(57)【要約】【課題】水晶素子の実際の温度を感温素子で正確に検出し得る水晶デバイスを提供する。【解決手段】水晶デバイス１０は、基板１１０ａと、実装枠体１６０と、電極パッド１１１ａ，１１１ｂ，１１７ａ，１１７ｂと、接合端子１１２ａ〜１１２ｄと、接合パッド１６１ａ〜１６１ｄと、外部端子１６２ａ〜１６２ｄと、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄと、水晶素子１２０と、感温素子１５０と、を備えている。接合パターン１６３ａ，１６３ｂは、実装枠体１６０の側面１６０ｅから実装枠体１６０の上面１６０ｃまで均一な幅になっている。接合パターン１６３ｃ，１６３ｄは、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおける一部の幅が他の部分の幅よりも狭くなっている。【選択図】図１
2020088781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び下面を有する基板と、
前記基板の下面の外周縁に沿って位置し上面、側面及び下面を有する実装枠体と、
前記基板の上面に位置する第一電極パッドと、前記基板の下面に位置する第二電極パッドと、
前記基板の下面に位置し前記第一電極パッドに電気的に接続する第一接合端子と、前記基板の下面に位置し前記第二電極パッドに電気的に接続する第二接合端子と、
前記実装枠体の上面に位置し前記第一接合端子に電気的に接続する第一接合パッドと、前記実装枠体の上面に位置し前記第二接合端子に電気的に接続する第二接合パッドと、
前記実装枠体の下面に位置し前記第一接合パッドに電気的に接続する第一外部端子と、前記実装枠体の下面に位置し前記第二接合パッドに電気的に接続する第二外部端子と、
前記実装枠体の側面から前記実装枠体の上面に位置し前記第一外部端子と前記第一接合パッドとを電気的に接続する第一接合パターンと、前記実装枠体の側面から前記実装枠体の上面に位置し前記第二外部端子と前記第二接合パッドとをそれぞれ電気的に接続する第二接合パターンと、
前記第一電極パッドに実装される水晶素子と、前記第二電極パッドに実装される感温素子と、を備え、
平面視において、前記第一及び第二接合パターンがそれぞれ前記第一及び第二外部端子から前記第一及び第二接合パッドへ向かって延びる方向を長さ方向、前記長さ方向に直交する方向を幅方向、前記幅方向に沿った前記第一及び第二接合パターンの寸法を幅としたとき、
前記第二接合パターンの前記長さ方向の熱抵抗は、前記第一接合パターンの前記長さ方向の熱抵抗よりも大きい、
水晶デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の水晶デバイスであって、
前記第一接合パターンは、前記実装枠体の側面から前記実装枠体の上面まで均一な幅になっており、前記第二接合パターンは、前記実装枠体の上面における一部の幅が他の部分の幅よりも狭くなっている、
水晶デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２記載の水晶デバイスであって、
前記第一接合端子と前記第一接合パッドとに挟まれる第一導電性接合材と、前記第二接合端子と前記第二接合パッドとに挟まれる第二導電性接合材と、を更に備え、
前記第二導電性接合材の厚み方向の熱抵抗は前記第一導電性接合材の厚み方向の熱抵抗よりも大きい、
水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体の上面において前記接合パターンを前記幅方向に横断する絶縁層を、
更に備えた水晶デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体の上面において前記接合パターンを前記幅方向に横断する窪み部を、
更に備えた水晶デバイス。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記実装枠体と前記基板とによって構成された凹部が、平面透視した際に、前記第一電極パッドと重ならない位置にある、
水晶デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載の水晶デバイスであって、
前記感温素子を被覆する絶縁性樹脂を、
更に備えた水晶デバイス。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の水晶デバイスを有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、水晶デバイス、及び、これを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば特許文献１に記載の水晶デバイスは、基板と、第一凹部を構成するために基板の上面に位置する第一枠体と、第二凹部を構成するために基板の下面に位置する第二枠体と、基板の上面に位置する電極パッドに実装される水晶素子と、基板の下面に位置する電極パッドに実装される感温素子と、を備えている。基板と第一枠体と第二枠体とはパッケージを構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した水晶デバイスは、電子機器の実装基板上に実装される。このとき、外部環境の温度が実装基板を介してパッケージ内の感温素子及び水晶素子へ伝わるまでに、ある程度の時間が必要になる。そして、実装基板からの熱が感温素子に伝わる時間と実装基板からの熱が水晶素子に伝わる時間との差に基づき、感温素子で検出される温度と水晶素子の実際の温度とに差が生じていた。よって、水晶素子の実際の温度を感温素子で正確に検出することが困難であった。
【０００５】
そこで、本開示の目的は、水晶素子の実際の温度を感温素子で正確に検出し得る水晶デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一つの態様による水晶デバイスは、上面及び下面を有する基板と、前記基板の下面の外周縁に沿って位置し上面、側面及び下面を有する実装枠体と、前記基板の上面に位置する第一電極パッドと、前記基板の下面に位置する第二電極パッドと、前記基板の下面に位置し前記第一電極パッドに電気的に接続する第一接合端子と、前記基板の下面に位置し前記第二電極パッドに電気的に接続する第二接合端子と、前記実装枠体の上面に位置し前記第一接合端子に電気的に接続する第一接合パッドと、前記実装枠体の上面に位置し前記第二接合端子に電気的に接続する第二接合パッドと、前記実装枠体の下面に位置し前記第一接合パッドに電気的に接続する第一外部端子と、前記実装枠体の下面に位置し前記第二接合パッドに電気的に接続する第二外部端子と、前記実装枠体の側面から前記実装枠体の上面に位置し前記第一外部端子と前記第一接合パッドとを電気的に接続する第一接合パターンと、前記実装枠体の側面から前記実装枠体の上面に位置し前記第二外部端子と前記第二接合パッドとをそれぞれ電気的に接続する第二接合パターンと、前記第一電極パッドに実装される水晶素子と、前記第二電極パッドに実装される感温素子と、を備えている。そして、平面視において、前記第一及び第二接合パターンがそれぞれ前記第一及び第二外部端子から前記第一及び第二接合パッドへ向かって延びる方向を長さ方向、前記長さ方向に直交する方向を幅方向、前記幅方向に沿った前記第一及び第二接合パターンの寸法を幅としたとき、前記第二接合パターンの前記長さ方向の熱抵抗は、前記第一接合パターンの前記長さ方向の熱抵抗よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一つの態様による水晶デバイスによれば、第二接合パターンの熱抵抗を第一接合パターンの熱抵抗よりも大きくすることにより、第二外部端子からの熱が第二接合パターン等を経て感温素子に伝わる時間と第一外部端子からの熱が第一接合パターン等を経て水晶素子に伝わる時間との差を縮小できる。したがって、実際の水晶素子の温度を感温素子で正確に検出し得る水晶デバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１の水晶デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図２［Ａ］は図１における第一接合パターン等にドットを付しこれを展開して示す平面図、図２［Ｂ］は図１における第二接合パターン等にドットを付しこれを展開して示す平面図である。
【図３】図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】図１におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図５［Ａ］は実施形態１の水晶デバイスを構成するパッケージ全体を上面から見た平面図、図５［Ｂ］は実施形態１の水晶デバイスを構成するパッケージの基板を上面から見た平面図である。
【図６】図６［Ａ］は実施形態１の水晶デバイスを構成するパッケージの基板の下面側を上面から見た平面透視図、図６［Ｂ］は実施形態１の水晶デバイスの下面側を上面から見た平面透視図である。
【図７】図７［Ａ］は実施形態１の水晶デバイスを構成する実装枠体を上面から見た平面図、図７［Ｂ］は実施形態１の水晶デバイスを構成する実装枠体の下面側を上面から見た平面透視図である。
【図８】図８［Ａ］は実施例１の水晶デバイスを構成する実装枠体を上面から見た平面図、図８［Ｂ］は実施例１の水晶デバイスを構成する実装枠体の下面側を上面から見た平面透視図である。
【図９】図９［Ａ］は実施例２の水晶デバイスを構成する実装枠体を上面から見た平面図、図９［Ｂ］は実施例２の水晶デバイスを構成する実装枠体の下面側を上面から見た平面透視図、図９［Ｃ］は図９［Ａ］におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】実施例３の水晶デバイスを示す分解斜視図である。
【図１１】図１０におけるXI−XI線断面図である。
【図１２】図１２［Ａ］は実施例３の水晶デバイスを構成するパッケージの基板の下面側を上面から見た平面透視図、図１２［Ｂ］は実施例３の水晶デバイスの下面側を上面から見た平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本開示を実施するための形態（以下「実施形態」という。）及びその実施例について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いることにより適宜説明を省略する。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。各平面透視図では、直接目視できない構成の一部が実線で描かれている。
【００１０】
＜実施形態１＞
図１乃至図７に示すように、本実施形態１の水晶デバイス１０は、パッケージ１１０と、パッケージ１１０の上面１１０ｃに接合された水晶素子１２０と、パッケージ１１０の下面１１０ｄに接合された感温素子１５０とを含む。パッケージ１１０には、基板１１０ａの上面１１０ｃと枠体１１０ｂの内側面とによって囲まれた収容部Ｋ１、及び、基板１１０ａの下面１１０ｄと実装枠体１６０の内側面とによって囲まれた凹部Ｋ２が、それぞれ形成されている。水晶デバイス１０は、例えば、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。
【００１１】
基板１１０ａは、矩形状であり、上面１１０ｃに水晶素子１２０が実装され、下面１１０ｄに感温素子１５０が実装される。そのため、図５［Ａ］に示すように、水晶素子１２０を実装するための一対の電極パッド１１１ａ，１１１ｂが基板１１０ａの上面１１０ｃに設けられ、図６［Ａ］に示すように、感温素子１５０を実装するための一対の電極パッド１１７ａ，１１７ｂが基板１１０ａの下面１１０ｄに設けられている。
【００１２】
図６［Ａ］に示すように、基板１１０ａの下面１１０ｄの四隅には、接合端子１１２ａ〜１１２ｄが設けられている。それらのうちの二つの接合端子１１２ａ，１１２ｂが水晶素子１２０に電気的に接続され、残りの二つの接合端子１１２ｃ，１１２ｄが感温素子１５０に電気的に接続されている。水晶素子１２０に電気的に接続される接合端子１１２ａ，１１２ｂは基板１１０ａの下面１１０ｄの一方の対角に位置し、感温素子１５０に電気的に接続される接合端子１１２ｃ，１１２ｄは基板１１０ａの下面１１０ｄの他方の対角に位置する。
【００１３】
基板１１０ａは、例えばアルミナセラミックス又はガラスセラミックス等のセラミック材料からなる一層又は複数層の絶縁層である。図５［Ｂ］に示すように、基板１１０ａの上面１１０ｃには配線パターン１１３ａ，１１３ｂが設けられ、基板１１０ａの内部にはビア導体１１４ａ〜１１４ｃが設けられている。図５［Ｂ］及び図６［Ａ］に示すように、配線パターン１１３ａ，１１３ｂ及びビア導体１１４ａ，１１４ｂは、基板１１０ａの上面１１０ｃに設けられた電極パッド１１１ａ，１１１ｂと、基板１１０ａの下面１１０ｄに設けられた接合端子１１２ａ，１１２ｂとを、電気的に接続している。図６［Ａ］に示すように、基板１１０ａの下面１１０ｄには、電極パッド１１７ａ，１１７ｂと接合端子１１２ｃ，１１２ｄとを電気的に接続する接続パターン１１８ａ，１１８ｂが設けられている。
【００１４】
枠体１１０ｂは、基板１１０ａの上面１１０ｃの外周縁に沿って配置され、基板１１０ａの上面１１０ｃに収容部Ｋ１を形成する。枠体１１０ｂは、例えばアルミナセラミックス又はガラスセラミックス等のセラミック材料からなり、基板１１０ａと一体的に形成される。
【００１５】
電極パッド１１１ａ，１１１ｂは、基板１１０ａの上面１１０ｃに水晶素子１２０を実装するためのものであり、基板１１０ａの一辺に沿うように隣接して一対設けられている。電極パッド１１１ａは配線パターン１１３ａ及びビア導体１１４ａを介して接合端子１１２ａに電気的に接続され、電極パッド１１１ｂは配線パターン１１３ｂ及びビア導体１１４ｂを介して接合端子１１２ｂに電気的に接続されている。
【００１６】
接合端子１１２ａ〜１１２ｄは、基板１１０ａの下面１１０ｄの四隅に設けられ、実装枠体１６０の接合パッド１６１ａ〜１６１ｄに電気的に接続されている。接合端子１１２ａ，１１２ｂは、基板１１０ａの上面１１０ｃに設けられた一対の電極パッド１１１ａ，１１１ｂにそれぞれ電気的に接続されている。接合端子１１２ｃは、ビア導体１１４ｃを介して、封止用導体パターン１１９と電気的に接続されている。接合端子１１２ａ〜１１２ｄと実装枠体１６０の接合パッド１６１ａ〜１６１ｄとの間には、導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄ（図３、図４及び図７［Ａ］）が設けられている。
【００１７】
図５［Ｂ］に示すように、配線パターン１１３ａ，１１３ｂは、基板１１０ａの上面１１０ｃに設けられ、電極パッド１１１ａ，１１１ｂから近傍のビア導体１１４ａ，１１４ｂに向けて引き出される。
【００１８】
ビア導体１１４ａ〜１１４ｃは、基板１１０ａの内部に設けられている。ビア導体１１４ａ，１１４ｂは、上端が配線パターン１１３ａ，１１３ｂに、下端が接合端子１１２ａ，１１２ｂに、それぞれ電気的に接続されている。ビア導体１１４ｃは、上端が封止用導体パターン１１９に、下端が接合端子１１２ｃに、それぞれ電気的に接続されている。ビア導体１１４ａ〜１１４ｃは、基板１１０ａに設けられた貫通孔の内部に導体を充填することによって形成される。
【００１９】
凸部１１５ａ，１１５ｂは、基板１１０ａの一辺と平行な直線上に並ぶように、電極パッド１１１ａ，１１１ｂの上にそれぞれ設けられている。水晶素子１２０の引き出し電極１２３ａ，１２３ｂを凸部１１５ａ，１１５ｂに接触させながら電極パッド１１１ａ，１１１ｂに実装することにより、水晶素子１２０の先端が基板１１０ａの上面１１０ｃに接触することを抑えられるので、安定したヒステリシス特性が得られる。
【００２０】
電極パッド１１７ａ，１１７ｂは、矩形状であり、後述する感温素子１５０を実装するために用いられる。電極パッド１１７ａ，１１７ｂの下面と感温素子１５０の接続端子１５１ａ，１５１ｂとの間にも、導電性接合材１８０（図３及び図４）が設けられる。ここで基板１１０ａを平面視したとき、例えば、基板１１０ａの長辺の寸法は１．２〜２．５ｍｍであり、基板１１０ａの短辺の寸法は１．０〜２．０ｍｍである。この場合の電極パッド１１７ａ，１１７ｂの大きさの一例を説明する。電極パッド１１７ａ，１１７ｂは、基板１１０ａの短辺と平行な辺の長さが０．８〜２．０ｍｍであり、基板１１０ａの長辺と平行な辺の長さが０．２５〜０．５５ｍｍである。また、電極パッド１１７ａと電極パッド１１７ｂとの間の長さは、０．１〜０．３ｍｍである。
【００２１】
接続パターン１１８ａ，１１８ｂは、基板１１０ａの下面１１０ｄに設けられ、電極パッド１１７ａ，１１７ｂから接合端子１１２ｄ，１１２ｃに向けて引き出されている。接続パターン１１８ａは、一端が電極パッド１１７ａ、他端が接合端子１１２ｄと電気的に接続している。接続パターン１１８ｂは、一端が電極パッド１１７ｂ、他端が接合端子１１２ｃと電気的に接続している。
【００２２】
図５［Ｂ］及び図６［Ａ］に示すように、接続パターン１１８ａは、平面視して一対の電極パッド１１１ａ，１１１ｂ間に位置する。これにより、水晶素子１２０の熱が、電極パッド１１１ａ，１１１ｂから直下にある基板１１０ａを介して、接続パターン１１８ａから電極パッド１１７ａに伝わる。よって、水晶素子１２０と感温素子１５０との熱伝導経路を短くすることができるので、水晶素子１２０の温度と感温素子１５０の温度とが近似することになり、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差を縮小できる。
【００２３】
封止用導体パターン１１９は、枠体１１０ｂの上面に環状に例えば１０〜２５μｍの厚みに形成され、蓋体１３０と接合部材１３１を介して接合する際に、接合部材１３１の濡れ性を良好にする役割を果たす。また、図５［Ａ］→図５［Ｂ］→図６［Ａ］に示すように、封止用導体パターン１１９はビア導体１１４ｃを介して接合端子１１２ｃに電気的に接続されている。このような封止用導体パターン１１９は、例えばタングステン又はモリブデン等からなる接続パターンの表面に、ニッケルメッキ及び金メッキを順次施すことによって得られる。
【００２４】
実装枠体１６０は、基板１１０ａの下面１１０ｄの外周縁に沿って接合され、基板１１０ａの下面１１０ｄに凹部Ｋ２を形成する。実装枠体１６０は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基板からなり、基板１１０ａの下面１１０ｄに導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄ（図３、図４及び図７［Ａ］）を介して接合されている。図７［Ａ］に示すように実装枠体１６０の上面１６０ｃには接合パッド１６１ａ〜１６１ｄが設けられ、図７［Ｂ］に示すように実装枠体１６０の下面１６０ｄには外部端子１６２ａ〜１６２ｄが設けられている。接合パッド１６１ａ〜１６１ｄと外部端子１６２ａ〜１６２ｄとは、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄによって、電気的に接続されている。
【００２５】
接合パッド１６１ａ〜１６１ｄは、基板１１０ａの下面１１０ｄの接合端子１１２ａ〜１１２ｄに、導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄ（図３、図４及び図７［Ａ］）を介して電気的に接合されている。
【００２６】
外部端子１６２ａ〜１６２ｄは、実装枠体１６０の下面１６０ｄに設けられ、電子機器等の実装基板に実装するために用いられる。外部端子１６２ａ，１６２ｂは、実装枠体１６０の下面１６０ｄの一方の対角に位置し、水晶素子１２０と電気的に接続されて、水晶素子１２０の入出力端子として用いられる。外部端子１６２ｃ，１６２ｄは、実装枠体１６０の下面１６０ｄの他方の対角に位置し、感温素子１５０と電気的に接続されている。外部端子１６２ｃは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続される。そのため、グランド電位となっている外部端子１６２ｃに、封止用導体パターン１１９に接合された蓋体１３０が電気的に接続されることになる。これにより、蓋体１３０による収容部Ｋ１内のシールド性が向上する。
【００２７】
接合パターン１６３ａ〜１６３ｄは、接合パッド１６１ａ〜１６１ｄと外部端子１６２ａ〜１６２ｄとを電気的に接続している。接合パッド１６１ａは接合パターン１６３ａを介して外部端子１６２ａに、接合パッド１６１ｂは接合パターン１６３ｂを介して外部端子１６２ｂに、接合パッド１６１ｃは接合パターン１６３ｃを介して外部端子１６２ｃに、接合パッド１６１ｄは接合パターン１６３ｄを介して外部端子１６２ｄに、それぞれ電気的に接続されている。
【００２８】
また、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄは、それぞれ上面部１６４ａ〜１６４ｄ、側面部１６５ａ〜１６５ｄ及び下面部１６６ａ〜１６６ｄに分けられる。上面部１６４ａ〜１６４ｄは実装枠体１６０の上面１６０ｃに、側面部１６５ａ〜１６５ｄは実装枠体１６０の側面１６０ｅに、下面部１６６ａ〜１６６ｄは実装枠体１６０の下面１６０ｄに、それぞれ設けられている。なお、下面部１６６ａ〜１６６ｄは外部端子１６２ａ〜１６２ｄと一体化されてもよく、その場合の接合パターン１６３ａ〜１６３ｄは上面部１６４ａ〜１６４ｄ及び側面部１６５ａ〜１６５ｄからなる。
【００２９】
図２［Ａ］に示すように、接合パターン１６３ａは、実装枠体１６０の側面１６０ｅから実装枠体１６０の上面１６０ｃまで均一な幅ｗ１になっている。ここで、「均一な幅」には、±１０μｍ程度の差を含むものとする。接合パターン１６３ｂも接合パターン１６３ａと同一形状である。図２［Ｂ］に示すように、接合パターン１６３ｄは、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおける一部の幅ｗ２が他の部分の幅ｗ１よりも狭くなっている。本実施形態１における接合パターン１６３ｄは、実装枠体１６０の下面１６０ｄにおける一部の幅ｗ２も他の部分の幅ｗ１よりも狭くなっている。接合パターン１６３ｃも接合パターン１６３ｄと同一形状である。これらの形状の違いにより、感温素子１５０に繋がる接合パターン１６３ｃ，１６３ｄの熱抵抗Ｒcdを、水晶素子１２０に繋がる接合パターン１６３ａ，１６３ｂの熱抵抗Ｒabよりも大きくしている。
【００３０】
外部端子１６２ａ，１６２ｂから接合パターン１６３ａ，１６３ｂを経て水晶素子１２０に至る距離は、外部端子１６２ｃ，１６２ｄから接合パターン１６３ｃ，１６３ｄを経て感温素子１５０に至る距離よりも長くなる。そのため、外部端子１６２ａ，１６２ｂから感温素子１５０へ熱が伝わる時間は、外部端子１６２ｃ，１６２ｄから感温素子１５０へ熱が伝わる時間よりも遅れることになる。そこで、本実施形態１では、感温素子１５０に繋がる接合パターン１６３ｃ，１６３ｄの熱抵抗Ｒcdを、水晶素子１２０に繋がる接合パターン１６３ａ，１６３ｂの熱抵抗Ｒabよりも大きくすることにより、これらの時間差を縮小している。
【００３１】
突起部１６９は、実装枠体１６０の長辺方向に延出するように外部端子１６２ａに設けられている。突起部１６９は、外部端子１６２ａの目印として機能するので、電子機器等のマザーボード上に実装する際に外部端子１６２ａ〜１６２ｄを判別するために用いられる。
【００３２】
また、基板１１０ａの接合端子１１２ａ〜１１２ｄと実装枠体１６０の接合パッド１６１ａ〜１６１ｄとが導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄを介して接合されることにより、図４に示すように、基板１１０ａと実装枠体１６０との間に間隙部Ｇが形成される。間隙部Ｇは、導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄ（いずれか一つ）、接合端子１１２ａ〜１１２ｄ（いずれか一つ）及び接合パッド１６１ａ〜１６１ｄ（いずれか一つ）の厚みを足した分に相当する。その間隙部Ｇに、感温素子１５０を被覆する絶縁性樹脂１９０（図４）が設けられている。例えば、水晶デバイス１０が電子機器等の実装基板に実装され、この実装基板に実装されているパワーアンプ等の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して凹部Ｋ２内に伝わったとする。このような場合、間隙部Ｇに設けられた絶縁性樹脂１９０が外部に露出しているので、その熱が絶縁性樹脂１９０から外部へ放出される。これにより、凹部Ｋ２内に実装された感温素子１５０に対して、実装基板等からの熱の影響を緩和できる。よって、感温素子１５０から得られる温度を、実際の水晶素子１２０の周囲の温度に近づけることができる。また、間隙部Ｇに絶縁性樹脂１９０が設けられることにより、感温素子１５０が絶縁性樹脂１９０によって確実に固定されるので、感温素子１５０が基板１１０ａから剥がれることを抑制できる。
【００３３】
ここで、実装枠体１６０の作製方法について説明する。実装枠体１６０がガラスエポキシ樹脂である場合は、ガラス繊維からなる基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させる。また、導体パターンの所定部位、具体的には、接合パッド１６１ａ〜１６１ｄ、外部端子１６２ａ〜１６２ｄ及び接合パターン１６３ａ〜１６３ｄは、例えば、ガラスエポキシ樹脂からなる樹脂シート上に所定形状に加工した銅箔を転写し、その銅箔が転写された樹脂シートを接着剤で積層することによって形成する。また、ビア導体１１４ａ〜１１４ｄは、樹脂シートに貫通孔を形成し、貫通孔の内面に導体ペースト印刷又はめっき法によって金属を被着するか、貫通孔内に金属を充填して形成する。
【００３４】
水晶素子１２０は、図１及び図３に示すように、導電性接着剤１４０を介して電極パッド１１１ａ，１１１ｂ上に接合され、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たす。また、水晶素子１２０は、図１及び図３に示すように、水晶素板１２１、励振電極１２２ａ，１２２ｂ及び引き出し電極１２３ａ，１２３ｂを有している。励振電極１２２ａ，１２２ｂ及び引き出し電極１２３ａ，１２３ｂは、水晶素板１２１に所定のパターンで金属を被着したものである。水晶素板１２１の上面には励振電極１２２ａが形成され、水晶素板１２１の下面には励振電極１２２ｂが形成されている。
【００３５】
引き出し電極１２３ａは励振電極１２２ａから引き出され、引き出し電極１２３ｂは励振電極１２２ｂから引き出され、それぞれ水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極１２３ａ，１２３ｂは、水晶素板１２１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられる。また、引き出し電極１２３ａ，１２３ｂを電極パッド１１１ａ，１１１ｂに接続して水晶素子１２０の一端を固定端とし、水晶素子１２０の他端を基板１１０ａの上面１１０ｃから離間した自由端とすることにより、片持ち支持構造にて水晶素子１２０が基板１１０ａ上に固定される。
【００３６】
水晶素子１２０の動作について説明する。水晶素子１２０は、外部からの交番電圧が引き出し電極１２３ａ，１２３ｂ及び励振電極１２２ａ，１２２ｂを介して水晶素板１２１に印加されると、水晶素板１２１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
【００３７】
水晶素子１２０の作製方法について説明する。まず、人工水晶から水晶素板１２１を所定のカットアングルで切り出し、水晶素板１２１の外周を薄くする。このとき、水晶素板１２１の外周部に比べて水晶素板１２１の中央部を厚くするベベル加工を行う。そして、蒸着又はスパッタリングによって水晶素板１２１の両主面に金属膜を被着させ、フォトリソグラフィーによって所定形状の励振電極１２２ａ，１２２ｂ及び引き出し電極１２３ａ，１２２ｂを形成する。
【００３８】
水晶素子１２０の基板１１０ａの接合方法について説明する。まず、電極パッド１１１ａ，１１１ｂ上に、導電性接着剤１４０を例えばディスペンサによって塗布し、導電性接着剤１４０上に水晶素子１２０を載置する。そして導電性接着剤１４０を加熱することによって、導電性接着剤１４０が硬化収縮するので、水晶素子１２０が電極パッド１１１ａ，１１１ｂに接合される。つまり、引き出し電極１２３ａは電極パッド１１１ａと接合され、引き出し電極１２３ｂは電極パッド１１１ｂと接合される。これによって、水晶素子１２０が実装枠体１６０の外部端子１６２ａ，１６２ｂと電気的に接続される。
【００３９】
導電性接着剤１４０は、例えば、シリコーン樹脂等のバインダーの中に、導電フィラーとして導電性粉末が含有されたものである。導電性粉末としては、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、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられる。また、バインダーとしては、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が用いられる。
【００４０】
感温素子１５０は、凹部Ｋ２内に設けられた電極パッド１１７ａ，１１７ｂに実装される。感温素子１５０としては、後述するようにサーミスタ、白金測温抵抗体又はダイオード等が用いられる。
【００４１】
感温素子１５０としてサーミスタを用いる場合は、図１及び図３に示すように、全体が直方体状となり、その両端にそれぞれ接続端子１５１ａ，１５１ｂが設けられる。接続端子１５１ａは感温素子１５０の左側面及びその左側面と連なる面に設けられ、接続端子１５１ｂは感温素子１５０の右側面及びその右側面と連なる面に設けられる。このような感温素子１５０は、例えば、長辺の長さが０．４〜０．６ｍｍ、短辺の長さが０．２〜０．３ｍｍ、厚み方向の長さが０．１〜０．３ｍｍとなっている。この感温素子１５０は、温度変化によって電気抵抗が大きく変化し、この抵抗値の変化から出力電圧が変化するため、抵抗値と出力電圧との関係及び出力電圧と温度との関係により温度情報を得ることができる。感温素子１５０の接続端子１５１ａ，１５１ｂ間の電圧は、実装枠体１６０の外部端子１６２ｃ，１６２ｄを介して水晶デバイス１０の外へ出力される。例えば電子機器等のメインＩＣ（図示せず）によって、この出力電圧を温度に換算することにより、温度情報を得ることができる。このような感温素子１５０を水晶素子１２０の近くに配置して、これによって得られた水晶素子１２０の温度情報に応じて、メインＩＣによって水晶素子１２０の駆動電圧を制御することにより、温度補償が行われる。
【００４２】
感温素子１５０として白金測温抵抗体を用いる場合は、直方体状のセラミック板上の中央に白金を蒸着することにより、白金電極が設けられる。また、セラミック板の両端には接続端子１５１ａ，１５１ｂが設けられる。白金電極と接続端子１５１ａ，１５１ｂとは、セラミック板上面に設けられた引き出し電極により接続される。そして、白金電極の上面を被覆するようにして絶縁性樹脂が設けられる。
【００４３】
感温素子１５０としてダイオードを用いる場合は、半導体素子を半導体素子用基板の上面に実装し、その半導体素子を含む半導体素子用基板の上面を絶縁性樹脂で被覆した構造となる。半導体素子用基板の下面から側面には、アノード端子及びカソード端子となる接続端子１５１ａ，１５１ｂが設けられる。この感温素子１５０は、アノード端子からカソード端子へは電流を流すが、カソード端子からアノード端子へはほとんど電流を流さない順方向特性を有している。感温素子１５０の順方向特性は、温度によって大きく変化する。そのため、感温素子１５０に一定電流を流しておいて順方向電圧を測定することによって、電圧情報を得ることができる。その電圧情報から換算することで水晶素子１２０の温度情報を得ることができる。ダイオードの順方向電圧と温度とは直線関係を示す。接続端子１５１ａ，１５１ｂであるカソード端子及びアノード端子間の電圧が、外部端子１６２ｃ，１６２ｄを介して水晶デバイス１０の外へ出力される。
【００４４】
感温素子１５０は、図３、図４及び図６に示すように、基板１１０ａの下面１１０ｄに設けられた電極パッド１１７ａ，１１７ｂにはんだ等の導電性接合材１８０を介して実装される。このとき、接続端子１５１ａが電極パッド１１７ａに接続され、接続端子１５１ｂが電極パッド１１７ｂに接続される。電極パッド１１７ｂは、基板１１０ａの下面１１０ｄに設けられた接続パターン１１８ｂを介して接合端子１１２ｃに接続される。また、接合端子１１２ｃは、実装枠体１６０の接合パッド１６１ｃに接合されることで、外部端子１６２ｃと電気的に接続される。外部端子１６２ｃは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランドに接続されることにより、グランド端子の役割を果たす。よって、感温素子１５０の接続端子１５１ｂは、基準電位であるグランドに接続されることになる。
【００４５】
感温素子１５０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず導電性接合材１８０を例えばディスペンサによって電極パッド１１７ａ，１１７ｂに塗布し、導電性接合材１８０上に感温素子１５０を載置する。そして、導電性接合材１８０を加熱することにより、導電性接合材１８０が溶融するので、感温素子１５０が電極パッド１１７ａ，１１７ｂに接合される。
【００４６】
導電性接合材１８０は、例えば銀ペースト又は鉛フリーはんだにより構成され、塗布し易い粘度に調整するための溶剤を含む。鉛フリーはんだは、成分比率が例えば錫９５〜９７．５％、銀２〜４％、銅０．５〜１．０％のものが使用される。
【００４７】
また、図示するものとは異なるが、感温素子１５０の長辺方向（長手方向）と基板１１０ａの長辺方向（長手方向）とが直交するように、感温素子１５０を配置してもよい。こうすることにより、水晶素子１２０と電気的に接続される接合端子１１２ａは電極パッド１１７ａとの間隔を長くでき、水晶素子１２０と電気的に接続される接合端子１１２ｂは電極パッド１１７ｂとの間隔を長くできる。そのため、感温素子１５０を接合している導電性接合材１８０が溢れ出たとしても、導電性接合材１８０が接合端子１１２ａ，１１２ｂに付着することを抑えることができる。よって、水晶素子１２０に電気的に接続される接合端子１１２ａ，１１２ｂと感温素子１５０との短絡を低減できる。
【００４８】
蓋体１３０は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなり、真空状態にある収容部Ｋ１又は窒素ガスなどが充填された収容部Ｋ１を気密的に封止する。具体的には、所定雰囲気で、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上に蓋体１３０を載置し、枠体１１０ｂの封止用導体パターン１１９と蓋体１３０の接合部材１３１とに所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、蓋体１３０が枠体１１０ｂに接合される。
【００４９】
また、蓋体１３０は、封止用導体パターン１１９及びビア導体１１４ｃを介して基板１１０ａの下面１１０ｄの接合端子１１２ｃに電気的に接続される。接合端子１１２ｃは、導電性接合材１７０ｃを介して接合パッド１６１ｃと電気的に接続される。接合パッド１６１ｃは、接合パターン１６３ｃを介して外部端子１６２ｃと電気的に接続される。よって、蓋体１３０は、実装枠体１６０の外部端子１６２ｃと電気的に接続される。
【００５０】
接合部材１３１は、蓋体１３０の周縁に設けられ、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上面に設けられた封止用導体パターン１１９に相対する。接合部材１３１は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられる。銀ロウは、例えば、厚みが１０〜２０μｍ、成分比率が銀７２〜８５％、銅１５〜２８％のものが使用される。金錫は、例えば、厚みが１０〜４０μｍ、成分比率が金７８〜８２％、錫１８〜２２％のものが使用される。
【００５１】
ここで、以上説明した本実施形態１について総括する。
【００５２】
本実施形態１の構成要素と特許請求の範囲の構成要素との対応関係は次のとおりである。電極パッド１１１ａ，１１１ｂは「第一電極パッド」、電極パッド１１７ａ，１１７ｂは「第二電極パッド」、接合端子１１２ａ，１１２ｂは「第一接合端子」、接合端子１１２ｃ，１１２ｄは「第二接合端子」、接合パッド１６１ａ，１６１ｂは「第一接合パッド」、接合パッド１６１ｃ，１６１ｄは「第二接合パッド」、外部端子１６２ａ，１６２ｂは「第一外部端子」、外部端子１６２ｃ，１６２ｄは「第二外部端子」、接合パターン１６３ａ，１６３ｂは「第一接合パターン」、接合パターン１６３ｃ，１６３ｄは「第二接合パターン」、導電性接合材１７０ａ，１７０ｂは「第一導電性接合材」、導電性接合材１７０ｃ，１７０ｄは「第二導電性接合材」、のそれぞれ一例である。
【００５３】
本実施形態１の水晶デバイス１０は、上面１１０ｃ及び下面１１０ｄを有する基板１１０ａと、基板１１０ａの下面１１０ｄの外周縁に沿って位置し上面１６０ｃ、側面１６０ｅ及び下面１６０ｄを有する実装枠体１６０と、基板１１０ａの上面１１０ｃに位置する電極パッド１１１ａ，１１１ｂと、基板１１０ａの下面１１０ｄに位置する電極パッド１１７ａ，１１７ｂと、基板１１０ａの下面１１０ｄに位置し電極パッド１１１ａ，１１１ｂに電気的に接続する接合端子１１２ａ，１１２ｂと、基板１１０ａの下面１１０ｄに位置し電極パッド１１７ａ，１１７ｂに電気的に接続する接合端子１１２ｃ，１１２ｄと、実装枠体１６０の上面１６０ｃに位置し接合端子１１２ａ，１１２ｂに電気的に接続する接合パッド１６１ａ，１６１ｂと、実装枠体１６０の上面１６０ｃに位置し接合端子１１２ｃ，１１２ｄに電気的に接続する第二接合パッド１６１ｃ，１６１ｄと、実装枠体１６０の下面１６０ｄに位置し接合パッド１６１ａ，１６１ｂに電気的に接続する外部端子１６２ａ，１６２ｂと、実装枠体１６０の下面１６０ｄに位置し接合パッド１６１ｃ，１６１ｄに電気的に接続する外部端子１６２ｃ，１６２ｄと、実装枠体１６０の側面１６０ｅから実装枠体１６０の上面１６０ｃに位置し外部端子１６２ａ，１６２ｂと接合パッド１６１ａ，１６１ｂとを電気的に接続する接合パターン１６３ａ，１６３ｂと、実装枠体１６０の側面１６０ｅから実装枠体１６０の上面１６０ｃに位置し外部端子１６２ｃ，１６２ｄと接合パッド１６１ｃ，１６１ｄとを電気的に接続する接合パターン１６３ｃ，１６３ｄと、電極パッド１１１ａ，１１１ｂに実装される水晶素子１２０と、電極パッド１１７ａ，１１７ｂに実装される感温素子１５０と、を備えている。
【００５４】
図２に示すように、平面視において、接合パターン１６３ａ，１６３ｄがそれぞれ外部端子１６２ａ，１６２ｄから接合パッド１６１ａ，１６１ｄへ向かって延びる方向を長さ方向ｘ、長さ方向ｘに直交する方向を幅方向ｙ、幅方向ｙに沿った接合パターン１６３ａ，１６３ｄの寸法を幅ｗとする。このとき、接合パターン１６３ｃ，１６３ｄの長さ方向ｘの熱抵抗Ｒcdは、接合パターン１６３ａ，１６３ｂの長さ方向ｘの熱抵抗Ｒabよりも大きい。
【００５５】
例えば、接合パターン１６３ａは、実装枠体１６０の側面１６０ｅから実装枠体１６０の上面１６０ｃまで均一な幅ｗ１になっている。接合パターン１６３ｄは、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおける一部の幅ｗ２が他の部分の幅ｗ１よりも狭くなっている。接合パターン１６３ｂも接合パターン１６３ａと同一形状である。接合パターン１６３ｃも接合パターン１６３ｄと同一形状である。
【００５６】
ところで、物体内の微小距離ｄｘを隔てて面積Ａを通して単位時間当たりに伝わる伝熱量（伝熱速度）Φは、伝熱面積Ａと温度勾配ｄＴ／ｄｘに比例し、次式で表される。
Φ＝−λＡ（ｄＴ／ｄｘ）  ・・・（１）
式（１）は、ｄＴ／ｄｘがｘに関係なく一定であれば、熱抵抗Ｒ及び温度差ΔＴを用いて次式のように表すこともできる。
Φ＝ΔＴ／Ｒ  ・・・（２）
つまり、熱抵抗Ｒが小さいほど伝熱速度Φは大きくなる。
【００５７】
ここで、式（２）に示される熱抵抗Ｒを接合パターン１６３ａ，１６３ｄについて求める。図２に示すように、接合パターン１６３ａ，１６３ｄが長さ方向ｘの位置ｘ１から位置ｘ２まで延びているとき、幅ｗはｘの関数ｗ（ｘ）となる。このとき、熱伝導率をλ、膜厚をｔとすると、接合パターン１６３ａ，１６３ｄの熱抵抗Ｒは次式で与えられる。
x2
Ｒ＝（１／λｔ）（∫（１／ｗ（ｘ））ｄｘ）  ・・・（３）
x1
接合パターン１６３ａ，１６３ｄの熱抵抗ＲをそれぞれＲab，Ｒcdとすると、接合パターン１６３ｄ（図２［Ｂ］）は接合パターン１６３ａ（図２［Ａ］）よりも幅が狭くなる部分を有するので、式（３）からＲab＜Ｒcdとなる。すなわち、接合パターン１６３ｄは接合パターン１６３ａよりも伝熱速度Φが小さい。このことを踏まえて、本実施形態１の作用及び効果を以下に説明する。
【００５８】
水晶デバイス１０は、電子機器の実装基板（図示せず）上に実装される。その実装基板には半導体素子などの熱源も実装されているため、実装基板の熱が水晶デバイス１０内の水晶素子１２０及び感温素子１５０へ伝わる。このとき、実装基板の熱は、銅箔などの熱伝導性のよい材質を伝わりやすい。そのため、実装基板の熱は、主に、次のような経路で水晶素子１２０及び感温素子１５０へ伝わる。外部端子１６２ａ，１６２ｂ→接合パターン１６３ａ，１６３ｂ→接合パッド１６１ａ，１６１ｂ→接合端子１１２ａ，１１２ｂ→基板１１０ａの内部→電極パッド１１１ａ，１１１ｂ→水晶素子１２０。外部端子１６２ｃ，１６２ｄ→接合パターン１６３ｃ，１６３ｄ→接合パッド１６１ｃ，１６１ｄ→接合端子１１２ｃ，１１２ｄ→電極パッド１１７ａ，１１７ｂ→感温素子１５０。このように、外部端子１６２ａ，１６２ｂから水晶素子１２０までの距離が、外部端子１６２ｃ，１６２ｄから感温素子１５０までの距離よりも長くなる。そのため、実装基板からの熱が水晶素子１２０に伝わる時間は、実装基板からの熱が感温素子１５０に伝わる時間よりも遅れがちになる。このことは、感温素子１５０で検出される温度と水晶素子１２０の実際の温度とに差が生じる原因となる。
【００５９】
従来、感温素子１５０に繋がる接合パターン１６３ｃ，１６３ｄと水晶素子１２０に繋がる接合パターン１６３ａ，１６３ｂとは、互いに幅が同じであったため、熱が伝わる時間差を縮小する機能はなかった。これに対し、本実施形態１では、感温素子１５０に繋がる接合パターン１６３ｃ，１６３ｄの熱抵抗Ｒcdを水晶素子１２０に繋がる接合パターン１６３ａ，１６３ｂの熱抵抗Ｒabよりも大きくすることにより、実装基板からの熱が感温素子１５０に伝わる時間と実装基板からの熱が水晶素子１２０に伝わる時間との差を縮小できる。したがって、実際の水晶素子１２０の温度を感温素子１５０で正確に検出し得る水晶デバイス１０を提供できる。なお、本実施形態１では幅の違いによってＲcd＞Ｒabを実現しているが、式（３）に示すように、熱伝導率、長さ、膜厚などの違いによってＲcd＞Ｒabを実現してもよい。
【００６０】
また、図３、図４及び図７［Ａ］に示すように、水晶デバイス１０は、接合端子１１２ａ，１１２ｂと接合パッド１６１ａ，１６１ｂとに挟まれる導電性接合材１７０ａ，１７０ｂと、接合端子１１２ｃ，１１２ｄと接合パッド１６１ａ，１６１ｄとに挟まれる導電性接合材１７０ｃ，１７０ｄと、を更に備えている。そして、導電性接合材１７０ｃ，１７０ｄの厚み方向の熱抵抗は、導電性接合材１７０ａ，１７０ｂの厚み方向の熱抵抗よりも大きくしてもよい。「厚み方向」とは、前述のｘ方向及びｙ方向を含めた三次元直交座標のｚ方向、又は積層方向と同義である。
【００６１】
この場合は、感温素子１５０に繋がる導電性接合材１７０ａ，１７０ｂの熱抵抗を水晶素子１２０に繋がる導電性接合材１７０ｃ，１７０ｄの熱抵抗よりも大きくすることにより、実装基板からの熱が感温素子１５０に伝わる時間と実装基板からの熱が水晶素子１２０に伝わる時間との差を更に縮小できる。導電性接合材１７０ｃ，１７０ｄは、導電性接合材１７０ａ，１７０ｂに比べて、熱伝導率の小さな材料を使用したり、伝熱面積（平面視した場合の面積）を小さくしたりすれば、熱抵抗を大きくできる。
【００６２】
＜実施例１＞
以下、実施形態１の実施例１について説明する。図８［Ａ］に示すように、本実施例１の水晶デバイス１１は、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおいて、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄを幅方向に横断する絶縁層１６７ａ〜１６７ｄを更に備えた点において、実施形態１と異なる。
【００６３】
水晶デバイス１１は、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおいて、少なくとも接合パターン１６３ａ〜１６３ｄの一部を幅方向に横断するように絶縁層１６７ａ〜１６７ｄが設けられている。絶縁層１６７ａ〜１６７ｄは、アルカリ現像型ソルダーレジスト、ＵＶ硬化型ソルダーレジスト又は熱硬化型ソルダーレジスト等を塗布し、これを硬化させることで形成される。
【００６４】
水晶デバイス１１は、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおいて、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄを横断するように絶縁層１６７ａ〜１６７ｄが設けられている。これにより、接合パッド１６１ａ〜１６１ｄと接合端子１１２ａ〜１１２ｄとを接続するための導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄ（図３、図４及び図７［Ａ］）が、絶縁層１６７ａ〜１６７ｄでせき止められる。そのため、導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄが接合パッド１６１ａ〜１６１ｄから接合パターン１６３ａ〜１６３ｄ上へ流れ出てしまうことを、抑えることができる。なお、導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄの流れ出しは、接合強度低下や電気的短絡を招く。
【００６５】
また、本実施例１では、図８［Ｂ］に示すように、実装枠体１６０の下面１６０ｄにおいても、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄを横断するように絶縁層１６７ｅ〜１６７ｈが設けられている。絶縁層１６７ｅ〜１６７ｈも絶縁層１６７ａ〜１６７ｄと同様の作用を奏する。
【００６６】
＜実施例２＞
以下、実施形態１の実施例２について説明する。図９［Ａ］に示すように、本実施例２の水晶デバイス１２は、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおいて、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄを幅方向に横断する窪み部１６８ａ〜１６８ｄを更に備えた点において、実施形態１と異なる。
【００６７】
接合パターン１６３ａ〜１６３ｄは、例えば、三層構造になっており、下層にモリブデン（Ｍｏ）、中間層にニッケル（Ｎｉ）、上層に金（Ａｕ）がそれぞれ形成されている。窪み部１６８ａ〜１６８ｄは、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおいて、少なくとも接合パターン１６３ａ〜１６３ｄの一部を幅方向に横断するように設けられている。
【００６８】
水晶デバイス１２は、実装枠体１６０の上面１６０ｃにおいて、接合パターン１６３ａ〜１６３ｄを横断するように窪み部１６８ａ〜１６８ｄが設けられている。窪み部１６８ａ〜１６８ｄは、基板１１０ａの下面１１０ｄに導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄ（図３、図４及び図７［Ａ］）を介して実装枠体１６０を接合する際に、接合パッド１６１ａ〜１６１ｄから接合パターン１６３ａ〜１６３ｄ上へ導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄが流れ出てしまうことを抑えるためのものである。なお、導電性接合材１７０ａ〜１７０ｄの流れ出しは、接合強度低下や電気的短絡を招く。
【００６９】
また、図９［Ｃ］に示すように、窪み部１６８ａの縁に、凸部１６０ａ，１６０ｂを設けてもよい。凸部１６０ａ，１６０ｂの少なくとも表面は金属酸化物からなる。これにより、凸部１６０ａ，１６０ｂがダムとなる物理的作用と金属酸化物が濡れにくい化学的作用とにより、導電性接合材１７０ａの拡がりを抑えることができる。これにより、接合パッド１６１ａに塗布された導電性接合材１７０ａが流れ出しても窪み部１６８ａに加え凸部１６０ａ，１６０ｂでもせき止められるため、導電性接合材１７０ａが接合パターン１６３ａ上に流れ出てしまうことを更に抑えることができる。窪み部１６８ａ〜１６８ｄは例えばレーザ加工で形成することができ、そのときレーザのパワーを調整することにより凸部１６０ａ，１６０ｂも同時に形成することができる。凸部１６０ａ，１６０ｂの表面の金属酸化物は、例えば接合パターン１６３ａ〜１６３ｄを構成するニッケル（Ｎｉ）の酸化物である。また、窪み部１６８ｂ〜１６８ｄの縁にも、窪み部１６８ａと同様に凸部１６０ａ，１６０ｂを設けてもよい。凸部１６０ａ，１６０ｂは、図示するように接合パッド１６１ａ側と接合パターン１６３ａ側との二箇所でもよいし、それらのどちらか一箇所のみでもよい。
【００７０】
なお、図９［Ｂ］に示すように、実装枠体１６０の下面１６０ｄにも窪み部１６８ｅ〜１６８ｈを設けてもよい。窪み部１６８ｅ〜１６８ｈも窪み部１６８ａ〜１６８ｄと同様の作用を奏する。
【００７１】
＜実施例３＞
以下、実施形態１の実施例３について説明する。図１０乃至図１２に示すように、本実施例３の水晶デバイス１３は、実装枠体１６０と基板１１０ａとによって形成された凹部Ｋ３が、平面透視した際に、電極パッド１１１ａ，１１１ｂと重ならない位置にある点において、実施形態１と相違する。
【００７２】
図１２に示すように、基板１１０ａの短辺の中心を通り、長辺と平行な線を軸線Ｌ１とし、基板１１０ａの長辺の中心を通り、短辺と平行な線を軸線Ｌ２する。この軸線Ｌ１と軸線Ｌ２との交点を中心点Ｐ１とする。また、凹部Ｋ３の長辺の中心を通り、基板１１０ａの長辺と平行な線を軸線Ｌ１とし、凹部Ｋ３の短辺の中心を通り、基板１１０ａの短辺と平行な線を軸線Ｌ３とする。この軸線Ｌ１と軸線Ｌ３との交点を中心点Ｐ２とする。
【００７３】
電極パッド１１７ａ，１１７ｂは、平面透視した際に、基板１１０ａの中心点Ｐ１に対して電極パッド１１１ａ，１１１ｂが設けられる方向と反対の方向にずれるようにして設けられている。
【００７４】
凹部Ｋ３は、平面透視した際に電極パッド１１１ａ，１１１ｂと重ならない位置に設けられている。このように電極パッド１１１ａ，１１１ｂと凹部Ｋ３が重ならない位置に設けられることで、電極パッド１１１ａ，１１１ｂの位置において基板１１０ａと実装枠体１６０とを足した上下方向の厚みが確保されるため、水晶デバイス１３の周囲温度の変化に伴う基板１１０ａの伸縮によって発生する応力を低減できる。よって、水晶素子１２０に伝わる応力を低減でき、水晶デバイス１３の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを低減できる。
【００７５】
また、凹部Ｋ３の中心点Ｐ２が、平面透視した際に、基板１１０ａの中心点Ｐ１から電極パッド１１１ａ，１１１ｂが設けられる方向と反対の方向に設けられている。つまり、基板１１０ａの中心点Ｐ１と凹部Ｋ３の中心点Ｐ２とが、平面視した際に重ならない位置に設けられる。これにより、平面透視した際に、電極パッド１１１ａ，１１１ｂと凹部Ｋ３とが更に重なりにくくなるため、電極パッド１１１ａ，１１１ｂの位置において基板１１０ａと実装枠体１６０とを足した上下方向の厚みが十分に確保されることになり、水晶デバイス１３の周囲温度の変化に伴う基板１１０ａの伸縮によって発生する応力を更に低減できる。よって、水晶素子１２０に伝わる応力を更に低減でき、水晶デバイス１３の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを更に低減できる。
【００７６】
水晶デバイス１３は、実装枠体１６０と基板１１０ａとによって形成された凹部Ｋ３が、平面透視した際に、電極パッド１１１ａ，１１１ｂと重ならない位置に設けられている。これにより、電極パッド１１１ａ，１１１ｂの位置において基板１１０ａと実装枠体１６０とを足した上下方向の厚みが確保されるため、水晶デバイス１３の周囲温度の変化に伴う基板１１０ａの伸縮によって発生する応力を低減できる。よって、水晶素子１２０に伝わる応力を低減でき、水晶デバイス１３の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを低減できる。
【００７７】
また、感温素子１５０の長辺方向（長手方向）と基板１１０ａの長辺方向（長手方向）とが直交するように、感温素子１５０が配置されている。これにより、水晶素子１２０に電気的に接続される接合端子１１２ａは電極パッド１１７ａとの間隔を長くでき、水晶素子１２０に電気的に接続される接合端子１１２ｂは電極パッド１１７ｂとの間隔を長くできる。そのため、感温素子１５０を接合する導電性接合材１８０が溢れ出たとしても、導電性接合材１８０が接合端子１１２ａ，１１２ｂに付着することを抑えることができる。よって、水晶素子１２０に電気的に接続される接合端子１１２ａ，１１２ｂと感温素子１５０との短絡を低減できる。
【００７８】
また、凹部Ｋ３の中心点Ｐ２が、平面透視した際に、基板１１０ａの中心点Ｐ１から電極パッド１１１ａ，１１１ｂが設けられる方向と反対の方向に設けられている。これにより、平面透視した際に、電極パッド１１１ａ，１１１ｂと凹部Ｋ３とが更に重なりにくくなるため、電極パッド１１１ａ，１１１ｂの位置において基板１１０ａと実装枠体１６０とを足した上下方向の厚みが十分に確保されることになり、水晶デバイス１３の周囲温度の変化に伴う基板１１０ａの伸縮によって発生する応力を更に低減できる。よって、水晶素子１２０に伝わる応力を更に低減でき、水晶デバイス１３の特性変動、例えば、周波数温度特性の変動であるヒステリシスを更に低減できる。
【００７９】
図１１に示すように、間隙部Ｇには絶縁性樹脂１９０が設けられている。このとき、水晶デバイス１３が電子機器等の実装基板に実装され、この実装基板に実装されている他のパワーアンプ等の電子部品が発熱し、その熱が実装基板を介して凹部Ｋ３内に伝わったとする。このような場合でも、間隙部Ｇに設けられた絶縁性樹脂１９０が外部に露出しているので、その熱が凹部Ｋ３内の絶縁性樹脂１９０に伝わって外部へ放出される。これにより、凹部Ｋ３内に実装された感温素子１５０に対して熱の影響を更に緩和できる。よって、水晶デバイス１３は、感温素子１５０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差を縮小できる。
【００８０】
また、間隙部Ｇに絶縁性樹脂１９０が設けられていることにより、感温素子１５０が絶縁性樹脂１９０によって確実に固定されるので、感温素子１５０が基板１１０ａから剥がれることを抑制できる。
【００８１】
＜その他＞
以上のように構成された水晶デバイスは、はんだ付け、Ａｕバンプ又は導電性接着剤などによってプリント基板に外部端子の底面が固定されることによって、電子機器を構成するプリント基板の表面に実装される。そして、水晶デバイスは、例えば、パーソナルコンピュータ、時計、ゲーム機、通信機、又はカーナビゲーションシステム等の車載機器などの種々の電子機器で発振源として用いられる。このような水晶デバイスは、感温素子から出力された電圧を換算することで得られた温度と、水晶素子の実際の周囲温度との差を縮小できることにより、電子機器のＩＣによって補正しやすくなるので、安定した発振周波数を出力できる。よって、上記実施形態及び各実施例の水晶デバイスを有する電子機器は、高信頼性で正確な動作が可能となる。
【００８２】
以上、上記実施形態及び各実施例を参照して本開示を説明したが、本開示はこれらに限定されるものではない。本開示の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本開示には、上記実施形態及び各実施例の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【００８３】
例えば、上記実施形態及び各実施例では、基板の上面に枠体が設けられた場合を説明したが、その枠体を設けなくてもよい。この場合、蓋体は、矩形状の封止基部と、封止基部の下面の外周縁に沿って設けられた封止枠部とで構成されるものを用いてもよい。このような蓋体は、封止基部の下面と封止枠部の内側面とで収容空間が形成される。封止基部及び封止枠部は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなり、一体的に形成される。このような封止蓋体は、真空状態にある収容空間又は窒素ガスなどが充填された収容空間を気密的に封止するためのものである。具体的には、所定雰囲気で、平板状の基板の上面に蓋体を載置し、基板の上面と封止枠部の下面との間に設けられた接合部材を加熱することで、基板に蓋体が溶融接合される。
【符号の説明】
【００８４】
１０，１１，１２，１３  水晶デバイス
１１０  パッケージ
１１０ａ  基板
１１０ｃ  上面
１１０ｄ  下面
１１０ｂ  枠体
１１１ａ，１１１ｂ  第一電極パッド
１１２ａ，１１２ｂ  第一接合端子
１１２ｃ，１１２ｄ  第二接合端子
１１３ａ，１１３ｂ  配線パターン
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ  ビア導体
１１５ａ，１１５ｂ  凸部
１１７ａ，１１７ｂ，２１７ａ，２１７ｂ  第二電極パッド
１１８ａ，１１８ｂ  接続パターン
１１９  封止用導体パターン
１２０  水晶素子
１２１  水晶素板
１２２ａ，１２２ｂ  励振電極
１２３ａ，１２３ｂ  引き出し電極
１３０  蓋体
１３１  接合部材
１４０  導電性接着剤
１５０  感温素子
１５１ａ，１５１ｂ  接続端子
１６０  実装枠体
１６０ｃ  上面
１６０ｄ  下面
１６０ｅ  側面
１６０ａ，１６０ｂ  凸部
１６１ａ，１６１ｂ  第一接合パッド
１６１ｃ，１６１ｄ  第二接合パッド
１６２ａ，１６２ｂ  第一外部端子
１６２ｃ，１６２ｄ  第二外部端子
１６３ａ，１６３ｂ  第一接合パターン
１６３ｃ，１６３ｄ  第二接合パターン
１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ  上面部
１６５ａ，１６５ｂ，１６５ｃ，１６５ｄ  側面部
１６６ａ，１６６ｂ，１６６ｃ，１６６ｄ  下面部
１６７ａ，１６７ｂ，１６７ｃ，１６７ｄ，
１６７ｅ，１６７ｆ，１６７ｇ，１６７ｈ  絶縁層
１６８ａ，１６８ｂ，１６８ｃ，１６８ｄ，
１６８ｅ，１６８ｆ，１６８ｇ，１６８ｈ  窪み部
１６９  突起部
１７０ａ，１７０ｂ  第一導電性接合材
１７０ｃ，１７０ｄ  第二導電性接合材
１８０  導電性接合材
１９０  絶縁性樹脂
Ｇ  間隙部
Ｋ１  収容部
Ｋ２，Ｋ３  凹部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  軸線
Ｐ１，Ｐ２  中心点
ｗ  幅
【図１】
2020088781.tif 000003
【図２】
2020088781.tif 000004
【図３】
2020088781.tif 000005
【図４】
2020088781.tif 000006
【図５】
2020088781.tif 000007
【図６】
2020088781.tif 000008
【図７】
2020088781.tif 000009
【図８】
2020088781.tif 000010
【図９】
2020088781.tif 000011
【図１０】
2020088781.tif 000012
【図１１】
2020088781.tif 000013
【図１２】
2020088781.tif 000014