JP2014107649A - 水晶デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、２つの水晶素子ともに安定して発振周波数を出力することができる水晶デバイスを提供する。
【解決手段】 本発明の水晶デバイスは、貫通孔１１３ａを有する基板１１０と、一端が基板１１０の上面と固定され、他端が基板１１０の上面と間が空いた第一水晶素子１２０と、一端が基板１１０の下面と固定され、他端が基板１１０の下面と間が空いた第二水晶素子１３０と、第一水晶素子１２０を封止するとともに、下面に第一凹部１４２を有する第一蓋体１４０と、第二水晶素子１３０を封止するとともに、上面に第二凹部１５２を有する第二蓋体１５０と、を備え、第一水晶素子１２０の他端及び第二水晶素子１３０の他端が、平面透視して貫通孔１１３ａ、第一凹部１４２及び第二凹部１５２と重なることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電子機器等に用いられる水晶デバイスに関するものである。

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。基板の上面に実装された第一水晶素子と、基板の下面に実装された第二水晶素子とを備えた水晶デバイスが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。第一水晶素子及び第二水晶素子は、水晶素板の両主面に励振用電極を有しており、水晶素板の一端を基板の上面と接続した固定端とし、他端を基板の上面と間を空けた自由端とした片保持構造となる。

特開２００３−２５８５８９号公報

上述した水晶デバイスは、小型化が顕著であるが、基板に実装する第一水晶素子及び第二水晶素子も小型化になっている。従来の電極パッド上に導電性接着剤を塗布し、第一水晶素子及び第二水晶素子を導電性接着剤の上面に載置すると、第一水晶素子又は第二水晶素子の自由端又は励振用電極が基板に接触し、振動が阻害されて、第一水晶素子又は第二水晶素子のどちらかの発振周波数が変動してしまう虞があった。

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、２つの水晶素子ともに安定して発振周波数を出力することができる水晶デバイスを提供することを目的とする。

本発明の一つの態様による水晶デバイスは、貫通孔を有する基板と、基板の上面に設けられ、一端が基板の上面と固定され、他端が基板の上面と間が空いた第一水晶素子と、基板の下面に設けられ、一端が基板の下面と固定され、他端が基板の下面と間が空いた第二水晶素子と、基板の上面に設けられ、第一水晶素子を封止するとともに、下面に第一凹部を有する第一蓋体と、基板の下面に設けられ、第二水晶素子を封止するとともに、上面に第二凹部を有する第二蓋体と、を備え、第一水晶素子の他端及び第二水晶素子の他端が、平面透視して貫通孔、第一凹部及び第二凹部と重なることを特徴とするものである。

本発明の一つの態様による水晶デバイスは、第一水晶素子の他端及び第二水晶素子の他端が、平面透視して貫通孔、第一凹部及び第二凹部と重なることによって、第一水晶素子及び第二水晶素子の他端又は励振用電極が基板に接触することを低減することができる。よって、水晶素子の厚みすべり振動が阻害されることがないため、第一水晶素子及び第二水晶素子の両方とも安定して発振周波数を出力することができる。

本実施形態における水晶デバイスを示す分解斜視図である。 図１に示された水晶デバイスのＡ−Ａにおける断面図である。 本実施形態における水晶デバイスの第一蓋体を外した状態を示した上面から見た平面図である。 （ａ）本実施形態における水晶デバイスを構成するパッケージを上面から見た平面透視図であり、（ｂ）本実施形態における水晶デバイスを構成するパッケージを下面から見た平面透視図である。 本実施形態の第一変形例における水晶デバイスの断面図である。 本実施形態の第二変形例における水晶デバイスの断面図である。

本実施形態における水晶デバイスは、図１〜図３に示されているように、パッケージ１１０と、パッケージ１１０の基板１１０ａに接合された水晶素子１２０とを含んでいる。パッケージ１１０は、基板１１０ａの上面と第一枠体１１０ｂの内側面によって囲まれた第一収容空間Ｋ１が形成されている。また、パッケージ１１０は、基板１１０ａの下面と第二枠体１１０ｃとの内側面によって囲まれた第二収容空間Ｋ２が形成されている。

基板１１０ａは、矩形状であり、上面で実装された水晶素子１２０を支持するための支持部材として機能するものである。基板１１０ａは、基板１１０ａの上面に、第一水晶素子１２０を接合するための第一電極パッド１１１が設けられ、基板１１０ａの下面に、第二水晶素子１３０を接合するための第二電極パッド１１４が設けられている。基板１１０ａには、上下方向に貫通する貫通孔１１３ａが設けられている。

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１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、上面に設けられた第一電極パッド１１１と、第一枠体１１０ｂの上面に設けられた第一外部接続用電極端子Ｇ１及び第二枠体１１０ｃの下面に設けられた第二外部接続用電極端子Ｇ２とを電気的に接続するための第一配線パターン１１５及び第一ビア導体１１６が設けられている。また、基板１１０ａの表面及び内部には、下面に設けられた第二電極パッド１１４と、第二枠体１１０ｃの上面に設けられた第一外部接続用電極端子Ｇ１及び第二枠体１１０ｃの下面に設けられた第二外部接続用電極端子Ｇ２とを電気的に接続するための第二配線パターン１１７及び第二ビア導体１１８が設けられている。

第一枠体１１０ｂは、基板１１０ａの上面に配置され、基板１１０ａの上面に第一収容空間Ｋ１を形成するためのものである。第二枠体１１０ｃは、基板１１０ａの下面に配置され、基板１１０ａの下面に第二収容空間Ｋ２を形成するためのものである。第一枠体１１０ｂ及び第二枠体１１０ｃ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。第一枠体１１０ｂの内側には、囲むように設けられた第一切欠き１１９ａが設けられている。第二枠体１１０ｃの内側には、囲むように設けられた第二切欠き１１９ｂが設けられている。

第一枠体１１０ｂの内側に設けられた第一切欠き１１９ａの上面には、第一封止用導体パターン１１２ａが設けられている。第一枠部１１０ｂの上面には、第一外部接続用電極端子Ｇ１が設けられている。第二枠体１１０ｃの内側に設けられた第二切欠き１１９ｂの下面には、第二封止用導体パターン１１２ｂが設けられている。第二枠体１１０ｃの下面には、第二外部接続用電極端子Ｇ２が設けられている。

第一電極パッド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。第一電極パッド１１１は、図４（ａ）に示されているように基板１１０ａの上面に設けられた第一配線パターン１１５と第一ビア導体１１６を介して、第一枠体１１０ｂの上面に設けられた第一外部接続用電極端子Ｇ１及び第二枠体１１０ｃの下面に設けられた第二外部接続用電極端子Ｇ２と電気的に接続されている。

第二電極パッド１１４は、基板１１０ａの下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。また、第二電極パッド１１４は、第一電極パッド１１１の直下に位置するように設けられている。第二電極パッド１１４は、図４（ｂ）に示されているように基板１１０ａの下面に設けられた第二配線パターン１１７と第二ビア導体１１８を介して、第一枠体１１０ｂの上面に設けられた第一外部接続用電極端子Ｇ１及び第二枠体１１０ｃの下面に設けられた第二外部接続用電極端子Ｇ２と電気的に接続されている。

貫通孔１１３ａは、矩形状であり、基板１１０ａの上下方向に貫通するように設けられている。貫通孔１１３ａは、平面透視して、第一水晶素子１２０の他端と重なる位置に設けられている。また、貫通孔１１３ａの開口面積は、平面透視して、第一水晶素子１２０の他端の面積よりも大きくなっている。また、基板１１０ａの一辺と平行となる貫通孔１１３ａの辺の長さは、０．５０〜１．３ｍｍとなる。また、基板１１０ａの一辺と交わる辺と平行となる貫通孔１１３の辺の長さは、０．２５〜０．４０ｍｍとなる。基板１１０ａの一辺と平行となる第一水晶素子１２０の他端の辺の長さは、０．４〜１．２ｍｍとなる。基板１１０ａの一辺と交わる辺となる第一水晶素子１２０の他端の辺の長さは、０．１〜０．３ｍｍとなる。このようにすることにより、第一水晶素子１２０の他端が下方向に下がっても、第一水晶素子１２０の他端が基板１１０ａに接触することを低減することができる。

また、貫通孔１１３ａは、平面透視して、第二水晶素子１３０の他端と重なる位置に設けられている。また、貫通孔１１３ａの開口面積は、平面透視して、第二水晶素子１３０の他端の面積よりも大きくなっている。基板１１０ａの一辺と平行となる第二水晶素子１３０の他端の辺の長さは、０．４〜１．２ｍｍとなる。基板１１０ａの一辺と交わる辺となる第二水晶素子１３０の他端の辺の長さは、０．１〜０．３ｍｍとなる。また、このようにすることにより、第二水晶素子１３０の他端が上方向に上がっても、第二水晶素子１３０の他端が基板１１０ａに接触することを低減することができる。

第一封止用導体パターン１１２ａは、第一蓋体１４０と第一封止部材１４１を介して接合する際に、第一封止部材１４１の濡れ性をよくする役割を果たしている。また、第一封止用導体パターン１１２ａは、基板１１０ａの内部に形成されたビア導体Ｖ１及び配線パターンＳ１により第三外部接続用電極端子Ｇ３に接続されている。第三外部接続用電極端子Ｇ３は、外部の実装基板上の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。そのため、第一封止用導体パターン１１２ａに接合される第一蓋体１４０がグランドに接続されることとなり、第一蓋体１４０による第一収容空間Ｋ１内のシールド性が向上する。第一封止用導体パターン１１２ａ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、第一切欠き１１９ａを環状に囲む形態である。第一封止用導体パターン１１２ａは、例えば１０〜２５μｍの厚みに形成されている。

第二封止用導体パターン１１２ｂは、第二蓋体１５０と第二封止部材１５１を介して接合する際に、第二封止部材１５１の濡れ性をよくする役割を果たしている。また、第二封止用導体パターン１１２ｂは、基板１１０ａの内部に形成されたビア導体Ｖ１及び配線パターンＳ１により第三外部接続用電極端子Ｇ３に接続されている。第三外部接続用電極端子Ｇ３は、外部の実装基板上の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。そのため、第二封止用導体パターン１１２ｂに接合される第二蓋体１５０がグランドに接続されることとなり、第二蓋体１５０による第二収容空間Ｋ２内のシールド性が向上する。第二封止用導体パターン１１２ｂ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、第二切欠き１１９ｂを環状に囲む形態である。第二封止用導体パターン１１２ｂは、例えば１０〜２５μｍの厚みに形成されている。

第一外部接続用電極端子Ｇ１は、第一枠体１１０ｂの上面に設けられ、第二外部接続用電極端子Ｇ２は、第二枠体１１０ｃの下面に設けられている。このようにすることによって、水晶デバイスの上下どちらの方向でも実装することができる。

導電性接着剤１６０は、平面視して第一電極パッド１１１上に広がって形成されるとともに、第一水晶素子１２０の第一励振用電極１２２と間をあけて配置されている。水晶デバイスは、導電性接着剤１６０と第一励振用電極１２２とが間を空けて配置されていることにより、導電性接着剤１６０が第一励振用電極１２２に付着することで生じる短絡を低減することができる。また、導電性接着剤１６０は、平面視して第二電極パッド１１４上に広がって形成されるとともに、第二水晶素子１３０の第二励振用電極１３２と間をあけて配置されている。水晶デバイスは、導電性接着剤１６０と第二励振用電極１３２とが間を空けて配置されていることにより、導電性接着剤１６０が第二励振用電極１３２に付着することで生じる短絡を低減することができる。

ここで、パッケージ１１０の作製方法について説明する。基板１１０ａ、第一枠体１１０ｂ及び第二枠体１１０ｃ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、一対の第一電極パッド１１１、第二電極パッド１１４、第一外部接続用電極端子Ｇ１又は第二外部接続用電極端子Ｇ２となる部位にニッケルメッキ又は金メッキ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。

第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０は、図２に示されているように、導電性接着剤１４０を介して第一電極パッド１１１及び第二電極パッド１１４上に接合されている。第一水晶素子１２０及第二水晶素子１３０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。

第一水晶素子１２０は、図２（ａ）に示されているように、第一水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに第一励振用電極１２２、第一接続用電極１２３及び第一引き出し電極１２４を被着させた構造を有している。第一励振用電極１２２は、第一水晶素板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。第一引き出し電極１２４は、第一励振用電極１２２から第一水晶素板１２１の短辺に向かって延出されている。第一接続用電極１２３は、第一引き出し電極１２４と接続されており、第一水晶素板１２１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。

第二水晶素子１３０は、図２（ａ）に示されているように、第二水晶素板１３１の上面及び下面のそれぞれに第二励振用電極１３２、第二接続用電極１３３及び第二引き出し電極１３４を被着させた構造を有している。第二励振用電極１３２は、第二水晶素板１３１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。第二引き出し電極１３４は、第二励振用電極１３２から第二水晶素板１３１の短辺に向かって延出されている。第二接続用電極１２３は、第二引き出し電極１３４と接続されており、第二水晶素板１３１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。

本実施形態においては、第一電極パッド１１１と接続されている第一水晶素子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保持構造にて第一水晶素子１２０が基板１１０ａ上に固定されている。また、第二電極パッド１１４と接続されている第二水晶素子１３０の一端を基板１１０ａの下面と接続した固定端とし、他端を基板１１０ａの下面と間を空けた自由端とした片保持構造にて第二水晶素子１２０が基板１１０ａ上に固定されている。

ここで、第一水晶素子１２０の動作について説明する。第一水晶素子１２０は、外部からの交番電圧が第一接続用電極１２３から第一引き出し電極１２４及び第一励振用電極１２２を介して第一水晶素板１２１に印加されると、第一水晶素板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。また、第二水晶素子１３０も、第一水晶素子１２０と同様の動作を行うことになる。

ここで、第一水晶素子１２０の作製方法について説明する。まず、第一水晶素子１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、第一水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、第一水晶素板１２１の外周部と比べて第一水晶素板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、第一水晶素子１２０は、第一水晶素板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、第一励振用電極１２２、第一接続用電極１２３及び第一引き出し電極１２４を形成することにより作製される。また、第二水晶素子１３０も、第一水晶素子１２０と同様の作製方法を行うことになる。

第一水晶素子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１６０は、例えばディスペンサによって、第一電極パッド１１１上にして塗布される。第一水晶素子１２０は、導電性接着剤１６０上に搬送される。さらに、第一水晶素子１２０は、第一水晶素板１２１の固定端側の外周縁が、平面視して、基板１１０ａの一辺と平行であるようにして導電性接着剤１６０上に載置される。そして導電性接着剤１６０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。よって、第一水晶素子１２０は、一対の電極パッド１１１に接合される。また、第二水晶素子１３０も、第一水晶素子１２０と同様の基板１１０ａへ接合方法を行うことになる。

導電性接着剤１６０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。

第一蓋体１４０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。このような第一蓋体１４０は、真空状態にある第一収容空間Ｋ１又は窒素ガスなどが充填された第一収容空間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の第一枠体１１０ｂ上に載置され、第一枠体１１０ｂの第一封止用導体パターン１１２ａと第一蓋体１４０の第一封止部材１４１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、第一枠体１１０ｂの第一切欠き１１９ａ内に接合される。

第一封止部材１４１は、パッケージ１１０の第一枠体１１０ｂの内側に設けられた第一切欠き１１９ａの上面の設けられた第一封止用導体パターン１１２ａに相対する第一蓋体１４０の箇所に設けられている。第一凹部１４２は、矩形状であり、第一蓋体１４０の下面に設けられている。第一凹部１４２は、平面透視して、第一水晶素子１２０の他端と重なる位置に設けられている。また、第一蓋体１４０の一辺と平行となる第一凹部１４２の辺の長さは、０．５０〜１．３ｍｍとなる。また、第一蓋体１４０の一辺と交わる辺と平行となる第一凹部１４２の辺の長さは、０．２５〜０．４０ｍｍとなる。また、第一凹部１４２の上下方向の深さは、２５〜３５μｍである。

第二蓋体１５０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。このような第二蓋体１５０は、真空状態にある第二収容空間Ｋ２又は窒素ガスなどが充填された第二収容空間Ｋ２を気密的に封止するためのものである。具体的には、第二蓋体１５０は、所定雰囲気で、パッケージ１１０の第三枠体１１０ｄ上に載置され、第三枠体１１０ｂの第二封止用導体パターン１１２ｂと第二蓋体１５０の第二封止部材１５１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、第二枠体１１０ｃの第二切欠き１１９ｂ内に接合される。

また、第二封止部材１５１は、パッケージ１１０の第二枠体１１０ｃの内側に設けられた第二切欠き１１９ｂの下面に設けられた第二封止用導体パターン１１２ｂに相対する第二蓋体１５０の箇所に設けられている。第二凹部１５２は、矩形状であり、第二蓋体の１５０の下面に設けられている。第二凹部１５２は、平面透視して、第二水晶素子１３０の他端と重なる位置に設けられている。また、第二蓋体１５０の一辺と平行となる第二凹部１５２の辺の長さは、０．５０〜１．３ｍｍとなる。また、第二蓋体１５０の一辺と交わる辺と平行となる第二凹部１５２の辺の長さは、０．２５〜０．４０ｍｍとなる。また、第二凹部１５２の上下方向の深さは、２５〜３５μｍである。

第一封止部材１４１は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。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。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。また、第二封止部材１５１は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。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。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。

本実施形態における水晶デバイスは、第一水晶素子１２０の他端及び第二水晶素子１３０の他端が、平面透視して貫通孔１１３ａ、第一凹部１４２及び第二凹部１５２と重なる。そのため、水晶デバイスの第二蓋体１５０を下にして、第二外部接続用電極端子Ｇ２を用いて電子機器等のマザーボードに実装したとしても、第一水晶素子１２０の他端及び第一励振用電極は、基板１１０ａに接触せず、第二水晶素子１３０の他端及び第二励振用電極１３２は、第二蓋体１５０に接触しない。また、水晶デバイスの第一蓋体１４０を下にして、第一外部接続用電極端子Ｇ１を用いて電子機器等のマザーボードに実装したとしても、第一水晶素子１２０の他端及び第一励振用電極１２２は、第一蓋体１４０に接触せず、第二水晶素子１３０の他端及び第二励振用電極１３２は、基板１１０ａに接触しない。よって、第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０の厚みすべり振動が阻害されにくくすることができ、第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０の両方とも安定して発振周波数を出力することができる。

（第一変形例）
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。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。

本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図５に示されているように、第一水晶素子１２０の一端と第二水晶素子１３０の一端とのみが、平面透視して重なるように設けられている点において、本実施形態と異なる。

本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、第一水晶素子１２０の他端及び第二水晶素子１３０の他端が、平面透視して貫通孔１１３ａ、第一凹部１４２及び第二凹部１５２と重なる。よって、第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０の厚みすべり振動が阻害されにくくすることができ、第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０の両方とも安定して発振周波数を出力することができる。

本実施形態の第一変形例では、第一水晶素子１２０と第二水晶素子１３０によってなす角度が１８０°の場合を説明したが、第一水晶素子１２０と第二水晶素子１３０によってなす角度が９０°であっても構わない。

（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６に示されているように、貫通孔１１３ｂの平面視した形状の面積が、第一水晶素子１２０の第一励振用電極１２２又は第二水晶素子１３０の第二励振用電極１３２の面積よりも大きい点で本実施形態と異なる。

本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、貫通孔１１３ｂの平面視した形状の面積が、第一水晶素子１２０の第一励振用電極１２２又は第二水晶素子１３０の第二励振用電極１３２の面積よりも大きい。従って、第一水晶素子１２０又は第二水晶素子１３０が撓んだとしても、第一励振用電極１２２又は第二励振用電極１３２が基板１１０と接触することがないため、第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０の厚みすべり振動が効果的に阻害されにくくすることができ、第一水晶素子１２０及び第二水晶素子１３０の両方ともさらに安定して発振周波数を出力することができる。

また、本実施形態の第二変形例における水晶デバイスは、第一水晶素子１２０の第一励振用電極１２２と第二水晶素子１３０の第二励振用電極１３２との間に基板１１０ａが介在されていない。従って、第一水晶素子１２０の第一励振用電極１２２と第二水晶素子１３０の第二励振用電極１３２との間が真空状態の空間となっているため、基板１１０ａの材質である例えばアルミナの誘電率と比し、真空状態の空間の誘電率の方が小さくなるので、第一水晶素子１２０の第一励振用電極１２２と第二水晶素子１３０の第二励振用電極１３２との間に発生する浮遊容量を小さくすることができる。

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、第一水晶素子１２０又は第二水晶素子１３０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、第一水晶素子１２０又は第二水晶素子１３０は、水晶素板の外周の厚みを薄くし、水晶素板の外周部と比べて水晶素板の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を用いても構わない。また、第一水晶素子又は第二水晶素子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とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板とを入れ、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が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。

１１０・・・パッケージ
１１０ａ・・・基板
１１０ｂ・・・第一枠体
１１０ｃ・・・第二枠体
１１１・・・第一電極パッド
１１２ａ・・・第一封止用導体パターン
１１２ｂ・・・第二封止用導体パターン
１１３ａ、１１３ｂ・・・貫通孔
１１４・・・第二電極パッド
１１５・・・第一配線パターン
１１６・・・第一ビア導体
１１７・・・第二配線パターン
１１８・・・第二ビア導体
１１９ａ・・・第一切欠き
１１９ｂ・・・第二切欠き
１２０・・・第一水晶素子
１２１・・・第一水晶素板
１２２・・・第一励振用電極
１２３・・・第一接続用電極
１２４・・・第一引き出し電極
１３０・・・第二水晶素子
１３１・・・第二水晶素板
１３２・・・第二励振用電極
１３３・・・第二接続用電極
１３４・・・第二引き出し電極
１４０・・・第一蓋体
１４１・・・第一封止部材
１４２・・・第一凹部
１５０・・・第二蓋体
１５１・・・第二封止部材
１５２・・・第二凹部
１６０・・・導電性接着剤
Ｋ１・・・第一収容空間
Ｋ２・・・第二収容空間
Ｇ１・・・第一外部接続用端子
Ｇ２・・・第二外部接続用端子

Claims (4)

1. 貫通孔を有する基板と、
   前記基板の上面に設けられ、一端が前記基板の上面と固定され、他端が前記基板の上面と間が空いた第一水晶素子と、
   前記基板の下面に設けられ、一端が前記基板の下面と固定され、他端が前記基板の下面と間が空いた第二水晶素子と、
   前記基板の上面に設けられ、前記第一水晶素子を封止するとともに、下面に第一凹部を有する第一蓋体と、
   前記基板の下面に設けられ、前記第二水晶素子を封止するとともに、上面に第二凹部を有する第二蓋体と、を備え、
   前記第一水晶素子の他端及び前記第二水晶素子の他端が、平面透視して前記貫通孔、前記第一凹部及び前記第二凹部と重なることを特徴とする水晶デバイス。
2. 請求項１記載の水晶デバイスであって、
   前記第一水晶素子の一端と前記第二水晶素子の一端とが、平面透視して重なることを特徴とする水晶デバイス。
3. 請求項１又は請求項２記載の水晶デバイスであって、
   前記基板には、上面に第一枠部と、下面に第二枠部と、を備え
   前記第一枠体の上端の外側に設けられた第一外部接続用電極端子と、前記第二枠体の下端の外側に設けられた第二外部端子と、を有していることを特徴とする水晶デバイス
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水晶デバイスであって、
   前記第一水晶素子は、矩形状の第一水晶素板と、前記第一水晶素板の上下面に設けられた第一励振用電極とを有し、
   前記第二水晶素子は、矩形状の第二水晶素板と、前記第二水晶素板の上下面に設けられた第二励振用電極とを有し、
   前記貫通孔の平面視した形状の面積が、前記第一励振用電極又は前記第二励振用電極の面積よりも大きいことを特徴とする水晶デバイス。

Images