific size of the width of the sealing material 33 is arbitrary.
- the width (for example, the minimum width) of the sealing material 33 is 1/10 or more, or 1/10 the width of the upper surface 23e of the frame portion (the width at the same position as the width of the sealing material 33 in the circumferential direction). It may be 5 or more, 1/3 or more, or 1/2 or more, and may be 4/5 or less, 3/4 or less, 2/3 or less, or 1/2 or less.
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction. Further, any of the above-described lower and/or upper limits regarding the width of the frame upper surface 23e and any of the above-described lower and/or upper limits regarding the width of the sealing material 33 may be combined.
- the thickness of the sealing material 33 is, for example, constant over its entire circumference.
- a specific value for the thickness of the sealing material 33 is arbitrary.
- the thickness of the sealing material 33 may be thinner than, equal to, or thicker than the thickness (minimum thickness or maximum thickness) of the crystal element 5 (or crystal blank 15).
- the thickness of the first metal layer 35 may be, for example, 10 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, or may be thicker than this range.
- the thickness of the second metal layer 37 may be, for example, 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, or may be thicker than this range.
- the temperature sensing element 7 is configured by a film-like element.
- the type of such a film-like temperature sensing element 7 (from another point of view, the principle of temperature detection) is arbitrary.
- the temperature sensitive element 7 may be a thermistor, a resistance temperature detector, a thermocouple or a diode.
- the specific configuration of various temperature sensors is also arbitrary. In the description of the embodiments, for the sake of convenience, an example in which the temperature sensing element 7 is a thermistor may be used without any particular notice.
- the temperature sensing element 7 is a film-like element and not a chip-type temperature sensing element.
- the temperature sensing element 7 is composed of one or more layers that overlap the film formation target (lid 13), while the chip type temperature sensing element is packaged with a bonding material (for example, bump).
- the absolute thickness of the temperature sensing element 7 or the thickness relative to the thickness of the lid 13 or the like does not necessarily have to be extremely thin.
- temperature sensing element 7 is a thermistor
- its specific configuration may be various.
- a thermistor has, as a basic component, a resistive film whose resistance value changes according to temperature.
- the material of the resistive film may be, for example, oxide (eg composite oxide) or nitride (eg composite nitride).
- the oxides or nitrides may include one or more of nickel (Ni), manganese (Mn), cobalt (Co), aluminum (Al), iron (Fe) and chromium (Cr).
- the resistive film may have, for example, only one layer of film made of a single material, or may have two or more layers of films made of different materials.
- the resistive film may have the same material configuration over its entirety in plan view, or may have different material configurations depending on the region.
- the resistive film may overlap the conductive or insulating lid lower surface 13b via an insulating film, or may directly overlap the insulating lid lower surface 13b.
- the insulating film has, for example, a resistivity higher than that of the resistive film.
- Any material may be used for the insulating film, and may be, for example, an inorganic material, an organic material, or a combination of the two.
- Inorganic materials include, for example, silicon dioxide ( SiO2 ) and silicon nitride ( Si3N4 ).
- Examples of organic materials include various resins (eg, epoxy-based resins and silicone-based resins).
- the insulating film may have, for example, only one layer of film made of a single material, or may have two or more layers of films made of different materials.
- the insulating film may have the same material configuration over its entirety in plan view, or may have different material configurations depending on the region.
- the resistive film may be exposed in the space formed by the package 9 (in another point of view, inside the recess R1), or may be covered with an insulating coating film.
- the coating film for example, has a resistivity higher than that of the resistive film.
- the coating film may, for example, contribute to protecting the resistive film or electrodes described below. Any material can be used for the coating film. For example, the description of the material of the insulating film in the previous paragraph may be applied to the coating film.
- a voltage may be applied to the resistive film by a pair of application electrodes appropriately arranged and shaped.
- a pair of application electrodes may be positioned at both ends of the resistive film in the longitudinal direction (or lateral direction) in plan view, and apply a voltage to the resistive film in the longitudinal direction (or lateral direction).
- at least the portion of the pair of application electrodes connected to the resistive film may overlap the lower surface of the resistive film (on the lid 13 side) or the upper surface of the resistive film.
- the pair of application electrodes may face each other across the resistive film in the thickness direction, and apply a voltage to the resistive film in the thickness direction.
- the pair of application electrodes may be a pair of comb-teeth electrodes that overlap the upper or lower surface of the resistive film and are in mesh with each other.
- the application electrode that does not overlap the upper surface of the resistive film (the surface on the side opposite to the lid 13), that portion is, for example, the electrically conductive or insulating lid lower surface 13b. (or another insulating film), or may directly overlap the lower surface 13b of the insulating lid.
- the conductive lid 13 can be used as an application electrode.
- the conductive cover 13 directly overlaps the application electrode, or indirectly overlaps the application electrode via another conductor layer, and can be used as wiring for applying voltage to the application electrode.
- the lid 13 may be expressed on the premise that it is not used as an application electrode or wiring.
- any material can be used for the applied electrode.
- at least part of the material of the application electrode may be the same as at least part of the material of the various conductors (3, 25, 27, 31 and 35, etc.) of the conductor pattern 17 and the mounting substrate 11, can be different.
- the explanations of the materials of the various conductors of the conductive pattern 17 and the mounting base 11 are the same as those of the materials of the application electrodes. It may be used for explanation. The same applies to materials for external electrodes 7b and relay conductors, which will be described later.
- the temperature sensitive element 7 may have various configurations (for example, resistive film, insulating film, coating film and application electrode). 2 and 3 (and other drawings) show the configuration of the temperature sensitive element 7 as follows.
- the temperature sensitive element 7 has a temperature sensitive film 7a and a pair of external electrodes 7b.
- a voltage is applied to the temperature-sensitive film 7a via, for example, a pair of external electrodes 7b.
- the temperature-sensitive film 7a outputs a signal having an intensity corresponding to the temperature from at least one of the pair of external electrodes 7b.
- the temperature-sensitive film 7a may have only a functional part (for example, a resistive film in the thermistor) that directly contributes to temperature detection, as can be understood from the above description of the thermistor as an example. , an insulating film, a coating film, an application electrode, and/or a relay conductor described in the next paragraph, which overlaps the functional portion.
- a functional part for example, a resistive film in the thermistor
- the external electrode 7b is part or all of the application electrode that directly applies a voltage to the resistive film (directly in contact with the resistive film), for example, in the case where the temperature sensing element 7 is a thermistor. It may be an electrode electrically connected to the application electrode. In the latter aspect, the external electrode 7b may be directly connected to the application electrode by partially overlapping the application electrode, for example, or may be connected to a relay conductor (for example, both the application electrode and the external electrode 7b). It may be indirectly connected to the application electrode via a different conductor layer).
- the pair of external electrodes 7b may be regarded as being shown entirely or partially in FIGS. 1 and 2.
- the part may be, for example, the part of the pair of external electrodes 7b covered with the coating film that is exposed from the coating film.
- a portion of the pair of external electrodes 7b that contributes to connection with the package 9 is extracted (other portions of the pair of external electrodes 7b are also exposed, but are not shown in the drawings). omitted) may be taken to be shown.
- the temperature sensing element 7 includes, as described above, a pair of applying voltages overlapping the functional portion on both sides of a predetermined direction (for example, the direction in which the functional portion (resistive film) extends) in plan view. It may have electrodes.
- the pair of external electrodes 7b illustrated in FIG. It may be a pair of terminals connected directly or indirectly.
- the temperature sensing element 7 may have a pair of application electrodes sandwiching the resistive film in the thickness direction, as described above.
- the pair of external electrodes 7b illustrated in FIG. It may be a pair of terminals that are indirectly connected.
- the pair of external electrodes 7b may be the end of one application electrode in plan view and the end of the other application electrode in plan view.
- the temperature sensing element 7 may have a pair of comb-teeth electrodes as a pair of application electrodes, as described above.
- a pair of external electrodes 7b illustrated in FIG. 2 may be a part (exposed portion or extracted portion) of a pair of conductor patterns including a pair of comb-teeth electrodes, or a pair of comb-teeth electrodes. It may be a pair of terminals connected directly or indirectly to the electrodes. More specifically, the pair of comb-teeth electrodes may have, for example, a pair of busbars facing each other and a plurality of electrode fingers extending from each busbar to the other busbar. A portion of the pair of conductor patterns may be, for example, a portion extending from the pair of busbars. Also, the pair of terminals may be directly or indirectly connected to, for example, a pair of bus bars.
- the relationship between the shape of the temperature sensing element 7 and the arrangement of one pair (or two or more pairs) of comb-teeth electrodes is arbitrary.
- a pair of comb-tooth electrodes may be arranged such that a pair of bus bars extend in the longitudinal direction and a plurality of electrode fingers extend in the lateral direction.
- each first shape may be provided with a pair of comb-teeth electrodes.
- the position (position on the lid 13; hereinafter, unless otherwise specified), shape and size of the temperature sensing element 7 are arbitrary.
- the description of the position, shape, and dimensions of the temperature sensing element 7 may be incorporated into the position, shape, and dimensions of the temperature sensing film 7a as long as there is no contradiction.
- the position, shape and dimensions of the temperature sensitive film 7a are the position, shape and dimensions of the functional portion when the temperature sensitive film 7a consists only of a functional portion (resistive film in the thermistor).
- the temperature-sensitive film 7a includes other portions (insulating film, coating film, application electrode and/or relay conductor), the overall position, shape and dimensions of the functional portion and other portions are .
- the temperature sensing element 7 may be located in any region of the lid lower surface 13b.
- the temperature sensing element 7 may be accommodated in the recess R1 (inside the frame upper surface 23e from another point of view) (examples in FIGS. 2 and 3), or may be located outside the recess R1. (Example of FIG. 6 to be described later), or may extend over the recess R1 and its outer side.
- the temperature sensing element 7 may or may not have a portion that overlaps the recess R1, and may or may not have a portion that overlaps the outside of the recess R1. It may or may not have From another point of view, the temperature sensing element 7 may be in contact with the sealed space defined by the recess R1, or may not be in contact at all or substantially.
- the temperature sensing element 7 may or may not overlap the geometric center of the recess R1.
- the geometric center of the temperature sensing element 7 may substantially coincide with the geometric center of the recess R1, They do not have to match. For example, when the distance between the geometric centers is 1 ⁇ 5 or less of the minimum diameter of the recess R1, both may be considered to match.
- the extent of the overlap is arbitrary.
- the area where the temperature sensing element 7 overlaps the recess R1 is 1/5 or more, 1/3 or more, 1/2 or more, 2/3 or more, 4/5 or more of the area of the recess R1. It may be 1 times or less, 4/5 or less, 2/3 or less, 1/2 or less, 1/3 or less, or 1/5 or less.
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the temperature sensing element 7 may overlap the entire recess R1.
- the lower limit and/or upper limit in this paragraph means that the temperature sensing element is greater than the length (for example, the maximum length) of the recess R1 in any direction (for example, the longitudinal direction or the lateral direction) of the recess R1 in planar perspective. 7 may be incorporated for overlapping lengths (eg maximum length).
- the explanation of the position and size of the temperature sensing element 7 in comparison with the recess R1 are as follows:
- the term "recess R1" may be replaced with the term “crystal element 5" or the term “excitation electrode 19" to explain the position and size of the temperature sensing element 7 in comparison with the crystal element 5 or the excitation electrode 19.
- the temperature sensing element 7 generally overlaps the entire recess R1 in planar see-through. That is, in planar see-through, the temperature sensing element 7 (more specifically, the temperature sensing film 7a) has the same shape and dimensions as the recess R1. Therefore, the above description regarding the shape and size of the concave portion R1 in plan view may be applied to the planar shape of the temperature-sensitive film 7a.
- the temperature sensing element 7 overlaps the recess R1 as a whole when viewed through the plane, it also overlaps the entire crystal element 5 and the excitation electrode 19 .
- the geometric center of the temperature sensing element 7 generally matches or is relatively close to the geometric center of the recess R1, the crystal element 5, and the excitation electrode 19 .
- the shape and dimensions of the temperature sensing element 7 may be different from the shape and dimensions of the recess R1 in planar see-through.
- the temperature sensing element 7 may have a rectangular shape that is smaller than the concave portion R1 when viewed through the plane.
- the longitudinal direction of the rectangle may be the same as either the longitudinal direction or the lateral direction of the recess R1.
- the rectangle may be a square.
- the temperature-sensitive film 7a may be separated from the frame upper surface 23e over the entire circumference.
- the shape of the temperature sensing element 7 may be a shape other than a rectangle, regardless of whether it is the same as the shape of the recess R1.
- Shapes other than rectangular include, for example, circular, elliptical, and polygonal shapes other than rectangular. These shapes can be said to be shapes like boundary lines of a convex set in mathematics.
- the shape of the temperature sensing element 7 may be a shape such as an L-shape or a U-shape that deviates from the boundary line of the convex set.
- the temperature sensing element 7 may have a substantially constant thickness over its entire area, or may have a plurality of areas with different thicknesses.
- the upper surface of the temperature sensing element 7 may be, for example, flat, curved, or uneven.
- a shape having unevenness includes a shape having a plurality of planes with different heights. Such a shape includes, for example, a shape in which the presence or absence of the resistive film and/or the relay conductor appears on the upper surface of the coating film that covers them.
- the specific thickness of the temperature sensing element 7 is arbitrary.
- the maximum thickness or average thickness of the temperature sensitive element 7 is 1/300 or more, 1/200 or more, or 1/100 or more of the minimum thickness, average thickness or maximum thickness of the crystal blank 15. 1/50 or more, 1/30 or more, 1/10 or more, 1/5 or more, or 1/2 or more, and 2 times or less, 1 time or less, 1/5 or less, 1/10 or less, or 1 /100 or less.
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the thickness of the temperature sensing element 7 may be, for example, 0.05 ⁇ m or more, 0.1 ⁇ m or more, 1 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, or 10 ⁇ m or more, and may be 100 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less. .
- the above lower limit and upper limit may be combined arbitrarily so as not to cause contradiction.
- the value of the first distance (for example, the shortest distance or average distance) between the temperature sensing element 7 and the crystal element 5 is arbitrary.
- the first distance may be smaller than or equal to the thickness of the crystal element 5 or the distance (for example, the shortest distance or the average distance) between the crystal element 5 and the bottom surface of the recess R1, It can be big.
- the crystal element is not limited to a plate-shaped one, and may be of various types such as a tuning fork type.
- the position, shape, and dimensions of the thermosensitive element may be set so as to face a specific portion of the crystal element.
- the temperature sensing element in a mode in which the crystal element has a base and vibrating arms extending from the base, the temperature sensing element has an elongated shape facing the vibrating arms and not facing the base.
- the pair of external electrodes 7b are positioned, for example, in a region of the lid 13 that overlaps with the frame upper surface 23e when seen from above.
- the pair of external electrodes 7b and the pair of connection electrodes 31 positioned on the top surface 23e of the frame face each other and are connected to each other with the lid 13 covering the recess R1.
- the pair of external electrodes 7b may be located in any region within the frame upper surface 23e.
- each external electrode 7b may be accommodated on one of the four sides of the frame upper surface 23e (example shown), or may extend over two or more sides. It should be noted that in the following description, one external electrode 7b may be considered to be contained on one side unless otherwise specified or contradictory.
- one external electrode 7b may be positioned on either the long side or the short side of the four sides of the frame upper surface 23e.
- the two external electrodes 7b may be positioned on the same side (example in FIG. 2), or may be positioned on two different sides (see FIGS. 4A and 4B described later).
- the two sides different from each other may be two sides facing each other or two sides crossing each other.
- one external electrode 7b that fits in one side of the frame upper surface 23e may be located in any region in the length direction of one side.
- one external electrode 7b may be located on the entire side (see FIG. 4B to be described later) or may be located on a part of one side (examples of FIG. 2 and FIG. 4A to be described later).
- one external electrode 7b may be located on the end side of one side (example shown) or may be located on the center side of one side.
- the pair of external electrodes 7b When viewed through a plane, the pair of external electrodes 7b are located inside, for example, the sealing material 33 (from another point of view, the second metal layer 37). More specifically, for example, the pair of external electrodes 7b are separated from, for example, the conductive encapsulant 33 (from another point of view, the first metal layer 35 and/or the second metal layer 37). example). However, one of the pair of external electrodes 7b may be connected to the conductive sealing material 33 on the lid lower surface 13b (frame upper surface 23e). In this case, the one external electrode 7b may be applied with a reference potential, for example. Also, one or both of the pair of external electrodes 7b may be in contact with or not in contact with the insulating sealing material 33 .
- both may be made of different materials, or may be made of the same material. may be formed intentionally.
- one external electrode 7b and the second metal layer 37 may be indistinguishable from their thickness and planar shape.
- the second metal layer 37 may have a width extending over the entire length and width of one side of the frame upper surface 23e in plan view, and a part of the area may be used as one external electrode 7b.
- the pair of external electrodes 7b can be arranged in any direction in the width direction (direction from the inner edge to the outer edge) within the frame upper surface 23e. may be located in the region of
- the pair of external electrodes 7b may be positioned inside the widthwise center of the frame upper surface 23e, may overlap with the widthwise center, or may overlap with the inner edge of the frame upper surface 23e. Alternatively, it may be spaced outward from the inner edge of the frame upper surface 23e.
- the external electrode 7b may have a portion located inside the inner edge of the frame upper surface 23e.
- the shape and dimensions of the external electrodes 7b in plan view are arbitrary.
- the planar shape of the external electrode 7b may be a rectangular shape positioned on one side of the frame upper surface 23e (example shown), or an approximately L shape along two of the four sides of the frame upper surface 23e. It may have a letter shape, or may have a substantially U shape along three of the four sides of the frame upper surface 23e.
- the shape of the external electrodes 7b located on one side is not limited to a rectangular shape, and may be other shapes (for example, a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape other than a rectangular shape).
- the length of one external electrode 7b with respect to the length of one side of the inner edge of the frame upper surface 23e may be less than 1/2 or may be 1/2 or more.
- the width of the external electrode 7b with respect to the width of the frame upper surface 23e may be less than 1/3 or may be 1/3 or more.
- the temperature-sensitive film 7a may have various structures.
- a relay conductor may be interposed between the application electrode that applies a voltage to the functional portion (resistive film in the thermistor) and the external electrode 7b to electrically connect the two.
- at least two of the application electrode, the relay conductor, and the external electrode 7b may be three-dimensionally crossed via an insulator, or two or more (for example, two or more layers) relays may be provided between the application electrode and the external electrode 7b.
- a conductor may intervene.
- the position, shape, and dimensions of the external electrode 7b may be any position, shape, and dimensions regardless of the position, shape, and dimensions of the temperature-sensitive film 7a (functional portion). .
- each external electrode 7b may or may not fit within the arrangement area of the temperature-sensitive film 7a (functional portion).
- the specific position of the external electrode 7b with respect to the temperature-sensitive film 7a in the former mode is also arbitrary.
- the external electrode 7b may be located in a region adjacent to the edge of the temperature-sensitive film 7a, or may be located in a region away from the edge of the temperature-sensitive film 7a (see FIG. 5A to be described later). reference).
- the external electrode 7b extends from a position overlapping the temperature-sensitive film 7a to an arbitrary position or is located in an arbitrary area.
- the temperature-sensitive film 7a may be connected to the temperature sensitive film 7a through a relay conductor.
- the temperature-sensitive film 7a may be located in a region (for example, a region overlapping with the crystal element 5 or the excitation electrode 19) inwardly away from the frame upper surface 23e in planar see-through.
- the two external electrodes 7b are located on the opposite side of the center of the package 9 in the longitudinal direction of the package 9 from the side on which the two pads 25 are located ( +D1 side). More specifically, the two external electrodes 7b are positioned together on the +D1 short side of the four sides of the frame upper surface 23e. In addition, the two external electrodes 7b are located apart from each other on both sides of the short side on the +D1 side in the direction in which the short side extends. Also, the two external electrodes 7b overlap the inner edge of the frame upper surface 23e.
- the thickness of the external electrode 7b is arbitrary. However, in the example of FIGS. 1 to 3, the connection electrode 31 and the external electrode 7b are joined to face each other between the planar lid lower surface 13b and the planar frame upper surface 23e.
- the thickness of the external electrode 7 b is less than the thickness of the sealing material 33 .
- the thickness of the external electrode 7b can be made equal to or greater than the thickness of the sealing material 33 by, for example, making the arrangement area of the connection electrode 31 lower than the arrangement area of the first metal layer 35 on the upper surface 23e of the frame portion. It is possible.
- the thickness of the external electrode 7b may be thinner than, equal to, or thicker than the thickness of the second metal layer 37 . Note that the description of the thickness of the external electrode 7b in this paragraph may be incorporated into the thickness of the connection electrode 31 .
- the term of the second metal layer 37 may be replaced with the term of the first metal layer 35 .
- the package 9 (mounting substrate 11) has connection electrodes 31 that are connected to the two external electrodes 7b.
- the connection electrode 31 and the external electrode 7b are joined to face each other.
- the connection electrodes 31 and the external electrodes 7b may substantially coincide with each other, or may overlap and be displaced from each other.
- the above description of the position, shape, and dimensions of the external electrode 7b in planar perspective may be applied to the position, shape, and dimension of the connection electrode 31 in planar perspective, as long as there is no contradiction.
- the two connection electrodes 31 are electrically connected to the two terminals 3 via the two wirings 27 .
- the wiring 27 may be of various configurations.
- the wirings 27 connecting the connection electrodes 31 and the terminals 3 illustrated in FIG. 3 are composed only of via conductors passing through the frame portion 23b and the substrate portion 23a. Wiring 27 that connects the connection electrodes 31 and the terminals 3, not shown in FIG. The same may be applied to In addition, regardless of whether the two terminals 3 connected to the two connection electrodes 31 are positioned at a pair of diagonals of the substrate portion 23a, the two wirings 27 connected to the two connection electrodes 31 are A mode other than that illustrated may be used.
- connection electrode 31 is also arbitrary.
- the material of the connection electrode 31 may be the same as the material of the various conductors (3, 25 and/or 27) of the package 9, or the material of the encapsulant 33 (eg the first metal layer 35). may be the same.
- the description of the materials of the various conductors of the package 9 and/or the material of the encapsulant 33 may be applied to the materials of the connection electrodes 31 .
- connection electrode 7b and the connection electrode 31 may be joined by a conductive joining material (not shown) interposed therebetween.
- the conductive bonding material may be a conductive adhesive or a metal material.
- the metal material may be solder (including lead-free solder; hereinafter the same) or brazing material.
- the external electrode 7b and the connection electrode 31 may be joined by metal-to-metal direct joining.
- the bonding method of the connection electrode 31 and the external electrode 7b may be the same as the bonding method of the first metal layer 35 and the second metal layer 37, or may be different.
- the bonding of the external electrodes 7b and the connection electrodes 31 may be performed, for example, before the sealing process of bonding the mounting base 11 and the lid body 13 with the sealing material 33 .
- the temperature of the external electrode 7b and the connection electrode 31 (and the bonding material when a bonding material is present) is, for example, less than the heat-resistant temperature of the conductive adhesive that bonds them together, or the metal material that connects them ( solder or brazing material, which may be the external electrode 7b itself and/or the connection electrode 31 itself; However, the metal material may be melted and bonded again.
- the bonding of the external electrodes 7b and the connection electrodes 31 may be performed simultaneously with the sealing step of bonding the mounting substrate 11 and the lid body 13 with the sealing material 33 .
- the conductive adhesive between the external electrode 7b and the connection electrode 31 may harden, or the metal material (the external electrode 7b and the connection electrode 31) between the external electrode 7b and the connection electrode 31 may be cured. (not bonded to at least one of the electrodes 31) may be melted.
- the external electrodes 7b formed integrally with the second metal layer 37 from the same material as that of the second metal layer 37 may be joined to the connection electrodes 31 in the sealing process.
- the temperatures of the external electrodes 7b and the connection electrodes 31 are set to, for example, less than the melting temperature of the metal material that connects them.
- the external electrode 7b and the connection electrode 31 may be heated by irradiation of ultrasonic waves or the like, or the lid 13 may be locally pressurized by an appropriate instrument.
- thermosensitive element 7A or 7B are plan views showing the lower surface 13b of the lid on which the thermosensitive element 7A or 7B according to another example is located.
- FIGS. 4A and 4B are diagrams showing examples different from the positions, shapes and dimensions of the external electrodes 7b illustrated in FIGS. 1 to 3.
- the position, shape and dimensions of the connection electrodes 31 connected to the external electrodes 7b according to other examples are substantially the same as the positions, shapes and dimensions of the external electrodes 7b according to other examples.
- the two external electrodes 7b are adjacent to two different edges (sides) of the rectangular temperature-sensitive film 7a (in other words, four edges). From another point of view, the two external electrodes 7b overlap two mutually different sides on the upper surface 23e of the rectangular frame (in other words, a shape that can be conceptualized as four segments (sides)) when viewed through the plane. . More specifically, the two external electrodes 7b are located on two short sides of the temperature sensitive film 7a or the upper surface 23e of the frame portion. In addition, the two external electrodes 7b are located on opposite sides in the direction in which the short sides extend (D2 direction).
- each of the external electrodes 7b is connected to two different sides (more specifically, two short side). However, each of the external electrodes 7b extends over most of the length of each side (the length of the frame upper surface 23e with reference to the inner peripheral side) (for example, 80% or more. In the illustrated example, the entire length).
- 5A to 5C are diagrams showing examples different from the positions, shapes and dimensions illustrated in FIGS. 1 to 3.
- FIGS. 5A to 5C take an example in which the two external electrodes 7b are positioned on the +D1 side of the frame upper surface 23e, as in the embodiment.
- the positions of the two external electrodes 7b are arbitrary, for example, the positions illustrated in FIGS. 4A and 4B, or similar positions. .
- the temperature sensing film 7a of the temperature sensing element 7C has a portion positioned outside the recess R1 when seen through the plane. More specifically, the temperature-sensitive film 7a overlaps the entire bottom surface 13b of the lid. Accordingly, the sealing material 33C of the package 9C is joined to the lower surface 13b of the lid through the temperature sensitive film 7a.
- the width of the portion is arbitrary.
- the area of the portion located outside the recess R1 (and/or the portion overlapping the frame upper surface 23e) is 1/5 or more, 1/3 or more of the area of the frame upper surface 23e. , 1/2 or more, 2/3 or more, 4/5 or more, or 1.
- the term "area” may be replaced with the term "length in the width direction of the frame upper surface 23e.”
- the term "recess R1" may be replaced with the term "crystal element 5.”
- the term “frame upper surface 23e” may be replaced with the term “area from the outer edge of the crystal element 5 to the inner or outer edge of the frame upper surface 23e.”
- the term recess R1 may be replaced with the term excitation electrode 19 .
- the term “frame upper surface 23e” is replaced with the term “region from the outer edge of the excitation electrode 19 to the outer edge of the crystal element 5" or the term "region from the outer edge of the excitation electrode 19 to the inner or outer edge of the frame upper surface 23e.” may be
- the sealing material 33C may be a conductive material (eg metal) or an insulating material (eg glass).
- the temperature-sensitive film 7a may have an insulating coating film between the functional portion (resistive film in the thermistor) and the sealing material 33C.
- the temperature sensitive film 7a may or may not have a coating film.
- encapsulant 33C is depicted as a single layer of material.
- the sealing material 33C may include the first metal layer 35 and the second metal layer 37 as in the embodiment.
- the temperature sensitive film 7a of the temperature sensitive element 7D has a portion located outside the concave portion R1 when viewed through the plane.
- the temperature sensing film 7a does not overlap the entire lid lower surface 13b, but partially overlaps the lid lower surface 13b. More specifically, the outer edge (for example, the entirety thereof) of the temperature-sensitive film 7a is located inside the outer edge of the lid lower surface 13b (from another point of view, the frame upper surface 23e).
- the bonding between the mounting substrate 11D and the lid 13 may be performed at the outer circumference of the temperature sensitive film 7a (thermosensitive element 7D) as in the embodiment (see FIG. 5B).
- Example it may be performed via the temperature-sensitive film 7a as in the example of FIG. 5A.
- the temperature sensing element 7D shown in FIG. 5B is also an example of a mode in which the thickness of the temperature sensing film 7a is thicker than the thickness of the sealing material 33.
- the frame upper surface 23e may have a region where the connection electrode 31 is arranged lower than a region where the sealing material 33 is arranged (may be located on the bottom side of the recess R1). . This reduces the possibility that the sealing performance of the recess R1 is lowered due to the thickness of the temperature-sensitive film 7a.
- connection electrode 31 may be made relatively higher by laminating ceramic green sheets, or the arrangement area of the connection electrode 31 may be made relatively higher by pressing. It may be lowered. Further, the region may be made relatively low by polishing, grinding, cutting, or laser processing the region where the connection electrode 31 is arranged.
- the temperature-sensitive film 7a of the temperature-sensitive element 7E substantially entirely overlaps the recess R1 when viewed from above, as in the embodiment.
- the temperature-sensitive film 7a is accommodated in a recess (reference numerals omitted) provided in the lower surface 13b of the lid.
- the thickness of the temperature-sensitive film 7a may be smaller than, equal to (the example shown in the figure), or larger than the depth of the concave portion of the lid lower surface 13b.
- the lid 13E and the mounting substrate 11 may be joined together in the same manner as in the embodiment or other examples, for example.
- the -D3 side surface of the temperature-sensitive film 7a is positioned on the +D3 side as compared to the embodiment.
- the possibility of lowering the arrangement area of the connection electrode 31 in the frame upper surface 23e than the arrangement area of the sealing material 33 is reduced.
- FIG. 6 is a perspective view showing a temperature sensitive element 7F according to another example.
- the planar shape of the temperature-sensitive film 7a may have various shapes, and is not limited to a rectangular shape or the like.
- the planar shape of the temperature sensing film 7a is frame-shaped (annular).
- the temperature-sensitive film 7a has a shape extending (for example, parallel) along one or more edges of the lid 13 (in another respect, one or more sides of the frame upper surface 23e).
- the shape extending along the edge need not necessarily be annular.
- the temperature-sensitive film 7a may be along only one side of the rectangular lid 13, may be along only two sides (may be L-shaped), or may be along three sides. It may be along only four sides (it may be U-shaped), or it may be along four sides but discontinued in the middle (it may be C-shaped).
- the temperature sensing film 7a of the temperature sensing element 7F may be regarded as having one or more segments (reference numerals omitted) extending along one or more edges of the lid 13.
- Each segment is generally rectangular.
- each segment extends with a constant width.
- each segment extends over substantially the entirety of one edge (for example, over 80% of the length).
- each segment may have a planar shape other than rectangular, may vary in width, and may have a length greater than the length of one edge. can be shorter.
- the shapes and dimensions of the multiple segments may be the same or different.
- the temperature-sensitive film 7a extending along one or more edges of the lid body 13 may or may not overlap the recess R1 in planar see-through.
- the temperature-sensitive film 7a does not overlap the recess R1 (or the overlap area is relatively small).
- the inner edge of the temperature-sensitive film 7a substantially coincides with the edge of the recess R1 in planar see-through.
- the temperature sensitive film 7a in FIG. 6 is an example of a mode having a portion positioned outside the recess R1 in planar see-through, as in the examples in FIGS. 5A and 5B.
- the area of the recess R1 that does not overlap with the temperature-sensitive film 7a has a size and a sensitivity.
- the width of the region where the hot film 7a and the recessed portion R1 overlap and the size of the region of the temperature sensitive film 7a that does not overlap with the recessed portion R1 (region outside the recessed portion R1) are arbitrary.
- the area of the region outside the recess R1 of the temperature sensitive film 7a is 1/2 or more, 2/3 or more, or 4/5 or more of the total area of the temperature sensitive film 7a. It can be 1x.
- the term “area” may be replaced with the term "width" of the temperature sensitive film 7a (segment). Further, for example, when viewed through a plane, the area of the region of the recess R1 surrounded by the temperature-sensitive film 7a is 1/2 or more, 2/3 or more, 4/5 or more of the entire area of the recess R1, or It can be 1x.
- the term “area” may be replaced with the term “length (eg, maximum length)" of the recess R1 in an arbitrary direction (eg, longitudinal direction or lateral direction) when viewed through the plane.
- the term “recess R1" may be replaced with the term "crystal element 5" or the term "excitation electrode 19.”
- the configuration of the temperature-sensitive film 7a may be various. This also applies to the temperature sensitive element 7F.
- the temperature-sensitive element 7 may be applied with a voltage at both ends in the extending direction of one or more segments (sides) included in the temperature-sensitive film 7a. may be applied, or a voltage may be applied by one or more pairs of comb-teeth electrodes.
- each segment may be provided with a pair of comb-shaped electrodes.
- the pair of comb-teeth electrodes may be arranged such that the pair of busbars extends in the longitudinal direction of the segment.
- the position, shape and dimensions of the two external electrodes 7b may be arbitrary as long as they have a portion that overlaps with the frame upper surface 23e in planar see-through.
- the two external electrodes 7b are positioned at a pair of diagonals of the rectangular frame-shaped temperature-sensitive film 7a.
- the shape is a square having the same length as the width of the segment (side) of the temperature sensitive film 7a.
- the two external electrodes 7b may be located in a region other than a pair of diagonals (see, for example, FIG. 2 or FIG. 4B), or may have a shape other than a square (for example, a rectangular shape other than a square or a circular shape). ).
- the temperature-sensitive film 7a extending along one or more edges of the lid 13 when viewed through the plane may overlap the sealing material 33 as in the example of FIG. 5A, or may overlap with the example of FIG. Similarly, it does not have to overlap with the sealing material 33 .
- FIG. 6 illustrates the former aspect. Here, for the sake of convenience, a mode in which the second metal layer 37 is positioned on the lid body 13 is shown.
- the sealing material 33 may be an insulating material (for example, glass), and may be positioned only on the mounting substrate 11 before the lid 13 and the mounting substrate 11 are joined. may
- the piezoelectric device (crystal oscillator 1 ) includes the piezoelectric element (crystal element 5 ), mounting base 11 , and temperature-sensitive element 7 .
- the mounting substrate 11 has a recess R1 that is hermetically sealed.
- a crystal element 5 is mounted on the bottom surface of the recess R1.
- the temperature sensing element 7 has a portion located closer to the upper end of the recess R1 (on the lid 13 side) than the crystal element 5 is.
- the probability that the temperature sensing element 7 is excessively affected by the heat from the bottom surface side of the recess R1 is reduced.
- the measured temperature is expected to follow the temperature of the crystal element 5 .
- the piezoelectric device (crystal oscillator 1) may have a lid 13 closing the recess R1.
- the temperature sensing element 407 also serves as a lid as in a fourth embodiment described later
- it is easy to secure the strength of the package 9 in addition, conventional knowledge about the temperature difference between the outside and inside of the package 9 can be used.
- the temperature sensing element 7 may have a temperature sensing film 7a overlapping the first surface (lid body bottom surface 13b) of the lid body 13 on the mounting substrate 11 side.
- the temperature sensing element 7 is fixed to the lid 13, after the crystal element 5 is mounted on the mounting substrate 11 and the temperature sensing element 7 is mounted on the mounting substrate (via the lid 13) Before fixing to 11, the crystal element 5 can be inspected through the mounting substrate 11, and the excitation electrode 19 can be shaved with a laser beam to adjust the frequency characteristics. Therefore, for example, even if the crystal element 5 and the mounting substrate 11 are determined to be defective by the above inspection, the temperature sensing element 7 is not wasted. Further, for example, the temperature sensing element 7 is not scraped by laser light.
- the temperature sensing element 7 and the lid 13 are separate, the temperature sensing element 7 is fixed to the mounting base 11 after the frequency is adjusted by laser light or the like, and the lid 13 is fixed to the mounting base 11.
- the frequency characteristics will change in both cases, and in turn, the change in the frequency characteristics may increase.
- both are fixed together, it is expected that changes in frequency characteristics will be reduced.
- productivity is improved.
- the temperature-sensitive element 7 has the temperature-sensitive film 7a, compared to a mode in which the temperature-sensitive element 7 is a chip type (such a mode is also included in the technology according to the present disclosure), It is easy to make the vibrator 1 thinner.
- the possibility of unintended contact of the mounting base 11 or the like with the side surface of the temperature sensing element 7 is reduced.
- the terminal 3 and the wiring 27 for applying the reference potential to both are common. easy to convert.
- the temperature-sensitive film 7a may have a portion that overlaps with the concave portion R1 (or the crystal element 5 or the excitation electrode 19) when viewed through the plane.
- the temperature-sensitive film 7a may overlap 1/3 or more, 1/2 or more, or all of the area of the concave portion R1 (or the crystal element 5 or the excitation electrode 19) when viewed through a plan view (FIGS. 1 to 5C reference).
- the temperature sensitive film 7a in a mode in which the temperature sensitive film 7a can detect the temperature of the crystal element 5 via the gas in the recess R1, the measured temperature can easily follow the temperature of the crystal element 5.
- the structure for example, the sealing material 33
- the structure of the temperature-sensitive film 7a avoidance of malicious interference is facilitated.
- the configuration of the temperature sensitive film 7a is simplified.
- the temperature-sensitive film 7a may have a portion positioned outside the concave portion R1 (or the crystal element 5 or the excitation electrode 19) when viewed through the plane.
- the temperature-sensitive film 7a may overlap 1/5 or more, 1/3 or more, 1/2 or more, or all of the area of the frame upper surface 23e when viewed through a plane (FIGS. 5A, 5B and 6). reference).
- the temperature of the crystal element 5 and the temperature of the temperature-sensitive film 7a through the frame portion 23b. temperature tends to be the same. As a result, the measured temperature easily follows the temperature of the crystal element 5 .
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing a crystal oscillator 201 according to the second embodiment. This figure corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.
- the temperature sensing element 7 is a film element
- the temperature sensing element 207 is a chip type element.
- the temperature sensing element 207 is mounted on the lid 13 with a conductive bonding material 41 .
- the temperature sensing element 207 is located closer to the lid 13 than the crystal element 5, as in the first embodiment. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. For example, the influence of heat from the circuit board 53 on which the vibrator 1 is mounted on the temperature sensing element 207 is reduced. Specifically, for example, it is as follows.
- the specific configuration of the temperature sensing element 207 is arbitrary.
- the temperature sensing element 207 may be of various principles such as a thermistor, a resistance temperature detector, a thermocouple, or a diode.
- the functional portion of the temperature sensing element 207 may be exposed to the outside (the space within the recess R1) or may be covered with a sealing portion.
- the material of the sealing portion is arbitrary, and may be an insulating material such as glass, ceramic, or resin, for example.
- the temperature sensing element 207 has an element body 207a and two element terminals 207b (only one is illustrated).
- the element body 207a may include at least a functional portion, and may further have a sealing portion that covers the functional portion.
- the shape of the element main body 207a may be, for example, generally a thin rectangular parallelepiped shape (more specifically, a plate shape in the illustrated example).
- the two element terminals 207b are located, for example, on the surface of the element main body 207a on the lid body 13 side (+D3 side).
- the element terminal 207b may be, for example, a layered conductor that overlaps the +D3 side surface of the element body 207a, and has at least a portion exposed on the +D3 side surface of the element body 207a. It may be a conductor (not necessarily a layered conductor).
- the element main body 207a (temperature sensing element 7) in planar perspective
- the description of the position, shape and dimensions of the temperature sensitive film 7a that fits inside the recess R1 in planar perspective is used unless there is a contradiction.
- the element body 207a may overlap the recess R1 (or the crystal element 5 or the excitation electrode 19) entirely or partially.
- the geometric center of the element body 207a may or may not coincide with the geometric center of the recess R1 (or the crystal element 5 or the excitation electrode 19).
- the thickness of the element body 207a and the position in the thickness direction (D3 direction) are arbitrary.
- the thickness of the element body 207a may be thinner than, equal to, or thicker than the thickness of the crystal element 5 (or crystal blank 15).
- the distance between the element main body 207a and the crystal element 5 and the distance between the element main body 207a and the lid 13 are each shorter than the distance between the crystal element 5 and the bottom surface (first substrate surface 23c) of the recess R1. It can be the same, it can be the same, it can be longer.
- the position, shape and dimensions of the element terminal 207b are arbitrary as long as the element terminal 207b and the lower surface 13b of the lid (more specifically, the area facing the recess R1) can be bonded by the bonding material 41.
- a general chip-type temperature sensing element has two element terminals at both ends in the longitudinal direction. The element terminal at each end overlaps only the lower surface (+D3 side surface here), or overlaps the entirety of each end (five surfaces excluding the other end).
- the element terminals 207b may be configured in such a manner.
- the two element terminals 207b are located on one side (+D1 side) of the element main body 207a in the longitudinal direction (the lateral direction is also possible) (the edge extending in the D2 direction. edge) and along (e.g. parallel to) that edge.
- the element main body 207a is supported in a cantilever manner by bonding two element terminals 207b to the lid lower surface 13b with two bonding materials 41 (only one is shown).
- the element terminal 207b has only a first portion overlapping the surface of the element main body 207a on the lid 13 side (+D3 side). In addition to the first portion, the element terminal 207b may have a portion overlapping other surfaces (+D1 side, +D2 side, ⁇ D2 side and/or ⁇ D3 side).
- the positions of the two element terminals 207b with respect to the mounting substrate 11 are arbitrary.
- the two element terminals 207b may be located at the ends of the recess R1 in a predetermined direction (eg, the longitudinal direction or the lateral direction) in plan perspective view, or may be relatively distant from the ends (eg, the above-mentioned center in a predetermined direction).
- the two element terminals 207b may be located at any two of the four corners, or may be located away from the four corners.
- the two element terminals 207b are located on the opposite side (+D1 side) to the side on which the extraction electrode 21 (pad 25) is located with respect to the geometric center of the recess R1 when viewed through the plane. More specifically, they are located at two corners on the +D1 side of the recess R1. Of course, unlike the illustrated example, the two element terminals 207b are located on the side ( ⁇ D1 side) where the extraction electrode 21 (pad 25) is located with respect to the geometric center of the recess R1 when viewed through the plane. Alternatively, they may be positioned at the two corners on the -D1 side of the recess R1.
- the package 209 is configured so that the temperature sensing element 207 can be mounted on the lower surface 13b of the lid. Its specific configuration is arbitrary. In the illustrated example, at least the lid lower surface 13b (for example, the entire lid 13) of the lid 13 is made of an insulating material. A conductor pattern 39 is superimposed on the lower surface 13b of the lid.
- the conductor pattern 39 has, although no particular reference numerals are attached, for example, a first portion to which the bonding material 41 is bonded, a second portion to which the connection electrode 31 is bonded, and a wiring portion that connects the two. you can
- the specific shape, size and material of the conductor pattern 39 are arbitrary.
- the material of the bonding material 41 is arbitrary.
- the material of the bonding material 41 may be the same material as that of the bonding material 29, or may be a different material.
- the bonding material 41 may be a conductive adhesive or solder.
- the connection between the conductor pattern 39 and the connection electrode 31 the description of the connection between the external electrode 7b and the connection electrode 31 may be used.
- the sealing material 33C shown in FIG. 5A is shown as the sealing material that joins the lid body 13 and the mounting substrate 11 together.
- the sealing material may be either a conductive material or an insulating material, and has a material on the mounting substrate 11 side and a material on the lid body 13 side (for example, the first metal layer 35 and the second metal layer 37). can be anything.
- the piezoelectric device (crystal oscillator 201) has the piezoelectric element (crystal element 5), the mounting substrate 11, and the temperature sensing element 207.
- the temperature sensing element 207 has a portion (entire temperature sensing element 207 in the illustrated example) positioned closer to the upper end of the recess R1 (closer to the lid 13) than the crystal element 5 is. Therefore, for example, as described above, the possibility that the temperature sensing element 207 is excessively affected by the heat from the bottom surface side of the recess R1 is reduced. As a result, the measured temperature is expected to follow the temperature of the crystal element 5 .
- the temperature sensing element 207 may be a chip-type element mounted on the surface of the lid 13 on the mounting substrate 11 side (lid lower surface 13b).
- the temperature-sensitive element 207 that is already in circulation as the vibrator 201 . Further, for example, in the same manner as the mode in which the film-shaped temperature-sensitive element 7 is held by the cover 13, the inspection is performed after the crystal element 5 is mounted on the mounting base 11 and before the cover 13 is joined to the mounting base 11. When the crystal element 5 and the mounting substrate 11 are determined to be defective by the above, the lid 13 and the temperature sensing element 207 are not wasted.
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing a crystal resonator 301 according to the third embodiment. This figure corresponds to FIG. 7 of the second embodiment.
- the chip-type temperature sensing element 207 is located closer to the lid 13 than the crystal element 5 is.
- the temperature sensing element 207 is mounted on the lid 13 in the second embodiment
- the temperature sensing element 207 is mounted on the wall portion (frame portion 23b) of the recess R1 in the third embodiment. ing. Specifically, for example, it is as follows.
- the mounting base 311 has a step on the wall of the recess R1.
- the frame portion 23b has a surface (reference numeral omitted) facing the lid 13 at a position lower than the upper surface to which the lid 13 is joined.
- a connection electrode 31 is located on this surface.
- the temperature sensing element 207 is mounted on the wall of the recess R1 by bonding the element terminal 207b and the connection electrode 31 with the bonding material 41. As shown in FIG.
- the frame portion 23b may be regarded as having a first frame portion 23ba overlapping with the substrate portion 23a and a second frame portion 23bb overlapping with the first frame portion 23ba.
- the width of the inner edge side of the second frame portion 23bb is reduced at least partially in the circumferential direction with respect to the first frame portion 23ba.
- the first frame portion 23ba and the second frame portion 23bb may be produced by overlapping each other, or may be manufactured by such a manufacturing method. It may be produced by a manufacturing method different from the method (for example, pressing).
- the position of the temperature sensitive film 7a that fits within the recess R1 in planar perspective is the same as in the second embodiment unless there is a contradiction.
- the description of shape and dimensions may be incorporated.
- the description in the second embodiment may be used for the thickness of the element body 207a and the position in the thickness direction (D3 direction).
- the description of the position, shape, and size of the external electrode 7b in plan view in the first embodiment may be used.
- the position of the inner edge of the upper surface of the first frame portion 23ba in planar see-through may be regarded as corresponding to the position of the inner edge of the upper surface of the frame portion 23e in the description of the first embodiment.
- the piezoelectric device (crystal oscillator 301) has the piezoelectric element (crystal element 5), the mounting substrate 311, and the temperature sensing element 207.
- the temperature sensing element 207 has a portion (entire temperature sensing element 207 in the illustrated example) positioned closer to the upper end of the recess R1 (closer to the lid 13) than the crystal element 5 is. Therefore, for example, as described above, the possibility that the temperature sensing element 207 is excessively affected by the heat from the bottom surface side of the recess R1 is reduced. As a result, the measured temperature is expected to follow the temperature of the crystal element 5 .
- the temperature sensing element 207 may be a chip-type element mounted on the wall portion (frame portion 23b) of the recess R1.
- the temperature sensing element 207 already in circulation can be used as the vibrator 201, as in the second embodiment.
- the configuration of the lid body 13 can be the same as the conventional one.
- FIG. 9 is an exploded perspective view showing the configuration of a crystal resonator 401 according to the fourth embodiment.
- FIG. 10 is an exploded perspective view of the crystal resonator 401 viewed from the opposite side of FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI of FIG. 9.
- FIG. 9 is an exploded perspective view showing the configuration of a crystal resonator 401 according to the fourth embodiment.
- FIG. 10 is an exploded perspective view of the crystal resonator 401 viewed from the opposite side of FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI of FIG. 9.
- the lid body is composed of a chip-type temperature sensing element 407 .
- the temperature sensitive element 407 is not held by the package 409 (reference numeral is shown in FIG. 11), but forms part of the package 409 .
- the package 409 has the mounting base 11Z and the temperature sensitive element 407 (cover).
- the mounting substrate 11Z may be basically similar to the mounting substrate 11 of the first embodiment (and other examples according to the first embodiment; the same applies hereinafter). Conversely, various mounting substrates according to the fourth embodiment and other examples described below may be applied to the first embodiment (the lid 13 and the temperature sensing element 7 are different aspects). . However, there may be slight differences in specific dimensions and the like between the mounting substrate of the first embodiment and the mounting substrate of the fourth embodiment.
- the thickness of the frame portion 23b (the depth of the recess R1) or the height from the first substrate surface 23c to the body lower surface 407c of the temperature sensing element 407, which will be described later, is appropriately determined according to the thickness of the crystal element 5, for example. may be set to In this embodiment, unlike the first to third embodiments, the temperature sensing element 407 does not have to be housed in the sealed space defined by the recess R1. Therefore, the thickness of the temperature sensing element 407 may be excluded from consideration when setting the above dimensions such as the depth of the recess R1. For this reason, the above dimensions may be the same as those of the conventional vibrator, for example. Of course, the description of the dimensions such as the depth of the recess R1 described in the description of the first embodiment may be used in this embodiment.
- the size of the recess R1 in plan view may be appropriately set in consideration of the size of the crystal element 5 in plan view, as in the first embodiment.
- the temperature sensing element 407 does not have to be housed in the sealed space defined by the recess R1. Therefore, the thickness of the temperature sensing element 407 may be excluded from consideration when setting the size of the recess R1 in plan view.
- the size of the temperature sensing element 407 in plan view may be taken into consideration.
- the above circumstances do not prevent the description of the size of the concave portion R1 in plan view in the first embodiment from being incorporated into the present embodiment.
- the description of the chip-type temperature sensing element 207 of the second embodiment may be used as appropriate unless there is a contradiction.
- the temperature sensing element 407 has an element body 407a and a pair of element terminals 407b. A voltage is applied to the element body 407a via, for example, two element terminals 407b. From another point of view, the element main body 407a outputs a signal having an intensity corresponding to the temperature from at least one of the two element terminals 407b.
- the two element terminals 407b are, for example, exposed to the outside of the element body 407a (more specifically, the mounting substrate 11Z side (-D3 side)).
- the element terminal 407b may be, for example, a layered conductor overlapping the -D3 side surface of the element body 407a (sometimes referred to as the body bottom surface 407c), or may be exposed at least on the body bottom surface 407c. It may also be a conductor (not necessarily a layered conductor) having a portion that is covered with a layer.
- the material of the element terminal 407b is arbitrary, and for example, the description of the materials of various conductors of the mounting substrate 11 (11Z) may be used for the material of the element terminal 407b.
- the description of the position, shape, and dimensions of the temperature sensing element 407 in the embodiment may be applied to the position, shape, and dimensions of the element body 407a unless otherwise specified or contradictory. Furthermore, whether the element main body 407a consists only of a functional part or has parts other than the functional part (for example, a sealing part), the description of the position, shape and dimensions of the temperature sensing element 407 will be made unless otherwise specified. , and may be applied to the position, shape, and size of the functional portion as long as there is no contradiction.
- the shape and dimensions of the temperature sensing element 407 are arbitrary as long as they can close the recess R1, like the lids 13 of the first to third embodiments.
- the description of the shape and dimensions of the lid 13 may be applied to the temperature sensitive element 407 .
- the mounting base 11Z and the temperature sensing element 407 are joined to hermetically seal the recess R1, and electrically connect the two element terminals 407b of the temperature sensing element 407 and the two terminals 3 of the mounting base 11Z. are joined to
- bonding for sealing the description of bonding between the lid 13 and the mounting substrate 11 in the first embodiment may be used.
- bonding for electrical connection the description of bonding between the temperature sensitive element 7 and the mounting base 11 in the first embodiment may be used.
- the term of the external electrode 7b in the first embodiment may be replaced with the term of the element terminal 407b.
- the sealing material 33 when the sealing material 33 is conductive, the sealing material 33 may be separated from the two connection electrodes 31, or may be separated from the two connection electrodes 31, for example. It may be connected to one of them (connection electrode 31 on the +D1 side in the illustrated example) on the upper surface 23e of the frame portion.
- connection electrode 31 on the +D1 side in the illustrated example connection electrode 31 on the +D1 side in the illustrated example
- FIG. 9 illustrates the latter.
- connection electrodes 31 are electrically connected to the two terminals 3 via the two wirings 27 .
- the wiring 27 may be of various configurations.
- the wiring 27 that connects the terminal 3 and the connection electrode 31 located on the opposite side (+D1 side) of the pad 25 in the longitudinal direction of the mounting substrate 11 extends through the frame portion 23b and the substrate portion 23a. It is composed only of penetrating via conductors.
- the connection electrode 31 positioned on the pad 25 side ( ⁇ D1 side) includes a via conductor penetrating the frame portion 23b, a conductor layer positioned on the lower surface of the frame portion 23b, and a non-illustrated conductor penetrating the substrate portion 23a. via conductors.
- connection electrodes 12A, 12B and 13 are plan views of mounting substrates 11A, 11B and 11C according to other examples.
- a crystal element 5 is also shown in these figures.
- connection electrode 31 As described above, the position, shape and size of the connection electrode 31 (from another point of view, the element terminal 407b) may be varied.
- 12A, 12B, and 13 are diagrams showing examples different from the positions, shapes, and dimensions of the connection electrodes 31 illustrated in FIGS. 9 to 11. FIG. Specifically, it is as follows. Although not shown, the position, shape and dimensions of the element terminals 407b connected to the connection electrodes 31 according to other examples are substantially the same as the positions, shapes and dimensions of the connection electrodes 31 according to other examples.
- connection electrodes 31 are located outside the first metal layer 35 (from another point of view, the sealing material 33), contrary to the embodiment.
- one connection electrode 31 (connection electrode 31 on the +D1 side) is connected to the first metal layer 35 .
- both may be made of different materials, or may be integrally made of the same material.
- connection electrode 31, the element terminal 407b, and the sealing material 33 (the first metal layer 35 and/or the second metal layer 37) in the embodiment (for example, the first See the description of the embodiment. The same applies hereinafter.) may be incorporated into the example shown in FIG. 12A as long as there is no contradiction.
- the terms “inner edge” and “outer edge” may be replaced appropriately, or the like may be rationally changed.
- the outer edge of the sealing material 33 may be wholly aligned with the outer edge of the frame upper surface 23e, or may be partly or entirely separated from the outer edge of the frame upper surface 23e. said good things.
- the inner edge of the sealing material 33 may be entirely aligned with the inner edge of the frame upper surface 23e, or may be partly or wholly separated from the inner edge of the frame upper surface 23e.
- the inner edge of the sealing material 33 is separated from the inner edge of the frame upper surface 23e at least in the arrangement area of the connection electrode 31 (however, one connection electrode 31 is Except for the part that can be regarded as part of the first metal layer 35).
- the outer edge of the sealing material 33 is separated from the outer edge of the frame upper surface 23e at least in the area where the connection electrodes 31 are arranged (however, one connection electrode 31 is part of the first metal layer 35). excluding the part that can be regarded as
- the first metal layer 35 (sealing material 33) has its inner edge aligned with the inner edge of the frame upper surface 23e on the side (the short side in the illustrated example) where the connection electrode 31 is located. ing. On the side where the connection electrode 31 is not located (the long side in the illustrated example), the outer edge of the first metal layer 35 (sealing material 33) is aligned with the outer edge of the frame upper surface 23e. It has a width narrower than that of 23e. As is clear from the above description, the position and width of the first metal layer 35 (sealing material 33) are not limited to the illustrated embodiment. For example, the first metal layer 35 (sealing material 33) may have a width equal to the width of the frame upper surface 23e on the side where the connection electrode 31 is not located.
- connection electrodes 31 are positioned outside the first metal layer 35, similar to the example shown in FIG. 12A. However, both connection electrodes 31 are separated from the first metal layer 35 .
- connection electrodes 31, the element terminals 407b, the sealing material 33 may be used.
- the first metal layer 35 surrounds the inner edge of the side (the short side in the illustrated example) where the connection electrode 31 is located, as in the example of FIG. 12A. It coincides with the inner edge of the top surface 23e. 12A, the first metal layer 35 (sealing material 33) has a width narrower than the width of the frame upper surface 23e on the side (the long side in the illustrated example) where the connection electrode 31 is not located. are doing. However, unlike the example of FIG. 12A, the first metal layer 35 (sealing material 33) has its inner edge aligned with the inner edge of the frame upper surface 23e.
- the position and width of the first metal layer 35 are not limited to the illustrated embodiment.
- the first metal layer 35 may have a width equal to the width of the frame upper surface 23e on the side where the connection electrode 31 is not located.
- connection electrodes 31 are positioned inside the first metal layer 35, as in the examples shown in FIGS. However, both connection electrodes 31 are separated from the first metal layer 35 .
- connection electrode 31 may be located inside the first metal layer 35 and one connection electrode 31 may be located outside the first metal layer 35 .
- connection electrode 31 is connected to the first metal layer 35 and both of the two element terminals 407b are not connected to the second metal layer 37.
- one element terminal 407 b joined to one connection electrode 31 connected to the first metal layer 35 may also be connected to the second metal layer 37 .
- both of the two connection electrodes 31 may not be connected to the first metal layer 35, and one element terminal 407b may be connected to the second metal layer 37.
- both of the two connection electrodes 31 may not be connected to the first metal layer 35 and both of the two element terminals 407b may not be connected to the second metal layer 37 .
- the above is true in both the aspect in which at least one connection electrode 31 is positioned inside the sealing material 33 and the aspect in which at least one connection electrode 31 is positioned outside the sealing material 33. You can
- connection electrodes 31 and the like in plan view are cross-sectional views showing parts of crystal oscillators 401D, 401E, 401F, 401G, and 401H according to other examples. These figures correspond to the upper part of FIG.
- the layout of the embodiment is taken as an example regarding the layout of the connection electrodes 31 and the like in plan view. However, the arrangement of the connection electrodes 31 and the like in a plan view may be the example described with reference to FIGS. 12A to 13 .
- the temperature sensing element 407D (element main body 407a) has a shape other than a flat plate shape. Specifically, in the temperature sensing element 407D, the area facing the recess R1 is thicker toward the recess R1 than the other areas. With such a configuration, for example, the volume of the element body 407 a can be secured at a position near the crystal element 5 or the element body 407 a can be brought closer to the crystal element 5 . From another point of view, the thickness of the package 409D can be reduced by thinning the region of the device main body 407a overlapping the frame upper surface 23e.
- the width and thickness of the thickened region in the temperature sensing element 407D are arbitrary.
- the thickened region is smaller than the recess R1 in plan view, and is located on the center side of the recess R1. Therefore, the thickened region is separated from the inner peripheral surface of the recess R1.
- the thickened region may fit into the recess R1 by having the same width as the recess R1 or the same diameter as the recess R1 in any direction.
- the thickness of the thickened region may be, for example, 1.2 times or more, 1.5 times or more, or 2 times or more the thickness of the region overlapping the frame upper surface 23e.
- the upper limit is not particularly limited.
- the temperature sensing element 407E (element main body 407a) has a shape other than a flat plate like the example in FIG. 14A.
- the area (frame-shaped area) overlapping the frame upper surface 23e is thicker toward the frame upper surface 23e than the other areas, contrary to the example of FIG. 14A.
- the strength of the temperature sensing element 407E can be ensured.
- the volume of the space inside the package 409E can be ensured.
- the width of the thickened region may be the same as the width of the frame upper surface 23e, as in the illustrated example, or may be wider toward the recess R1.
- the inner edge of the thickened region may be outside the outer edge of the crystal element 5 in planar see-through.
- the thickness of the thickened region in the temperature sensing element 407E is arbitrary.
- the thickness of the thickened region may be 1.2 times or more, 1.5 times or more, or 2 times or more the thickness of the region facing the recess R1. There is no particular upper limit.
- the temperature sensing element (407, etc.) contacts the mounting substrate 11Z in the direction along the bottom surface of the recess R1 (direction along the D1-D2 plane).
- the temperature sensing element (such as 407) is not in contact with the mounting base 11Z within the recess R1 and on the outer peripheral surface of the mounting base 11Z.
- the examples shown in FIGS. 15A to 15C are examples of modes in which the temperature sensitive element (407, etc.) abuts on the mounting substrate (11F, etc.) in the direction along the D1-D2 plane. Specifically, it is as follows.
- the temperature sensing element 407 has a size that can be accommodated inside the outer edge of the frame portion 23b in plan view.
- the area facing the temperature sensing element 407 is made lower than the outside area (frame-shaped area).
- the temperature sensing element 407 is fitted inside the upper end of the frame portion 23b (upper end of the recess R1).
- the bonding for sealing and the bonding for electrical connection between the temperature sensing element 407 and the mounting base 11F are, for example, the same as in the first embodiment, where the temperature sensing element 407 and the upper surface of the frame portion 23b are mutually connected. It may be done in the overlapping area.
- the width of the relatively low region (the length from the inner edge to the outer edge) and the width of the relatively high region are arbitrary. They may be equal, or one may be greater than the other.
- the height difference between the relatively low region and the relatively high region is also arbitrary.
- the height of the upper surface of the temperature sensing element 407 (position in the D3 direction) is related to the difference in height between the two, and the height of the relatively elevated region of the frame portion 23b (position in the D3 direction) ) may be lower, the same (example shown), or higher.
- the first region of the upper surface lower than the second region in the frame portion 23b may be made relatively higher by stacking ceramic green sheets on the second region, or the first region may be made relatively lower by pressing. . Also, the first region may be made relatively low by subjecting the first region to polishing, grinding, cutting, or laser processing. The same applies to other examples.
- the upper surface of the frame portion 23b has an inner edge area (frame-shaped area) lower than an outer edge area.
- the temperature sensing element 407G has a convex portion 407g that protrudes toward the frame portion 23b over a region (frame-shaped region) facing the region on the inner edge side.
- the convex portion 407g is fitted inside the upper end of the frame portion 23b (upper end of the concave portion R1).
- the width (the length from the inner edge to the outer edge) and the amount of protrusion (the length in the D3 direction) of the convex portion 407g are arbitrary.
- the width of the convex portion 407g may be less than 1/2, approximately 1/2, or 1/2 or more of the width of the frame portion 23b.
- the protrusion amount of the protrusion 407g may be smaller than, equal to, or larger than the thickness of the area of the temperature sensing element 407 other than the arrangement area of the protrusion 407g.
- the description in this paragraph may be incorporated into the later-described convex portion 407h (FIG. 7C).
- bonding for sealing and bonding for electrical connection between the temperature sensitive element 407G and the mounting substrate 11G are performed, for example, in the region outside the convex portion 407g. However, at least one of bonding for sealing and bonding for electrical connection may be performed at the convex portion 407g.
- the upper surface of the frame portion 23b is such that the outer edge side area (frame-shaped area) is lower than the inner edge side area, contrary to the example of FIG. 15B.
- the temperature sensing element 407H has a convex portion 407h that protrudes toward the frame portion 23b over a region (frame-shaped region) facing the region on the outer edge side.
- the convex portion 407h surrounds the upper end of the frame portion 23b.
- bonding for sealing and bonding for electrical connection between the temperature sensitive element 407H and the mounting substrate 11H are performed, for example, in the region inside the convex portion 407h. However, at least one of bonding for sealing and bonding for electrical connection may be performed at the convex portion 407h.
- bonding for sealing and bonding for electrical connection are performed in a region facing the +D3 side of the upper surface of the frame portion 23b.
- bonding for sealing and/or electrical connection is performed in a region of the upper surface of the frame portion 23b facing the inner peripheral side or the outer peripheral side of the step. Splicing may be performed.
- a partial region of the temperature sensing element 407D in FIG. 14A (for example, a region away from the inner peripheral surface of the recess R1) is thickened may be combined with the examples in FIGS. 15A, 15B, and 15C. .
- the piezoelectric device includes the piezoelectric element (crystal element 5), the mounting substrate 11 (the reference numeral may be used to represent 11Z and the like), and the temperature sensing element 407. ,have.
- the temperature sensing element 407 has a portion (in the illustrated example, the entire temperature sensing element 407) located closer to the upper end of the recess R1 than the crystal element 5 is. Therefore, for example, as described above, the possibility that the temperature sensing element 207 is excessively affected by the heat from the bottom surface side of the recess R1 is reduced. As a result, the measured temperature is expected to follow the temperature of the crystal element 5 .
- the temperature sensing element 407 may hermetically seal the recess R1.
- the temperature sensing element 407 is not wasted when the crystal element 5 and the mounting substrate 11 are determined to be defective by inspection before sealing. Also, for example, the temperature sensing element 407 is not scraped by laser light.
- the temperature sensing element 407 does not have to be in contact with the mounting substrate 11 in the direction along the bottom surface of the recess R1 (the direction along the D1-D2 plane) (see FIGS. 9 to 11, 14A and 14B). .
- the temperature sensing element (407, etc.) is not in contact with the mounting substrate 11 within the recess R1 and on the outer peripheral surface of the mounting substrate 11. As shown in FIG.
- the temperature sensing element 407 may have a portion fitted to the upper end of the recess R1 (see FIGS. 15A and 15B).
- the positioning accuracy between the temperature sensitive element 407 and the mounting substrate 11 is improved.
- the possibility of an unintended short circuit between the element terminal 407b and the conductive encapsulant 33 is reduced.
- the accuracy of the relative position between the element main body 407a and the crystal element 5 is improved, and thus the accuracy of the measured temperature is improved.
- the boundary surface between the temperature sensing element 407 and the mounting substrate 11 is not flat and has a curved portion, so that the sealing performance is improved. Further, for example, as described in the explanation of FIG. The effect of facilitating securing of the volume of 407D is exhibited.
- the temperature sensing element 407 may have a portion surrounding the upper end of the mounting substrate 11 from the outer peripheral side (see FIG. 15C).
- the temperature sensing element 407 can improve the positioning accuracy between the temperature sensing element 407 and the mounting base 11 in the same manner as in the case where the temperature sensing element 407 has a portion that fits into the upper end of the recess R1.
- the boundary surface between the temperature sensitive element 407 and the mounting substrate 11 can be bent to improve the sealing performance. Further, for example, by reinforcing the strength of the edge of the temperature sensing element 407, the probability of cracks occurring from the edge is reduced.
- the temperature sensing element 407 may have an element body 407a and two element terminals 407b exposed to the outside of the element body 407a.
- the mounting substrate 11 may have a substrate portion 23 a, a frame portion 23 b, and two connection electrodes 31 .
- the substrate portion 23a may have a bottom surface of the recess R1.
- the frame portion 23b may have an inner peripheral surface of the recess R1.
- the two connection electrodes 31 may be positioned at the upper end of the frame portion 23b and may be joined to the two device terminals 407b.
- the element main body 407a and the upper end of the frame portion 23b may be joined to each other in a sealing region (arrangement region of the sealing material 33) extending annularly along the upper end of the frame portion 23b. At least one of the two connection electrodes 31 may be positioned radially inner than the sealing region (sealing material 33) (see FIGS. 9 to 11 and 13).
- connection electrode 31 located on the inner peripheral side of the sealing material 33 is sealed together with the crystal element 5 and protected.
- the durability of the vibrator 401 is improved. Also, for example, since the bonding of the element terminals 407b and the connection electrodes 31 and the bonding for sealing are both performed on the upper surface of the frame portion 23b, both can be performed together.
- connection electrodes 31 may be located on the outer peripheral side of the sealing region (sealing material 33) (see FIGS. 12A and 12B).
- the element terminal 407b can be easily positioned at the end of the element main body 407a.
- a general temperature sensing element has element terminals at both ends. Therefore, it is possible to use an already distributed temperature sensing element as the temperature sensing element 407, or to reduce the design change from a conventional temperature sensing element to the temperature sensing element 407.
- the mounting base 11 may have the first metal layer 35 .
- the first metal layer 35 may be located at the upper end of the frame portion 23b, may extend along the upper end of the frame portion 23b and have a ring shape, and may be connected to the element body 407a (directly or via the second metal layer 37). (indirectly).
- One of the two connection electrodes 31 may be connected to the first metal layer 35 at the upper end of the frame portion 23b.
- connection electrode 31 is connected to the first metal layer 35 .
- the aspect in which one connection electrode 31 is connected to the first metal layer 35 may include an aspect in which one connection electrode 31 is included in the first metal layer 35 .
- the arrangement positions of the pads 25 and the connection electrodes 31 in plan view are arbitrary, and the positions of the terminals 3 connected to the pads 25 and the terminals 3 connected to the connection electrodes 31 in plan view Relationships are also arbitrary.
- the wiring 27 may have various configurations according to the arrangement of the pads 25, the connection electrodes 31, and the terminals 3. Further, even if the arrangement of the pads 25, the connection electrodes 31, and the terminals 3 is specific, various configurations may be used. may be configured. A specific example of the configuration of the wiring 27 when the pads 25, the connection electrodes 31 and the terminals 3 are arranged in a specific manner will be described below. In the drawings referred to in the following description, for the sake of convenience, via conductors that are hidden behind layered conductors may be shown not by dotted lines but by solid lines.
- FIG. 16 is a perspective view showing a specific example of the wiring 27.
- FIG. This figure corresponds to part of FIG.
- two terminals 3 connected to two pads 25 are positioned at two diagonal corners of the second substrate surface 23d, and two terminals 3 connected to two connection electrodes 31 are It is located diagonally to the other two corners.
- the two pads 25 are positioned on one side (-D1 side) in the longitudinal direction of the first substrate surface 23c and extend in the lateral direction (D2 direction). Lined up.
- the two connection electrodes 31 are located on the other side (+D1 side) in the longitudinal direction of the first substrate surface 23c and are arranged in the lateral direction (D2 direction).
- a wiring 27A connecting one of the two pads 25 (pad 25A on the -D1 side and the -D2 side in the example of FIG. 16) to the terminal 3 is composed of a via conductor 27b passing through the substrate portion 23a in the thickness direction. It is The via conductor 27b has one end connected to the pad 25A and the other end connected to the terminal 3 located on the -D1 side and the -D2 side.
- a wiring 27B connecting the other of the two pads 25 (pad 25B on the -D1 side and +D2 side in the example of FIG. 16) to the terminal 3 is a layered conductor extending from the pad 25B to the other side (+D1 side) in the longitudinal direction.
- the layered conductor 27a overlaps the first substrate surface 23c.
- the via conductor 27b has one end connected to the layered conductor 27a and the other end connected to the terminal 3 located on the +D1 side and the +D2 side.
- the two pads 25 are connected to the terminals 3 positioned diagonally by the two wirings 27 as described above.
- a wiring 27C connecting one of the two connection electrodes 31 (connection electrode 31A on the +D1 side and -D2 side in the example of FIG. 16) to the terminal 3 passes through the substrate portion 23a and the frame portion 23b in the thickness direction. It is composed of via conductors (27d). One end of the via conductor 27d is connected to the connection electrode 31A, and the other end is connected to the terminal 3 located on the +D1 side and the -D2 side.
- Via conductors 27d pass through the portion 23a and the frame portion 23b in the thickness direction.
- the layered conductor 27c overlaps the frame upper surface 23e.
- the via conductor 27d has one end connected to the first metal layer 35 and the other end connected to the terminal 3 located on the -D1 side and the +D2 side.
- the two connection electrodes 31 are connected to the terminals 3 positioned on two diagonals by the two wirings 27 as described above.
- the layered conductor 27a of the wiring 27B may partially or wholly overlap the frame portion 23b (may be located between the substrate portion 23a and the frame portion 23b).
- the extending direction and shape of the layered conductor 27c of the wiring 27D are arbitrary.
- the layered conductor 27c extends to the +D1 side (the short side of the outer edge of the frame portion 23b).
- the layered conductor 27c may extend, for example, to the +D2 side (the long side of the outer edge of the frame portion 23b).
- the layered conductor 27c may extend to the +D1 side while having the same length as the length of the connection electrode 31 in the D2 direction.
- the material and/or thickness of the layered conductor 27c may be the same as or different from the material and/or thickness of the connection electrode 31 and/or the first metal layer 35 .
- the layered conductor 27c may not be clearly distinguishable from the connection electrode 31 and/or the first metal layer 35 in terms of material, thickness, planar shape, and the like.
- a layered conductor arranged on the inner surface of the castellation may be used in addition to or instead of the via conductor 27d of the wiring 27D.
- a reference potential may be applied to the terminal 3 connected to the connection electrode 31B.
- the first metal layer 35 is the second metal layer 37 may contribute to applying a reference potential to the lid 13 .
- the lid 13 does not have to be conductive, and it does not have to be given a reference potential.
- a potential other than the reference potential may be applied to the connection electrode 31B.
- FIG. 17 is a perspective view showing another specific example of the wiring 27. FIG. This figure is similar to FIG.
- the example of FIG. 17 differs from the example of FIG. 16 only in the configuration of the wiring 27D.
- the wiring 27D does not include the first metal layer 35.
- the connection electrode 31B is not electrically connected to the first metal layer 35 .
- the wiring 27D is composed of a layered conductor 27c extending from the connection electrode 31B to the -D1 side and a via conductor 27d overlapping the layered conductor 27c.
- the via conductor 27b has one end connected to the layered conductor 27c and the other end connected to the terminal 3 located on the -D1 side and the +D2 side.
- the wiring 27 in FIGS. 16 and 17 it is easy to position the wiring 27 whose potential changes in plan view inside the sealing material 33 . As a result, for example, sealing the wiring 27 or electromagnetically shielding the wiring 27 is facilitated.
- FIG. 18 is a plan view showing still another specific example of the wiring 27. FIG. This figure is similar to FIG. 12A.
- two terminals 3 connected to two pads 25 are positioned at two diagonal corners of the second substrate surface 23d, and two connection electrodes 31 are located in the other two diagonal corners.
- the positions of the two pads 25 and the two connection electrodes 31 are as described with reference to FIG. 12A and the like.
- wires 27A and 27B are the same as in the example of FIG.
- a wiring 27C connecting one of the two connection electrodes 31 (connection electrode 31C positioned on the -D1 side in the example of FIG. 18) to the terminal 3 is a via penetrating through the substrate portion 23a and the frame portion 23b in the thickness direction. It is configured by a conductor 27d. One end of the via conductor 27d is connected to the connection electrode 31C, and the other end is connected to the terminal 3 located on the -D1 side and the +D2 side.
- a wiring 27C connecting the other of the two connection electrodes 31 (the connection electrode 31D positioned on the +D1 side in the example of FIG. 18) to the terminal 3 is a via conductor penetrating through the substrate portion 23a and the frame portion 23b in the thickness direction. 27d.
- connection electrode 31D One end of the via conductor 27d is connected to the connection electrode 31D, and the other end is connected to the terminal 3 located on the +D1 side and the -D2 side.
- the two connection electrodes 31 are connected to the terminals 3 positioned on two diagonals by the two wirings 27 as described above.
- connection electrode 31D and the first metal layer 35 are connected. Therefore, the upper end of the via conductor 27d of the wiring 27D may be connected to the first metal layer 35 together with the connection electrode 31D (example shown), may be connected only to the connection electrode 31D, or may be connected to the first metal layer 35D. It may be connected only to the metal layer 35 .
- a layered conductor arranged on the inner surface of the castellation may be used. For example, a reference potential may be applied to the terminal 3 connected to the connection electrode 31D.
- the connection electrode 31D may be applied with a potential other than the reference potential.
- the wiring 27 in FIG. 18 it is easy to avoid crossing the wirings 27 having different potentials. As a result, electrical interference between wirings 27 is reduced. As a result, the characteristics of the vibrator are improved.
- FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of use of the crystal oscillator 1. As shown in FIG. For convenience, the reference numerals of the first embodiment are used, but the description here may be applied to other embodiments.
- the vibrator 1 is used by being mounted on a circuit board 53, for example. More specifically, as described above, the terminals 3 facing each other and the pads (not shown) on the upper surface of the circuit board 53 are joined together by a conductive joining material (reference numerals omitted) therebetween.
- the vibrator 1 may be mounted on a base other than the circuit board 53 .
- the vibrator 1 may be mounted on a substrate having a shape that deviates from the concept of a substrate (for example, a substrate constituting a package).
- the term "circuit board 53" may be replaced with the term "substrate” as a broader concept unless there is a contradiction.
- the vibrator 1 mounted on the circuit board 53 may be sealed with an insulating sealing material 55 (example shown) or may not be sealed.
- the material of the sealing material 55 include resin.
- the resin may be mixed with an insulating (or conductive) filler. Physical properties (for example, heat insulation and rigidity) of the sealing material 55 may be appropriately set.
- the sealing material 55 for example, is joined to the upper surface of the circuit board 53 while covering the upper surface and side surfaces of the vibrator 1 .
- the sealing material 55 may or may not be interposed between the vibrator 1 and the circuit board 53 . Unlike the illustrated example, the sealing material 55 does not have to cover the upper surface of the vibrator 1 .
- the sealing material 55 may seal other electronic components mounted on the circuit board 53 together with the vibrator 1 .
- the circuit board 53 has, for example, a wiring board (eg, printed wiring board) and one or more electronic elements mounted or built into the wiring board.
- Electronic elements include, for example, integrated circuit elements (ICs), capacitors, inductors, and resistors.
- the circuit board 53 has various circuits (53a to 53d) composed of one or more electronic elements.
- circuit is used, but part or all of various circuits may be implemented by a processor executing a program. Circuits that the circuit board 53 has are, for example, as follows.
- the oscillation circuit 53a applies an alternating current to the crystal element 5 to generate an oscillation signal.
- the temperature compensating circuit 53b (abbreviated as “compensating circuit” in FIG. 19) inputs a signal corresponding to the detected temperature detected by the temperature sensing element 7 to the oscillation circuit 53a, thereby suppressing the temperature-induced deterioration of the crystal element 5. Compensate for changes in frequency characteristics. More specifically, the temperature sensitive element 7 outputs an analog signal having a signal level (for example voltage or current) according to temperature.
- the A/D circuit 53d converts the analog signal from the temperature sensing element 7 into a digital signal and outputs the digital signal.
- the conversion circuit 53c converts the value of the digital signal from the A/D circuit 53d into a temperature and outputs it to the compensation circuit 53b. Note that the combination of the vibrator 1 and the circuit board 53 (from another point of view, at least the oscillation circuit 53 a among the circuits included in the circuit board 53 ) may be regarded as the oscillator 53 .
- the crystal oscillators 1, 1C, 1D, 1E, 201, 301, 401, 401D, 401E, 401F, 401G and 401H are examples of piezoelectric devices.
- Crystal element 5 is an example of a piezoelectric element.
- the piezoelectric material is not limited to crystal.
- the piezoelectric body may be another single crystal, or may be made of polycrystal (for example, ceramic).
- quartz crystal to which an appropriate dopant is added is a kind of quartz crystal.
- Piezoelectric devices are not limited to crystal oscillators (piezoelectric oscillators).
- the piezoelectric device may be an oscillator having an integrated circuit element (IC) that applies a voltage to the piezoelectric element to generate an oscillation signal, in addition to the piezoelectric element (eg, crystal element).
- the piezoelectric device may not contribute to the generation of the oscillation signal.
- the piezoelectric device may be a gyro sensor.
- the piezoelectric device may include electronic elements other than the piezoelectric element, the temperature sensing element, and the IC.
- the piezoelectric device may have any number of pads (for example, pads 25 and connection electrodes 31) and any number of external terminals (for example, terminals 3).
- the connection relationship is also arbitrary.
- the piezoelectric element and temperature sensitive element may be electrically connected to the IC rather than to the external terminals of the piezoelectric device.
- the structure of the package that packages the piezoelectric element may be an appropriate configuration.
- the package may have an H-shaped cross-section with recesses on the top and bottom surfaces.
- the above IC may be mounted in the concave portion of the lower surface.
- the package may also have a constant temperature bath.
- the piezoelectric device may not be surface-mounted, and may be through-hole mounted, for example. Regardless of whether the piezoelectric device is surface-mounted or not, the external terminals of the package (terminals 3 in the embodiment) may not be layered and may be pin-shaped, for example.
- the mounting manner of the piezoelectric element on the mounting substrate may be various.
- the piezoelectric element may be supported at both ends by two conductive bonding materials bonded to two extraction electrodes.
- a conductive bonding material may be bonded to one extraction electrode, and a bonding wire may be bonded to one extraction electrode.
- an insulating (can be conductive) bonding material that is bonded to a region different from the lead electrode region may be used.
- connection electrodes 31 from another point of view, the element terminals 407b
- the connection electrodes 31 from another point of view, the element terminals 407b
- at least one of the two external electrodes 7b may be positioned outside the sealing member 33 . That such a mode is possible is evident from, for example, the mode in which the sealing material 33C in FIG. 5A is joined to the lid body 13 via the temperature-sensitive film 7a.
- the temperature sensing element positioned on the wall of the recess may be a temperature sensing element having a temperature sensing film as in the first embodiment. Even in this case, the influence of the temperature on the bottom side of the recess on the measured temperature is reduced, for example, because the temperature-sensitive film has a portion located closer to the lid than the piezoelectric element.
- Such a temperature-sensitive film may overlap the inner peripheral surface of the wall of the recess, and the upper surface of the first frame portion 23ba (but not the crystal element 5), as with the connection electrode 31 in the third embodiment. are also located above).
- the temperature sensing element (407, etc.) functioning as a lid for sealing the recess in the fourth embodiment may not be electrically connected to the mounting substrate (from another point of view, the terminal 3).
- element terminals may be provided on the upper surface of the temperature sensing element (the surface opposite to the recess), and the element terminals and the circuit board 53 on which the piezoelectric device is mounted may be electrically connected by bonding wires.
- the temperature sensing element does not necessarily apply to the concept of the chip type element (see the fourth embodiment).
- a temperature-sensitive film for example, a thin film thermistor
- the lid and the temperature-sensitive A thermosensitive element made of a film may be constructed.
- the temperature sensing element is positioned on the side opposite to the bottom surface of the recess with respect to the piezoelectric element. Particular attention was paid to the effect of making it easier to follow the temperature. However, such an effect does not necessarily have to be exhibited. Even if such an effect is not produced, various effects can be produced by locating the temperature-sensitive element closer to the upper end of the recess than the piezoelectric element. For example, the degree of freedom in design is improved (technologies are enriched). Further, in the fourth embodiment (and the first embodiment), the temperature sensing element is also used as the lid, and the piezoelectric device is miniaturized. In the first and fourth embodiments, the influence of the inspection or processing on the temperature sensing element after mounting the piezoelectric element on the mounting substrate and before closing the recess is reduced.
- (Concept 1) a piezoelectric element; a mounting substrate having a recess that is airtightly sealed and having the piezoelectric element mounted on the bottom surface of the recess; a thermosensitive element having a portion positioned closer to the upper end of the recess than the piezoelectric element;
- a piezoelectric device having a
- the temperature sensitive element is an element body; and two element terminals exposed to the outside of the element body,
- the mounting substrate is a substrate portion having a bottom surface of the recess; a frame portion having an inner peripheral surface of the recess; two connection electrodes located at the upper end of the frame and joined to the two element terminals; the element main body and the upper end of the frame are joined to each other in a sealing region extending annularly along the upper end of the frame; 13.
- the piezoelectric device according to any one of Concepts 8 to 12, wherein at least one of the two connection electrodes is positioned radially inner than the sealing region.
- the temperature sensitive element is an element body; and two element terminals exposed to the outside of the element body,
- the mounting substrate is a substrate portion having a bottom surface of the recess; a frame portion having an inner peripheral surface of the recess; two connection electrodes located at the upper end of the frame and joined to the two element terminals; the element main body and the upper end of the frame are joined to each other in a sealing region extending annularly along the upper end of the frame; 14.
- the piezoelectric device according to any one of Concepts 8 to 13, wherein at least one of the two connection electrodes is located on the outer peripheral side of the sealing area.
- the temperature sensitive element is an element body; and two element terminals exposed to the outside of the element body,
- the mounting substrate is a substrate portion having a bottom surface of the recess; a frame portion having an inner peripheral surface of the recess; two connection electrodes positioned at the upper end of the frame and joined to the two element terminals; a sealing metal layer positioned at the upper end of the frame, extending along the upper end of the frame and having an annular shape, and being joined to the element body; 15.
- the piezoelectric device according to any one of Concepts 8 to 14, wherein one of the two connection electrodes is connected to the metal layer at the upper end of the frame.
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Abstract
圧電デバイスは、圧電素子と、実装基体と、感温素子と、を有している。実装基体は、気密に封止される凹部を有している。凹部の底面には、圧電素子が実装されている。感温素子は、圧電素子よりも凹部の上端の側に位置している部分を有している。
Description
本開示は、圧電デバイスに関する。
水晶振動子及び水晶発振器等の圧電デバイスが知られている(例えば下記特許文献参照)。このような圧電デバイスは、圧電素子と、圧電素子を保持しているパッケージとを有している。圧電素子は、圧電体(例えば水晶ブランク)と、圧電体に重なる2つの励振電極と、2つの励振電極から引き出されている2つの引出電極とを有している。2つの引出電極は、例えば、パッケージが有しているパッドと導電性の接合材によって接合されることによって、パッケージに対する圧電素子の実装に寄与する。
上記のような圧電デバイスとして、サーミスタ等の感温素子を有しているものが知られている。感温素子が検出した温度は、例えば、温度変化に起因する圧電素子の特性変化を補償することに利用される。
感温素子は、パッケージに実装されている。例えば、特許文献1では、パッケージは、第1凹部と、当該第1凹部とは反対側に開口する第2凹部とを有している。圧電素子は、第1凹部に収容されて、第1凹部の底面に実装される。また、第1凹部は、蓋体によって塞がれて密閉される。感温素子は、チップ型の部品であり、第2凹部に収容されて、第2凹部の底面に実装される。具体的には、感温素子の2つの端子と、第2凹部の底面に位置している2つのパッドとが導電性の接合材によって接合される。
本開示の一態様に係る圧電デバイスは、圧電素子と、実装基体と、感温素子と、を有している。実装基体は、気密に封止される凹部を有している。前記凹部の底面には、前記圧電素子が実装されている。前記感温素子は、前記圧電素子よりも前記凹部の上端の側に位置している部分を有している。
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。従って、例えば、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。図面同士において同一の部材の寸法比率も一致しない。また、細部の図示が省略されることがあり、一部の形状が誇張されて図示されることがある。ただし、上記は、実際の寸法比率が図面のとおりとされてもよいこと、及び図面から形状及び寸法比率等の特徴が抽出されてよいことを否定するものではない。
図面には、便宜上、直交座標系D1-D2-D3を付すことがある。実施形態に係る圧電デバイスは、いずれの方向が上下方向又は水平方向とされてもよい。ただし、便宜上、+D3側を上方とした表現をすることがある。また、平面視又は平面透視は、特に断りが無い限り、D3方向に平行に見ることを指す。
相対的に後に説明される態様(実施形態及び他の例)の説明においては、基本的に、先に説明された態様との相違点についてのみ述べる。特に言及が無い事項は、先に説明された態様と同様とされたり、類推されたりしてよい。先に説明された態様の説明は、矛盾等が生じない限り、後に説明される態様に援用されてよい。後に説明された態様の説明も、矛盾等が生じない限り、先に説明された態様に援用されて構わない。複数の態様において、互いに対応する部材については、便宜上、相違点があっても同一の符号を付すことがある。
平面形状の縁部を指す用語としての「辺」は、一般に、多角形の縁部(換言すれば直線)を指すが、実施形態の説明では、便宜上、多角形でなくてもよい形状の縁部(例えば曲線状であってもよい縁部)に用いられることがある。同様に、「長辺」及び「短辺」は、一般に、長方形の辺を指すが、実施形態の説明では、便宜上、長方形でなくてもよい形状(ただし、4つの縁部を概念できる形状)の縁部若しくは縁部に類する部位に用いられることがある。「平行」は、通常、直線同士の距離が一定である関係を指すが、実施形態の説明では、便宜上、直線でなくてよい線(例えば曲線)同士の距離が一定である関係に用いられることがある。矩形又は矩形状というとき、特に断りが無い限り、角部が面取りされているなど、厳密に正方形又は狭義の長方形でなくてもよいものとする。矩形以外の多角形についても同様である。
<実施形態の概要>
図1は、実施形態(より詳細には第1実施形態)に係る水晶振動子1(以下、「水晶」の語を省略することがある。)の構成を示す分解斜視図である。図2は、図1とは反対側から水晶振動子1を見た分解斜視図である。図3は、図1のIII-III線における断面図である。
図1は、実施形態(より詳細には第1実施形態)に係る水晶振動子1(以下、「水晶」の語を省略することがある。)の構成を示す分解斜視図である。図2は、図1とは反対側から水晶振動子1を見た分解斜視図である。図3は、図1のIII-III線における断面図である。
振動子1は、例えば、表面実装されるチップ型の電子部品である。具体的には、振動子1の形状は、全体として、概略、薄型(D3方向の寸法がD1方向の寸法及びD2方向の寸法よりも小さい形状)の直方体状とされている。そして、直方体の下面には、4隅に層状の4つの端子3が設けられている。4つの端子3と、回路基板53(後述する図19参照)の不図示のパッドとが導電性の接合材(例えばはんだ)によって接合されることによって、振動子1は、回路基板53に固定されるとともに電気的に接続される(すなわち、実装される。)。
振動子1は、水晶素子5と、感温素子7(図2及び図3)と、これらの素子(5及び7)を保持するパッケージ9(符号は図3)とを有している。水晶素子5は、例えば、4つの端子3のうち2つを介して交流電圧が印加されることによって振動する。この振動は、例えば、信号の強度(例えば電圧又は電流)が一定の周波数で振動する発振信号の生成に利用される。発振信号の周波数は任意である。感温素子7は、4つの端子3のうち他の2つを介して温度に応じた信号を出力する。この信号は、例えば、温度変化に対する水晶素子5の特性変化を補償することに利用される。
パッケージ9は、振動子1の外郭を構成しており、上述した端子3を有している。また、パッケージ9は、例えば、凹部R1を有している実装基体11と、凹部R1を塞ぐ蓋体13とを有している。水晶素子5は、凹部R1に収容される。そして、凹部R1の上面開口が蓋体13によって塞がれることによって、密閉空間(気密封止空間)が構成され、水晶素子5が封止される。密閉空間は、真空状態とされている、又は、適宜なガス(例えば窒素)が封入されている。また、実装基体11は、その下面に上述の4つの端子3を有している。水晶素子5は、凹部R1の底面に実装される。これにより、水晶素子5は、2つの端子3と電気的に接続されている。
感温素子7は、水晶素子5と蓋体13との間に位置する部分を有している。換言すれば、感温素子7は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側に位置している部分を有している。具体的には、図示の例では、感温素子7は、蓋体13の下面(蓋体下面13b)に重なっている膜状素子(例えば薄膜サーミスタ)によって構成されており、これにより、水晶素子5と蓋体13との間に位置している。感温素子7と2つの端子3との電気的接続は、例えば、凹部R1の上面開口の周囲において感温素子7と実装基体11とが接続されることによって実現される。
ここで、パッケージ9は、その下面に位置する端子3によって回路基板53(図19)に実装される。従って、回路基板53に実装されている他のデバイスの熱は、回路基板53を介してパッケージ9の下面側から伝わりやすい。その結果、例えば、感温素子7が、水晶素子5に対して凹部R1の底面側に位置していたり、パッケージ9の下面に位置していたりすると、計測温度が過剰に外部の熱の影響を受け、水晶素子5の温度から計測温度が乖離する可能性がある。本実施形態にように、感温素子7が水晶素子5に対して蓋体13の側に位置することによって、上記のような現象が生じる蓋然性を低減することが可能である。
以下に述べる第1~第4実施形態のいずれにおいても、上記のとおり、感温素子(7等)は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側に位置する部分を有している。第1実施形態では、図1~図3を参照して説明したように、感温素子7は、蓋体13の下面に重なっている膜状素子によって構成されている。第2実施形態~第4実施形態(図7、図8及び図9)では、感温素子207又は407は、チップ側の素子とされている。第2実施形態(図7)では、感温素子207は、蓋体13の下面に実装される。第3実施形態(図8)では、感温素子207は、凹部R1の壁部に実装される。第4実施形態(図9)では、感温素子407が凹部R1を気密封止する蓋体として用いられる。
以上が実施形態に係る振動子(1等)の概要である。以下では、概略、下記の順で振動子について説明する。
1.第1実施形態
1.1.水晶素子
1.2.パッケージ(感温素子に係る部分を除く。)
1.2.1.絶縁基体
1.2.2.実装基体の導体(実装基体と蓋体との接合に係るものを除く)
1.2.3.接合材
1.2.4.蓋体
1.2.5.実装基体と蓋体との接合
1.3.感温素子(パッケージの感温素子に係る部分を含む。)
1.3.1.感温素子の構成の概要
1.3.2.感温素子の構成と図面との対応関係
1.3.3.感温素子の位置、形状及び寸法
1.3.4.外部電極の位置、形状及び寸法
1.3.5.パッケージの感温素子に係る部分
1.4.第1実施形態に係る他の例
1.4.1.外部電極に係る他の例(図4A及び図4B)
1.4.2.感温膜に係る他の例(図5A~図5C及び図6)
1.5.第1実施形態のまとめ
2.第2実施形態
3.第3実施形態
4.第4実施形態
4.1.水晶振動子
4.2.第4実施形態に係る他の例
4.2.1.接続電極に係る他の例
4.2.2.素子本体に係る他の例
4.3.第4実施形態のまとめ
5.パッケージにおける配線の具体例
6.水晶振動子の利用例
1.第1実施形態
1.1.水晶素子
1.2.パッケージ(感温素子に係る部分を除く。)
1.2.1.絶縁基体
1.2.2.実装基体の導体(実装基体と蓋体との接合に係るものを除く)
1.2.3.接合材
1.2.4.蓋体
1.2.5.実装基体と蓋体との接合
1.3.感温素子(パッケージの感温素子に係る部分を含む。)
1.3.1.感温素子の構成の概要
1.3.2.感温素子の構成と図面との対応関係
1.3.3.感温素子の位置、形状及び寸法
1.3.4.外部電極の位置、形状及び寸法
1.3.5.パッケージの感温素子に係る部分
1.4.第1実施形態に係る他の例
1.4.1.外部電極に係る他の例(図4A及び図4B)
1.4.2.感温膜に係る他の例(図5A~図5C及び図6)
1.5.第1実施形態のまとめ
2.第2実施形態
3.第3実施形態
4.第4実施形態
4.1.水晶振動子
4.2.第4実施形態に係る他の例
4.2.1.接続電極に係る他の例
4.2.2.素子本体に係る他の例
4.3.第4実施形態のまとめ
5.パッケージにおける配線の具体例
6.水晶振動子の利用例
<1.第1実施形態>
(1.1.水晶素子)
水晶素子5は、例えば、水晶ブランク15(換言すれば圧電体)と、水晶ブランク15に重なっている2以上(図示の例では1対)の導体パターン17(図示の例では第1導体パターン17A及び第2導体パターン17Bの2つ)とを有している。1対の導体パターン17によって水晶ブランク15に電圧が印加されることによって水晶ブランク15が振動する。これにより、水晶素子5は、既述の機能を発揮する。水晶素子5の具体的な構成は、種々のものとされてよい。例えば、水晶素子5の構成は、公知の種々のものとされてよい。
(1.1.水晶素子)
水晶素子5は、例えば、水晶ブランク15(換言すれば圧電体)と、水晶ブランク15に重なっている2以上(図示の例では1対)の導体パターン17(図示の例では第1導体パターン17A及び第2導体パターン17Bの2つ)とを有している。1対の導体パターン17によって水晶ブランク15に電圧が印加されることによって水晶ブランク15が振動する。これにより、水晶素子5は、既述の機能を発揮する。水晶素子5の具体的な構成は、種々のものとされてよい。例えば、水晶素子5の構成は、公知の種々のものとされてよい。
なお、水晶ブランク15は、エッチングによって作製される態様において、エッチングに対する水晶の異方性に起因して、側面等に傾斜面(別の観点では結晶面)を有していることがある。実施形態の説明では、そのような傾斜面の存在については基本的に無視する。寸法等の説明において、厳密性が要求される場合においては、その説明は、合理性を欠いたり、矛盾が生じたりしない限り、傾斜面を無視して運用されてもよいし、傾斜面を考慮して運用されてもよい。例えば、水晶ブランク15のD1方向の長さというとき、当該長さは、水晶ブランク15の上面又は下面の長さ(結晶面を除いた長さ)であってもよいし、平面透視における最大長さ(結晶面を考慮した長さ)であってもよい。
図示の例では、水晶素子5は、いわゆるATカット型の水晶素子とされている。ATカット型の水晶素子5において、水晶ブランク15は、概略、板状の形状を有している。また、1対の導体パターン17は、板状の水晶ブランク15の両方の主面(板形状の最も広い面。板形状の表裏。)に重なる1対の励振電極19と、1対の励振電極19から引き出されている1対の引出電極21とを有している。
1対の励振電極19は、水晶ブランク15に電圧を印加することに寄与する。ATカット型においては、水晶ブランク15に交流電圧が印加されることによって、いわゆる厚み滑り振動が生じる。1対の引出電極21は、水晶素子5の実装に寄与する。より詳細には、図示の例では、1対の引出電極21と後述する1対のパッド25とが1対の接合材29(図3)によって接合されることによって、水晶素子5は、パッケージ9に対して電気的に接続されるとともに固定され、さらに、片持ち梁状に支持される。
図示の例以外の水晶素子としては、例えば、以下のものを挙げることができる。屈曲振動を利用する音叉型の素子。輪郭すべり振動を利用するCTカット若しくはDTカットの素子。厚み滑り振動を利用する、ATカット以外のカット角(例えばBTカット)の素子。SAW(surface acoustic wave)を利用する素子。なお、このような素子も、例えば、圧電体(例えば水晶)と、圧電体を励振する2以上の励振電極と、2以上の励振電極から引き出されている2以上の引出電極と、を有している。SAWを利用する素子においては、圧電体の層は、他の材料からなる層と重なっていてもよい。
なお、本実施形態の説明では、便宜上、特に断り無く、水晶素子5がATカット型のものであることを前提とした表現をすることがある。
図示の例のように、板状の水晶ブランク15と、水晶ブランク15の両方の主面に重なる1対の励振電極19と、1対の励振電極19から引き出される1対の引出電極21とを有する水晶素子5(ATカット型とは限らない。)において、水晶ブランク15、励振電極19及び引出電極21のより具体的な構成(平面形状等)は適宜に設定されてよい。
例えば、水晶ブランク15、励振電極19及び引出電極21の形状は、水晶素子5の両面のいずれが実装側(-D3側)とされてもよい構成とされていてもよいし、そのような構成とされていなくてもよい(図示の例)。例えば、水晶素子5は、D1方向(図示の例では水晶素子5の長手方向)に延びる不図示の中心線に対して概略180°回転対称の構成とされていてもよいし、そのような構成とされていなくてもよい(図示の例)。
また、例えば、水晶ブランク15の平面形状は、矩形状(図示の例)、円形状、楕円形状又は矩形以外の多角形とされてよい。また、水晶ブランク15の平面形状は、多角形の任意の数の辺(例えば矩形状の1辺、2辺、3辺又は4辺)を外側に曲線状に膨らませた形状とされてもよい。また、水晶ブランク15の平面形状は、一部に突起又は切欠きを有する形状であってもよい。また、例えば、水晶ブランク15の平面形状は、D1方向を長手方向とする形状(D1方向の最大長さがD2方向の最大長さよりも長い形状)であってもよいし、そのような区別ができない形状であってもよい。
また、例えば、水晶ブランク15の厚さは、一定であってもよいし(図示の例)、一定でなくてもよい。後者の例としては、特に図示しないが、以下のものを挙げることができる。1対の励振電極19と重なって励振される中央の領域(メサ部)が、その外周の領域よりも厚い、いわゆるメサ型。上記とは逆に、1対の励振電極19と重なって励振される中央の領域(逆メサ部)が外周の領域よりも薄い、いわゆる逆メサ型。1対の励振電極19と重なって励振される振動部と、当該振動部の縁部の一部(例えば1辺、2辺又は3辺)に隣接し、振動部よりも厚く、1対の引出電極21が位置する固定部と、を有するもの。外周部において外周縁に近づくほど薄くなるベベル型。
また、例えば、励振電極19の平面形状は、水晶ブランク15の平面形状(又は上述したメサ部、逆メサ部若しくは振動部の平面形状。本段落において、以下、同様。)に対して、類似する形状であってもよいし(図示の例)、そのような形状でなくてもよい。前者としては、例えば、水晶ブランク15の平面形状-励振電極19の平面形状が、矩形状-矩形状、円形状-円形状、又は楕円形状‐楕円形状である態様を挙げることができる。後者としては、例えば、水晶ブランク15の平面形状-励振電極19の平面形状が、矩形状-円形状、矩形状-楕円形状、又は楕円形状-矩形状である態様を挙げることができる。励振電極19の平面形状が水晶ブランク15の平面形状に類似するか否かに関わらず、水晶ブランク15の平面形状についての既述の説明は、矛盾等が生じない限り、励振電極19の平面形状に援用されてよい。
また、例えば、1対の引出電極21は、励振電極19から水晶ブランク15の一端側へ引き出されている。より詳細には、例えば、既に触れたように、特に符号を付さないが、各引出電極21は、励振電極19から延びる配線部と、配線部を介して励振電極19と接続されているパッド状の端子部とを有している。端子部は、パッド25に接合される部分である。
厚み滑り振動を利用する水晶素子5においては、水晶ブランク15の厚さ(本段落においては、特に断りがない限り、励振電極19が重なっている部分における厚さ。)は、発振信号の周波数を決定する因子となっている。例えば、公知のように、ATカットの水晶素子においては、基本的には、f=1.67×n/tの関係が成り立つ。ここで、fは周波数(MHz)、nは利用される振動の次数、t(mm)は厚さである。水晶素子5は、基本波モードを利用するものであってもよいし、オーバートーンモードを利用するものであってもよい。既述のように、発振信号の周波数は任意であり、ひいては、水晶ブランク15の厚さも任意である。例えば、水晶ブランク15の厚さは、5μm以上、10μm以上、30μm以上又は50μm以上とされてよく、また、200μm以下、100μm以下、50μm以下又は30μm以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。
ATカット型の水晶ブランク15の最大厚さは、既述の説明から理解されるように、上記の周波数を規定する厚さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。いずれにせよ、水晶ブランク15の最大厚さは任意である。ATカット型又は他の型の水晶ブランク(若しくは水晶素子)の最大厚さは、例えば、30μm以上、50μm以上又は100μm以上とされてよく、また、300μm以下、200μm以下、100μm以下又は50μm以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。
導体パターン17の材料は、例えば、金属とされてよい。金属としては、例えば、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、金(Au)若しくは銀(Ag)又はこれらの少なくとも1つを主成分とする合金を挙げることができる。導体パターン17は、単一の材料からなる1層の導体層によって構成されていてもよいし、互いに異なる材料からなる複数の導体層が積層されて構成されていてもよい。導体パターン17は、例えば、その面積全体に亘って材料の構成が同じであってもよいし、領域によって材料の構成が異なっていてもよい。
(1.2.パッケージ(感温素子に係る部分を除く))
パッケージ9は、振動子1の外郭を構成しており、その外形は、概ね薄型の直方体状である。パッケージ9(振動子1)の寸法は任意である。振動子1が比較的小さいものである場合の例を挙げると、平面視における長手方向又は短手方向(D1方向又はD2方向)の長さは、0.6mm以上2.0mm以下である。厚さ(D3方向の長さ)は、0.2mm以上1.5mm以下である。
パッケージ9は、振動子1の外郭を構成しており、その外形は、概ね薄型の直方体状である。パッケージ9(振動子1)の寸法は任意である。振動子1が比較的小さいものである場合の例を挙げると、平面視における長手方向又は短手方向(D1方向又はD2方向)の長さは、0.6mm以上2.0mm以下である。厚さ(D3方向の長さ)は、0.2mm以上1.5mm以下である。
パッケージ9は、既述のように、実装基体11と、蓋体13とを有している。実装基体11は、例えば、絶縁基体23と、絶縁基体23に位置している種々の導体とを有している。種々の導体は、例えば、既述の端子3、水晶素子5が実装される2つのパッド25(図1及び図3)、パッケージ9内の電気的接続に寄与する複数の配線27(図3)を含んでいる。複数の配線27は、例えば、2つのパッド25と2つの端子3とを接続する2つの配線27を含んでいる。
(1.2.1.絶縁基体)
絶縁基体23の形状、寸法及び材料は任意である。絶縁基体23は、実装基体11の大部分を構成しており、その外形(凹部R1を無視した形状)は、概略、薄型の直方体状である。凹部R1は、絶縁基体23の上面(+D3側の面)に開口している。特に図示しないが、平面視において、絶縁基体23の角部は、平面又は曲面によって面取りされていたり、凹部(キャスタレーション)を有していたりしてもよい。
絶縁基体23の形状、寸法及び材料は任意である。絶縁基体23は、実装基体11の大部分を構成しており、その外形(凹部R1を無視した形状)は、概略、薄型の直方体状である。凹部R1は、絶縁基体23の上面(+D3側の面)に開口している。特に図示しないが、平面視において、絶縁基体23の角部は、平面又は曲面によって面取りされていたり、凹部(キャスタレーション)を有していたりしてもよい。
絶縁基体23は、凹部R1を有しているから、凹部R1の底面を構成している基板部23aと、凹部R1の壁部を構成している枠部23bとを有していると捉えられてよい。なお、絶縁基体23は、基板部23aと枠部23bとを積層して作製されてもよいし、そのような製造方法とは異なる製造方法によって作製されてもよい。前者としては、例えば、枠部23bとなる1層(又は2層以上)のセラミックグリーンシートに凹部R1となる開口を形成し、開口が形成された上記セラミックグリーンシートと、基板部23aとなる1層(又は2層以上)のセラミックグリーンシートとを積層して焼成する方法が挙げられる。後者としては、例えば、1層(又は2層以上)のセラミックグリーンシートにプレスによって凹部R1を形成して焼成する方法が挙げられる。後者の製造方法から理解されるように、基板部23a及び枠部23b(別の観点では互いに異なる絶縁層)は、絶縁基体23の形状及び/又は絶縁基体23内の導体層に基づいて概念される便宜上のものであってよい。
基板部23aは、例えば、概略、平板状である。換言すれば、基板部23aは、第1基板面23cと、その反対側に面している第2基板面23dとを有しており、両面は互いに平行な平面状である。第1基板面23cは、凹部R1の底面を構成している。第2基板面23dは、パッケージ9の下面を構成している。基板部23aの平面形状は、例えば、絶縁基体23の外形が直方体状であることに対応して矩形状である。すなわち、基板部23aは、平面視において、互いに対向する1対の長辺と、互いに対向する1対の短辺とを有している。なお、長辺と短辺との長さの比は任意である。基板部23aの厚さも任意である。
枠部23bは、例えば、基板部23aの上面の縁部に沿って延びている。枠部23bの平面視における外縁の形状は、例えば、基板部23aの外縁と概ね一致する形状である。枠部23bの内縁の形状(平面視における凹部R1の形状)は、例えば、枠部23bの外縁の4辺と概ね平行な4辺を有する矩形状である。枠部23bは、例えば、一定の厚さを有している。枠部23bの外周面及び内周面は、例えば、D3方向に概ね平行である。ただし、図示の例とは異なり、例えば、枠部23bの内周面は、上方(+D3側)ほど凹部R1の径が大きくなるように傾斜していてもよい。なお、そのような傾斜の有無に関わらず、実施形態の説明で言及される平面視における凹部R1の形状及び寸法は、特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、凹部R1の上面開口(枠部23bの上面(枠部上面23e)の内縁)のものであってもよいし、凹部R1の底面のものであってもよい。
枠部23bの厚さ(凹部R1の深さ)は、例えば、水晶素子5及び感温素子7の厚さ等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、凹部R1の深さ(又は第1基板面23cから蓋体下面13bまでの高さ。以下、本段落において同じ。)は、水晶素子5及び感温素子7の合計厚さ(両者の間の間隔は含まない。厚さが一定でない場合は例えば最大厚さ)の1.2倍以上、1.5倍以上、2倍以上又は3倍以上とされてよく、また、10倍以下、5倍以下、3倍以下又は2倍以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。上記の下限及び/又は上限は、水晶素子5の単体の厚さとの比較における凹部R1の深さに援用されてもよい。
枠部23bの幅(内周面から外周面までの長さ)は任意である。本実施形態においては、後に詳述するように、感温素子7と電気的に接続される接続電極31(図1及び図3)が枠部23bの上面(枠部上面23e)に設けられる。従って、枠部23b(及び/又は枠部上面23e)の幅は、従来のパッケージに比較して、広くされていてもよい。また、当該幅は、従来と同様の大きさとされていてもよい。この場合は、例えば、枠部上面23eに重なる封止材33(符号は図3)の幅を従来よりも狭くすることによって、枠部上面23eに接続電極31を配置するための領域が確保されてよい。
枠部23b及び/又は枠部上面23eの幅(一定でない場合は、最大幅若しくは接続電極31が位置する辺の幅)は、例えば、基板部23aの長手方向又は短手方向の長さに対して、1/20以上、1/10以上又は1/5以上とされてよく、また、1/3以下、1/4以下又は1/5以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。
凹部R1の平面視における大きさは、例えば、水晶素子5の平面視における大きさを考慮して適宜に設定されてよい。必要に応じて、感温素子7の平面視における大きさが考慮されてもよい。例えば、平面視において、凹部R1の長手方向(D1方向)の径(高さ方向の位置等によって異なる場合は例えば最大径)は、水晶素子5の長手方向の径(例えば最大径)に対して、1.05倍以上、1.1倍以上、1.2倍以上又は1.5倍以上とされてよく、また、2倍以下、1.5倍以下又は1.3倍以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。
なお、凹部R1の平面視における形状は、図示の例とは異なり、矩形状でなくてもよい。別の観点では、枠部上面23eにおいて、内縁は外縁に平行でなくてもよい。例えば、水晶素子が振動用の腕又は実装用の腕を有する態様を想定する。このとき、平面視において、枠部上面23eは、腕と水晶素子の他の部位との間に挿入される凸部を有していてもよい。このような凸部は、例えば、感温素子7に接続される接続電極31の配置領域を確保することに寄与し得る。
絶縁基体23(基板部23a及び枠部23b)の材料は任意であり、例えば、セラミックとされてよい。セラミックの具体的な種類は任意であり、例として、酸化アルミニウム(アルミナ、Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、及びLTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)を挙げることができる。もちろん、絶縁基体23の材料は、セラミック以外の材料であってもよいし、複数種類の材料を含む複合材料であってもよい。
(1.2.2.実装基体の導体(実装基体と蓋体との接合に係るものを除く))
既述のように、実装基体11は、4つの端子3、2つのパッド25及び配線27を有している。
既述のように、実装基体11は、4つの端子3、2つのパッド25及び配線27を有している。
4つの端子3は、例えば、基板部23aの第2基板面23dに重なる層状(パッド状)の導体(例えば金属)によって構成されている。端子3の位置、形状及び寸法は任意である。例えば、4つの端子3は、第2基板面23dの4隅に位置している。なお、このようにいうとき、平面視において、各端子3は、第2基板面23dの互いに交差する2つの縁部(長辺及び短辺)から離れていてもよいし、離れていなくてもよい(図示の例)。また、4隅に位置しているか否かは、基板部23aの寸法、端子3の寸法、基板部23aの縁部と端子3の縁部との距離等に基づいて合理的に判断されてよい。後述するパッド25等についても同様である。
水晶素子5に接続される2つの端子3と、感温素子7に接続される2つの端子3との位置関係は任意である。例えば、前者の2つの端子3は、基板部23aの長手方向の一方側(-D1側)に位置し、後者の2つの端子3は、基板部23aの長手方向の他方側(+D1側)に位置してよい。また、例えば、前者の2つの端子3は、1対の対角に位置し、後者の2つの端子3は、他の1対の対角に位置してよい。
2つのパッド25は、例えば、基板部23aの第1基板面23cに重なる層状(パッド状)の導体(例えば金属)によって構成されている。パッド25の位置、形状及び寸法は任意である。例えば、2つのパッド25は、基板部23aの中央よりも基板部23aの長手方向の一端側(-D1側)に位置しているとともに、基板部23aの短手方向に並んでいる。より詳細には、2つのパッド25は、凹部R1の底面の4隅のうち、長手方向の一方側に位置する2つの隅に位置している。
複数の配線27のそれぞれは、適宜な構成とされてよい。例えば、各配線27は、以下のいずれか1つを含んでいてよい。絶縁基体23(基板部23a及び/又は枠部23b)を厚さ方向(D3方向)に貫通するビア導体。絶縁基体23(基板部23a及び/又は枠部23b)の表面(上面、下面及び/又は側面)に重なる層状導体(層状配線)。絶縁基体23の内部(例えば基板部23aと枠部23bとの境界)に位置し、D1-D2平面(第1基板面23c)に沿っている(例えば平行な)層状導体。なお、絶縁基体23の側面に重なる層状導体は、キャスタレーション(凹部)の内面に配置された層状導体を含む。
図3に例示されているパッド25と端子3とを接続する配線27は、基板部23aを貫通するビア導体のみによって構成されている。水晶素子5(2つのパッド25)と接続される2つの端子3の双方が基板部23aの長手方向の一方側に位置する態様において、図3に示されていないパッド25と端子3とを接続する配線27も同様とされてよい。また、水晶素子5と接続される2つの端子3が基板部23aの1対の対角に位置するか否かに関わらず、水晶素子5と接続される2つの配線27は、図示以外の態様とされて構わない。
なお、ビア導体と導体層(配線27を構成するものだけでなく、パッド25、端子3、接続電極31等を含む。)との接続部において、材料等の観点から見たときに、導体層の上面又は下面とビア導体の下端面又は上端面とが接合されていてもよいし、ビア導体が導体層を貫通していてもよいし、そのような区別が不可能であってもよい。以下では、便宜上、いずれの態様であっても、ビア導体が導体層の上面又は下面に接合されているという捉え方を前提とした表現をすることがある。
導体層(端子3、パッド25及び配線27)は、単一の材料からなる1層の導体層によって構成されていてもよいし、互いに異なる材料からなる複数の導体層が積層されて構成されていてもよい。また、導体層は、領域によって材料の構成が異なっていてもよい。
ビア導体(配線27)の具体的な構成は、種々の構成とされてよい。例えば、ビア導体は、中実(内部に空洞がない態様)であってもよいし(図示の例)、中空状であってもよい。また、ビア導体は、その全体が同じ材料によって構成されていてもよいし、内部と外周面とが異なる材料によって構成されていてもよい。また、例えば、ビア導体は、直柱状であってもよいし、テーパ状であってもよいし、適宜な位置にフランジを有していてもよい。
上述した各種の導体(導体層、ビア導体、端子3、パッド25及び配線27)の材料は、例えば、金属とされてよい。金属としては、例えば、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)若しくはプラチナ(Pt)又はこれらの少なくとも1つを主成分とする合金を挙げることができる。
(1.2.3.接合材)
水晶素子5とパッド25とを接合する導電性の接合材29は、例えば、導電性接着剤である。導電性接着剤は、特に図示しないが、絶縁性のバインダーと、当該バインダーに分散されている導電性フィラー(導電性粉末)とを有している。バインダーは、有機材料(例えば樹脂、より詳細には熱硬化性樹脂)であってもよいし、無機材料であってもよい。樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂とされてよい。導電性フィラーの材料は、例えば、金属とされてよい。金属は、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル若しくは鉄、又はこれらの1つ以上を主成分とする合金とされてよい。
水晶素子5とパッド25とを接合する導電性の接合材29は、例えば、導電性接着剤である。導電性接着剤は、特に図示しないが、絶縁性のバインダーと、当該バインダーに分散されている導電性フィラー(導電性粉末)とを有している。バインダーは、有機材料(例えば樹脂、より詳細には熱硬化性樹脂)であってもよいし、無機材料であってもよい。樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂とされてよい。導電性フィラーの材料は、例えば、金属とされてよい。金属は、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル若しくは鉄、又はこれらの1つ以上を主成分とする合金とされてよい。
(1.2.4.蓋体)
蓋体13の形状、寸法及び材料は、凹部R1を塞ぐことができる限り、任意である。図示の例では、蓋体13は、概略、平板状の部材である。その平面形状は、概略、枠部23bの平面形状と同じであり、すなわち、矩形状である。別の観点では、蓋体13の外縁は、枠部23bに沿って(例えば平行に)延びている。平面透視において、蓋体13の外縁は、例えば、その全体が枠部23b(より詳細には枠部上面23e)の内縁に対して外側に位置している。また、平面透視において、蓋体13の外縁の一部又は全部は、枠部23bの外縁に対して、一致していてもよいし(図示の例)、内側に位置していてもよいし、外側に位置していてもよい。蓋体13の厚さ(厚さが一定でない場合は、例えば、最小厚、平均厚又は最大厚)は、水晶素子5(又は水晶ブランク15)の厚さ(厚さが一定でない場合は、例えば、励振電極19の領域における厚さ、最小厚又は最大厚)に対して、薄くてもよいし、同等でもよいし、厚くてもよい。
蓋体13の形状、寸法及び材料は、凹部R1を塞ぐことができる限り、任意である。図示の例では、蓋体13は、概略、平板状の部材である。その平面形状は、概略、枠部23bの平面形状と同じであり、すなわち、矩形状である。別の観点では、蓋体13の外縁は、枠部23bに沿って(例えば平行に)延びている。平面透視において、蓋体13の外縁は、例えば、その全体が枠部23b(より詳細には枠部上面23e)の内縁に対して外側に位置している。また、平面透視において、蓋体13の外縁の一部又は全部は、枠部23bの外縁に対して、一致していてもよいし(図示の例)、内側に位置していてもよいし、外側に位置していてもよい。蓋体13の厚さ(厚さが一定でない場合は、例えば、最小厚、平均厚又は最大厚)は、水晶素子5(又は水晶ブランク15)の厚さ(厚さが一定でない場合は、例えば、励振電極19の領域における厚さ、最小厚又は最大厚)に対して、薄くてもよいし、同等でもよいし、厚くてもよい。
蓋体13の材料は、導電材料(例えば金属)、絶縁材料又は両者の組み合わせとされてよい。金属は、例えば、鉄、ニッケル若しくはコバルト、又はこれらの少なくとも1つを主成分とする合金(例えばコバール)とされてよい。なお、実施形態の説明では、便宜上、蓋体13の材料が金属である態様を前提とした表現をすることがある。絶縁材料は、無機材料(例えばセラミック)であってもよいし、有機材料(例えば樹脂)であってもよい。
(1.2.5.実装基体と蓋体との接合)
実装基体11(枠部23b)と蓋体13との接合方法は、凹部R1を密閉できる限り、種々の方法とされてよい。図示の例では、実装基体11と蓋体13との間に封止材33(符号は図3)が介在して両者を接合している。より詳細には、図示の例では、シーム溶接が行われる態様が示されている。この態様では、封止材33は、例えば、枠部23bの上面に重なっている第1金属層35と、導電性の蓋体13の下面に重なっている第2金属層37とを有している。そして、第1金属層35及び第2金属層37が互いに重なっている状態で、これらの金属層に電圧及び圧力が印加されることによって(換言すれば金属層が加熱及び加圧されることによって)両者が溶接される。
実装基体11(枠部23b)と蓋体13との接合方法は、凹部R1を密閉できる限り、種々の方法とされてよい。図示の例では、実装基体11と蓋体13との間に封止材33(符号は図3)が介在して両者を接合している。より詳細には、図示の例では、シーム溶接が行われる態様が示されている。この態様では、封止材33は、例えば、枠部23bの上面に重なっている第1金属層35と、導電性の蓋体13の下面に重なっている第2金属層37とを有している。そして、第1金属層35及び第2金属層37が互いに重なっている状態で、これらの金属層に電圧及び圧力が印加されることによって(換言すれば金属層が加熱及び加圧されることによって)両者が溶接される。
なお、封止材33は、その一部又は全部が実装基体11又は蓋体13の一部と捉えられても構わない。例えば、第1金属層35は、実装基体11の一部と捉えられてもよい。第2金属層37は、蓋体13の一部として捉えられてもよい。実施形態の説明では、便宜上、主として、実装基体11及び蓋体13とは別個の部材として封止材33を捉えた表現をすることがある。ただし、特に断り無く、封止材33を実装基体11又は蓋体13(若しくは後述する感温素子407)の一部として捉えた表現をすることもある。
導電性の蓋体13(及び/又は封止材33(第1金属層35及び/又は第2金属層37)。以下、本段落において同様。)は、特に図示しないが、基準電位が付与される端子3に対して配線27を介して接続されてよい。基準電位が付与される端子3は、例えば、感温素子7と接続される2つの端子3の1つであってよい。蓋体13と端子3とを接続する経路と、感温素子7と端子3とを接続する経路とは少なくとも一部同士が共用されてよい。なお、感温素子7は、基準電位を利用しないものであってもよい。この場合において、導電性の蓋体13は、例えば、電気的に浮遊状態とされたり、基準電位用の不図示の端子3が追加されることによって基準電位が付与されたりしてよい。
第1金属層35及び第2金属層37の材料は任意である。例えば、第2金属層37の材料は、ろう材とされ、第1金属層35は、第2金属層37の濡れ性を向上させる材料とされてよい。このような態様における具体的な材料も任意である。例えば、第2金属層37の材料は、銀ロウ又は金錫とされてよい。第1金属層35の材料は、例えば、タングステン又はモリブデンからなる層の表面にニッケルメッキ及び金メッキが順次施された構成とされてよい。なお、第2金属層37の材料としてろう材が用いられている態様においては、ここでのシーム溶接は、ろう付けと捉えられてもよい。
実装基体11と蓋体13との接合方法は、上記以外の種々の方法とされてもよい。
例えば、封止材33は、金属(別の観点では導電材料)に限定されず、絶縁材料であってもよい。そのような材料としては、例えば、ガラスが挙げられる。換言すれば、ガラス封止が行われてもよい。ガラスの具体的な種類としては、例えば、鉛系若しくは鉛フリー系の低融点ガラスが挙げられる。鉛フリー系としては、例えば、ビスマス系又は錫系が挙げられる。低融点ガラスのガラス転移温度は、例えば、200℃以上500℃以下である。
また、例えば、溶接及びろう付けとは異なり、溶融を伴わずに接合が行われてもよい。別の観点では、第2金属層37は、ろう材でなくてよい。例えば、第1金属層35と第2金属層37との接合は、拡散接合(別の表現では金属間直接接合)であってもよい。より詳細には、例えば、第1金属層35及び第2金属層37の互いに重なる面に所定の処理(例えば研磨及び/又は活性化処理)を施し、これらの金属層を融点未満の温度条件化で加圧してよい。加熱は、行われてもよいし、行われなくてもよく、また、シーム溶接とは異なり、通電は必須ではない。
また、例えば、シーム溶接(又は他の溶接)が行われる態様において、ろう材(上記の説明では第2金属層37)は用いられなくてもよい。例えば、金属性の蓋体13が直接に第1金属層35に溶接されてよい。又は、第2金属層37が上記に例示した材料(ろう材)とは異なる材料によって構成されてもよい。
また、例えば、導電性又は絶縁性の封止材33を加熱する方法は、通電以外の種々の方法とされてよい。例えば、加熱は、振動子1を炉に配置することによって行われてもよいし、超音波の照射によって行われてもよいし、レーザー光の照射によって行われてもよいし、これらの組み合わせによって行われてもよい。
封止材33(別の観点では第1金属層35及び/又は第2金属層37。以下、特に断りが無い限り、本段落及び次段落において同様。)の平面視における形状及び寸法は、平面透視において枠部上面23eとの重複領域が枠状(環状)をなすように設定されている。例えば、封止材33は、平面透視において、枠部上面23eに収まる形状及び寸法を有している。図示の例では、封止材33(別の観点では第1金属層35)の外縁は、枠部上面23eの外縁に一致している。また、封止材33(別の観点では第2金属層37)の外縁は、蓋体下面13bの外縁に一致している。ただし、封止材33の外縁の一部又は全部は、枠部上面23e及び/又は蓋体下面13bの外縁に一致していなくてもよい。
既述のように、枠部上面23eには感温素子7と接続される接続電極31が設けられる。従って、少なくとも接続電極31の配置位置においては、封止材33は、枠部上面23eの内縁から離れている。別の観点では、例えば、少なくとも接続電極31の配置位置においては、封止材33の幅(内縁から外縁までの長さ)は、枠部上面23eの幅よりも狭くされている。接続電極31の配置位置以外においては、封止材33の内縁は、枠部上面23eの内縁から離れていてもよいし(図示の例)、枠部上面23eの内縁に一致していてもよい。換言すれば、接続電極31の配置位置以外においては、封止材33の幅は、枠部上面23eの幅に対して、狭くてもよいし、同等であってもよい。
封止材33が導電性の場合においては、封止材33は、例えば、2つの接続電極31から離れている(図示の例)。ただし、封止材33は、2つの接続電極31のうち1つと枠部上面23e上においてつながっていてもよい(後述する図9を参照)。この場合、2つの接続電極31のうち1つ(別の観点では感温素子7の2つの外部電極7bの1つ)は、例えば、基準電位が付与されるものであってよい。また、絶縁性の封止材33は、2つの接続電極31の一方又は双方に対して接触していてよい。
1つの接続電極31と導電性の封止材33(例えば第1金属層35)とがつながっている態様(後述する図9を参照)において、両者は、互いに異なる材料によって構成されていてもよいし、互いに同一の材料によって一体的に形成されていてもよい。後者の態様において、1つの接続電極31及び第1金属層35は、その厚さ及び平面形状から区別可能でなくてもよい。例えば、第1金属層35が、平面透視において、枠部上面23eの1辺の全長かつ全幅に重なっており、その一部の領域が1つの接続電極31として利用されてもよい。
これまでの説明からも理解されるように、封止材33は、全周に亘って一定の幅で延びていてもよいし(図示の例)、幅を変化させながら延びていてもよい。後者の態様としては、例えば、枠部上面23eが有する4辺のうち、各辺においては幅が一定で、辺同士で幅が異なる態様が挙げられる。この場合、例えば、接続電極31が配置される辺における封止材33の幅が、接続電極31が配置されない辺における封止材33の幅よりも狭くされてよい。また、封止材33が幅を変化させながら延びる他の態様としては、例えば、各辺において、幅が変化する態様が挙げられる。より具体的には、例えば、接続電極31の配置領域及びその周囲においてのみ幅が狭くなる態様が挙げられる。
封止材33の幅の具体的な大きさは任意である。例えば、封止材33の幅(例えば最小幅)は、枠部上面23eの幅(周方向に関して上記の封止材33の幅と同じ位置における幅)に対して、1/10以上、1/5以上、1/3以上又は1/2以上とされてよく、また、4/5以下、3/4以下、2/3以下又は1/2以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてよい。また、枠部上面23eの幅に関して先に例示した下限及び/又は上限の任意のものと、封止材33の幅に関する上記の下限及び/又は上限の任意のものとが組み合わされてもよい。
封止材33の厚さは、例えば、その全周に亘って一定である。封止材33の厚さの具体的な値は任意である。例えば、封止材33の厚さは、水晶素子5(又は水晶ブランク15)の厚さ(最小厚又は最大厚)に対して、薄くてもよいし、同等でもよいし、厚くてもよい。第1金属層35の厚さは、例えば、10μm以上30μm以下とされてよく、また、当該範囲よりも厚くされても構わない。第2金属層37の厚さは、例えば、10μm以上40μm以下とされてよく、また、当該範囲よりも厚くされても構わない。
(1.3.感温素子(パッケージの感温素子に係る部分を含む))
(1.3.1.感温素子の構成の概要)
既述のように、本実施形態では、感温素子7は、膜状の素子によって構成されている。このような膜状の感温素子7の種類(別の観点では温度の検出原理)は任意である。例えば、感温素子7は、サーミスタ、測温抵抗体、熱電対又はダイオードであってよい。各種の温度センサの具体的な構成も任意である。なお、実施形態の説明では、便宜上、特に断り無く、感温素子7がサーミスタである態様を例に取った表現をすることがある。
(1.3.1.感温素子の構成の概要)
既述のように、本実施形態では、感温素子7は、膜状の素子によって構成されている。このような膜状の感温素子7の種類(別の観点では温度の検出原理)は任意である。例えば、感温素子7は、サーミスタ、測温抵抗体、熱電対又はダイオードであってよい。各種の温度センサの具体的な構成も任意である。なお、実施形態の説明では、便宜上、特に断り無く、感温素子7がサーミスタである態様を例に取った表現をすることがある。
なお、感温素子7が、膜状の素子であって、チップ型の感温素子でないことは、技術常識に基づいて合理的に判断されてよい。例えば、感温素子7は、成膜対象(蓋体13)に重なる1以上の層によって構成されており、一方で、チップ型の感温素子は、パッケージングされている構成が接合材(例えばバンプ)によって実装される。別の観点では、感温素子7の絶対的な厚さ、又は蓋体13の厚さ等に対する相対的な厚さは、必ずしも極めて薄いことを要しない。
特に図示しないが、感温素子7がサーミスタである態様を例に取り、その具体的な構成が種々のものとされてよいことについて述べる。
サーミスタは、例えば、基本的な構成要素として、温度により抵抗値が変化する抵抗膜を有している。抵抗膜の材料は、例えば、酸化物(例えば複合酸化物)又は窒化物(例えば複合窒化物)とされてよい。酸化物又は窒化物は、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)及びクロム(Cr)の1つ以上を含んでよい。抵抗膜は、例えば、単一の材料からなる1層の膜のみを有していてもよいし、互いに異なる材料からなる2層以上の膜を有していてもよい。また、抵抗膜は、平面視において、その全体に亘って材料の構成が同じであってもよいし、領域によって材料の構成が異なっていてもよい。
上記の抵抗膜は、導電性又は絶縁性を有する蓋体下面13bに絶縁膜を介して重なっていてもよいし、絶縁性を有する蓋体下面13bに直接的に重なっていてもよい。絶縁膜は、例えば、抵抗膜の抵抗率よりも高い抵抗率を有している。絶縁膜の材料は任意であり、例えば、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、両者の組み合わせであってもよい。無機材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO2)及び窒化ケイ素(Si3N4)が挙げられる。有機材料としては種々の樹脂(例えばエポキシ系樹脂又はシリコーン系樹脂)が挙げられる。絶縁膜は、例えば、単一の材料からなる1層の膜のみを有していてもよいし、互いに異なる材料からなる2層以上の膜を有していてもよい。また、絶縁膜は、平面視において、その全体に亘って材料の構成が同じであってもよいし、領域によって材料の構成が異なっていてもよい。
また、抵抗膜は、パッケージ9によって構成される空間(別の観点では凹部R1の内部)に露出していてもよいし、絶縁性の被覆膜によって覆われていてもよい。被覆膜は、例えば、抵抗膜の抵抗率よりも高い抵抗率を有している。被覆膜は、例えば、抵抗膜又は後述する電極を保護することに寄与してよい。被覆膜の材料は任意である。例えば、前段落における絶縁膜の材料の説明は、被覆膜に援用されてよい。
抵抗膜は、適宜な配置及び形状の1対の印加電極によって電圧が印加されてよい。例えば、1対の印加電極は、平面視において抵抗膜の長手方向(又は短手方向)の両端に位置し、抵抗膜に対して長手方向(又は短手方向)に電圧を印加してよい。この態様において、1対の印加電極のうち少なくとも抵抗膜に接続される部分は、抵抗膜の下面(蓋体13側)に重なっていてもよいし、抵抗膜の上面に重なっていてもよい。また、1対の印加電極は、抵抗膜を厚さ方向に挟んで対向し、抵抗膜に対して厚さ方向に電圧を印加してもよい。1対の印加電極は、抵抗膜の上面又は下面に重なるとともに、互いに噛み合っている1対の櫛歯電極であってもよい。
印加電極のうち抵抗膜の上面(蓋体13とは反対側の面)に重なっていない部分が存在する場合は、当該部分は、例えば、導電性又は絶縁性を有する蓋体下面13bに既述の絶縁膜(又は他の絶縁膜)を介して重なっていてもよいし、絶縁性を有する蓋体下面13bに直接的に重なっていてもよい。後述する外部電極7b及び中継導体についても同様である。導電性の蓋体13は、印加電極として利用可能である。また、導電性の蓋体13は、印加電極に対して、直接に重なり、又は他の導体層を介して間接に重なり、印加電極に電圧を印加する配線として利用可能である。ただし、実施形態の説明では、便宜上、蓋体13が、印加電極又は配線としては利用されない態様を前提とした表現をすることがある。
印加電極の材料は任意である。例えば、印加電極の材料の少なくとも一部は、導体パターン17及び実装基体11の種々の導体(3、25、27、31及び35等)の材料の少なくとも一部と同じであってもよいし、異なっていてもよい。いずれにせよ、既述の導体パターン17及び実装基体11の種々の導体の材料の説明(金属の具体例、異なる材料の層の有無、異なる材料の領域の有無等)は、印加電極の材料の説明に援用されてよい。後述する外部電極7b及び中継導体の材料も同様である。
(1.3.2.感温膜の構成と図面との対応関係)
上記の説明から理解されるように、感温素子7は、種々の構成(例えば、抵抗膜、絶縁膜、被覆膜及び印加電極)を有してよい。図2及び図3(並びに他の図面)においては、以下のように、感温素子7の構成が示されている。
上記の説明から理解されるように、感温素子7は、種々の構成(例えば、抵抗膜、絶縁膜、被覆膜及び印加電極)を有してよい。図2及び図3(並びに他の図面)においては、以下のように、感温素子7の構成が示されている。
図2及び図3(並びに他の図面)において、感温素子7は、感温膜7aと、1対の外部電極7bとを有している。感温膜7aは、例えば、1対の外部電極7bを介して電圧が印加される。また、別の観点では、感温膜7aは、温度に応じた強度の信号を1対の外部電極7bの少なくとも一方から出力する。
感温膜7aは、例えば、上記のサーミスタを例に取った説明から理解されるように、温度検出に直接的に寄与する機能部(例えばサーミスタでは抵抗膜)のみを有していてもよいし、当該機能部に重なる絶縁膜、被覆膜、印加電極及び/又は次段落で述べる中継導体を有していてもよい。
外部電極7bは、例えば、感温素子7がサーミスタである態様を例に取ると、抵抗膜に直接的に電圧を印加する(抵抗膜に直接に接している)印加電極の一部又は全部であってもよいし、印加電極と電気的に接続されている電極であってもよい。後者の態様において、外部電極7bは、例えば、印加電極と一部同士が互いに重なることによって直接的に印加電極と接続されていてもよいし、中継導体(例えば印加電極及び外部電極7bの双方と異なる導体層)を介して間接的に印加電極と接続されていてもよい。
また、別の観点では、1対の外部電極7bは、図1及び図2において、その全体が示されていると捉えられてもよいし、一部が示されていると捉えられてもよい。後者の場合において、上記一部は、例えば、被覆膜によって覆われている1対の外部電極7bのうち、被覆膜から露出している部分であってよい。また、上記一部は、1対の外部電極7bのうちパッケージ9との接続に寄与する部分が抽出されて(1対の外部電極7bの他の部分も露出しているが、図面では図示が省略されて)示されていると捉えられてもよい。
具体例を挙げると、例えば、感温素子7は、既述のように、平面視における所定方向(例えば機能部(抵抗膜)が延びている方向)の両側において機能部に重なる1対の印加電極を有していてよい。この場合において、図2に例示されている1対の外部電極7bは、例えば、1対の印加電極のうち一部(露出部分又は抽出部分)であってもよいし、1対の印加電極と直接に又は間接に接続されている1対の端子であってもよい。
また、例えば、感温素子7は、既述のように、抵抗膜を厚さ方向に挟んでいる1対の印加電極を有してよい。この場合において、図2に例示されている1対の外部電極7bは、1対の印加電極の一部(露出部分又は抽出部分)であってもよいし、1対の印加電極と直接に又は間接に接続されている1対の端子であってもよい。前者の態様において、1対の外部電極7bは、一方の印加電極の平面視における端部と、他方の印加電極の平面視における端部とであってよい。
また、例えば、感温素子7は、既述のように、1対の印加電極として、1対の櫛歯電極を有してよい。図2に例示されている1対の外部電極7bは、1対の櫛歯電極を含む1対の導体パターンの一部(露出部分又は抽出部分)であってもよいし、1対の櫛歯電極と直接に又は間接に接続されている1対の端子であってもよい。より詳細には、1対の櫛歯電極は、例えば、互いに対向する1対のバスバーと、各バスバーから他方のバスバーへ延びる複数の電極指とを有してよい。上記の1対の導体パターンの一部は、例えば、1対のバスバーから延びる部分であってよい。また、上記の1対の端子は、例えば、1対のバスバーに直接又は間接に接続されていてよい。
なお、平面視において、感温素子7の形状と1対(若しくは2対以上)の櫛歯電極の配置との関係は任意である。例えば、図2の例のように感温素子7の少なくとも一部(図2の例においては全部)が長手方向及び短手方向を有する形状(本段落において第1形状という。)である場合においては、1対のバスバーが長手方向に延び、複数の電極指が短手方向に延びるように1対の櫛歯電極が配置されてよい。感温素子7が複数の第1形状を有している態様においては、各第1形状に1対の櫛歯電極が設けられてよい。
(1.3.3.感温素子の位置、形状及び寸法)
感温素子7の位置(蓋体13における位置。以下、特に断りが無い限り、同様。)、形状及び寸法は任意である。なお、感温素子7の位置、形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、感温膜7aの位置、形状及び寸法に援用されてもよい。感温膜7aの位置、形状及び寸法は、上記のサーミスタの例から理解されるように、感温膜7aが機能部(サーミスタでは抵抗膜)のみからなる態様では機能部の位置、形状及び寸法であり、また、感温膜7aが他の部分(絶縁膜、被覆膜、印加電極及び/又は中継導体)を含む態様では、機能部及び他の部分の全体の位置、形状及び寸法である。ただし、感温素子7の位置、形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、感温膜7aが機能部以外の他の部分を含む態様において、機能部、又は機能部及びその直上の他の部分の組み合わせの、位置、形状及び寸法に援用されてもよい。
感温素子7の位置(蓋体13における位置。以下、特に断りが無い限り、同様。)、形状及び寸法は任意である。なお、感温素子7の位置、形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、感温膜7aの位置、形状及び寸法に援用されてもよい。感温膜7aの位置、形状及び寸法は、上記のサーミスタの例から理解されるように、感温膜7aが機能部(サーミスタでは抵抗膜)のみからなる態様では機能部の位置、形状及び寸法であり、また、感温膜7aが他の部分(絶縁膜、被覆膜、印加電極及び/又は中継導体)を含む態様では、機能部及び他の部分の全体の位置、形状及び寸法である。ただし、感温素子7の位置、形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、感温膜7aが機能部以外の他の部分を含む態様において、機能部、又は機能部及びその直上の他の部分の組み合わせの、位置、形状及び寸法に援用されてもよい。
後述する他の例からも理解されるように、感温素子7は、蓋体下面13bの任意の領域に位置してよい。例えば、平面透視したとき、感温素子7は、凹部R1(別の観点では枠部上面23eの内側)に収まっていてもよいし(図2及び図3の例)、凹部R1の外側に位置していてもよいし(後述する図6の例)、凹部R1及びその外側に跨っていてもよい。換言すれば、平面透視において、感温素子7は、凹部R1に重複する部分を有していてもよいし、有していなくてもよく、また、凹部R1の外側に重複する部分を有していてもよいし、有していなくてもよい。また、別の観点では、感温素子7は、凹部R1によって構成されている封止空間に対して、接していてもよいし、全く若しくは実質的に、接していなくてもよい。
また、平面透視において、感温素子7が凹部R1に重複する態様において、感温素子7は、凹部R1の幾何中心に重複していてもよいし、重複していなくてもよい。また、感温素子7の凹部R1又は凹部R1の幾何中心に対する重複の有無に関わらず、感温素子7の幾何中心は、凹部R1の幾何中心に対して、概ね一致していてもよいし、一致していなくてもよい。例えば、幾何中心同士の距離が凹部R1の最小径の1/5以下の場合は、両者は一致していると捉えられてよい。
平面透視において感温素子7が凹部R1に重複する部分を有する態様において、その重複する広さは任意である。例えば、感温素子7が凹部R1に重複する面積は、凹部R1の面積に対して、1/5以上、1/3以上、1/2以上、2/3以上、4/5以上、また、1倍以下、4/5以下、2/3以下、1/2以下、1/3以下又は1/5以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。さらに、感温素子7は、凹部R1の全体に重複してもよい。また、本段落の下限及び/又は上限は、平面透視において、凹部R1の任意の方向(例えば長手方向又は短手方向)において、凹部R1の長さ(例えば最大長さ)に対して感温素子7が重複する長さ(例えば最大長さ)に援用されてもよい。
以上の凹部R1との対比における感温素子7の位置及び広さの説明(凹部R1に重複するか否か、幾何中心が一致するか否か、及び凹部R1の面積に対する重複面積等)は、凹部R1の語を水晶素子5の語又は励振電極19の語に置換して、水晶素子5又は励振電極19との対比における感温素子7の位置及び広さの説明に援用されてよい。
図示の例では、感温素子7は、平面透視において、概略、その全体が凹部R1の全体と重なっている。すなわち、平面透視において、感温素子7(より詳細には感温膜7a)は、凹部R1の形状及び寸法と同じ形状及び寸法を有している。従って、平面視における凹部R1の形状及び寸法に関する既述の説明は、感温膜7aの平面形状に援用されてよい。また、平面透視において、感温素子7は、凹部R1の全体と重なっていることから、水晶素子5の全体及び励振電極19の全体にも重なっている。さらに、平面透視において、感温素子7の幾何中心は、概ね、凹部R1の幾何中心、水晶素子5の幾何中心及び励振電極19の幾何中心に対して、一致している、又は比較的近い。
もちろん、図示の例とは異なり、平面透視において、感温素子7の形状及び寸法は、凹部R1の形状及び寸法と異なっていてもよい。例えば、感温素子7は、平面透視において、凹部R1よりも小さい矩形状とされてよい。このとき、矩形の長手方向は、凹部R1の長手方向及び短手方向のいずれと同じであってもよい。また、矩形は、正方形であっても構わない。また、平面透視において、感温膜7aは、その全周に亘って枠部上面23eから離れていてもよい。
さらに、平面透視において、感温素子7の形状は、凹部R1の形状と同じであるか否かを問わず、矩形状以外の形状であっても構わない。矩形状以外の形状としては、例えば、円形状、楕円状及び矩形以外の多角形が挙げられる。これらの形状は、数学でいう凸集合の境界線のような形状ということができる。また、この他、感温素子7の形状は、L字状又はU字状のように、凸集合の境界線からは逸脱した形状であっても構わない。
感温素子7は、その領域全体に亘って概ね一定の厚さを有していてもよいし、互いに厚さが異なる複数の領域を有していてもよい。感温素子7の上面は、例えば、平面状であってもよいし、曲面状であってもよいし、凹凸を有する形状であってもよい。凹凸を有する形状としては、高さが互いに異なる複数の平面を有する形状が挙げられる。このような形状としては、例えば、抵抗膜及び/又は中継導体の有無がこれらを覆う被覆膜の上面に現れた形状が挙げられる。
感温素子7の具体的な厚さは任意である。例えば、感温素子7の最大厚さ又は平均厚さは、水晶ブランク15の最小厚さ、平均厚さ又は最大厚さに対して、1/300以上、1/200以上、1/100以上、1/50以上、1/30以上、1/10以上、1/5以上又は1/2以上であってよく、また、2倍以下、1倍以下、1/5以下、1/10以下又は1/100以下であってよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。また、感温素子7の厚さは、例えば、0.05μm以上、0.1μm以上、1μm以上、5μm以上又は10μm以上とされてよく、また、100μm以下、50μm以下又は10μm以下とされてよい。上記の下限と上限とは、矛盾が生じないように任意のもの同士が組み合わされてもよい。
感温素子7と水晶素子5との第1距離(例えば最短距離又は平均距離)の値は任意である。例えば、当該第1距離は、水晶素子5の厚さ、又は水晶素子5と凹部R1の底面との距離(例えば最短距離又は平均距離)に対して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。
既述のように、水晶素子は、板形状のものに限定されず、音叉型等の種々のものとされてよい。この場合において、感温素子は、水晶素子の特定の部位に対向するように位置、形状及び寸法が設定されていてもよい。例えば、水晶素子が、基部と、基部から延びる振動用の腕とを有している態様において、感温素子は、振動用の腕に対向し、かつ基部に対向しない長尺形状を有していてもよい。
(1.3.4.外部電極の位置、形状及び寸法)
1対の外部電極7bは、例えば、蓋体13のうち、平面透視において枠部上面23eと重複する領域に位置している。これにより、蓋体13が凹部R1に被せられた状態で、1対の外部電極7bと、枠部上面23eに位置する1対の接続電極31とが対向し、両者が接続される。
1対の外部電極7bは、例えば、蓋体13のうち、平面透視において枠部上面23eと重複する領域に位置している。これにより、蓋体13が凹部R1に被せられた状態で、1対の外部電極7bと、枠部上面23eに位置する1対の接続電極31とが対向し、両者が接続される。
平面透視において、1対の外部電極7bは、枠部上面23e内の任意の領域に位置してよい。例えば、各外部電極7bは、枠部上面23eの4辺のうち、1辺に収まっていてもよいし(図示の例)、2辺以上に亘って延びていてもよい。なお、以下の説明では、特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、1つの外部電極7bは、1辺に収まっていると捉えられてよい。
また、例えば、1つの外部電極7bは、枠部上面23eの4辺のうちの、長辺及び短辺のいずれに位置していてもよい。また、2つの外部電極7bは、互いに同じ1辺に位置していてもよいし(図2の例)、互いに異なる2辺に位置していてもよい(後述する図4A及び図4B参照)。上記の互いに異なる2辺は、互いに対向する2辺であってもよいし、互いに交差する2辺であってもよい。
また、例えば、枠部上面23eの1辺に収まる1つの外部電極7bは、1辺の長さ方向の任意の領域に位置してよい。例えば、1つの外部電極7bは、1辺の全体に位置してもよいし(後述する図4B参照)、1辺の一部に位置してもよい(図2及び後述する図4Aの例)。後者の態様において、1つの外部電極7bは、1辺の端部側に位置してもよいし(図示の例)、1辺の中央側に位置してもよい。
平面透視したとき、1対の外部電極7bは、例えば、封止材33(別の観点では第2金属層37)よりも内側に位置している。より詳細には、例えば、1対の外部電極7bは、例えば、導電性の封止材33(別の観点では第1金属層35及び/又は第2金属層37)から離れている(図示の例)。ただし、1対の外部電極7bの1つは、蓋体下面13b(枠部上面23e)において導電性の封止材33とつながっていてもよい。この場合、上記1つの外部電極7bは、例えば、基準電位が付与されるものであってよい。また、1対の外部電極7bの1つ又は双方は、絶縁性の封止材33に対して、接触していてもよいし、非接触であってもよい。
1つの外部電極7bと導電性の封止材33(例えば第2金属層37)とがつながっている態様において、両者は、互いに異なる材料によって構成されていてもよいし、互いに同一の材料によって一体的に形成されていてもよい。後者の態様において、1つの外部電極7b及び第2金属層37は、その厚さ及び平面形状から区別可能でなくてもよい。例えば、第2金属層37が平面透視で枠部上面23eの1辺の全長かつ全幅に亘る広さを有しており、その一部の領域が1つの外部電極7bとして利用されてもよい。
平面透視したとき、1対の外部電極7bは、上記のように封止材33よりも内側に位置している限り、枠部上面23e内において、幅方向(内縁から外縁への方向)の任意の領域に位置してよい。例えば、1対の外部電極7bは、枠部上面23eの幅方向中央よりも内側に位置していてもよいし、幅方向中央に重なっていてもよいし、枠部上面23eの内縁に重なっていてもよいし、枠部上面23eの内縁から外側に離れていてもよい。外部電極7bは、枠部上面23eの内縁よりも内側に位置する部分を有していてもよい。
既述の位置の説明からも理解されるように、平面視における外部電極7bの形状及び寸法は任意である。例えば、外部電極7bの平面形状は、枠部上面23eの1辺に位置する矩形状であってもよいし(図示の例)、枠部上面23eの4辺のうちの2辺に沿う概略L字状であってもよいし、枠部上面23eの4辺のうちの3辺に沿う概略U字状であってもよい。また、1辺に位置する外部電極7bの形状は、矩形状に限定されず、他の形状(例えば、円形状、楕円形状又は矩形以外の多角形状等)であってもよい。
また、例えば、枠部上面23eの内縁の1辺の長さに対する1つの外部電極7bの長さは、1/2未満であってもよいし、1/2以上であってもよい。また、例えば、枠部上面23eの幅に対する外部電極7bの幅は、1/3未満であってもよいし、1/3以上であってもよい。
既述のように、感温膜7aの構造は、種々のものとされてよい。例えば、機能部(サーミスタでは抵抗膜)に電圧を印加する印加電極と外部電極7bとの間には両者を電気的に接続する中継導体が介在してよい。さらに、印加電極、中継導体及び外部電極7bの少なくとも2つは、絶縁体を介して立体交差してもよいし、印加電極と外部電極7bとの間に2以上(例えば2層以上)の中継導体が介在してもよい。このことから理解されるように、外部電極7bの位置、形状及び寸法は、感温膜7a(機能部)の位置、形状及び寸法に関わらずに、任意の位置、形状及び寸法とされてよい。
例えば、各外部電極7bは、感温膜7a(機能部)の配置領域に収まっていてもよいし、収まっていなくてもよい。前者の態様における外部電極7bの感温膜7aに対する具体的な位置も任意である。例えば、外部電極7bは、感温膜7aの縁部に隣接する領域に位置していてもよいし、感温膜7aの縁部から離れた領域に位置していてもよい(後述する図5A参照)。また、外部電極7bが感温膜7aの配置領域の外側に位置する部分を有する態様において、外部電極7bは、感温膜7aに重なる位置から任意の位置へ延びたり、任意の領域に位置して中継導体を介して感温膜7aと接続されたりしてよい。なお、このような態様において、感温膜7aは、平面透視において、枠部上面23eから内側に離れた領域(例えば水晶素子5又は励振電極19と重複する領域)に位置していてもよい。
図1~図3に示す例では、平面透視したとき、2つの外部電極7bは、パッケージ9の長手方向において、パッケージ9の中央に対して、2つのパッド25が位置する側とは反対側(+D1側)に位置している。より詳細には、2つの外部電極7bは、枠部上面23eの4辺のうち、+D1側の短辺に共に位置している。また、2つの外部電極7bは、+D1側の短辺において、当該短辺が延びる方向の両側に互いに離れて位置している。また、2つの外部電極7bは、枠部上面23eの内側の縁部に重なっている。
外部電極7bの厚さは任意である。ただし、図1~図3の例では、平面状の蓋体下面13bと平面状の枠部上面23eとの間にて、接続電極31と外部電極7bとが互いに対向して接合されるから、外部電極7bの厚さは、封止材33の厚さ未満である。なお、枠部上面23eにおいて、接続電極31の配置領域を第1金属層35の配置領域よりも低くすることなどによって、外部電極7bの厚さを封止材33の厚さ以上とすることも可能である。外部電極7bの厚さは、第2金属層37の厚さよりも薄くてもよいし、同等でもよいし、厚くてもよい。なお、本段落における外部電極7bの厚さの説明は、接続電極31の厚さに援用されてよい。このとき、第2金属層37の語は、第1金属層35の語に置換されてよい。
(1.3.5.パッケージの感温素子に係る部分)
既に触れたように、パッケージ9(実装基体11)は、2つの外部電極7bと接続される接続電極31を有している。接続電極31と外部電極7bとは互いに対向して接合される。平面透視したとき、接続電極31と外部電極7bとは概ね一致してもよいし、重複しつつも互いにずれていてもよい。いずれにせよ、平面透視における外部電極7bの位置、形状及び寸法に関する既述の説明は、矛盾等が生じない限り、平面透視における接続電極31の位置、形状及び寸法に援用されてよい。
既に触れたように、パッケージ9(実装基体11)は、2つの外部電極7bと接続される接続電極31を有している。接続電極31と外部電極7bとは互いに対向して接合される。平面透視したとき、接続電極31と外部電極7bとは概ね一致してもよいし、重複しつつも互いにずれていてもよい。いずれにせよ、平面透視における外部電極7bの位置、形状及び寸法に関する既述の説明は、矛盾等が生じない限り、平面透視における接続電極31の位置、形状及び寸法に援用されてよい。
2つの接続電極31は、2つの配線27を介して2つの端子3と電気的に接続されている。配線27が種々の構成とされてよいことについては既に述べた。図3に例示されている接続電極31と端子3とを接続する配線27は、枠部23b及び基板部23aを貫通するビア導体のみによって構成されている。2つの接続電極31と接続される2つの端子3の双方が基板部23aの長手方向の一方側に位置する態様において、図3に示されていない接続電極31と端子3とを接続する配線27も同様とされてよい。また、2つの接続電極31と接続される2つの端子3が基板部23aの1対の対角に位置するか否かに関わらず、2つの接続電極31と接続される2つの配線27は、図示以外の態様とされて構わない。
接続電極31の材料も任意である。例えば、接続電極31の材料は、パッケージ9の種々の導体(3、25及び/又は27)の材料と同じであってもよいし、封止材33(例えば第1金属層35)の材料と同じであってもよい。いずれにせよ、パッケージ9の種々の導体の材料及び/又は封止材33の材料の説明は、接続電極31の材料に援用されてよい。
外部電極7bと接続電極31との接合方法は種々の方法とされてよい。例えば、両者は、その間に介在する導電性の接合材(不図示)によって接合されてよい。導電性の接合材は、導電性接着剤であってもよいし、金属材料であってもよい。金属材料は、はんだ(鉛フリーはんだを含む。以下、同様。)であってもよいし、ろう材であってもよい。また、外部電極7b及び接続電極31は、金属間直接接合によって接合されてもよい。接続電極31及び外部電極7bの接合方法は、第1金属層35及び第2金属層37の接合方法と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
外部電極7bと接続電極31との接合は、例えば、封止材33によって実装基体11と蓋体13とを接合する封止工程の前に行われてよい。封止工程において外部電極7b及び接続電極31(並びに接合材が介在する場合は接合材)における温度は、例えば、両者を接合する導電性接着剤の耐熱温度未満、又は両者を接続する金属材料(はんだ若しくはろう材。外部電極7b自体及び/又は接続電極31自体であってもよい。次段落において同様。)の溶融温度未満とされる。ただし、金属材料は、溶融して再度接着されても構わない。
上記とは異なり、外部電極7bと接続電極31との接合は、封止材33によって実装基体11と蓋体13とを接合する封止工程と同時に行われてもよい。例えば、封止工程のときの熱によって、外部電極7bと接続電極31との間の導電性接着剤が硬化したり、外部電極7bと接続電極31との間の金属材料(外部電極7b及び接続電極31の少なくとも一方に接合されていない状態のもの)が溶融されたりしてもよい。また、第2金属層37の材料と同一の材料によって第2金属層37と一体的に形成される外部電極7bが封止工程において接続電極31と接合されてよいことは明らかである。
なお、封止工程の後に、外部電極7bと接続電極31とを接合することも可能である。例えば、封止工程において外部電極7b及び接続電極31における温度は、例えば、両者を接続する金属材料の溶融温度未満とされる。その後、超音波の照射等によって外部電極7b及び接続電極31を加熱したり、適宜な器具によって蓋体13を局所的に加圧したりしてよい。
(1.4.第1実施形態に係る他の例)
(1.4.1.外部電極に係る他の例)
図4A及び図4Bは、他の例に係る感温素子7A又は7Bが位置している蓋体下面13bを示す平面図である。
(1.4.1.外部電極に係る他の例)
図4A及び図4Bは、他の例に係る感温素子7A又は7Bが位置している蓋体下面13bを示す平面図である。
既述のように、外部電極7b(別の観点では接続電極31)の位置、形状及び寸法は種々のものとされてよい。図4A及び図4Bは、図1~図3に例示した外部電極7bの位置、形状及び寸法とは異なる例を示す図となっている。具体的には、以下のとおりである。なお、特に図示しないが、他の例に係る外部電極7bと接続される接続電極31の位置、形状及び寸法は、他の例に係る外部電極7bの位置、形状及び寸法と概略同様である。
図4Aに示す例では、2つの外部電極7bは、矩形状(換言すれば4つの縁部を概念できる形状)の感温膜7aの互いに異なる2つの縁部(辺)に隣接している。別の観点では、平面透視したとき、2つの外部電極7bは、矩形状(換言すれば4つのセグメント(辺)を概念できる形状)の枠部上面23eにおいて互いに異なる2つの辺に重複している。より詳細には、2つの外部電極7bは、感温膜7a又は枠部上面23eの2つの短辺に位置している。また、2つの外部電極7bは、短辺が延びる方向(D2方向)において互いに反対側に位置している。
図4Bに示す例では、2つの外部電極7bは、図4Aに示す例と同様に、感温膜7a(別の観点では枠部上面23e)の互いに異なる2つの辺(より詳細には2つの短辺)に位置している。ただし、各外部電極7bは、各辺の長さ(枠部上面23eにおいては内周側を基準とした長さ)の大部分(例えば8割以上。図示の例では全部)に亘っている。
(1.4.2.感温膜に係る他の例)
図5A、図5B及び図5Cは、他の例に係る水晶振動子1C、1D及び1Eの一部を示す断面図である。これらの図は、図3の上方部分に対応している。
図5A、図5B及び図5Cは、他の例に係る水晶振動子1C、1D及び1Eの一部を示す断面図である。これらの図は、図3の上方部分に対応している。
既述のように、感温膜7aの位置、形状及び寸法は種々のものとされてよい。図5A~図5Cは、図1~図3に例示した位置、形状及び寸法とは異なる例を示す図となっている。具体的には、以下のとおりである。
なお、図5A~図5Cでは、2つの外部電極7bの位置に関しては、実施形態と同様に、枠部上面23eの+D1側の辺に2つの外部電極7bが位置する態様を例に取る。ただし、これまでの説明からも理解されるように、2つの外部電極7bの位置は任意であり、例えば、図4A及び図4Bに例示した位置、又はこれに類似する位置であっても構わない。
図5Aに示す例では、感温素子7Cの感温膜7aは、平面透視したときに凹部R1の外側に位置する部分を有している。より詳細には、感温膜7aは、蓋体下面13bの全面に重なっている。上記に伴い、パッケージ9Cの封止材33Cは、感温膜7aを介して蓋体下面13bと接合されている。
感温膜7aが凹部R1の外側に位置する部分を有する態様(後述する図5B及び図6の例も含む。)において、当該部分の広さは任意である。例えば、平面透視において、凹部R1の外側に位置する部分(及び/又は枠部上面23eに重複する部分)の面積は、枠部上面23eの面積に対して、1/5以上、1/3以上、1/2以上、2/3以上、4/5以上又は1倍であってよい。前記説明において、面積の語は、枠部上面23eの幅方向における長さの語に置換されてもよい。
前段落の説明において、凹部R1の語は、水晶素子5の語に置換されてもよい。この場合において、枠部上面23eの語は、水晶素子5の外縁から枠部上面23eの内縁又は外縁までの領域の語に置換されてよい。さらに、前段落の説明において、凹部R1の語は、励振電極19の語に置換されてもよい。この場合において、枠部上面23eの語は、励振電極19の外縁から水晶素子5の外縁まで領域の語、又は励振電極19の外縁から枠部上面23eの内縁若しくは外縁までの領域の語に置換されてよい。
なお、封止材33Cは、導電材料(例えば金属)であってもよいし、絶縁材料(例えばガラス)であってもよい。前者の態様においては、感温膜7aは、機能部(サーミスタでは抵抗膜)と封止材33Cとの間に絶縁性の被覆膜を有していてよい。後者の態様においては、感温膜7aは、被覆膜を有していてもよいし、有していなくてもよい。図5Aにおいて、封止材33Cは、1層の材料として表現されている。ただし、封止材33Cは、実施形態と同様に、第1金属層35及び第2金属層37を含んでいても構わない。
図5Bに示す例では、感温素子7Dの感温膜7aは、図5Aに示す例と同様に、平面透視したときに凹部R1の外側に位置する部分を有している。ただし、感温素子7Dにおいては、感温膜7aは、蓋体下面13bの全面に重なっておらず、蓋体下面13bの一部に重なっている。より詳細には、感温膜7aの外縁(例えばその全部)は、蓋体下面13b(別の観点では枠部上面23e)の外縁よりも内側に位置している。なお、図5Bに示すパッケージ9Dにおいて、実装基体11Dと蓋体13との接合は、実施形態と同様に、感温膜7a(感温素子7D)の外周で行われてもよいし(図示の例)、図5Aの例と同様に、感温膜7aを介して行われてもよい。
図5Bに示す感温素子7Dは、感温膜7aの厚さが封止材33の厚さよりも厚い態様の例ともなっている。このような態様において、枠部上面23eは、接続電極31の配置領域が、封止材33の配置領域よりも低くなっていてもよい(凹部R1の底面側に位置していてもよい。)。これにより、感温膜7aの厚みに起因して凹部R1の密閉性が低下する蓋然性が低減される。
なお、枠部上面23eにおいて、接続電極31の配置領域を封止材33の配置領域よりも低くする方法は種々の方法とされてよい。例えば、凹部R1の形成と同様に、封止材33の配置領域にセラミックグリーンシートが積層されることによって当該領域が相対的に高くされたり、又は接続電極31の配置領域がプレスによって相対的に低くされたりしてよい。また、接続電極31の配置領域に対して研磨、研削、切削又はレーザー加工を施すことによって当該領域が相対的に低くされてもよい。
図5Cに示す例では、感温素子7Eの感温膜7aは、実施形態と同様に、平面透視したときに、その概ね全体が凹部R1の全体に重複する。ただし、感温膜7aは、蓋体下面13bが有している凹部(符号省略)に収容されている。感温膜7aの厚さは、蓋体下面13bの凹部の深さに対して、小さくてもよいし、同等でもよいし(図示の例)、厚くてもよい。なお、この例は、凹部R1の全体に亘る広さを有する感温膜7aだけでなく、蓋体13の外縁よりも内周側に全体が位置している種々の広さの感温膜7aに適用可能である。
なお、パッケージ9Eにおいて、蓋体13Eと実装基体11との接合は、例えば、実施形態又は他の例と同様に行われてよい。ただし、例えば、感温膜7aが蓋体13Eの凹部に収容されることによって、実施形態に比較して、感温膜7aの-D3側の面が+D3側に位置する。その結果、例えば、図5Bの例のように、枠部上面23eのうち接続電極31の配置領域を封止材33の配置領域よりも低くする蓋然性が低減される。
図6は、他の例に係る感温素子7Fを示す斜視図である。
既述のように、感温膜7aの平面形状は種々の形状とされてよく、矩形状等に限定されない。感温素子7Fにおいては、感温膜7aの平面形状は、枠状(環状)とされている。換言すれば、感温膜7aは、蓋体13の1つ以上の縁部(別の観点では枠部上面23eの1つ以上の辺)に沿って(例えば平行に)延びる形状である。縁部に沿って延びる形状は、必ずしも環状でなくてもよい。例えば、感温膜7aは、矩形状の蓋体13の1辺のみに沿っていてもよいし、2辺のみに沿っていてもよいし(L字状であってもよいし)、3辺のみに沿っていてもよいし(U字状であってもよいし)、4辺に沿っているものの途中で途切れていてもよい(C字状であってもよい。)。
感温素子7Fの感温膜7aは、蓋体13の1つ以上の縁部に沿って延びる1つ以上のセグメント(符号省略)を有していると捉えられてもよい。各セグメントは、概略矩形状である。別の観点では、各セグメントは、一定の幅で延びている。また、各セグメントは、1つの縁部の略全体(例えば8割以上の長さ)に亘って延びている。もちろん、これまでの説明からも理解されるように、各セグメントにおいて、平面形状は矩形状以外であってもよいし、幅は変化してもよいし、長さは1つの縁部の長さよりも短くてもよい。複数のセグメントの形状及び寸法は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
蓋体13の1つ以上の縁部に沿って延びる感温膜7aは、平面透視において、凹部R1に重複していてもよいし、重複していなくてもよい。図6の例では、感温膜7aが凹部R1に重複しない(又は重複面積が比較的小さい)態様が想定されている。例えば、感温膜7aの内縁は、平面透視において凹部R1の縁部に概ね一致する。なお、図6の感温膜7aは、図5A及び図5Bの例と同様に、平面透視において凹部R1の外側に位置する部分を有する態様の一例である。
蓋体13の縁部に沿っている形状の感温膜7aを平面透視したとき、凹部R1の、感温膜7aと重複しない領域(感温膜7aに囲まれた領域)の広さ、感温膜7aと凹部R1とが重複する領域の広さ、感温膜7aの、凹部R1と重複しない領域(凹部R1よりも外側の領域)の広さは任意である。例えば、平面透視したとき、感温膜7aの、凹部R1よりも外側の領域の面積は、感温膜7a全体の面積に対して、1/2以上、2/3以上、4/5以上又は1倍であってよい。当該説明において、面積の語は、感温膜7a(セグメント)の幅の語に置換されてもよい。また、例えば、平面透視したとき、凹部R1の、感温膜7aに囲まれた領域の面積は、凹部R1全体の面積に対して、1/2以上、2/3以上、4/5以上又は1倍であってよい。当該説明において、面積の語は、平面透視したときの任意の方向(例えば長手方向又は短手方向)における凹部R1の長さ(例えば最大長さ)の語に置換されてもよい。本段落における説明において、凹部R1の語は、水晶素子5の語又は励振電極19の語に置換されてもよい。
既述のように、感温膜7aの構成(例えば印加電極の形状等)は種々のものとされてよい。このことは、感温素子7Fにおいても同様である。例えば、感温素子7は、感温膜7aが含む1以上のセグメント(辺)が延びる方向の両端において電圧が印加されるものであってもよいし、感温膜7aの厚さ方向に電圧が印加されるものであってもよいし、1対以上の櫛歯電極によって電圧が印加されるものであってもよい。櫛歯電極が設けられる態様においては、例えば、各セグメントに1対の櫛歯電極が設けられてよい。この場合、例えば、1対の櫛歯電極は、1対のバスバーがセグメントの長手方向に延びる向きで配置されてよい。
既述のように、2つの外部電極7bの位置、形状及び寸法は、平面透視において枠部上面23eに重複する部分を有する限り、任意のものとされてよい。図6の例では、2つの外部電極7bは、矩形の枠状の感温膜7aの1対の対角に位置している。また、その形状は、感温膜7aのセグメント(辺)の幅と同様の長さを有する正方形とされている。もちろん、2つの外部電極7bは、1対の対角以外の領域(例えば図2又は図4Bを参照)に位置していてもよいし、正方形以外の形状(例えば正方形以外の矩形状又は円形状)であってもよい。
平面透視したとき、蓋体13の1つ以上の縁部に沿って延びる感温膜7aは、図5Aの例と同様に封止材33に重複していてもよいし、図5Bの例と同様に封止材33と重複していなくてもよい。図6では、前者の態様が例示されている。なお、ここでは、便宜上、第2金属層37が蓋体13に位置している態様が示されている。これまでの説明からも理解されるように、封止材33は絶縁材料(例えばガラス)であってもよいし、蓋体13と実装基体11との接合前において実装基体11のみに位置していてもよい。
(1.5.第1実施形態のまとめ)
以上のとおり、圧電デバイス(水晶振動子1)は、圧電素子(水晶素子5)と、実装基体11と、感温素子7と、を有している。実装基体11は、気密に封止される凹部R1を有している。凹部R1の底面には水晶素子5が実装されている。感温素子7は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側(蓋体13の側)に位置している部分を有している。
以上のとおり、圧電デバイス(水晶振動子1)は、圧電素子(水晶素子5)と、実装基体11と、感温素子7と、を有している。実装基体11は、気密に封止される凹部R1を有している。凹部R1の底面には水晶素子5が実装されている。感温素子7は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側(蓋体13の側)に位置している部分を有している。
従って、例えば、既述のように、感温素子7が凹部R1の底面側からの熱の影響を過剰に受ける蓋然性が低減される。その結果、計測温度が水晶素子5の温度に追従することが期待される。
圧電デバイス(水晶振動子1)は、凹部R1を塞いでいる蓋体13を有していてよい。
この場合、例えば、後述する第4実施形態のように感温素子407が蓋体を兼ねる態様に比較して、蓋体13の構成として、従来の蓋体と同様又は類似する構成を用いることができる。その結果、例えば、パッケージ9の強度を確保することが容易である。また、パッケージ9の外部と内部との温度差に関する従来の知見を利用できる。
感温素子7は、蓋体13の、実装基体11の側の第1面(蓋体下面13b)に重なっている感温膜7aを有していてよい。
この場合、例えば、感温素子7は、蓋体13に固定されていることから、水晶素子5を実装基体11に実装した後、かつ感温素子7を(蓋体13を介して)実装基体11に固定する前に、実装基体11を介して水晶素子5の検査を行ったり、周波数特性の調整のためにレーザー光によって励振電極19を削ったりすることができる。従って、例えば、上記検査によって水晶素子5及び実装基体11が不良品であると判定されても、感温素子7が無駄にならない。また、例えば、レーザー光によって感温素子7が削られることがない。感温素子7と蓋体13とが別であると、レーザー光等によって周波数調整をした後、感温素子7を実装基体11に固定したときと、蓋体13を実装基体11に固定したときとの双方において周波数特性が変化する可能性があり、ひいては、周波数特性の変化が大きくなる可能性がある。しかし、両者の固定が共になされることから、周波数特性の変化が低減されることが期待される。以上のように周波数調整が容易化されることによって、例えば、生産性が向上する。さらに、感温素子7が感温膜7aを有する構成であることから、感温素子7がチップ型である態様(そのような態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、振動子1の薄型化が容易である。また、蓋体13を実装基体11に接合する過程において、感温素子7の側面に対する実装基体11等の意図されていない接触が生じる蓋然性も低減される。蓋体13及び感温素子7に基準電位が付与される態様において、蓋体13に感温素子7が設けられていることから、両者に基準電位を付与するための端子3及び配線27の共通化が容易である。
感温膜7aは、平面透視において凹部R1(又は水晶素子5若しくは励振電極19)に重複する部分を有していてよい。例えば、感温膜7aは、平面透視において、凹部R1(又は水晶素子5若しくは励振電極19)の面積の1/3以上、1/2以上又は全部に重複していてよい(図1~図5C参照)。
この場合、例えば、感温膜7aが凹部R1内の気体を介して水晶素子5の温度を検出可能な態様において、計測温度が水晶素子5の温度に追従しやすくなる。また、例えば、枠部上面23eの上に感温膜7aの面積を確保する必要性が低減されるから、凹部R1を封止する構成(例えば封止材33)と感温膜7aとの構造的な干渉を避けることが容易化される。その結果、例えば、感温膜7aの構成が簡素化される。
感温膜7aは、平面透視において凹部R1(又は水晶素子5若しくは励振電極19)の外側に位置する部分を有していてよい。例えば、感温膜7aは、平面透視において、枠部上面23eの面積の1/5以上、1/3以上、1/2以上又は全部に重複していてよい(図5A、図5B及び図6参照)。
この場合、例えば、図5A及び図5Bのように感温膜7aが凹部R1に重複する領域からその外側に広がっている態様においては、感温膜7aの面積を確保しやすい。その結果、例えば、振動子1の平面視における小型化に有利である。また、例えば、図6のように感温膜7aが凹部R1(又は水晶素子5若しくは励振電極19)に重複しない態様においては、例えば、感温膜7aと水晶素子5との接触を避けることができる。別の観点では、振動子1の薄型化に有利である。また、凹部R1内が真空であるなど、水晶素子5と感温膜7aとの間の空間の断熱性が高い態様においては、枠部23bを介して水晶素子5の温度と感温膜7aの温度とが同等になりやすい。ひいては、計測温度が水晶素子5の温度に追従しやすくなる。
<2.第2実施形態>
図7は、第2実施形態に係る水晶振動子201を示す断面図である。この図は、第1実施形態の図3に対応している。
図7は、第2実施形態に係る水晶振動子201を示す断面図である。この図は、第1実施形態の図3に対応している。
第1実施形態では、感温素子7は、膜状の素子とされたのに対して、第2実施形態では、感温素子207は、チップ型の素子とされている。そして、感温素子207は、導電性の接合材41によって蓋体13に実装されている。このような態様においても、第1実施形態と同様に、感温素子207は、水晶素子5よりも蓋体13側に位置している。従って、第1実施形態と同様の効果が奏される。例えば、振動子1が実装される回路基板53からの熱が感温素子207に及ぼす影響が低減される。具体的には、例えば、以下のとおりである。
感温素子207の具体的な構成は任意である。例えば、感温素子207は、感温素子7と同様に、サーミスタ、測温抵抗体、熱電対又はダイオード等の種々の原理のものとされてよい。また、例えば、感温素子207の機能部(例えばサーミスタでは抵抗体)は、外部(凹部R1内の空間)に露出していてもよいし、封止部によって覆われていてもよい。封止部の材料は任意であり、例えば、ガラス、セラミック又は樹脂等の絶縁材料とされてよい。
図示の例では、感温素子207は、素子本体207aと、2つの素子端子207b(1つのみ図示)とを有している。素子本体207aは、前段落から理解されるように、例えば、少なくとも機能部を含み、さらに、機能部を覆う封止部を有していてもよい。素子本体207aの形状は、例えば、概略、薄型の直方体状(より詳細には図示の例では板形状)とされてよい。2つの素子端子207bは、例えば、素子本体207aの蓋体13側(+D3側)の面に位置している。このようにいうとき、素子端子207bは、例えば、素子本体207aの+D3側の面に重なる層状導体であってもよいし、少なくとも、素子本体207aの+D3側の面において露出している部分を有する導体(必ずしも層状導体とは限らない。)であってもよい。
素子本体207a(感温素子7)の平面透視における位置、形状及び寸法については、矛盾等が生じない限り、平面透視において凹部R1内に収まる感温膜7aの位置、形状及び寸法の説明が援用されてよい。例えば、素子本体207aは、凹部R1(又は水晶素子5若しくは励振電極19)に対して、その全体に重複してもよいし、その一部に対して重複してもよい。素子本体207aの幾何中心は、凹部R1(又は水晶素子5若しくは励振電極19)の幾何中心に対して一致してもよいし、一致しなくてもよい。
素子本体207aの厚さ及び厚さ方向(D3方向)における位置は任意である。例えば、素子本体207aの厚さは、水晶素子5(又は水晶ブランク15)の厚さに対して、薄くてもよいし、同等でもよいし、厚くてもよい。また、素子本体207aと水晶素子5との距離及び素子本体207aと蓋体13との距離それぞれは、水晶素子5と凹部R1の底面(第1基板面23c)との距離に対して、短くてもよいし、同等でもよいし、長くてもよい。
素子端子207bの位置、形状及び寸法は、素子端子207bと蓋体下面13b(より詳細にはそのうちの凹部R1に対向する領域)とを接合材41によって接合可能である限り、任意のものとされてよい。例えば、一般的なチップ型の感温素子は、長手方向の両端に2つの素子端子を有している。各端部の素子端子は、下面(ここでは+D3側の面)のみに重なっている、又は各端部の全体(他の端部側を除く5面)に重なっている。素子端子207bは、そのような構成とされて構わない。
図示の例では、2つの素子端子207bは、素子本体207aの長手方向(短手方向とすることも可能である。)の一方側(+D1側)の縁部(D2方向に延びる縁部。短辺)に隣接して、当該縁部に沿って(例えば平行に)並んでいる。そして、素子本体207aは、2つの素子端子207bが2つの接合材41(1つのみ図示)によって蓋体下面13bに接合されることによって、片持ち梁状に支持されている。図示の例では、素子端子207bは、素子本体207aの蓋体13側(+D3側)の面に重なる第1部分のみを有している。素子端子207bは、上記第1部分に加えて、他の面(+D1側、+D2側、-D2側及び/又は-D3側)の面に重なる部分を有していてもよい。
2つの素子端子207bの実装基体11に対する位置は任意である。例えば、2つの素子端子207bは、平面透視において、凹部R1の所定方向(例えば長手方向又は短手方向)の端部に位置していてもよいし、上記端部から比較的離れて(例えば上記所定方向の中央)に位置していてもよい。前者の場合において、2つの素子端子207bは、4隅のうちの任意の2つの隅に位置していてもよいし、4隅から離れて位置していてもよい。
図示の例では、2つの素子端子207bは、平面透視において、凹部R1の幾何中心に対して、引出電極21(パッド25)が位置する側とは反対側(+D1側)に位置しており、より詳細には、凹部R1の+D1側の2つの隅に位置している。もちろん、図示の例とは異なり、2つの素子端子207bは、平面透視において、凹部R1の幾何中心に対して、引出電極21(パッド25)が位置する側(-D1側)に位置していてもよいし、さらに、凹部R1の-D1側の2つの隅に位置していてもよい。
パッケージ209は、感温素子207を蓋体下面13bに実装可能に構成されている。その具体的な構成は任意である。図示の例では、蓋体13は、少なくとも蓋体下面13b(例えば蓋体13全体)が絶縁材料によって構成されている。そして、蓋体下面13bには、導体パターン39が重なっている。導体パターン39は、特に符号を付さないが、例えば、接合材41が接合される第1部位と、接続電極31と接合される第2部位と、両者を接続する配線部とを有していてよい。導体パターン39の具体的な形状、寸法及び材料は任意である。
接合材41の材料は任意である。例えば、接合材41の材料は、接合材29と同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。また、接合材41は、導電性接着剤であってもよいし、はんだであってもよい。導体パターン39と接続電極31との接合については、外部電極7bと接続電極31との接合の説明が援用されてよい。
図7では、蓋体13と実装基体11とを接合する封止材として、図5Aで示した封止材33Cの符号が示されている。ただし、封止材は、導電材料及び絶縁材料のいずれであってもよいし、実装基体11側の材料及び蓋体13側の材料(例えば第1金属層35及び第2金属層37)を有するものであってもよい。
以上のとおり、圧電デバイス(水晶振動子201)は、圧電素子(水晶素子5)と、実装基体11と、感温素子207と、を有している。感温素子207は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側(蓋体13の側)に位置している部分(図示の例では感温素子207の全体)を有している。従って、例えば、既述のように、感温素子207が凹部R1の底面側からの熱の影響を過剰に受ける蓋然性が低減される。その結果、計測温度が水晶素子5の温度に追従することが期待される。
また、感温素子207は、蓋体13の、実装基体11の側の面(蓋体下面13b)に実装されているチップ型の素子であってよい。
この場合、例えば、既に流通している感温素子207を振動子201に利用することが可能になる。また、例えば、膜状の感温素子7が蓋体13に保持される態様と同様に、水晶素子5を実装基体11に実装した後、かつ蓋体13を実装基体11に接合する前の検査によって水晶素子5及び実装基体11が不良品と判定されたときに、蓋体13及び感温素子207が無駄にならない。
<3.第3実施形態>
図8は、第3実施形態に係る水晶振動子301を示す断面図である。この図は、第2実施形態の図7に対応している。
図8は、第3実施形態に係る水晶振動子301を示す断面図である。この図は、第2実施形態の図7に対応している。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、チップ型の感温素子207が水晶素子5よりも蓋体13の側に位置する。ただし、第2実施形態では、感温素子207が蓋体13に実装されたのに対して、第3実施形態では、感温素子207は、凹部R1の壁部(枠部23b)に実装されている。具体的には、例えば、以下のとおりである。
第3実施形態のパッケージ309において、実装基体311は、凹部R1の壁部に段差部を有している。換言すれば、枠部23bは、蓋体13が接合される上面よりも低い位置に蓋体13側に面している面(符号省略)を有している。この面には、接続電極31が位置している。そして、感温素子207は、素子端子207bと接続電極31とが接合材41によって接合されることによって、凹部R1の壁部に実装されている。
なお、枠部23bは、基板部23aに重なる第1枠部23baと、第1枠部23baに重なる第2枠部23bbとを有していると捉えられてもよい。第2枠部23bbは、第1枠部23baに対して、周方向の少なくとも一部において、内縁側の幅が減じられている。第1実施形態における基板部23a及び枠部23bの説明から理解されるように、第1枠部23ba及び第2枠部23bbは、互いに重ねられることによって作製されてもよいし、そのような製造方法とは異なる製造方法(例えばプレス)によって作製されてもよい。
素子本体207a(感温素子7)の平面透視における位置、形状及び寸法については、矛盾等が生じない限り、第2実施形態と同様に、平面透視において凹部R1内に収まる感温膜7aの位置、形状及び寸法の説明が援用されてよい。素子本体207aの厚さ及び厚さ方向(D3方向)における位置については、第2実施形態における説明が援用されてよい。
素子端子207bの平面視における位置、形状及び寸法については、例えば、第1実施形態における外部電極7bの平面視における位置、形状及び寸法の説明が援用されてよい。ただし、この援用においては、例えば、平面透視において、第1枠部23baの上面の内縁の位置が、第1実施形態の説明における枠部上面23eの内縁の位置に相当するものと捉えられてよい。
以上のとおり、圧電デバイス(水晶振動子301)は、圧電素子(水晶素子5)と、実装基体311と、感温素子207と、を有している。感温素子207は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側(蓋体13の側)に位置している部分(図示の例では感温素子207の全体)を有している。従って、例えば、既述のように、感温素子207が凹部R1の底面側からの熱の影響を過剰に受ける蓋然性が低減される。その結果、計測温度が水晶素子5の温度に追従することが期待される。
また、感温素子207は、凹部R1の壁部(枠部23b)に実装されているチップ型の素子であってよい。
この場合、例えば、第2実施形態と同様に、既に流通している感温素子207を振動子201に利用できる。また、蓋体13の構成を従来と同様とすることができる。
<4.第4実施形態>
(4.1.水晶振動子)
図9は、第4実施形態に係る水晶振動子401の構成を示す分解斜視図である。図10は、図9とは反対側から水晶振動子401を見た分解斜視図である。図11は、図9のXI-XI線における断面図である。
(4.1.水晶振動子)
図9は、第4実施形態に係る水晶振動子401の構成を示す分解斜視図である。図10は、図9とは反対側から水晶振動子401を見た分解斜視図である。図11は、図9のXI-XI線における断面図である。
第4実施形態では、蓋体は、チップ型の感温素子407によって構成されている。換言すれば、感温素子407は、パッケージ409(符号は図11)に保持されるのではなく、パッケージ409の一部を構成している。さらに換言すれば、パッケージ409は、実装基体11Zと、感温素子407(蓋体)とを有している。
実装基体11Zは、基本的に、第1実施形態(及び第1実施形態に係る他の例。以下、同様。)の実装基体11と同様とされてよい。また、逆に、以下に説明する、第4実施形態及び他の例に係る種々の実装基体は、第1実施形態(蓋体13と感温素子7とが別の態様)に適用されてよい。ただし、第1実施形態の実装基体と第4実施形態の実装基体とで具体的な寸法等に若干の相違があっても構わない。
枠部23bの厚さ(凹部R1の深さ)、又は第1基板面23cから感温素子407の後述する本体下面407cまでの高さは、例えば、水晶素子5の厚さ等に応じて適宜に設定されてよい。本実施形態では、第1~第3実施形態とは異なり、感温素子407は、凹部R1によって構成される封止空間に収容されなくてもよい。従って、凹部R1の深さ等の上記寸法の設定において、感温素子407の厚さは考慮外とされても構わない。このことから、上記寸法は、例えば、従来の振動子と同様とされて構わない。もちろん、第1実施形態の説明で述べた凹部R1の深さ等の寸法の説明は、本実施形態に援用されても構わない。
凹部R1の平面視における大きさは、例えば、第1実施形態と同様に、水晶素子5の平面視における大きさを考慮して適宜に設定されてよい。本実施形態では、第1~第3実施形態とは異なり、感温素子407は、凹部R1によって構成される封止空間に収容されなくてもよい。従って、凹部R1の平面視における大きさの設定において、感温素子407の厚さは考慮外とされても構わない。もちろん、必要に応じて、感温素子407の平面視における大きさが考慮されてもよい。また、上記の事情は、第1実施形態における凹部R1の平面視における大きさの説明を本実施形態に援用することを妨げない。
チップ型の感温素子407については、矛盾等が生じない限り、第2実施形態のチップ型の感温素子207の説明等が適宜に援用されてよい。例えば、感温素子407は、感温素子207と同様に、素子本体407aと、1対の素子端子407bとを有している。素子本体407aは、例えば、2つの素子端子407bを介して電圧が印加される。また、別の観点では、素子本体407aは、温度に応じた強度の信号を2つの素子端子407bの少なくとも一方から出力する。
2つの素子端子407bは、例えば、素子本体407aの外部(より詳細には実装基体11Z側(-D3側))に露出している。このようにいうとき、素子端子407bは、例えば、素子本体407aの-D3側の面(本体下面407cということがある。)に重なる層状導体であってもよいし、少なくとも本体下面407cにおいて露出している部分を有する導体(必ずしも層状導体とは限らない。)であってもよい。素子端子407bの材料は任意であり、例えば、実装基体11(11Z)の種々の導体の材料の説明は、素子端子407bの材料に援用されてよい。
なお、実施形態における感温素子407の位置、形状及び寸法に係る説明は、特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、素子本体407aの位置、形状及び寸法に援用されてよい。さらに、素子本体407aが機能部のみからなるにせよ、機能部以外の部位(例えば封止部)を有するにせよ、感温素子407の位置、形状及び寸法に係る説明は、特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、機能部の位置、形状及び寸法に援用されてよい。
感温素子407の形状及び寸法は、第1~第3実施形態の蓋体13と同様に、凹部R1を塞ぐことができる限り、任意である。蓋体13の形状及び寸法に係る説明は、感温素子407に援用されてよい。
実装基体11Zと感温素子407とは、凹部R1を気密封止するために接合されるとともに、感温素子407の2つの素子端子407bと実装基体11Zの2つの端子3とを電気的に接続するために接合される。封止のための接合については、第1実施形態における蓋体13と実装基体11との接合の説明が援用されてよい。電気的接続のための接合については、第1実施形態における感温素子7と実装基体11との接合の説明が援用されてよい。この際、第1実施形態の外部電極7bの語は、素子端子407bの語に置換されてよい。
第1実施形態の説明で述べたとおり、封止材33が導電性の場合においては、封止材33は、例えば、2つの接続電極31から離れていてもよいし、2つの接続電極31のうち1つ(図示の例では+D1側の接続電極31)と枠部上面23e上においてつながっていてもよい。図9の例では、後者が例示されている。
2つの接続電極31は、2つの配線27を介して2つの端子3と電気的に接続されている。配線27が種々の構成とされてよいことについては既に述べた。図11の例では、実装基体11の長手方向においてパッド25とは反対側(+D1側)に位置している接続電極31と端子3とを接続する配線27は、枠部23b及び基板部23aを貫通するビア導体のみによって構成されている。また、パッド25側(-D1側)に位置している接続電極31は、枠部23bを貫通するビア導体と、枠部23bの下面に位置する導体層と、基板部23aを貫通する不図示のビア導体とによって構成されている。
(4.2.第4実施形態に係る他の例)
(4.2.1.接続電極に係る他の例)
図12A、図12B及び図13は、他の例に係る実装基体11A、11B及び11Cの平面図である。これらの図では、水晶素子5も図示されている。
(4.2.1.接続電極に係る他の例)
図12A、図12B及び図13は、他の例に係る実装基体11A、11B及び11Cの平面図である。これらの図では、水晶素子5も図示されている。
既述のように、接続電極31(別の観点では素子端子407b)の位置、形状及び寸法は種々のものとされてよい。図12A、図12B及び図13は、図9~図11に例示した接続電極31の位置、形状及び寸法とは異なる例を示す図となっている。具体的には、以下のとおりである。なお、特に図示しないが、他の例に係る接続電極31と接続される素子端子407bの位置、形状及び寸法は、他の例に係る接続電極31の位置、形状及び寸法と概略同様である。
図12Aに示す例では、2つの接続電極31は、実施形態とは逆に、第1金属層35(別の観点では封止材33)よりも外側に位置している。ただし、1つの接続電極31(+D1側の接続電極31)は、第1金属層35とつながっている。この場合、既述のように、両者は、異なる材料によって形成されていてもよいし、同一の材料によって一体的に形成されていてもよい。
実施形態における接続電極31、素子端子407b、封止材33(第1金属層35及び/又は第2金属層37)の位置、形状及び寸法の説明(例えば第4実施形態に援用される第1実施形態の説明を参照。以下、同様。)は、矛盾等が生じない限り、図12Aに示す例に援用されてよい。ただし、内縁と外縁との語を適宜に置換するなどの読み替えが合理的に行われてよい。
例えば、実施形態の説明では、封止材33の外縁は、その全部が枠部上面23eの外縁に一致していてもよいし、一部及び全部が枠部上面23eの外縁から離れていてもよいことを述べた。図12Aの例では、封止材33の内縁は、その全部が枠部上面23eの内縁に一致していてもよいし、一部及び全部が枠部上面23eの内縁から離れていてもよい。
また、例えば、実施形態の説明では、封止材33の内縁は、少なくとも接続電極31の配置領域において、枠部上面23eの内縁から離れていることを述べた(ただし、1つの接続電極31が第1金属層35の一部とみなせる部分を除く。)。図12Aの例では、封止材33の外縁は、少なくとも接続電極31の配置領域において、枠部上面23eの外縁から離れている(ただし、1つの接続電極31が第1金属層35の一部とみなせる部分を除く。)。
図12Aの例では、第1金属層35(封止材33)は、接続電極31が位置している辺(図示の例では短辺)において、その内縁を枠部上面23eの内縁に一致させている。接続電極31が位置していない辺(図示の例では長辺)において、第1金属層35(封止材33)は、その外縁を枠部上面23eの外縁に一致させ、また、枠部上面23eの幅よりも狭い幅を有している。これまでの説明からも明らかなように、第1金属層35(封止材33)の位置及び幅は図示の態様に限定されない。例えば、第1金属層35(封止材33)は、接続電極31が位置していない辺において、枠部上面23eの幅と同等の幅を有していてもよい。
図12Bに示す例では、2つの接続電極31は、図12Aに示す例と同様に、第1金属層35よりも外側に位置している。ただし、いずれの接続電極31も第1金属層35から離れている。図12Bの例においても、図12Aの例と同様に、内縁と外縁とを置換するなどしつつ、実施形態における接続電極31、素子端子407b、封止材33(第1金属層35及び/又は第2金属層37)の位置、形状及び寸法の説明が援用されてよい。
図12Bの例では、第1金属層35(封止材33)は、接続電極31が位置している辺(図示の例では短辺)において、図12Aの例と同様に、その内縁を枠部上面23eの内縁に一致させている。接続電極31が位置していない辺(図示の例では長辺)において、第1金属層35(封止材33)は、図12Aと同様に、枠部上面23eの幅よりも狭い幅を有している。ただし、図12Aの例とは異なり、第1金属層35(封止材33)は、その内縁を枠部上面23eの内縁に一致させている。これまでの説明からも明らかなように、第1金属層35(封止材33)の位置及び幅は図示の態様に限定されない。例えば、第1金属層35(封止材33)は、接続電極31が位置していない辺において、枠部上面23eの幅と同等の幅を有していてもよい。
図13に示す例では、2つの接続電極31は、図9~図11に示す例と同様に、第1金属層35よりも内側に位置している。ただし、いずれの接続電極31も第1金属層35から離れている。
特に図示しないが、1つの接続電極31が第1金属層35よりも内側に位置し、かつ1つの接続電極31が第1金属層35よりも外側に位置していてもよい。
図9~図11では、1つの接続電極31が第1金属層35とつながっており、2つの素子端子407bの双方が第2金属層37とつながっていない態様が例示された。ただし、第1金属層35とつながっている1つの接続電極31と接合される1つの素子端子407bも第2金属層37とつながっていてよい。また、図示の例とは逆に、2つの接続電極31の双方が第1金属層35とつながっておらず、1つの素子端子407bが第2金属層37とつながっていてもよい。また、2つの接続電極31の双方が第1金属層35とつながっておらず、2つの素子端子407bの双方が第2金属層37とつながっていなくてもよい。上記のことは、少なくとも1つの接続電極31が封止材33に対して内側に位置する態様、及び少なくとも1つの接続電極31が封止材33に対して外側に位置する態様のいずれにおいても成立してよい。
(4.2.2.素子本体に係る他の例)
図14A、図14B、図15A、図15B及び図15Cは、他の例に係る水晶振動子401D、401E、401F、401G及び401Hの一部を示す断面図である。これらの図は、図11の上方部分に対応している。なお、これらの図面においては、平面視における接続電極31等の配置に関して、実施形態の配置を例に取っている。ただし、平面視における接続電極31等の配置は、図12A~図13を参照して説明した例のものであっても構わない。
図14A、図14B、図15A、図15B及び図15Cは、他の例に係る水晶振動子401D、401E、401F、401G及び401Hの一部を示す断面図である。これらの図は、図11の上方部分に対応している。なお、これらの図面においては、平面視における接続電極31等の配置に関して、実施形態の配置を例に取っている。ただし、平面視における接続電極31等の配置は、図12A~図13を参照して説明した例のものであっても構わない。
図14Aに示す例では、感温素子407D(素子本体407a)の形状は、平板状以外の形状とされている。具体的には、感温素子407Dは、凹部R1に対向する領域が他の領域に対して凹部R1側に厚くなっている。このような構成により、例えば、水晶素子5に近い位置で素子本体407aの体積を確保したり、素子本体407aを水晶素子5に近づけたりできる。別の観点では、素子本体407aの枠部上面23eに重なる領域を薄くすることによって、パッケージ409Dを薄型化できる。
感温素子407Dにおいて、厚くされている領域の広さ及び厚さは任意である。図示の例では、厚くされている領域は、平面視において凹部R1よりも小さく、また、凹部R1の中央側に位置している。従って、厚くされている領域は、凹部R1の内周面から離れている。ただし、厚くされている領域は、凹部R1と同等の広さを有していたり、任意の方向において凹部R1と同等の径を有したりすることによって、凹部R1に嵌っていてもよい。また、厚くされている領域の厚さは、例えば、枠部上面23eに重なっている領域の厚さに対して、1.2倍以上、1.5倍以上又は2倍以上とされてよい。感温素子407Dが水晶素子5に接触しない限り、上限は特に制限されない。
図14Bに示す例では、感温素子407E(素子本体407a)の形状は、図14Aの例と同様に、平板状以外の形状とされている。ただし、感温素子407Eは、図14Aの例とは逆に、枠部上面23eに重なる領域(枠状の領域)が他の領域に対して枠部上面23e側に厚くなっている。このような構成により、例えば、感温素子407Eの強度を確保できる。また、感温素子407Eを全体的に厚くした場合に比較して、パッケージ409E内の空間の容積を確保することができる。
感温素子407Eにおいて、厚くされている領域の広さは、図示の例のように、枠部上面23eの広さと同等であってもよいし、さらに凹部R1側に広がっていてもよい。この場合、例えば、平面透視において、厚くされている領域の内縁は、水晶素子5の外縁よりも外側であってよい。また、感温素子407Eにおいて、厚くされている領域の厚さは任意である。例えば、厚くされている領域の厚さは、凹部R1に対向している領域の厚さに対して、1.2倍以上、1.5倍以上又は2倍以上とされてよい。上限は特に制限されない。
図9~図11、図14A及び図14Bの例では、感温素子(407等)は、実装基体11Zに対して、凹部R1の底面に沿う方向(D1-D2平面に沿う方向)において当接していない。例えば、感温素子(407等)は、実装基体11Zに対して、凹部R1内において、及び実装基体11Zの外周面において、当接していない。一方、図15A~図15Cに示す例は、感温素子(407等)が実装基体(11F等)にD1-D2平面に沿う方向において当接する態様の例となっている。具体的には、以下のとおりである。
図15Aに示すパッケージ409Fにおいて、感温素子407は、平面視において、枠部23bの外縁よりも内側に収まる広さとされている。また、枠部23bの上面において、感温素子407と対向する領域は、その外側の領域(枠状の領域)よりも低くされている。そして、感温素子407は、枠部23bの上端の内部(凹部R1の上端)に嵌っている。封止のための接合、及び感温素子407と実装基体11Fとの電気的接続のための接合は、例えば、第1実施形態と同様に、感温素子407と枠部23bの上面との互いに重なる領域において行われてよい。
枠部23bにおいて、相対的に低くされている領域の幅(内縁から外縁までの長さ)、及び相対的に高くされている領域の幅の大きさは任意であり、例えば、両者は、互いに同等であってもよいし、一方が他方よりも大きくてもよい。また、枠部23bにおいて、相対的に低くされている領域と相対的に高くされている領域との高さの差も任意である。例えば、両者の高さの差に関連して、感温素子407の上面の高さ(D3方向の位置)は、枠部23bの相対的に高くされている領域の高さ(D3方向の位置)に対して、低くてもよいし、同等でもよいし(図示の例)、高くてもよい。
なお、枠部23bにおいて、上面のうちの第1領域を第2領域よりも低くする方法は種々の方法とされてよい。例えば、凹部R1の形成と同様に、第2領域にセラミックグリーンシートが積層されることによって第2領域が相対的に高くされたり、又は第1領域がプレスによって相対的に低くされたりしてよい。また、第1領域に対して研磨、研削、切削又はレーザー加工を施すことによって第1領域が相対的に低くされてもよい。他の例においても同様である。
図15Bに示すパッケージ409Gにおいて、枠部23bの上面は、内縁側の領域(枠状の領域)が外縁側の領域よりも低くされている。一方、感温素子407Gは、上記の内縁側の領域に対向する領域(枠状の領域)に亘って、枠部23b側に突出する凸部407gを有している。そして、凸部407gは、枠部23bの上端の内部(凹部R1の上端)に嵌っている。
凸部407gの幅(内縁から外縁までの長さ)及び突出量(D3方向の長さ)は任意である。例えば、凸部407gの幅は、枠部23bの幅に対して、1/2未満であってもよいし、1/2程度であってもよいし、1/2以上であってもよい。また、凸部407gの突出量は、感温素子407の、凸部407gの配置領域以外の領域の厚さに対して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。本段落における説明は、後述する凸部407h(図7C)に援用されてよい。
図15Bの例では、封止のための接合、及び感温素子407Gと実装基体11Gとの電気的接続のための接合は、例えば、凸部407gの外側の領域において行われている。ただし、封止のための接合及び電気的接続のための接合の少なくとも一方は、凸部407gにおいて行われてもよい。
図15Cに示すパッケージ409Hにおいて、枠部23bの上面は、図15Bの例とは逆に、外縁側の領域(枠状の領域)が内縁側の領域よりも低くされている。一方、感温素子407Hは、上記の外縁側の領域に対向する領域(枠状の領域)に亘って、枠部23b側に突出する凸部407hを有している。そして、凸部407hは、枠部23bの上端を囲んでいる。
図15Cの例では、封止のための接合、及び感温素子407Hと実装基体11Hとの電気的接続のための接合は、例えば、凸部407hの内側の領域において行われている。ただし、封止のための接合及び電気的接続のための接合の少なくとも一方は、凸部407hにおいて行われてもよい。
図15A~図15Cでは、枠部23bの上面のうち+D3側に面している領域にて封止のための接合及び電気的接続のための接合が行われている。ただし、当該接合に代えて、又は加えて、枠部23bの上面のうち段差の内周側又は外周側に面している領域にて封止のための接合及び/又は電気的接続のための接合が行われてもよい。
以上の実施形態及び他の例は適宜に組み合わされて構わない。例えば、図14Aの感温素子407Dの一部の領域(例えば凹部R1の内周面から離れている領域)が厚くされる構成は、図15A、図15B及び図15Cの例に組み合わされてもよい。
(4.3.第4実施形態のまとめ)
以上のとおり、圧電デバイス(水晶振動子401)は、圧電素子(水晶素子5)と、実装基体11(11Z等を代表して、当該符号を用いることがある。)と、感温素子407と、を有している。感温素子407は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側に位置している部分(図示の例では感温素子407の全体)を有している。従って、例えば、既述のように、感温素子207が凹部R1の底面側からの熱の影響を過剰に受ける蓋然性が低減される。その結果、計測温度が水晶素子5の温度に追従することが期待される。
以上のとおり、圧電デバイス(水晶振動子401)は、圧電素子(水晶素子5)と、実装基体11(11Z等を代表して、当該符号を用いることがある。)と、感温素子407と、を有している。感温素子407は、水晶素子5よりも凹部R1の上端の側に位置している部分(図示の例では感温素子407の全体)を有している。従って、例えば、既述のように、感温素子207が凹部R1の底面側からの熱の影響を過剰に受ける蓋然性が低減される。その結果、計測温度が水晶素子5の温度に追従することが期待される。
感温素子407は、凹部R1を気密封止していてよい。
この場合、例えば、振動子401の小型化に有利である。また、第1実施形態と同様の効果が得られる。例えば、封止前の検査によって水晶素子5及び実装基体11が不良品と判定されたときに感温素子407が無駄にならない。また、例えば、レーザー光によって感温素子407が削られることがない。
感温素子407は、実装基体11に対して凹部R1の底面に沿う方向(D1-D2平面に沿う方向)において互いに当接していなくてよい(図9~図11、図14A及び図14B参照)。例えば、感温素子(407等)は、実装基体11に対して、凹部R1内において、及び実装基体11の外周面において、当接していない。
この場合、例えば、感温素子407の外周部と実装基体11の枠部23bとを接合するときに、D1-D2平面に沿う方向において両者の相対変位が許容される。その結果、感温素子407と実装基体11との間に生じる熱応力が低減されることが期待される。
感温素子407は、凹部R1の上端に嵌っている部分を有していてよい(図15A及び図15B参照)。
この場合、例えば、感温素子407と実装基体11との位置決め精度が向上する。その結果、例えば、素子端子407bと導電性の封止材33との意図されていない短絡が生じる蓋然性が低減される。また、例えば、素子本体407aと水晶素子5との相対位置の精度が向上し、ひいては、計測温度の精度が向上する。また、例えば、断面視において、感温素子407と実装基体11との境界面が平面状でなくなり、屈曲部を有するから、封止性が向上する。また、例えば、図14Aの説明で述べたように、感温素子407Dの凹部R1に重複する領域の全体を厚くして凹部R1の上端に感温素子407Dを嵌めた場合においては、感温素子407Dの体積を確保することが容易化されるなどの効果が奏される。
感温素子407は、実装基体11の上端を外周側から囲んでいる部分を有していてよい(図15C参照)。
この場合、例えば、上記の感温素子407が凹部R1の上端に嵌る部分を有している態様と同様に、感温素子407と実装基体11との位置決め精度が向上させることができ、また、感温素子407と実装基体11との境界面を屈曲させて封止性を向上させることができる。また、例えば、感温素子407の縁部の強度が補強されることによって、縁部から亀裂が生じる蓋然性が低減される。
感温素子407は、素子本体407aと、素子本体407aの外部に露出している2つの素子端子407bと、を有していてよい。実装基体11は、基板部23aと、枠部23bと、2つの接続電極31と、を有してよい。基板部23aは、凹部R1の底面を有していてよい。枠部23bは、凹部R1の内周面を有していてよい。2つの接続電極31は、枠部23bの上端に位置してよく、2つの素子端子407bに接合されてよい。素子本体407aと枠部23bの上端とは、枠部23bの上端に沿って環状に延びる封止領域(封止材33の配置領域)において互いに接合されていてよい。2つの接続電極31の少なくとも1つは、上記封止領域(封止材33)よりも内周側に位置していてよい(図9~図11及び図13参照)。
この場合、例えば、封止材33よりも内周側に位置する接続電極31は、水晶素子5と共に封止されて保護される。その結果、例えば、振動子401の耐久性が向上する。また、例えば、素子端子407b及び接続電極31の接合と、封止のための接合とは、いずれも枠部23bの上面において行われるから、両者を共に行うことが可能である。
また、2つの接続電極31の少なくとも1つは、上記封止領域(封止材33)よりも外周側に位置していてもよい(図12A及び図12B参照)。
この場合、例えば、素子端子407bを素子本体407aの端部に位置させやすい。一方、一般的な感温素子は、両端に素子端子を有している。従って、既に流通されている感温素子を感温素子407として利用したり、又は従来の感温素子から感温素子407への設計変更を低減したりできる。
実装基体11は、第1金属層35を有してよい。第1金属層35は、枠部23bの上端に位置してよく、枠部23bの上端に沿って延びて環状を呈してよく、素子本体407aと(直接的に又は第2金属層37を介して間接的に)接合される封止用のものであってよい。2つの接続電極31のうち1つは、枠部23bの上端において第1金属層35とつながっていてよい。
この場合、例えば、第1金属層35、及び/又は第1金属層35と接続される接続電極31の面積を確保することが容易である。なお、1つの接続電極31が第1金属層35とつながっている態様は、1つの接続電極31が第1金属層35に含まれている態様を含んでよい。
(5.パッケージにおける配線の具体例)
これまでに述べたとおり、パッド25及び接続電極31の平面視における配置位置は任意であり、また、パッド25に接続される端子3と接続電極31に接続される端子3との平面視における位置関係も任意である。配線27は、パッド25、接続電極31及び端子3の配置に応じて種々の構成とされてよく、さらに、パッド25、接続電極31及び端子3の配置が特定のものである場合においても、種々の構成とされてよい。以下では、パッド25、接続電極31及び端子3の配置が特定のものである場合における配線27の構成の具体例を示す。なお、以下の説明で参照する図面では、便宜上、層状導体に隠れて見えないビア導体を、点線で示さずに、実線で示すことがある。
これまでに述べたとおり、パッド25及び接続電極31の平面視における配置位置は任意であり、また、パッド25に接続される端子3と接続電極31に接続される端子3との平面視における位置関係も任意である。配線27は、パッド25、接続電極31及び端子3の配置に応じて種々の構成とされてよく、さらに、パッド25、接続電極31及び端子3の配置が特定のものである場合においても、種々の構成とされてよい。以下では、パッド25、接続電極31及び端子3の配置が特定のものである場合における配線27の構成の具体例を示す。なお、以下の説明で参照する図面では、便宜上、層状導体に隠れて見えないビア導体を、点線で示さずに、実線で示すことがある。
図16は、配線27の具体例を示す斜視図である。この図は、図1の一部に相当している。
図16の例では、2つのパッド25に接続される2つの端子3が第2基板面23dの2つの対角に位置しているとともに、2つの接続電極31に接続される2つの端子3が他の2つの対角に位置している。また、図16の例では、図1の例と同様に、2つのパッド25は、第1基板面23cの長手方向の一方側(-D1側)に位置し、短手方向(D2方向)に並んでいる。2つの接続電極31は、第1基板面23cの長手方向の他方側(+D1側)に位置し、短手方向(D2方向)に並んでいる。
2つのパッド25のうち一方(図16の例では-D1側かつ-D2側のパッド25A)と端子3とを接続する配線27Aは、基板部23aを厚さ方向に貫通するビア導体27bによって構成されている。ビア導体27bは、一端がパッド25Aに接続され、他端が、-D1側かつ-D2側に位置する端子3に接続されている。2つのパッド25のうち他方(図16の例では-D1側かつ+D2側のパッド25B)と端子3とを接続する配線27Bは、パッド25Bから長手方向の他方側(+D1側)へ延びる層状導体27aと、層状導体27aに重なる位置にて基板部23aを厚さ方向に貫通するビア導体27bによって構成されている。層状導体27aは、第1基板面23cに重なっている。ビア導体27bは、一端が層状導体27aに接続され、他端が、+D1側かつ+D2側に位置する端子3に接続されている。このような2つの配線27によって、2つのパッド25は、2つの対角に位置している端子3に接続されている。
2つの接続電極31のうち一方(図16の例では+D1側かつ-D2側の接続電極31A)と端子3とを接続する配線27Cは、基板部23a及び枠部23bを厚さ方向に貫通するビア導体27dによって構成されている。このビア導体27dは、一端が接続電極31Aに接続され、他端が、+D1側かつ-D2側に位置する端子3に接続されている。2つの接続電極31のうち他方(図16の例では+D1側かつ+D2側の接続電極31B)と端子3とを接続する配線27Dは、接続電極31から第1金属層35(別の観点では封止材33。以下、図16~図18の説明において、矛盾等が生じない限り、同様。)へ延びる層状導体27cと、第1金属層35と、第1金属層35に重なる位置にて基板部23a及び枠部23bを厚さ方向に貫通するビア導体27dによって構成されている。層状導体27cは、枠部上面23eに重なっている。ビア導体27dは、一端が第1金属層35に接続され、他端が、-D1側かつ+D2側に位置する端子3に接続されている。このような2つの配線27によって、2つの接続電極31は、2つの対角に位置している端子3に接続されている。
なお、配線27Bの層状導体27aは、一部又は全部が枠部23bと重なっていても構わない(基板部23aと枠部23bとの間に位置していても構わない。)。配線27Dの層状導体27cが延びる方向及び形状等は任意である。図16の例では、層状導体27cは、+D1側(枠部23bの外縁の短辺側)に延びている。図示の例とは異なり、層状導体27cは、例えば、+D2側(枠部23bの外縁の長辺側)へ延びてもよい。また、層状導体27cは、接続電極31のD2方向の長さと同じ長さを有しつつ、+D1側へ延びてもよい。層状導体27cの材料及び/又は厚さは、接続電極31及び/又は第1金属層35の材料及び/又は厚さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。層状導体27cは、材料、厚さ及び平面形状等の観点において、接続電極31及び/又は第1金属層35と、明瞭に区別できなくても構わない。配線27Dのビア導体27dに加えて、又は代えて、キャスタレーションの内面に配置された層状導体が用いられてもよい。
接続電極31Bと接続される端子3は、例えば、基準電位が付与されるものとされてよい。図16の実装基体11の凹部R1が導電性の蓋体13(換言すれば第4実施形態の感温素子407ではない)によって塞がれる場合において、第1金属層35は、第2金属層37を介して蓋体13に基準電位を付与することに寄与してよい。もちろん、これまでにも述べたように、蓋体13は、導電性でなくてもよいし、基準電位が付与されなくてもよい。また、接続電極31Bは、基準電位以外の電位が付与されても構わない。
図17は、配線27の他の具体例を示す斜視図である。この図は、図16と同様の図である。
図17の例では、配線27Dの構成のみが図16の例と異なっている。配線27Dは、第1金属層35を含んでいない。別の観点では、接続電極31Bは、第1金属層35と電気的に接続されていない。具体的には、配線27Dは、接続電極31Bから-D1側へ延びる層状導体27cと、層状導体27cに重なるビア導体27dとによって構成されている。ビア導体27bは、一端が層状導体27cに接続され、他端が、-D1側かつ+D2側に位置する端子3に接続されている。
図16及び図17の配線27の具体例によれば、例えば、平面視において電位が変化する配線27を封止材33よりも内側に位置させることが容易である。その結果、例えば、配線27を封止したり、配線27を電磁気的にシールドしたりすることが容易化される。
図18は、配線27の更に他の具体例を示す平面図である。この図は、図12Aと同様の図である。
図18の例においても、図16の例と同様に、2つのパッド25に接続される2つの端子3が第2基板面23dの2つの対角に位置しているとともに、2つの接続電極31に接続される2つの端子3が他の2つの対角に位置している。2つのパッド25及び2つの接続電極31の位置は、図12A等を参照して説明したとおりである。図18の例において、配線27A及び27Bは、図16の例におけるものと同様である。
2つの接続電極31のうち一方(図18の例では-D1側に位置する接続電極31C)と端子3とを接続する配線27Cは、基板部23a及び枠部23bを厚さ方向に貫通するビア導体27dによって構成されている。このビア導体27dは、一端が接続電極31Cに接続され、他端が、-D1側かつ+D2側に位置する端子3に接続されている。2つの接続電極31のうち他方(図18の例では+D1側に位置する接続電極31D)と端子3とを接続する配線27Cは、基板部23a及び枠部23bを厚さ方向に貫通するビア導体27dによって構成されている。このビア導体27dは、一端が接続電極31Dに接続され、他端が、+D1側かつ-D2側に位置する端子3に接続されている。このような2つの配線27によって、2つの接続電極31は、2つの対角に位置している端子3に接続されている。
なお、図18の例では、接続電極31Dと第1金属層35とが接続されている。従って、配線27Dのビア導体27dの上端は、接続電極31Dと共に第1金属層35に接続されていてもよいし(図示の例)、接続電極31Dのみに接続されていてもよいし、第1金属層35のみに接続されていてもよい。配線27C及び/又は27Dのビア導体27dに加えて、又は代えて、キャスタレーションの内面に配置された層状導体が用いられてもよい。接続電極31Dと接続される端子3は、例えば、基準電位が付与されるものとされてよい。もちろん、これまでにも述べたように、接続電極31Dは、基準電位以外の電位が付与されても構わない。
図18の配線27の具体例によれば、例えば、電位が異なる配線27が交差することを避けやすい。その結果、配線27同士の電気的な干渉が低減される。ひいては、振動子の特性が向上する。
(6.水晶振動子の利用例)
図19は、水晶振動子1の利用例を示す模式図である。なお、便宜上、第1実施形態の符号を用いるが、ここでの説明は、他の実施形態に適用されてよい。
図19は、水晶振動子1の利用例を示す模式図である。なお、便宜上、第1実施形態の符号を用いるが、ここでの説明は、他の実施形態に適用されてよい。
図19の下段の断面図に示すように、振動子1は、例えば、回路基板53に実装されて利用される。より詳細には、既述のとおり、互いに対向する端子3と回路基板53の上面の不図示のパッドとが両者の間の導電性の接合材(符号省略)によって接合される。なお、振動子1は、回路基板53以外の基体に実装されても構わない。例えば、振動子1は、基板の概念からは乖離した形状を有する基体(例えばパッケージを構成する基体)に実装されてもよい。なお、ここでの説明において、回路基板53の語は、矛盾等が生じない限り、その上位概念としての基体の語に置換されてよい。
回路基板53に実装された振動子1は、絶縁性の封止材55によって封止されていてもよいし(図示の例)、封止されていなくてもよい。封止材55の材料としては、例えば、樹脂が挙げられる。樹脂には絶縁性(あるいは導電性)のフィラーが混ぜられていてもよい。封止材55の物性(例えば断熱性及び剛性)は適宜に設定されてよい。封止材55は、例えば、振動子1の上面及び側面を覆いつつ、回路基板53の上面に接合されている。封止材55は、振動子1と回路基板53との間に介在していていもよいし、介在していなくてもよい。封止材55は、図示の例とは異なり、振動子1の上面を覆っていなくてもよい。封止材55は、振動子1と共に、回路基板53に実装された他の電子部品を封止していてもよい。
回路基板53は、例えば、配線板(例えばプリント配線板)と、配線板に実装又は内蔵された1以上の電子要素とを有している。電子要素としては、例えば、集積回路素子(IC:Integrated Circuit)、キャパシタ、インダクタ及び抵抗体が挙げられる。そして、回路基板53は、図19の上段に示すように、1以上の電子要素によって構成された種々の回路(53a~53d)を有している。なお、便宜上、「回路」と称するが、種々の回路の一部又は全部は、プロセッサがプログラムを実行することによって実現されても構わない。回路基板53が有している回路は、例えば、以下のとおりである。
発振回路53aは、交流電流を水晶素子5に印加して発振信号を生成する。温度補償回路53b(図19では「補償回路」と略して表記)は、感温素子7が検出した検出温度に応じた信号を発振回路53aに入力することによって、温度に起因する水晶素子5の周波数特性の変化を補償する。より詳細には、感温素子7は、温度に応じた信号レベル(例えば電圧又は電流)を有するアナログ信号を出力する。A/D回路53dは、感温素子7からのアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。換算回路53cは、A/D回路53dからのデジタル信号の値を温度に換算して補償回路53bに出力する。なお、振動子1と回路基板53(別の観点では回路基板53が有する回路のうち少なくとも発振回路53a)との組み合わせは、発振器53として捉えられてよい。
以上の実施形態及び他の例において、水晶振動子1、1C、1D、1E、201、301、401、401D、401E、401F、401G及び401Hそれぞれは、圧電デバイスの一例である。水晶素子5は圧電素子の一例である。
本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
圧電体は、水晶に限定されない。例えば、圧電体は、他の単結晶であってもよいし、多結晶からなるもの(例えばセラミック)であってもよい。なお、水晶に適宜なドーパントが添加されたものは水晶の一種であるものとする。
圧電デバイスは、水晶振動子(圧電振動子)に限定されない。例えば、圧電デバイスは、圧電素子(例えば水晶素子)に加えて、圧電素子に電圧を印加して発振信号を生成する集積回路素子(IC:Integrated Circuit)を有する発振器であってもよい。また、圧電デバイスは、発振信号の生成に寄与するものではなくてもよい。例えば、圧電デバイスは、ジャイロセンサであってもよい。また、圧電デバイスは、圧電素子、感温素子及びIC以外の電子素子を備えていてもよい。
上記から理解されるように、圧電デバイスが有するパッド(例えばパッド25及び接続電極31)の数及び外部端子(例えば端子3)の数は任意であり、また、複数のパッド及び複数の外部端子の接続関係も任意である。例えば、発振器においては、圧電素子及び感温素子は、圧電デバイスの外部端子ではなく、ICに電気的に接続されてよい。
圧電デバイスにおいて、圧電素子をパッケージングするパッケージの構造は、適宜な構成とされてよい。例えば、パッケージは、上面及び下面に凹部を有する断面H型のものであってもよい。この場合、下面の凹部には、例えば、上記のICが実装されてよい。また、パッケージは、恒温槽を有していてもよい。また、圧電デバイスは、表面実装されるものでなくてもよく、例えば、スルーホール実装されるものであってもよい。圧電デバイスが表面実装型か否かに関わらず、パッケージの外部端子(実施形態では端子3)は、層状でなくてもよく、例えば、ピン状とされてよい。
圧電素子の実装基体に対する実装態様は、種々のものとされてよい。例えば、圧電素子は、2つの引出電極に接合される2つの導電性の接合材によって両端支持されてもよい。また、例えば、圧電素子は、1つの引出電極に導電性の接合材が接合されるとともに、1つの引出電極にボンディングワイヤが接合されてもよい。また、圧電素子の一端又は両端を支持するための接合材として、引出電極の領域とは異なる領域に接合される絶縁性(導電性とすることも可能)の接合材が用いられてもよい。
第4実施形態の他の例として、接続電極31(別の観点では素子端子407b)の少なくとも一方を封止材33の外側に位置させる構成を示した(図12A、図12B及び図18)。第1実施形態においても、2つの外部電極7bのうち少なくとも一方を封止材33の外側に位置させてよい。そのような態様が可能であることは、例えば、図5Aの封止材33Cが感温膜7aを介して蓋体13と接合されている態様から明らかである。蓋体下面13b及び封止材33が絶縁性の態様においては、外部電極7b(又は外部電極7bと機能部とを接続する中継導体)のみを封止材33の内側から封止材33の外側へ延ばしてもよい。
第3実施形態(図8)のように、凹部の壁部に位置する感温素子は、第1実施形態のように感温膜を有する感温素子とされてもよい。この場合であっても、感温膜が圧電素子よりも蓋体側に位置する部分を有することによって、例えば、凹部の底面側の温度が計測温度に及ぼす影響が低減される。このような感温膜は、凹部の壁部の内周面に重なっていてもよいし、第3実施形態における接続電極31と同様に、第1枠部23baの上面(ただし、水晶素子5よりも上方に位置する。)に重なっていてもよい。
第4実施形態の、凹部を封止する蓋体として機能する感温素子(407等)は、実装基体(別の観点では端子3)と電気的に接続されていなくてもよい。例えば、感温素子の上面(凹部とは反対側の面)に素子端子を設け、ボンディングワイヤによって、素子端子と、圧電デバイスが実装される回路基板53とを電気的に接続してもよい。
感温素子が凹部を気密封止するというとき、感温素子は、チップ型の素子(第4実施形態を参照)の概念に必ずしも当てはまらなくてもよい。例えば、第1実施形態のように、従来の圧電デバイスの蓋体と同様又は類似した蓋体の、実装基体側の面に感温膜(例えば薄膜サーミスタ)を設けることによって、蓋体及び感温膜からなる感温素子が構成されてもよい。
実施形態の説明では、感温素子が圧電素子に対して凹部の底面とは反対側に位置することによって、凹部の底面側の温度が計測温度に及ぼす影響が低減され、計測温度が圧電素子の温度に追従しやすくなる効果について特に着目した。ただし、そのような効果は、必ずしも奏されなくてもよい。そのような効果が奏されなくても、感温素子が圧電素子よりも凹部の上端の側に位置することによって種々の効果が奏され得る。例えば、設計の自由度が向上する(技術の豊富化が図られる。)。また、第4実施形態(及び第1実施形態)では、感温素子が蓋体に兼用されることになり、圧電デバイスが小型化される。第1及び第4実施形態では、圧電素子を実装基体に実装した後、かつ凹部を塞ぐ前の検査又は加工が感温素子に及ぼす影響が低減される。
本開示からは、以下の概念を抽出可能である。
(概念1)
圧電素子と、
気密に封止される凹部を有しており、前記凹部の底面に前記圧電素子が実装されている実装基体と、
前記圧電素子よりも前記凹部の上端の側に位置している部分を有している感温素子と、
を有している圧電デバイス。
圧電素子と、
気密に封止される凹部を有しており、前記凹部の底面に前記圧電素子が実装されている実装基体と、
前記圧電素子よりも前記凹部の上端の側に位置している部分を有している感温素子と、
を有している圧電デバイス。
(概念2)
前記凹部を塞いでいる蓋体を更に有している
概念1に記載の圧電デバイス。
前記凹部を塞いでいる蓋体を更に有している
概念1に記載の圧電デバイス。
(概念3)
前記感温素子は、前記蓋体の、前記実装基体の側の面に重なっている感温膜を有している
概念2に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記蓋体の、前記実装基体の側の面に重なっている感温膜を有している
概念2に記載の圧電デバイス。
(概念4)
前記感温膜は、平面透視において前記凹部に重複する部分を有している
概念3に記載の圧電デバイス。
前記感温膜は、平面透視において前記凹部に重複する部分を有している
概念3に記載の圧電デバイス。
(概念5)
前記感温膜は、平面透視において前記凹部の外側に位置する部分を有している
概念3又は4に記載の圧電デバイス。
前記感温膜は、平面透視において前記凹部の外側に位置する部分を有している
概念3又は4に記載の圧電デバイス。
(概念6)
前記感温素子は、前記蓋体の、前記実装基体の側の面に実装されているチップ型の素子である
概念2に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記蓋体の、前記実装基体の側の面に実装されているチップ型の素子である
概念2に記載の圧電デバイス。
(概念7)
前記感温素子は、前記凹部の壁部に実装されているチップ型の素子である
概念2に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記凹部の壁部に実装されているチップ型の素子である
概念2に記載の圧電デバイス。
(概念8)
前記感温素子は、前記凹部を気密封止している
概念1に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記凹部を気密封止している
概念1に記載の圧電デバイス。
(概念9)
前記感温素子は、チップ型の素子である
概念8に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、チップ型の素子である
概念8に記載の圧電デバイス。
(概念10)
前記感温素子は、前記凹部の底面に沿う方向において前記実装基体と互いに当接していない
概念8又は9に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記凹部の底面に沿う方向において前記実装基体と互いに当接していない
概念8又は9に記載の圧電デバイス。
(概念11)
前記感温素子は、前記凹部の上端に嵌っている部分を有している
概念8又は9に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記凹部の上端に嵌っている部分を有している
概念8又は9に記載の圧電デバイス。
(概念12)
前記感温素子は、前記実装基体の上端を外周側から囲んでいる部分を有している
概念8又は9に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、前記実装基体の上端を外周側から囲んでいる部分を有している
概念8又は9に記載の圧電デバイス。
(概念13)
前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、を有しており、
前記素子本体と前記枠部の上端とは、前記枠部の上端に沿って環状に延びる封止領域において互いに接合されており、
前記2つの接続電極の少なくとも1つは、前記封止領域よりも内周側に位置している
概念8~12のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、を有しており、
前記素子本体と前記枠部の上端とは、前記枠部の上端に沿って環状に延びる封止領域において互いに接合されており、
前記2つの接続電極の少なくとも1つは、前記封止領域よりも内周側に位置している
概念8~12のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
(概念14)
前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、を有しており、
前記素子本体と前記枠部の上端とは、前記枠部の上端に沿って環状に延びる封止領域において互いに接合されており、
前記2つの接続電極の少なくとも1つは、前記封止領域よりも外周側に位置している
概念8~13のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、を有しており、
前記素子本体と前記枠部の上端とは、前記枠部の上端に沿って環状に延びる封止領域において互いに接合されており、
前記2つの接続電極の少なくとも1つは、前記封止領域よりも外周側に位置している
概念8~13のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
(概念15)
前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、
前記枠部の上端に位置しており、前記枠部の上端に沿って延びて環状を呈しており、前記素子本体と接合される封止用の金属層と、を有しており、
前記2つの接続電極のうち1つは、前記枠部の上端において前記金属層とつながっている
概念8~14のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、
前記枠部の上端に位置しており、前記枠部の上端に沿って延びて環状を呈しており、前記素子本体と接合される封止用の金属層と、を有しており、
前記2つの接続電極のうち1つは、前記枠部の上端において前記金属層とつながっている
概念8~14のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
1…水晶振動子(圧電デバイス)、5…水晶素子(圧電素子)、7…感温素子、11…実装基体、13…蓋体、R1…凹部。
Claims (15)
- 圧電素子と、
気密に封止される凹部を有しており、前記凹部の底面に前記圧電素子が実装されている実装基体と、
前記圧電素子よりも前記凹部の上端の側に位置している部分を有している感温素子と、
を有している圧電デバイス。 - 前記凹部を塞いでいる蓋体を更に有している
請求項1に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記蓋体の、前記実装基体の側の面に重なっている感温膜を有している
請求項2に記載の圧電デバイス。 - 前記感温膜は、平面透視において前記凹部に重複する部分を有している
請求項3に記載の圧電デバイス。 - 前記感温膜は、平面透視において前記凹部の外側に位置する部分を有している
請求項3又は4に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記蓋体の、前記実装基体の側の面に実装されているチップ型の素子である
請求項2に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記凹部の壁部に実装されているチップ型の素子である
請求項2に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記凹部を気密封止している
請求項1に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、チップ型の素子である
請求項8に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記凹部の底面に沿う方向において前記実装基体と互いに当接していない
請求項8又は9に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記凹部の上端に嵌っている部分を有している
請求項8又は9に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、前記実装基体の上端を外周側から囲んでいる部分を有している
請求項8又は9に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、を有しており、
前記素子本体と前記枠部の上端とは、前記枠部の上端に沿って環状に延びる封止領域において互いに接合されており、
前記2つの接続電極の少なくとも1つは、前記封止領域よりも内周側に位置している
請求項8~12のいずれか1項に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、を有しており、
前記素子本体と前記枠部の上端とは、前記枠部の上端に沿って環状に延びる封止領域において互いに接合されており、
前記2つの接続電極の少なくとも1つは、前記封止領域よりも外周側に位置している
請求項8~13のいずれか1項に記載の圧電デバイス。 - 前記感温素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外部に露出している2つの素子端子と、を有しており、
前記実装基体は、
前記凹部の底面を有している基板部と、
前記凹部の内周面を有している枠部と、
前記枠部の上端に位置しており、前記2つの素子端子に接合されている2つの接続電極と、
前記枠部の上端に位置しており、前記枠部の上端に沿って延びて環状を呈しており、前記素子本体と接合される封止用の金属層と、を有しており、
前記2つの接続電極のうち1つは、前記枠部の上端において前記金属層とつながっている
請求項8~14のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
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PCT/JP2022/047654 WO2023127730A1 (ja) | 2021-12-28 | 2022-12-23 | 圧電デバイス |
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-
2022
- 2022-12-23 WO PCT/JP2022/047654 patent/WO2023127730A1/ja unknown
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