(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の基板と、
前記基板の短辺とその短辺と交わる二つの長辺とによって前記基板の上面に設けられた圧電素子実装領域と、
前記圧電素子実装領域と隣接するように設けられ、前記短辺と対向する短辺とその対抗する短辺と交わる二つの長辺によって前記基板の上面に設けられた感温素子実装領域と、
前記圧電素子実装領域に設けられた電極パッドと、
前記感温素子実装領域に設けられた接続パッドと、
前記基板の下面に設けられた外部端子と、
前記電極パッド及び前記外部端子と電気的に接続され、前記基板の上面及び下面に設けられた配線パターンと、
前記配線パターン又は前記外部端子と電気的に接続され、前記基板に設けられた導体部と、
前記電極パッドに実装された圧電素子と、
前記接続パッドに実装された感温素子と、
前記圧電素子実装領域の外周縁に沿って設けられた接合部材と、
前記接合部材を介して前記基板の上面に接合された封止蓋体と、を備え、
前記導体部が、前記感温素子実装領域のみに設けられていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の圧電デバイスであって、
前記導体部の上面及び下面に設けられた保護部材と、を備えていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の圧電デバイスであって、
前記感温素子を被覆するように前記感温素子実装領域に設けられた絶縁性樹脂と、を備えていることを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子機器等に用いられる圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子は、圧電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。基板と、この基板の主面に設けられる枠体と、第一凹部内に実装された圧電素子と、第二凹部内に実装された感温素子と、第一凹部と第二凹部を気密封止する蓋体と、を備えた圧電振動子が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９９９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した圧電振動子は、基板に設けられた導体部を用いて、基板の上面の配線と下面の配線との接続を行う必要があるが、圧電素子の実装領域に導体部を設けると、導体部に応力がかかり亀裂が生じることで、基板と導体部との界面が剥がれ、圧電素子の気密性を維持することができない虞があった。
【０００５】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、圧電素子の気密性を維持し、安定して圧電素子の発振周波数を出力することが可能な圧電振動子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様による圧電デバイスは、矩形状の基板と、基板の短辺とその短辺と交わる二つの長辺とによって前記基板の上面に設けられた圧電素子実装領域と、圧電素子実装領域と隣接するように設けられ、短辺と対向する短辺とその対向する短辺と交わる二つの長辺によって基板の上面に設けられた感温素子実装領域と、圧電素子実装領域に設けられた電極パッドと、感温素子実装領域に設けられた接続パッドと、基板の下面に設けられた外部端子と、電極パッド及び外部端子と電気的に接続され、基板の上面及び下面に設けられた配線パターンと、配線パターン又は外部端子と電気的に接続され、基板に設けられた導体部と、電極パッドに実装された圧電素子と、接続パッドに実装された感温素子と、圧電素子実装領域の外周縁に沿って設けられた接合部材と、接合部材を介して基板の上面に接合された封止蓋体と、を備え、導体部が、感温素子実装領域のみに設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様による圧電デバイスは、矩形状の基板と、基板の短辺とその短辺と交わる二つの長辺とによって前記基板の上面に設けられた圧電素子実装領域と、圧電素子実装領域と隣接するように設けられ、短辺と対向する短辺とその対向する短辺と交わる二つの長辺によって基板の上面に設けられた感温素子実装領域と、圧電素子実装領域に設けられた電極パッドと、感温素子実装領域に設けられた接続パッドと、基板の下面に設けられた外部端子と、電極パッド及び外部端子と電気的に接続され、基板の上面及び下面に設けられた配線パターンと、配線パターン又は外部端子と電気的に接続され、基板に設けられた導体部と、電極パッドに実装された圧電素子と、接続パッドに実装された感温素子と、圧電素子実装領域の外周縁に沿って設けられた接合部材と、接合部材を介して基板の上面に接合された封止蓋体と、を備え、導体部が、感温素子実装領域のみに設けられている。このような圧電振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、基板に応力がかかり、導体部に亀裂が生じたとしても、圧電素子実装領域内に導体部が設けられていないため、圧電素子実装領域内の気密性を維持することができる。よって、圧電素子の発振周波数を安定して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における圧電振動子を示す分解斜視図である。
【図２】（ａ）図１に示された圧電振動子のＡ−Ａにおける断面図であり、（ｂ）図１に示された圧電振動子のＡ−Ａにおける断面図である。
【図３】（ａ）本実施形態における圧電振動子を構成する基板を上面から見た平面図であり、（ｂ）本実施形態における圧電振動子を構成する基板の下面から見た平面図である。
【図４】本実施形態における圧電振動子の封止蓋体を外した状態を示す平面図である。
【図５】本実施形態の第一変形例における圧電振動子の封止蓋体を外した状態を示す平面図である。
【図６】本実施形態の第二変形例における圧電振動子を構成する基板を上面から見た平面図である。
【図７】本実施形態の第二変形例における圧電振動子における圧電素子実装領域側を切断した断面図であり、（ｂ）本実施形態の第二変形例における圧電振動子における感温素子実装領域側を切断した断面図である
【図８】本実施形態の第三変形例における圧電振動子を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態における圧電振動子は、図１〜図４に示されているように、基板１１０と、基板１１０の上面に実装された圧電素子１２０及び感温素子１６０と、圧電素子１２０を気密封止するための封止蓋体１３０と、を含んでいる。このような圧電振動子は、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。
【００１０】
基板１１０は、矩形状であり、上面で実装された圧電素子１２０及び感温素子１６０を実装するための実装部材として機能するものである。基板１１０には、図３及び図４に示されているように、圧電素子１２０を実装するための圧電素子実装領域Ｘと、感温素子１６０を実装するための感温素子実装領域Ｙが設けられている。圧電素子実装領域Ｘ及び感温素子実装領域Ｙは、矩形状であり、隣接するようにして形成されている。圧電素子実装領域Ｘ内には、基板１１０の一辺に沿って、圧電素子１２０を接合するための一対の電極パッド１１１が隣接するようにして設けられている。一対の電極パッド１１１は、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂとで構成されている。基板１１０の下面の四隅には、外部端子１１２が設けられている。また、四つの外部端子１１２の内の二つである第二外部端子１１２ｂ及び第四外部端子１１２ｄは、圧電素子１２０と電気的に接続されて、圧電素子１２０の入出力端子として用いられる。
【００１１】
圧電素子実装領域Ｘは、図３及び図４に示されているように、基板１１０の短辺と、基板の長辺１１０及び架空線Ｌによって、囲まれている領域である。また、感温素子実装領域Ｙは、基板１１０の短辺と向かい合う位置にある短辺と、基板の長辺１１０及び架空線Ｌによって、囲まれている領域である。感温素子実装領域Ｙ内の中央付近には、感温素子１６０を接合するための一対の接続パッド１１５が設けられている。接続パッド１１５は、第一接続パッド１１５ａと第二接続パッド１１５ｂによって構成されている。また、四つの外部端子１１２の内の残りの二つである第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃは、感温素子１６０と電気的に接続されている。
【００１２】
基板１１０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である絶縁層からなる。基板１１０は、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板１１０の内層及び下面には、上面に設けられた一対の電極パッド１１１ａ、１１１ｂと下面の第二外部端子１１２ｂ、第四外部端子１１２ｄとを電気的に接続するための配線パターン１１３がそれぞれ設けられている。
【００１３】
基板１１０の第一電極パッド１１１ａ、第二電極パッド１１１ｂは、図１〜図４に示すように、圧電素子１２０を実装するために用いられている。第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂは、図３に示すように、圧電素子実装領域Ｘ内で、基板１１０の一辺に沿って設けられている。また、電極パッド１１１は、基板１１０の内層及び下面に設けられた配線パターン１１３及び導体部１１７と、基板１１０の角部に設けられた導体部１１４を介して、外部端子１１２と電気的に接続されている。外部端子１１２は、基板１１０の下面の四隅に、基板１１０の外周縁に沿って設けられている。
【００１４】
電極パッド１１１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されているように、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂによって構成されている。また、外部端子１１２は、図３に示されているように第一外部端子１１２ａ、第二外部端子１１２ｂ、第三外部端子１１２ｃ及び第四外部端子１１２ｄによって構成されている。配線パターン１１３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されているように、第一配線パターン１１３ａ、第二配線パターン１１３ｂ、第三配線パターン１１３ｃ及び第四配線パターン１１３ｄによって構成されている。また、接続パターン１１６は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されているように、第一接続パターン１１６ａ、第二接続パターン１１６ｂ及び第三接続パターン１１６ｃによって構成されている。導体部１１４は、図３に示されているように、第一導体部１１４ａ、第二導体部１１４ｂ、第三導体部１１４ｃ及び第四導体部１１４ｄによって構成されている。接続パッド１１５は、図３（ａ）に示されているように、第一接続パッド１１５ａと第二接続パッド１１５ｂによって構成されている。
【００１５】
第一電極パッド１１１ａは、図３に示されているように、基板１１０の上面に設けられている第一配線パターン１１３ａの一端と接続されている。基板１１０の上面に設けられた第一配線パターン１１３ａの他端は、第一導体部１１４ａを介して、基板１１０の下面に設けられた第三配線パターン１１３ｃの一端と接続されている。基板１１０の下面に設けられた第三配線パターン１１３ｃの他端は、図４に示されているように、第二外部端子１１２ｂと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド１１１ａは、第二外部端子１１２ｂと電気的に接続されている。また、第二電極パッド１１１ｂは、基板１１０の上面に設けられている第二配線パターン１１３ｂの一端と接続されている。基板１１０の上面に設けられた第二配線パターン１１３ｂの他端は、第二導体部１１４ｂを介して、基板１１０の下面に設けられた第四配線パターン１１３ｄの一端と接続されている。基板１１０の下面に設けられた第四配線パターン１１３ｄの他端は、図３に示されているように、第四外部端子１１２ｄと電気的に接続されている。よって、第二電極パッド１１１ｂは、第四外部端子１１２ｄと電気的に接続されている。
【００１６】
外部端子１１２は、外部の電子機器等を構成する実装基板上に実装するために用いられている。外部端子１１２は、基板１１０の下面の四隅に設けられている。外部端子１１２の内の二つの端子は、基板１１０の上面に設けられた一対の電極パッド１１１とそれぞれ電気的に接続されている。また、電極パッド１１１と電気的に接続されている外部端子１１２は、基板１１０の下面の対角に位置するように設けられている。
【００１７】
配線パターン１１３は、基板１１０の上面又は下面に設けられ、電極パッド１１１及び外部端子１１２から近傍の導体部１１４に向けて引き出されている。また、配線パターン１１３は、図３に示すように、第一配線パターン１１３ａ、第二配線パターン１１３ｂ、第三配線パターン１１３ｃ及び第四配線パターン１１３ｄによって構成されている。
【００１８】
導体部１１４は、基板１１０の内部に設けられ、その両端は、配線パターン１１３又は接続パターン１１５と電気的に接続されている。導体部１１４は、基板１１０に設けられた貫通孔の内部に導体を充填することで設けられている。また、導体部１１４は、図３に示すように、第一導体部１１４ａ、第二導体部１１４ｂ、第三導体部１１４ｃ及び第四導体部１１４ｄによって構成されている。
【００１９】
接続パッド１１５は、感温素子１６０を実装するためのものである。また、接続パッド１１５は、図３に示すように、第一接続パッド１１５ａ及び第二接続パッド１１５ｂによって構成されている。また、接続パッド１１５は、基板１１０の上面及び下面に設けられた接続パターン１１６と、基板１１０に設けられた導体部１１４を介して、外部端子１１２と電気的に接続されている。
【００２０】
第一接続パッド１１５ａは、図３に示されているように、基板１１０の上面に設けられている第一接続パターン１１６ａの一方と接続されている。基板１１０の上面に設けられた第一接続パターン１１６ａの他端は、第三導体部１１４ｃを介して、基板１１０の下面に設けられた第三接続パターン１１６ｃの一端と接続されている。基板１１０の下面に設けられた第三接続パターン１１６ｃの他端は、図３に示されているように、第一外部端子１１２ａと電気的に接続されている。よって、第一接続パッド１１５ａは、第一外部端子１１２ａと電気的に接続されている。また、第二接続パッド１１５ｂは、図３に示されているように、基板１１０の上面に設けられている第二接続パターン１１６ｂの一端と接続されている。基板１１０の上面に設けられた第二接続パターン１１６ｂの他端は、第四導体部１１４ｄを介して、基板１１０の下面に設けられた第三外部端子１１２ｃと電気的に接続されている。よって、第二接続パッド１１５ｂは、第三外部端子１１２ｃと電気的に接続されている。
【００２１】
接続パターン１１６は、基板１１０の上面及び下面に設けられ、接続パッド１１５又は外部端子１１２から基板１１０の導体部１１４に向けて引き出されている。また、第一接続パターン１１６ａは、感温素子実装領域Ｙ内で、第二配線パターン１１３ｂと近接するようにして設けられている。このようにすることによって、圧電素子１２０が実装されている収容空間Ｋ内の熱が、第二配線パターン１１３ｂから基板１１０を介して第一接続パターン１１６ａに伝わることになる。よって、圧電振動子は、熱伝導経路を短くすることができるので、圧電素子１２０の温度と感温素子１６０の温度とがさらに近似することになり、感温素子１６０から出力された電圧を換算することで得られた温度と、実際の圧電素子１２０の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。
【００２２】
ここで、基板１１０の作製方法について説明する。基板１１０がアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、電極パッド１１１、外部端子１１２、配線パターン１１３、導体部１１４、接続パッド１１５及び接続パターン１１６となる部位にニッケルメッキ又、金メッキ、銀パラジウム等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
【００２３】
圧電素子１２０は、図１及び図２に示されているように、導電性接着剤１４０を介して電極パッド１１１上に接合されている。圧電素子１２０は、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している。
【００２４】
また、圧電素子１２０は、図１及び図２に示されているように、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに励振用電極１２２及び引き出し電極１２３を被着させた構造を有している。励振用電極１２２は、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極１２２は、上面に第一励振用電極１２２ａと、下面に第二励振用電極１２２ｂを備えている。引き出し電極１２３は、励振用電極１２２から水晶素板１２１の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極１２３は、上面に第一引き出し電極１２３ａと、下面に第二引き出し電極１２３ｂとを備えている。第一引き出し電極１２３ａは、第一励振用電極１２２ａから引き出されており、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。第二引き出し電極１２３ｂは、第二励振用電極１２２ｂから引き出されており、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１２３は、水晶素板１２１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂと接続されている圧電素子１２０の一端を基板１１０の上面と接続した固定端とし、他端を基板１１０の上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて圧電素子１２０が基板１１０上に固定されている。
【００２５】
ここで、圧電素子１２０の動作について説明する。圧電素子１２０は、外部からの交番電圧が引き出し電極１２３から励振用電極１２２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。
【００２６】
ここで、圧電素子１２０の作製方法について説明する。まず、圧電素子１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、水晶素板１２１の外周部と比べて水晶素板１２１の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、圧電素子１２０は、水晶素板１２１の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極１２２、引き出し電極１２３を形成することにより作製される。
【００２７】
圧電素子１２０の基板１１０への接合方法について説明する。まず、導電性接着剤１４０は、例えばディスペンサによって第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂ上に塗布される。圧電素子１２０は、導電性接着剤１４０上に搬送され、導電性接着剤１４０上に載置される。そして導電性接着剤１４０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。圧電素子１２０は、電極パッド１１１に接合される。つまり、圧電素子１２０の第一引き出し電極１２３ａは、第二電極パッド１１１ｂと接合され、第二引き出し電極１２３ｂは、第一電極パッド１１１ａと接合される。これによって、第二外部端子１１２ｂと第四外部端子１１２ｄが圧電素子１２０と電気的に接続されることになる。
【００２８】
導電性接着剤１４０は、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ているものであり、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ている。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。
【００２９】
感温素子１６０は、サーミスタ素子、白金測温抵抗体又はダイオード等が用いられている。サーミスタ素子の場合、感温素子１６０には、直方体形状であり、両端に接続端子１６１が設けられている。感温素子１６０は、温度変化によって電気抵抗が顕著な変化を示すものであり、この抵抗値の変化から電圧が変化するため、抵抗値と電圧との関係及び電圧と温度との関係により、出力された電圧から温度情報を得ることができる。感温素子１６０は、第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃ間の電圧が、第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃを介して圧電振動子の外へ出力されることにより、例えば、電子機器等のメインＩＣ（図示せず）で出力された電圧を温度に換算することで温度情報を得ることができる。このような感温素子１６０を圧電振動子の近くに配置して、これによって得られた圧電振動子の温度情報に応じて、メインＩＣにより圧電振動子を駆動する電圧を制御し、いわゆる温度補償をすることができる。
【００３０】
また、白金測温抵抗体が用いられている場合、感温素子１６０は、直方体形状のセラミック板上の中央に白金を蒸着し、白金電極が設けられている。また、セラミック板の両端には接続端子１６１が設けられている。白金電極と接続端子とは、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ている。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ている。
【００３１】
また、ダイオードが用いられている場合、感温素子１６０は、半導体素子を半導体素子用基板の上面に実装し、その半導体素子及び半導体素子用基板の上面を絶縁性樹脂で被覆された構造である。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１６１が設けられている。感温素子１６０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。感温素子の順方向特性は、温度によって大きく変化する。感温素子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圧電素子１２０の温度情報を得ることができる。ダイオードは、電圧と温度との関係が直線を示している。第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃ間の電圧が、第一外部端子１１２ａ及び第三外部端子１１２ｃを介して圧電振動子の外へ出力される。また、ダイオードのカソード端子は、基準電位であるグランドとなる第三外部端子１１２ｃに接続されることになる。
【００３２】
感温素子１６０は、図４に示すように、基板１１０の上面に設けられた接続パッド１１５に半田等の導電性接合材１７０を介して実装されている。また、感温素子１６０の第一接続端子１６１ａは、第一接続パッド１１５ａに接続され、第二接続端子１６１ｂは、第二接続パッド１１５ｂに接続されている。第二接続パッド１１５ｂは、基板１１０の上面及び下面に設けられた第二接続パターン１１６ｂを介して第三外部端子１１２ｃと電気的に接続されている。
【００３３】
感温素子１６０の基板１１０への接合方法について説明する。まず、導電性接合材１７０は、例えばディスペンサによって接続パッド１１５に塗布される。感温素子１６０は、導電性接合材１７０上に載置される。そして導電性接合材１７０は、加熱させることによって溶融接合される。よって、感温素子１６０は、一対の接続パッド１１５に接合される。
【００３４】
また、感温素子１６０がサーミスタ素子の場合には、図１及び図２（ｂ）に示すように、直方体形状の両端にそれぞれ一つずつ接続端子１６１が設けられている。第一接続端子１６１ａは、感温素子１５０の一端面とその一端面を囲むように左右側面及び上下面に設けられている。第二接続端子１６１ｂは、感温素子１６０の他端面とその他端面を囲むように左右側面及び上下面に設けられている。感温素子１６０の長辺の長さは、０．４〜０．６ｍｍであり、短辺の長さは、０．２〜０．３ｍｍとなっている。感温素子１６０の厚み方向の長さは、０．１〜０．３ｍｍとなっている。
【００３５】
導電性接合材１７０は、例えば、銀ペースト又は鉛フリー半田により構成されている。また、導電性接合材１７０には、塗布し易い粘度に調整するための添加した溶剤が含有されている。鉛フリー半田の成分比率は、錫が９５〜９８％、銀が２〜４％、銅が０〜１．０％のものが使用されている。
【００３６】
封止蓋体１３０は、矩形状の封止基部１３０ａと、封止基部１３０ａの下面の外周縁に沿って設けられている封止枠部１３０ｂとで構成されており、封止基部１３０ａの下面と封止枠部１３０ｂの内側側面とで収容空間Ｋが形成されている。封止枠部１３０ｂは、封止基部１３０ａの下面に収容空間Ｋを形成するためのものである。封止枠部１３０ｂは、封止基部１３０ａの下面の外縁に沿って設けられている。
【００３７】
封止基部１３０ａ及び封止枠部１３０ｂ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、一体的に形成されている。このような封止蓋体１３０は、真空状態にある収容空間Ｋ又は窒素ガスなどが充填された収容空間Ｋを気密的に封止するためのものである。具体的には、封止蓋体１３０は、所定雰囲気で、基板１１０の上面に載置され、基板１１０の上面と封止枠部１３０ｂの下面との間に設けられた接合部材１５０とが熱が印加されることで、溶融接合される。
【００３８】
接合部材１５０は、封止蓋体１３０の下面と基板１１０の上面の外周縁とを接合するために用いられている。接合部材１５０は、図２に示すように、封止枠部１３０ｂの下面から基板１１０上の外周縁上にかけて設けられている。また、接合部材１５０は、平面視して、基板１１０の圧電素子実装領域Ｘ上に設けられた第一配線パターン１１３ａの外周縁に沿って設けられている。このようにすることによって、接合部材１５０が、第一配線パターン１１３ａの段差により基板１１０の外周縁に留められるため、圧電素子１２０の固定端側から圧電素子実装領域Ｘの中心方向に向かって入り込むことを低減することができる。このように、圧電素子実装領域Ｘに向かって入り込むことを低減することで、圧電素子１２０に接合部材１５０が付着することを少しでも抑えることが可能となる
【００３９】
接合部材１５０は、３００℃〜４００℃で溶融するガラスである例えばバナジウムを含有した低融点ガラス又は酸化鉛系ガラスから構成されている。ガラスは、バインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接着する。接合部材１５０は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で封止枠部１３０ｂの下面に沿って環状に塗布され乾燥することで設けられる。また、この酸化鉛系ガラスの組成は、酸化鉛、フッ化鉛、二酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化第二鉄、酸化銅及び酸化カルシウムとから構成されている。
【００４０】
本実施形態における圧電振動子は、圧電素子実装領域Ｘ及び感温素子実装領域Ｙを上面に有した矩形状の基板１１０と、圧電素子実装領域Ｘに設けられた電極パッド１１１と、感温素子実装領域Ｙに設けられた接続パッド１１５と、基板１１０の下面に設けられた外部端子１１２と、電極パッド１１１及び外部端子１１２と電気的に接続され、基板１１０の上面及び下面に設けられた配線パターン１１３と、配線パターン１１３又は外部端子１１２と電気的に接続され、基板１１０に設けられた導体部１１４と、電極パッド１１１に実装された圧電素子１２０と、接続パッド１１５に実装された感温素子１６０と、圧電素子実装領域Ｘの外周縁に沿って設けられた接合部材１５０と、接合部材１５０を介して基板１１０の上面に接合された封止蓋体１３０と、を備え、導体部１１４が、感温素子実装領域Ｙのみに設けられている。このような圧電振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、基板１１０に応力がかかり、導体部１１４に亀裂が生じたとしても、圧電素子実装領域Ｘ内に導体部１１４が設けられていないため、収容空間Ｋ内の気密性を維持することができる。よって、圧電素子１２０の発振周波数を安定して出力することができる。
【００４１】
（第一変形例）
以下、本実施形態の第一変形例における圧電振動子について説明する。なお、本実施形態の第一変形例における圧電振動子のうち、上述した圧電振動子と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における圧電振動子は、図５に示されているように、導体部１１４の上面及び下面に設けられた保護部材１８０と、を備えている点において、本実施形態と異なる。
【００４２】
保護部材１８０は、基板１１０の反り等で導体部１１４の外周縁と基板１１０との界面から導体が剥がれてしまうことで導体部１１４と基板１１０との界面に隙間が生じることを抑え、導体部１１４を保護するためのものである。また、保護部材１８０は、図５に示すように、基板１１０に設けられた導体部１１４の上面を被覆するようにして設けられている。また、保護部材１８０は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で基板１１０に設けられた導体部１１４の上面に塗布され乾燥することで設けられる。また、保護部材１８０の上下方向の厚みは、０．０１〜０．０３ｍｍとなっている。
【００４３】
本実施形態の第一変形例における圧電振動子は、導体部１１４の上面及び下面に設けられた保護部材１８０と、を備えている。このようにすることにより、基板１１０の反りによる導体部１１４の周辺の変形を抑えることで導体部１１４の外周縁と基板１１０との界面から導体が剥がれてしまうことを低減することができる。よって、このような圧電振動子は、導体部１１４の外周縁と基板１１０との界面に隙間が生じることを抑えつつ、導体部１１４の導通性を向上させることができる。
【００４４】
（第二変形例）
以下、本実施形態の第二変形例における圧電振動子について説明する。なお、本実施形態の第二変形例における圧電振動子のうち、上述した圧電振動子と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第二変形例における圧電振動子は、図６及び図７に示されているように、感温素子１６０を被覆するように感温素子実装領域Ｙに設けられた絶縁性樹脂１９０と、備えている点において、本実施形態と異なる。
【００４５】
絶縁性樹脂１９０は、感温素子１６０に、異物が付着することを抑えるためのものである。絶縁性樹脂１９０は、感温素子実装領域の上面を覆うと共に、感温素子１６０を被覆するようにして設けられている。絶縁性樹脂１９０は、例えばエポキシ樹脂又はやポリイミド樹脂等により構成され、絶縁性樹脂１９０の厚みは、例えば、１００μｍ〜２００μｍとなっている。また、絶縁性樹脂１９０は、基板１１０の反り等で導体部１１４の外周縁と基板１１０との界面から導体が剥がれてしまうことで導体部１１４と基板１１０との界面に隙間が生じることを抑え、導体部１１４を保護する役割も果たす。絶縁性樹脂１９０は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等により構成されている絶縁性樹脂ペーストを感温素子実装領域Ｙの上面にマスク印刷または塗布することで形成される。
【００４６】
本実施形態の第二変形例における圧電振動子は、感温素子１６０を被覆するように感温素子実装領域Ｙに設けられた絶縁性樹脂１９０と、備えている。このようにすることにより、感温素子１６０に、異物が付着することを抑えることができる。よって、異物により、感温素子１６０の抵抗値等が変動することがなく、実際の水晶素子１２０の温度情報が出力されるため、水晶素子１２０に実際の温度での温度補正がされることになり、安定して発振周波数を出力することができる。
【００４７】
また、このようにすることにより、基板１１０の反りによる導体部１１４の周辺の変形を抑えることで導体部１１４の外周縁と基板１１０との界面から導体が剥がれてしまうことを低減することができる。よって、このような圧電振動子は、導体部１１４の外周縁と基板１１０との界面に隙間が生じることを抑えることができるので、導体部１１４の導通性を向上させることができる。
【００４８】
（第三変形例）
以下、本実施形態の第三変形例における圧電振動子について説明する。なお、本実施形態の第三変形例における圧電振動子のうち、上述した圧電振動子と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第三変形例における圧電振動子は、図８に示されているように、導体部２１４が貫通孔の内壁面に導体膜が形成されている点において本実施形態と異なる。
【００４９】
導体部２１４は、図８に示されているように、貫通孔の内壁面に導体膜が形成されていることで設けられている。導体部２１４の両端は、配線パターン２１３又は接続パターン２１５と電気的に接続されている。また、導体部２１４は、図８に示すように、第一導体部２１４ａ、第二導体部２１４ｂ、第三導体部２１４ｃ及び第四導体部２１４ｄによって構成されている。
【００５０】
本実施形態の第三変形例における圧電振動子は、本実施形態と同様の効果に加えて、貫通孔の内壁面にのみ形成された導体膜は、本実施形態と比較し、基板２１０の反りによる導体部２１４の周辺の変形に、より柔軟に変形することができるため、導体部２１４の導通性を向上させることができる。また、第三変形例における圧電振動子を構成する基板２１０は、本実施形態における圧電振動子を構成する基板１１０よりも、安価にすることでき、生産性を向上させることができる。
【００５１】
尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記の実施形態では、圧電素子は、ＡＴ用圧電素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲圧電素子を用いても構わない。
【００５２】
また、圧電素子１２０のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板１２１とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板１２１とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板１２１とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板１２１が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。
【００５３】
上記の実施形態では、接合部材１５０が封止蓋体１３０の封止枠部１３０ｂの下面に設けられた場合を説明したが、接合部材１５０が基板１１０上面の外周縁に環状に設けられるようにしても構わない。このような接合部材１５０は、例えば、ガラスフリットペーストがスクリーン印刷法で基板１１０の圧電素子実装領域Ｘの外周縁に沿って塗布され乾燥することで設けられる。
【符号の説明】
【００５４】
１１０、２１０・・・基板
１１１、２１１・・・電極パッド
１１２、２１２・・・外部端子
１１３、２１３・・・配線パターン
１１４、２１４・・・導体部
１１５、２１５・・・接続パッド
１１６、２１６・・・接続パターン
１２０・・・圧電素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・引き出し電極
１３０・・・封止蓋体
１３１・・・封止基部
１３２・・・封止枠部
１４０・・・導電性接着剤
１５０・・・接合部材
１６０・・・感温素子
１７０・・・導電性接合材
１８０・・・保護部材
１９０・・・絶縁性樹脂
Ｋ・・・収容空間
Ｘ・・・圧電素子実装領域
Ｙ・・・感温素子実装領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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