本実施形態における水晶振動子は、図1〜図5に示されているように、パッケージ110と、パッケージ110の上面に接合された水晶素子120と、パッケージ110の下面に接合された感温素子150とを含んでいる。パッケージ110は、基板110aの上面と枠体110bの内側面によって囲まれた凹部K1が形成されている。また、基板110aの下面と実装枠体160の内側面によって囲まれた第二凹部K2が形成されている。このような水晶振動子は、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。
基板110aは、矩形状であり、上面に実装された水晶素子120及び下面に実装された感温素子150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110aは、上面に、水晶素子120を実装するための電極パッド111が設けられており、下面に、感温素子150を実装するための接続パッド115が設けられている。また、基板110aの一辺に沿って、水晶素子120を接合するための第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bが設けられている。また、基板110aの下面の四隅には、接合端子112が設けられている。また、四つの接合端子112の内の二つが、水晶素子120と電気的に接続されており、四つの接合端子112の内の残りの二つが、感温素子150と電気的に接続されている。また、水晶素子120と電気的に接続されている第一接合端子112a及び第三接合端子112cは、図5に示されているように、基板110aの下面の対角に位置するように設けられている。また、感温素子150と電気的に接続されている第二接合端子112b及び第四接合端子112dは、水晶素子120と接続されている第一接合端子112a及び第三接合端子112cが設けられている対角とは異なる基板110aの対角に位置するように設けられている。
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である絶縁層からなる。基板110a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110aの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド111と、基板110aの下面に設けられた接合端子112とを電気的に接続するための配線パターン113及びビア導体114が設けられている。また、基板110aの表面には、下面に設けられた接続パッド115と、基板110aの下面に設けられた接合端子112とを電気的に接続するための接続パターン116が設けられている。
枠体110bは、基板110aの上面の外周縁に沿って配置され、基板110aの上面に第一凹部K1を形成するためのものである。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ている。
電極パッド111は、水晶素子120を実装するためのものである。電極パッド111は、基板110aの上面に一対で設けられており、基板110aの一辺に沿うように隣接して設けられている。電極パッド111は、図4及び図5に示されているように基板110aの上面に設けられた配線パターン113とビア導体114を介して、基板110aの下面に設けられた接合端子112と電気的に接続されている。
電極パッド111は、図4に示すように、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、接合端子112は、図5に示すように第一接合端子112a、第二接合端子112b、第三接合端子112c及び第四接合端子112dによって構成されている。ビア導体114は、第一ビア導体114a、第二ビア導体114b及び第三ビア導体114cによって構成されている。また、配線パターン113は、第一配線パターン113a及び第二配線パターン113bによって構成されている。第一電極パッド111aは、基板110aに設けられた第一配線パターン113aの一端と電気的に接続されている。また、第一配線パターン113aの他端は、第一ビア導体114aを介して、第一接合端子112aと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド111aは、第一接合端子112aと電気的に接続されることになる。第二電極パッド111bは、基板110aに設けられた第二配線パターン113bの一端と電気的に接続されている。また、第二配線パターン113bの他端は、第三ビア導体114cを介して、第三接合端子112cと電気的に接続されている。
接合端子112は、実装枠体160の接合パッド161と電気的に接合するために用いられている。接合端子112は、基板110aの下面の四隅に設けられている。接合端子112の内の二つの端子は、基板110a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接合端子112は、基板110aの下面の対角に位置するように設けられている。また、第二接合端子112bは、第二ビア導体114bを介して、封止用導体パターン118と電気的に接続されている。また、導電性接合材170は、接合端子112と実装枠体160の接合パッド161との間に設けられている。
配線パターン113は、基板110aの上面に設けられ、電極パッド111から近傍のビア導体114に向けて引き出されている。また、配線パターン113は、図4に示すように、第一配線パターン113a及び第二配線パターン113bによって構成されている。
ビア導体114は、基板110aの内部に設けられ、その両端は、配線パターン113、接続パターン116又は、封止用導体パターン118と電気的に接続されている。ビア導体114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で設けられている。また、ビア導体114は、図4及び図5に示すように、第一ビア導体114a、第二ビア導体114b及び第三ビア導体114cによって構成されている。
接続パッド115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ている。また、接続パッド115は、図5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、導電性接合材170は、接続パッド115の下面と感温素子150の接続端子151との間にも設けられている。
ここで基板110aを平面視したときの長辺の寸法が、1.2〜2.5mmであり、短辺の寸法が、1.0〜2.0mmである場合を例にして、接続パッド115の大きさを説明する。接続パッド115の基板110aの短辺と平行な辺の長さは、0.2〜0.5mmであり、基板110aの長辺と平行な辺の長さは、0.25〜0.55mmとなっている。また、第一接続パッド115aと第二接続パッド115bとの間の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。
第一接続パッド115aと第二接合端子112bとは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン116aにより接続されている。また、第二接続パッド115bと第四接合端子112dとは、基板110aの下面に設けられた第二接続パターン116bにより接続されている。
接続パターン116は、基板110aの下面に設けられ、接続パッド115から近傍の接合端子112に向けて引き出されている。また、接続パターン116は、図5に示すように、第一接続パターン116a及び第二接続パターン116bによって構成されている。第一接続パターン116aの長さと第二接続パターン116bの長さは、略等しい長さとなる。ここで、略等しい長さとは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン116aの長さと基板110aの下面に設けられた第二接続パターン116bの長さとの差が0〜200μm異なるものを含むものとする。接続パターン116の長さは、各接続パターン116の中心を通る直線の長さを測定したものとする。つまり、第一接続パターン116aの配線長と、第二接続パターン116bの配線長とが略等しい長さとなることによって、発生する抵抗値が等しくなり、感温素子150に付与される負荷抵抗も均一になるため、安定して電圧を出力することが可能となる。
また、第二接続パターン116bは、図4及び図5に示すように、平面視して、一対の電極パッド111の間を位置するようにして設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から直下にある基板110aを介して、第二接続パターン116bから第二接続パッド115bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに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異をさらに低減することが可能となる。
また、第二接続パターン116bの一部は、図4及び図5に示すように、平面視して、第一電極パッド111aと重なるようにして設けられている。また、このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、第一電極パッド111から直下にある基板110aを介して、第二接続パターン116bから第二接続パッド115bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすると共に熱伝導経路の数をさらに増やすことにより、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異をさらに低減することが可能となる。
封止用導体パターン118は、蓋体130と封止部材131を介して接合する際に、封止部材131の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン118は、図3及び図4に示すように、第二ビア導体114bを介して、第二接合端子112bと電気的に接続されている。封止用導体パターン118は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体110bの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば10〜25μmの厚みに形成されている。
ここで、基板110aの作製方法について説明する。基板110a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、接合端子112、配線パターン113、ビア導体114、接続パッド115、接続パターン116及び封止用導体パターン118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。
実装枠体160は、基板110aの下面の外周縁に沿って接合され、基板110aの下面に第二凹部K2を形成するためのものである。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の下面と導電性接合材170を介して接合される。実装枠体160の内部には、図6に示すように、上面に設けられた接合パッド161と、実装枠体160の下面に設けられた外部端子162とを電気的に接続するための導体部163が設けられている。実装枠体160の上面の四隅には、接合パッド161が設けられ、下面の四隅には、外部端子162が設けられている。実装枠体160の上面及び下面の接合パッド161の間及び外部端子162の間には、保護膜164が設けられている。また、四つの外部端子162の内の二つが、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。また、四つの外部端子162の内の二つが、感温素子150と電気的に接続されている。また、水晶素子120と電気的に接続されている第一外部端子162a及び第三外部端子162cは、実装枠体160の下面の対角に位置するように設けられている。また、感温素子150と電気的に接続されている第二外部端子162b及び第四外部端子162dは、水晶素子120と接続されている第一外部端子162a及び第三外部端子162cが設けられている対角とは異なる実装枠体160の対角に位置するように設けられている。
接合パッド161は、基板110aの接合端子112と導電性接合材170を介して電気的に接合するためのものである。接合パッド161は、図6(a)に示すように、第一接合パッド161a、第二接合パッド161b、第三接合パッド161c及び第四接合パッド161dによって構成されている。この内、第二接合パッド161bは、第二接合端子112b、第一接続パターン116a及び第一接続パッド115aと、導電性接合材170によって接合されている。また、第四接合パッド161dは、第四接合端子112d、第二接続パターン116b及び第二接続パッド115bと、導電性接合材170によって接合されている。
外部端子162は、電子機器等の実装基板に実装するためのものである。外部端子162は、実装枠体160の下面の四隅に設けられている。外部端子162の内の二つの端子は、基板110a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。外部端子162の内の残りの二つの端子は、基板110aの下面に設けられた一対の接続パッド115と電気的に接続されている。また、第二外部端子162b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ている実装パッドと接続されている。これにより、封止用導体パターン118に接合された蓋体130がグランド電位となっている第二外部端子162bに接続される。よって、蓋体130による第一凹部K1内のシールド性が向上する。
また、外部端子162は、図6(b)に示すように、第一外部端子162a、第二外部端子162b、第三外部端子162c及び第四外部端子162dによって構成されている。導体部163は、第一導体部163a、第二導体部163b、第三導体部163c及び第四導体部163dによって構成されている。第一接合パッド161aは、第一導体部163aを介して、第一外部端子162aと電気的に接続され、第二接合パッド161bは、第二導体部163bを介して、第二外部端子162bと電気的に接続されている。第三接合パッド161cは、第三導体部163cを介して、第三外部端子162cと電気的に接続され、第四接合パッド161dは、第四導体部163dを介して、第四外部端子162dと電気的に接続されている。
導体部163は、基板110aの上面の接合パッド161と、下面の外部端子162を電気的に接続するためのものである。導体部163は、実装枠体160の四隅に貫通孔を設け、貫通孔の内壁面に導電部材を形成し、その上面を接合パッド161で塞ぎ、その下面を外部端子162で塞ぐことにより形成されている。
保護膜164は、図6に示されているように、実装枠体160の上面又は下面に設けられている。保護膜164は、顔料等を含んだ熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)からなる。保護膜164は、例えば、複数の接合パッド161又は外部端子162を露出させつつ、実装枠体160の上面又は下面を覆うようにして設けられている。保護膜164は、例えば、接合パッド161及び外部端子162よりも厚く形成されている。例えば、接合パッド161及び外部端子162の厚さが15μm以上40μm以下であるのに対して、保護膜164の厚さは、これよりも10μm以上厚く、25μm以上100μm以下である。保護膜164は、図5(b)及び図6に示すように、接合パッド161又は外部端子162を配置領域以外にも、保護膜164の非配置領域が設けられている。非配置領域は、第一非配置領域R1、第二非配置領域R2、第三非配置領域R3及び第四非配置領域R4を有している。第一非配置領域R1は、例えば、第二凹部K2の内周面全体とされている。
第二非配置領域R2は、図6に示されているように、第二凹部K2の開口部と、接合パッド161及び外部端子162を結ぶ位置に設けられている。第二非配置領域R2は、後述する第三非配置領域R3と第四非配置領域R4との交差している箇所に設けられている。また、第二非配置領域R2は、第三非配置領域R3及び第四非配置領域R4を含有するように設けられている。
第三非配置領域R3は、図6に示されているように、接合パッド161及び外部端子162に隣接し、接合パッド161を基板110の外周縁と共に囲むようにして設けられている。第三非配置領域R3は、例えば、概略一定の幅で接合パッド161の縁部に沿って延出され、溝状となるように形成されている。なお、ここでいう「囲む」は、例えば、第三非配置領域R3が接合パッド161の縁部の半分以上に亘っていればよいものとする。
第四非配置領域R4は、第二凹部K2の開口部に隣接し、その開口部を囲むようにして設けられている。第四非配置領域R4は、例えば、概略一定の幅で第二凹部K2の開口部の縁部に沿って延出され、溝状となるように形成されている。なお、ここでいう「囲む」は、例えば、一又は複数の第四非配置領域R4が第二凹部K2の開口部の縁部の半分以上に亘っているか、第二凹部K2の開口部の縁部を120°以下の中心角で3等分以上に分割した各区間の少なくとも一部に第四非配置領域R4が位置していればよいものとする。
第二非配置領域R2、第三非配置領域R3及び第四非配置領域R4の幅は適宜に設定されてよい。例えば、これらの幅は、30μm以上200μm以下である。これらの幅は、保護膜164の厚みよりも小さくてもよいし、大きくても構わない。
第二凹部K2の開口部の形状は、平面視して、矩形状となっている。ここで基板110aを平面視したときの長辺の寸法が、1.2〜2.5mmであり、短辺の寸法が、1.0〜2.0mmである場合を例にして、第二凹部K2の開口部の大きさを説明する。第二凹部K2の長辺の長さは、0.6〜1.2mmであり、短辺の長さは、0.3〜1.0mmとなっている。
実装枠体160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170は、例えばディスペンサ及びスクリーン印刷によって第一接合パッド161a、第二接合パッド161b、第三接合パッド161c及び第四接合パッド161d上に塗布される。基板110aは、基板110aの接合端子112が実装枠体160の接合パッド161上に塗布された導電性接合材170上に位置するようにして搬送され、導電性接合材170上に載置される。これによって、導電性接合材170を加熱溶融させることによって、基板110aの接合端子112は、接合パッド161に接合される。つまり、基板110aの第一接合端子112aは、第一接合パッド161aと接合され、基板110aの第二接合端子112bは、第二接合パッド161bと接合される。また、基板110aの第三接合端子112cは、第三接合パッド161cと接合され、基板110aの第四接合端子112dは、第四接合パッド161dと接合されることになる。
また、基板110aの接合端子112と実装枠体160の接合パッド161とを導電性接合材170を介して接合されることで、図2(b)に示すように、基板110aと実装枠体160との間に導電性接合材170の厚みと、接合端子112と接合パッド161の厚みとを足した分の間隙部Hが設けられ、その間隙部Hに感温素子150を被覆する第一絶縁性樹脂180が設けられている。また、実装枠体160の上面及び基板110の側面には、第二絶縁性樹脂190が設けられている。また、第二絶縁性樹脂190は、図3に示すように、第一絶縁性樹脂180と接合されている。これにより、仮に、本実施形態の水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、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第二凹部K2内に伝わったとしても、その熱が第二凹部K2内の第一絶縁性樹脂180から間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180まで伝わることになる。次に、熱は、間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180と接合されている第二絶縁性樹脂190に伝わることになる。最後に、第二絶縁性樹脂190が外部に露出しているため、熱が大気中に放出される。このようにすることで、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響を緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、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異を低減することができる。
また、このような間隙部Hに第一絶縁性樹脂180が設けられているので、感温素子150が第一絶縁性樹脂180により、確実に固定されることになるので、感温素子150が基板110aから剥がれることを低減することができる。
また、第二絶縁性樹脂190は、蓋体130の側面に被着するようにして設けられていても構わない。このようにすることで、第二絶縁性樹脂190に伝わった熱は、蓋体130にも伝わり、蓋体130及び第二絶縁性樹脂190の両方から放出されることになるので、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響をさらに緩和することができる。
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、ガラス繊維から成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ことによって製作される。また、導体パターンの所定部位、具体的には、接合パッド161及び外部端子162は、例えば、ガラスエポキシ樹脂から成る樹脂シート上に、所定の形状に加工した銅箔を転写し、銅箔が転写された樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。また、導体部163は、導体ペーストの印刷又はめっき法によって樹脂シートに形成した貫通孔の内面に金属を被着形成するか、貫通孔内に金属を充填して形成する。このような導体部163は、例えば金属箔又は金属柱を樹脂成形によって一体化させたり、スパッタリング法,蒸着法等を用いて被着させたりすることで形成される。また、保護膜164は、顔料等を含んだ熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)を、例えば、複数の接合パッド161又は外部端子162を露出させつつ、実装枠体160の上面又は下面を覆うようにして設けられている。
水晶素子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。水晶素子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。
また、水晶素子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と接続されている水晶素子120の一端を基板110aの上面と接続した固定端とし、他端を基板110aの上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子120が基板110a上に固定されている。
ここで、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。
ここで、水晶素子120の作製方法について説明する。まず、水晶素子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、水晶素子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。
水晶素子120の基板110a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。水晶素子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。水晶素子120は、電極パッド111に接合される。つまり、水晶素子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、第一外部端子112aと第三外部端子112cが水晶素子120と電気的に接続されることになる。
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。
感温素子150は、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ている。サーミスタ素子の場合、感温素子150には、直方体形状であり、両端に接続端子151が設けられている。感温素子150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150は、後述する接続端子151間の電圧が、第二外部端子112b及び第四外部端子112dを介して水晶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150を水晶振動子の近くに配置して、これによって得られた水晶振動子の温度情報に応じて、メインICにより水晶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。
また、白金測温抵抗体が用いられている場合、感温素子150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151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。
また、ダイオードが用いられている場合、感温素子150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151が設けられている。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水晶素子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。接続端子151のカソード端子及びアノード端子間の電圧が、第二外部端子112b及び第四外部端子112dを介して水晶振動子の外へ出力される。
感温素子150は、図2に示すように、基板110aの下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150の第一接続端子151aは、第一接続パッド115aに接続され、第二接続端子151bは、第二接続パッド115bに接続されている。第一接続パッド115aは、基板110aの下面に設けられた第一接続パターン116aを介して第二外部端子112bと接続されている。また、第二外部端子112bは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランドと接続されている実装パッドと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の第一接続端子151aは、基準電位であるグランドに接続されることになる。
また、感温素子150は、平面視して、水晶素子120に設けられる励振用電極122の平面内に位置させていることにより、励振用電極122の金属膜によるシールド効果によって感温素子150を、電子機器を構成するパワーアンプ等の他の半導体部品や電子部品からのノイズから保護する。よって、励振用電極122のシールド効果により、感温素子150にノイズが重畳することを低減し、感温素子150の正確な電圧を出力することができる。また、感温素子150から正確な電圧値を出力することができるので、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情報と、実際の水晶素子120の周囲の温度情報との差異をさらに低減することが可能となる。
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150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150は、一対の接続パッド115に接合される。
また、感温素子150がサーミスタ素子の場合には、図1及び図2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151が設けられている。第一接続端子151aは、感温素子150の右側面及び上下面に設けられている。第二接続端子151bは、感温素子150の左側面と上下面に設けられている。感温素子150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150の厚み方向の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。
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95〜97.5%、銀が2〜4%、銅が0.5〜1.0%のものが使用されている。
第一絶縁性樹脂180は、電子機器等の実装基板上に実装する際に用いる半田等が、感温素子150に被着することを抑えつつ、感温素子150の接続端子151と実装枠体110cの外部端子112との間で短絡することを低減するためのものである。第一絶縁性樹脂180は、感温素子150を被覆すると共に、感温素子150と基板110aとの間及び実装枠体160と基板110aとの間の間隙部Hに設けられている。
次に、第一絶縁性樹脂180の塗布方法は、未硬化状態の第一絶縁性樹脂180が第二凹部K2の開口部を介して、感温素子150と基板110aとの間及び実装枠体160と基板との間に充填される。充填は、例えば、ディスペンサによって行われる。この際、未硬化状態の第一絶縁性樹脂180は、実装枠体160に対する濡れ性が保護膜164に対する濡れ性よりも高い。又は、保護膜164の非配置領域において、実装枠体180の上面及び下面と保護膜164の側面とがなす角部、若しくは、実装枠体160の上面及び下面と、保護膜164の側面とが構成する溝においては、保護膜164を引き込む毛管現象が生じる。その結果、第一絶縁性樹脂180は、保護膜164上よりも第二非配置領域R2、第三非配置領域R3及び第四非配置領域R4上に優先的に広がる。その後、常温の雰囲気によって、又は、リフロー炉等による加熱によって、第一絶縁性樹脂180は硬化される。
また、第一絶縁性樹脂180は、第二凹部K2から第二非配置領域R2を介して接合パッド162に到達するようにして設けられている。このように、感温素子150の短絡を保護するための第一絶縁性樹脂180によって、実装枠体160と基板110aとを接合し、両者の接合強度を向上させることができる。接合強度の向上が接合パッド161へ延びる第二非配置領域R2においてなされることから、接合パッド161と接合端子112との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
また、第一絶縁性樹脂180は、第二非配置領域R2から第三非配置領域R3上に広がるようにして設けられている。よって、第一絶縁性樹脂180による実装枠体160と基板110aとの接合強度の向上が接合パッド162の周囲においてなされる。その結果、接合パッド62と接合端子112との電気的接続の信頼性をより向上させることができる。また、接合パッド162の周囲に第一絶縁性樹脂180が設けられることによって、接合パッド161と接合端子112との間に設けられた導電性接合材170の周囲にも第一絶縁性樹脂180が設けられているので、半田の付着等により電子機器等に実装されている他の電子部品との短絡を低減することができる。
第一絶縁性樹脂180は、第二凹部K2から第四非配置領域R4上に広がるようにして設けられている。従って、例えば、感温素子150に覆うように設けられた絶縁性樹脂180が実装枠体160に対して上面側から下面側へ係合する。その結果、例えば、感温素子150の接続端子151を接続パッド115から引き離すような力を感温素子150に加えられることが抑制することができる。
第二絶縁性樹脂190は、実装枠体160の上面及び基板110aの側面を保護するためのものである。第二絶縁性樹脂190は、間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180と接合すると共に、実装枠体160の上面及び基板110aの側面を覆うようにして設けられている。第一絶縁性樹脂180及び第二絶縁性樹脂190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。第一絶縁性樹脂180及び第二絶縁性樹脂190の弾性率は、例えば、エポキシ樹脂の場合には、1〜3GPaである。
また、第二絶縁性樹脂190は、蓋体130の側面に被着するようにして設けられていても構わない。このようなすることで、仮に水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、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第二凹部K2内に伝わったとしても、その熱が第二凹部K2内の第一絶縁性樹脂180から間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180まで伝わることになる。次に、熱は、間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180と接合されている第二絶縁性樹脂190に伝わることになる。最後に、熱が第二絶縁性樹脂190から大気中に放出されると共に、第二絶縁性樹脂190から蓋体130に熱の一部が伝わり、蓋体130からも熱が大気中に放出される。このようにすることで、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響をさらに緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、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異をさらに低減することができる。
また、第二絶縁性樹脂190が、蓋体130を覆うようにして設けられていても構わない。このようにすることで、仮に水晶振動子に衝撃が加わったとしても、絶縁性樹脂190が水晶振動子を覆うように形成されているため、衝撃を吸収し、水晶素子120に衝撃が加わることを抑えるため、電極パッド111から水晶素子120が剥がれてしまうことを抑えることができる。
また、第二絶縁性樹脂190は、例えばトランスファーモールド法もしくは印刷法によって実装枠体160の上面、基板110aの側面及び蓋体130の側面に被着するようにして供給される。また、第二絶縁性樹脂190を供給する際に、複数の実装枠体160が隣接するようにして設けられたシート基板(図示せず)を用いる方が生産性を向上させることができる。また、このシート基板を用いた際に、実装枠体160から第二絶縁性樹脂190の方向に向かってダイサーで切断することにより、実装枠体160の下面側で、外部端子162の近傍にバリが発生することを低減しつつ、水晶振動子を個片化することができるため、生産性を向上させることができる。
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る。このような蓋体130は、真空状態にある第一凹部K1又は窒素ガスなどが充填された第一凹部K1を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、パッケージ110の枠体110b上に載置され、枠体110bの封止用導体パターン118と蓋体130の封止部材131とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠体110bに接合される。また、蓋体130は、封止用導体パターン118、第二ビア導体114b及び第二導体部163bを介して実装枠体160の下面の第二外部端子162bに電気的に接続されている。第二外部端子162bは、導電性接合材170を介して第二接続パッド115bと電気的に接続されている。よって、蓋体130は、パッケージ110の第二外部端子112bと電気的に接続されている。
封止部材131は、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118に相対する蓋体130の箇所に設けられている。封止部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、10〜20μmである。例えば、成分比率は、銀が72〜85%、銅が15〜28%のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、10〜40μmである。例えば、成分比率が、金が78〜82%、錫が18〜22%のものが使用されている。
本実施形態における水晶振動子は、矩形状の基板110aと、基板110aの下面に設けられた実装枠体160と、基板110aの下面の外周縁に沿って設けられた接合端子112と、実装枠体160の上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド161と、基板110aの上面に設けられた一対の電極パッド111と、実装枠体160内で基板110aの下面に設けられた一対の接続パッド115と、電極パッド111に実装された水晶素子120と、接続パッド115に実装された感温素子150と、基板110aと実装枠体160との間に設けられた間隙部Hと、水晶素子を気密封止するための蓋体130と、感温素子150を被覆し、間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180と、実装枠体160の上面から基板110aの側面にかけて設けられた第二絶縁性樹脂190とを備えている。このようにすることにより、第二絶縁性樹脂190が実装枠体160の上面から基板110aの側面にかけて設けられているので、落下試験により加わった応力を吸収することができると共に、仮に第二絶縁性樹脂190により吸収できなかった応力が感温素子150に加わったとしても、第一絶縁性樹脂180が感温素子150を覆うように設けられているため、感温素子150が接続パッド115から外れることを抑えつつ、感温素子150と接続パッドの接合強度を向上させることが可能となる。
また、本実施形態における水晶振動子は、実装枠体160がガラエポ基板によって形成されている。このようにすることにより、実装枠体160の基材と電子機器等を構成する実装基板(図示せず)の基材は同じ樹脂材料からなるようにすることにより、熱膨張係数の差をより小さくすることができる。このため、加熱で実装基板が変形した場合でも、その変形による応力が実装枠体160の存在により緩和され、その結果として、半田にかかる応力も緩和される。このような水晶振動子は、電子機器等の実装基板から剥がれの発生を低減することができる。
また、本実施形態の水晶振動子は、第一絶縁性樹脂180と第二絶縁性樹脂190とが接合されている。このような水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、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第二凹部K2内に伝わったとしても、その熱が第二凹部K2内の第一絶縁性樹脂180から間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180まで伝わることになる。次に、熱は、間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180と接合されている第二絶縁性樹脂190に伝わることになる。最後に、第二絶縁性樹脂190が外部に露出しているため、熱が大気中に放出される。このようにすることで、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響を緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、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異を低減することができる。
また、本実施形態の水晶振動子は、第二絶縁性樹脂190と蓋体130とが接合されている。このような水晶振動子が電子機器等の実装基板に実装されている場合に、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第二凹部K2内に伝わったとしても、その熱が第二凹部K2内の第一絶縁性樹脂180から間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180まで伝わることになる。次に、熱は、間隙部Hに設けられた第一絶縁性樹脂180と接合されている第二絶縁性樹脂190に伝わることになる。最後に、熱が第二絶縁性樹脂190から大気中に放出されると共に、第二絶縁性樹脂190から蓋体130に熱の一部が伝わり、蓋体130からも熱が大気中に放出される。このようにすることで、第二凹部K2内に実装された感温素子150に対して熱の影響をさらに緩和することができる。よって、このような水晶振動子は、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異をさらに低減することができる。
また、本実施形態における水晶振動子は、基板110aに水晶素子120と感温素子150とを実装した状態で、平面視して、水晶素子120に設けられた励振用電極122の平面内に感温素子150を位置させていることによって、励振用電極122の金属膜によるシールド効果によって感温素子150を、電子機器を構成するパワーアンプ等の他の半導体部品や電子部品からのノイズから保護する。よって、励振用電極122のシールド効果により、感温素子150にノイズが重畳することを低減し、感温素子150の正確な電圧を出力することができる。また、感温素子150から正確な電圧値を出力することができるので、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情報と、実際の水晶素子120の周囲の温度情報との差異をさらに低減することが可能となる。
また、本実施形態における水晶振動子は、電極パッド111が第一枠体110bの内周縁の一辺に沿って隣接するようにして設けられており、第二接続パターン116bが、平面視して、一対の電極パッド111の間に位置するように設けられている。このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド111から直下にある基板110aを介して、第二接続パターン116bを介して第二接続パッド115bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに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異をさらに低減することが可能となる。
また、本実施形態における水晶振動子は、第二接続パターン116bの一部が、平面視して、第一電極パッド111aと重な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、水晶素子120から伝わる熱が、第一電極パッド111aから直下にある基板110aを介して、第二接続パターン116bから第二接続パッド115bに伝わることになる。このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに短くすると共に熱伝導経路の数をさらに増やすことで、水晶素子120の温度と感温素子150の温度とがさらに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異をさらに低減することが可能となる。
また、本実施形態における水晶振動子は、接合パッド161を露出させつつ、実装枠体160を覆う保護膜164を備え、基板110aと実装枠体160との間で設けられた第二凹部K2の内周面には、保護膜164が非配置とされた第一非配置領域R1を有している。このようにすることで、第二凹部K2の開口部の内周面において保護膜164が非配置とされていることから、第一絶縁性樹脂180が、毛細管現象により第二凹部K2内に入り込むことを抑えつつ、保護膜164の二倍の厚み分だけ第二凹部K2の開口部の開口面積を大きくすることができる。その結果、大きな感温素子150の実装が可能となる。また、感温素子150を接続パッド115に実装する際に、感温素子150が第二凹部K2の内壁に接触することを抑えることができる。
また、本実施形態における水晶振動子は、実装枠体160の上面に、保護膜164が非配置とされ、第二凹部K2の開口部と接合パッド161とを結ぶ、第二非配置領域R2を有し、第一絶縁性樹脂180が第二凹部K2の開口部から第二非配置領域R2を介して接合パッド162に到達するように設けられている。このように、感温素子150の短絡を保護するための第一絶縁性樹脂180によって、実装枠体160と基板110aとを接合し、両者の接合強度を向上させることができる。接合強度の向上が接合パッド161へ延びる第二非配置領域R2においてなされることから、接合パッド161と接合端子112との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態における水晶振動子は、実装枠体160の上面には、保護膜164が非配置とされ、接合パッド161に隣接するとともに接合パッド161を囲む第三非配置領域R3を有し、第一絶縁性樹脂180が第二非配置領域R2から第三非配置領域R3上に広がるようにして設けられている。よって、第一絶縁性樹脂180による実装枠体160と基板110aとの接合強度の向上が接合パッド162の周囲においてなされる。その結果、接合パッド162と接合端子112との電気的接続の信頼性をより向上させることができる。また、接合パッド162の周囲に第一絶縁性樹脂180が設けられることによって、接合パッド161と接合端子112との間に設けられた導電性接合材170の周囲にも第一絶縁性樹脂180が設けられているので、半田の付着等により電子機器等に実装されている他の電子部品との短絡を低減することができる。
また、本実施形態における水晶振動子は、実装枠体160の上面には、保護膜164が非配置とされ、第二凹部K2の開口部に隣接するとともに第二凹部K2の開口部を囲む第四非配置領域R4を有し、保護膜164が第二凹部K2から第四非配置領域R4上に広がるようにして設けられている。よって、感温素子150に覆うように設けられた第一絶縁性樹脂180が実装枠体160に対して上面側から下面側へ係合する。その結果、例えば、感温素子150の接続端子151を接続パッド115から引き離すような力を感温素子150に加えられることが抑制することができる。
(第一変形例)
以下、本実施形態の第一変形例における水晶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水晶振動子のうち、上述した水晶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水晶振動子は、図7及び図8に示されているように、電極パッド211と接続端子212とを電気的に接続するための配線パターン213とを備え、配線パターン213の一つが、接続パッド215と同一平面上に設けられ、実装枠体160と重なる位置に設けられている。
電極パッド211は、図7に示すように、第一電極パッド211a及び第二電極パッド211bによって構成されている。また、接合端子212は、図7に示すように、第一接合端子212a、第二接合端子212b、第三接合端子212c及び第四接合端子212dによって構成されている。ビア導体214は、第一ビア導体214a及び第二ビア導体214bによって構成されている。また、配線パターン213は、第一配線パターン213a、第二配線パターン213b及び第三配線パターン213cによって構成されている。第一電極パッド211aは、基板210aに設けられた第一配線パターン213aの一端と電気的に接続されている。また、第一配線パターン213aの他端は、第一ビア導体214aを介して、第三配線パターン213cの一端と電気的に接続されている。第三配線パターン213cの他端は、第一接合端子212aと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド211aは、第一接合端子212aと電気的に接続されることになる。第二電極パッド211bは、基板210aに設けられた第二配線パターン213bの一端と電気的に接続されている。また、第二配線パターン213bの他端は、第二ビア導体214bを介して、第三接合端子212cと電気的に接続されている。
また、配線パターン213は、図7及び図8に示すように、第一配線パターン213a、第二配線パターン213b及び第三配線パターン213cによって構成されている。第一配線パターン213a及び第二配線パターン213bは、基板210aの上面に設けられ、電極パッド211から近傍の基板210aのビア導体214に向けて引き出されている。第三配線パターン213cは、基板210aの下面に設けられ、基板210aの接続パッド215と近接するようにして設けられている。つまり、第三配線パターン213cと接続パッド215bの間隔は、50〜100μmである。このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド211から第一配線パターン213a及び第一ビア導体214aを介して、第三配線パターン213cに伝わることになる。次に、水晶素子120から伝わる熱が、第三配線パターン213cから基板210aの下面を介して接続パッド215に伝わる。よって、水晶振動子は、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異を低減することが可能となる。
また、第三配線パターン213cは、実装枠体160と重なる位置に設けられている。このようにすることによって、本実施形態の第一変形例における水晶振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、その実装基板上に設けられた配線導体と、第三配線パターン213cとの間で発生する浮遊容量を低減することができる。よって、水晶素子120に浮遊容量が付加されることを抑えつつ、水晶素子120の発振周波数が変動することを低減することができる。
本実施形態の第一変形例における水晶振動子は、電極パッド211と接続端子212とを電気的に接続するための配線パターン213とを備え、第三配線パターン213cが、接続パッド215と同一平面上に設けられ、実装枠体160と重なる位置に設けられている。このようにすることによって、水晶素子120から伝わる熱が、電極パッド211から第一配線パターン213a及び第一ビア導体214aを介して、第三配線パターン213cに伝わることになる。次に、水晶素子120から伝わる熱が、第三配線パターン213cから基板210aの下面を介して接続パッド215に伝わる。よって、水晶振動子は、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異を低減することが可能となる。
また、本実施形態の第一変形例における水晶振動子は、第三配線パターン213cが、実装枠体160と重なる位置に設けられている。このようにすることによって、本実施形態の第一変形例における水晶振動子を電子機器等の実装基板上に実装した際に、その実装基板上に設けられた配線導体と、第三配線パターン213cとの間で発生する浮遊容量を低減することができる。よって、水晶素子120に浮遊容量が付加されることを抑えつつ、水晶素子120の発振周波数が変動することを低減することができる。
(第二変形例)
以下、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイス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水晶デバイスは、図9〜図10に示されているように、感温素子150の長辺が、基板310aの短辺と平行になるように基板310aの接続パッド315に実装されている点において本実施形態と異なる。
接続パッド315は、矩形状であり、基板310aの下面の中央付近に設けられている。接続パッド315は、図10に示されているように、接続パッド315の長辺と基板310aの短辺が平行となるように、隣接して設けられている。接続パッド315は、第一接続パッド315aと第二接続パッド315bによって構成されている。
接続パターン316は、図10(b)に示すように、基板310aの下面に設けられ、接続パッド315から近傍のビア導体314に向けて引き出されている。また、第二接続パターン316bは、第一配線パターン313aと重な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、水晶素子120から伝わる熱が、第一電極パッド311aから第一配線パターン313aに伝わり、第一配線パターン313aの直下にある基板310aを介して、第二接続パターン316bから第二接続パッド315bに伝わることになる。よって、このような水晶振動子は、熱伝導経路をさらに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異をさらに低減することが可能となる。
ここで基板310aを平面視したときの長辺の寸法が、1.2〜2.5mmであり、短辺の寸法が、1.0〜2.0mmである場合を例にして、接続パッド315の大きさを説明する。接続パッド315の基板310aの長辺と平行な辺の長さは、0.2〜0.5mmであり、基板310aの短辺と平行な辺の長さは、0.25〜0.55mmとなっている。また、第一接続パッド315aと第二接続パッド315bとの間の長さは、0.1〜0.3mmとなっている。
感温素子150は、感温素子150の長辺と基板310aの短辺とが平行となるように、基板310aの下面に実装されている。このようにすることにより、水晶素子120と電気的に接続されている第一接合端子312aは、第一接続パッド315aとの間隔を長くすることができ、水晶素子120と電気的に接続されている第三接合端子312cは、第二接続パッド315bとの間隔を長くすることができるので、感温素子150を接合している導電性接合材170が溢れ出たとしても、導電性接合材170が付着することを抑えることができる。よって、感温素子150と水晶素子120と電気的に接続されている接合端子312との短絡を低減することができる。
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。上記実施形態では、水晶素子は、AT用水晶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水晶素子を用いても構わない。
また、水晶素子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。
上記実施形態では、枠体110bが基板110aと同様にセラミック材で一体的に形成した場合を説明したが、枠体110bが金属製であっても構わない。この場合、枠体は、銀−銅等のロウ材を介して基板の導体膜に接合されている。
上記実施形態では、基板110aの上面に枠体110bが設けられた場合を説明したが、枠体110bを設けなくても構わない。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ている封止枠部とで構成されているものを用いても構わない。このような蓋体は、封止基部の下面と封止枠部の内側側面とで収容空間が形成されている。封止枠部は、封止基部の下面の外縁に沿って設けられている。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、一体的に形成されている。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、蓋体は、所定雰囲気で、平板状の基板の上面に載置され、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とが熱が印加されることで、溶融接合される。
また、上記実施形態では、導体部163が基板内に設けられた場合を説明したが、実装枠体160の角部に設けられた切れ込みの内部に設けられていても構わない。この際に、導電部は、切り込み内に導体ペーストを印刷するようにして設けられている。