特許 6390206 圧電発振器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6390206

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】圧電発振器

(51)【国際特許分類】

   H03B 5/32 20060101AFI20180910BHJP

   H03H 9/19 20060101ALI20180910BHJP

   H03H 9/215 20060101ALI20180910BHJP

   H03H 3/04 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H03B5/32 H

   H03B5/32 E

   H03H9/19 J

   H03H9/215

   H03H3/04 B

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-130532(P2014-130532)

(22)【出願日】2014年6月25日

(65)【公開番号】特開2015-89105(P2015-89105A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2017年2月14日

(31)【優先権主張番号】特願2013-202406(P2013-202406)

(32)【優先日】2013年9月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000149734

【氏名又は名称】株式会社大真空

(72)【発明者】

【氏名】古城 琢也

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１６７７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７４６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１１５２３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｂ ５／３２

Ｈ０３Ｈ ３／０４

Ｈ０３Ｈ ９／１９

Ｈ０３Ｈ ９／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方に開口した凹部を有する容器に、音叉型圧電振動片と集積回路素子とを収容し、容器に蓋を接合することによって前記凹部を気密に封止した圧電発振器であって、
前記音叉型圧電振動片は、基部と、基部の一端側から同方向に伸長する一対の振動腕とを少なくとも有し、
前記一対の振動腕の各先端側には、音叉型圧電振動片の周波数調整が行われる周波数調整部が設けられ、
当該周波数調整部に対して振動腕の根元側には、音叉型圧電振動片を屈曲振動させるための励振電極が形成された振動部が設けられてなり、
前記凹部の内底面に集積回路素子が搭載され、凹部の内底面から上方に突出した段部の上面に音叉型圧電振動片が接合されることにより、
前記周波数調整部全体と、前記振動部の周波数調整部に近い側にある一部の領域とが、平面視で集積回路素子と重畳し、前記振動部と集積回路素子とが平面視で重畳する領域のうち、前記振動腕の伸長方向における長さが、振動部の振動腕の伸長方向における長さに対して５０％以下であることを特徴とする圧電発振器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は各種電子機器に用いられる圧電発振器に関する。

【背景技術】

【0002】

発振回路や温度補償回路、温度センサ等を集積化した集積回路素子（以下、ＩＣと称す）と、圧電振動片とを１つのパッケージに収容し、これらの素子を気密に封止した圧電発振器は各種通信機器等、様々な分野で用いられている。

【0003】

前記圧電発振器として圧電振動片に水晶振動片を使用した水晶発振器を例に挙げる。水晶発振器の構成の例として、パッケージ（容器）に設けられた凹部の内底面にＩＣを搭載した後、凹部の内底面から上方に突出した段部の上面に水晶振動片の一端側を接合することによって、ＩＣの上方に水晶振動片が位置する、いわゆる「２階建て構造」のものがある。このような構成の水晶発振器は例えば特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−１１８４２３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら前述した「２階建て構造」の温度補償型の水晶発振器では、水晶振動片の有する周波数温度特性を高精度に温度補償する上で次の問題が存在する。

【0006】

温度補償型の水晶発振器では温度補償を行うために、ＩＣに実装されたＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を読み書きする際には、通常時よりも高い電圧が印可されることがある。このときＩＣが発熱して、その熱が水晶振動片に伝わり、通常発振状態よりも周波数が大きく変化してしまうことがある。各温度での周波数調整はＲＯＭの値を変化させて負荷容量を調整することによって行なわれるが、図７に示すようにＲＯＭの値を変える度に周波数が大きく変化してしまい、安定状態になるまで正確な周波数を測定することができないという問題が存在する。なお図７は縦軸が発振周波数に偏差を、横軸に時間（秒）をそれぞれ表した図であり、ＲＯＭにアクセスする際に周波数が変化していることが分かる。

【0007】

また、例えば特許文献１に示すような音叉型水晶振動片を用いた水晶発振器においては次の理由により、安定的な周波数の調整が困難になってくる。特許文献１において水晶振動片の周波数の調整は、ＩＣを容器の空所の底面に固定した後に、水晶振動片の一端側を容器の第３層の上面に導電性接着剤を用いて片持ち接合している。このとき、平面視では水晶振動片の両振動腕の先端部分がＩＣの上面をはみ出した状態となっている。水晶振動片の両振動腕の各先端部分には重り部が形成されており、当該重り部へエネルギビームが照射されることによって重り部がトリミングされ、周波数の調整が行なわれるようになっている。ここで、エネルギビームが照射される領域に、容器内底面に露出したＩＣ搭載用の電極パターンが存在していると、トリミングされたＩＣ搭載用の電極パターンの金属屑が飛散して、水晶振動片や他のＩＣ搭載用電極パターンに付着するおそれがある。ここで音叉型水晶振動片は振動腕の先端部分である重り部の質量変化が周波数の変化に影響するため、前記先端部分に金属屑が付着すると周波数調整中に周波数が安定しないといった問題が生じる。またトリミングによって飛散した金属屑が電極パターン間に付着することによって、絶縁不良が発生するおそれがある。

【0008】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、安定した周波数調整を行うことができるとともに、ＩＣの発熱による圧電振動片の周波数変化を抑制した、より高精度な圧電発振器を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために本発明は、上方に開口した凹部を有する容器に、音叉型圧電振動片と集積回路素子とを収容し、容器に蓋を接合することによって前記凹部を気密に封止した圧電発振器であって、前記音叉型圧電振動片は、基部と、基部の一端側から同方向に伸長する一対の振動腕とを少なくとも有し、前記一対の振動腕の各先端側には、音叉型圧電振動片の周波数調整が行われる周波数調整部が設けられ、当該周波数調整部に対して振動腕の根元側には、音叉型圧電振動片を屈曲振動させるための励振電極が形成された振動部が設けられてなり、前記凹部の内底面に集積回路素子が搭載され、凹部の内底面から上方に突出した段部の上面に音叉型圧電振動片が接合されることにより、前記周波数調整部全体と、前記振動部の周波数調整部に近い側にある一部の領域とが、平面視で集積回路素子と重畳し、前記振動部と集積回路素子とが平面視で重畳する領域のうち、前記振動腕の伸長方向における長さが、振動部の振動腕の伸長方向における長さに対して５０％以下となっている。

【0010】

上記発明によれば、前記音叉型圧電振動片は、基部と、基部の一端側から同方向に伸長する一対の振動腕とを少なくとも有し、前記一対の振動腕の各先端側には、音叉型圧電振動片の周波数調整が行われる周波数調整部が設けられ、当該周波数調整部に対して振動腕の根元側には、音叉型圧電振動片を屈曲振動させるための励振電極が形成された振動部が設けられてなり、前記凹部の内底面に集積回路素子（ＩＣ）が搭載され、凹部の内底面から上方に突出した段部の上面に音叉型圧電振動片が接合されることにより、前記周波数調整部全体が平面視で集積回路素子と重畳している。このような構成により、安定した周波数調整を行うことができる。

【0011】

これは、周波数調整部全体が平面視でＩＣと重畳することによって、エネルギビームが照射される領域に、容器内底面のＩＣ搭載用の電極パターンが位置しないようにすることができるためである。つまり、周波数調整部以外にエネルギビームが照射される領域をＩＣの上面のみとすることによって、容器内底面に露出したＩＣ搭載用の電極パターンからの金属屑の発生を防止することができる。これにより、トリミングされた電極パターンの金属屑の水晶振動片への付着を防止し、安定した周波数の調整を行うことができる。また飛散した金属屑の電極パターン間への付着による絶縁不良も防止することができる。

【0012】

また上記発明によれば、前記周波数調整部全体と、前記振動部の周波数調整部に近い側にある一部の領域とが、平面視で集積回路素子と重畳しているため、ＲＯＭアクセス時のＩＣの発熱による音叉型圧電振動片の周波数変化を抑制することができる。一対の振動腕の屈曲振動の振動源となる部位は、励振電極が形成された領域（振動部）である。この振動部は熱による周波数変化の影響を受けやすい領域であるが、本発明では振動部のうち、周波数調整部に近い側にある一部の領域だけが集積回路素子と平面視で重畳している。これにより、熱源となるＩＣからの熱の音叉型圧電振動片への伝導を抑制することができるので、ＲＯＭアクセス時のＩＣからの発熱による音叉型圧電振動片の周波数変化を抑制することができる。これによって、より高精度な温度補償を行なうことができる。

【0013】

また上記発明によれば、振動部と集積回路素子とが平面視で重畳する領域のうち、振動腕の伸長方向における長さが、振動部の振動腕の伸長方向における長さに対して５０％以下とすることによって、ＲＯＭアクセス時のＩＣの発熱による音叉型圧電振動片の周波数変化をより効果的に抑制することができる。なお振動部と集積回路素子とが平面視で重畳する領域の振動腕の伸長方向における長さが、振動部の振動腕の伸長方向における長さに対して５０％を超えると、振動部とＩＣとが平面視で重畳領域が増大し過ぎてしまうため、ＩＣからの熱の音叉型圧電振動片への伝導抑制効果を得られ難くなってしまう。したがって、振動部と集積回路素子とが平面視で重畳する領域の振動腕の伸長方向における長さは、振動部の振動腕の伸長方向における長さに対して５０％以下が好ましく、２７％以下がより効果的である。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明によれば、安定した周波数調整を行うことができるとともに、ＩＣの発熱による圧電振動片の周波数変化を抑制した、より高精度な圧電発振器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る水晶発振器の上面模式図

【図2】図１のＡ−Ａ線における断面模式図

【図3】図１のＢ部の拡大模式図

【図4】図３のＣ−Ｃ線における断面模式図

【図5】図３のＤ−Ｄ線における断面模式図

【図6】図１のＡ−Ａ線における断面模式図

【図7】従来の水晶発振器における周波数変化を表す図

【発明を実施するための最良の形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態では圧電発振器として、音叉型水晶振動片とＩＣとを１つのパッケージに収容した温度補償機能を有する水晶発振器（温度補償型水晶発振器）を例に挙げて説明する。なお図１は本発明の実施形態に係る水晶発振器の上面模式図であり、説明の便宜上、凹部９を覆うための蓋が接合されていない状態を表している。図２および図６は図１のＡ−Ａ線における断面模式図であり、蓋が容器に接合された状態を表している。

【0017】

本発明に係る水晶発振器１は、容器２と、水晶振動片３と、集積回路素子（以下、ＩＣと略）４と、蓋５が主な構成部材となっている（図２参照）。本実施形態では水晶発振器１の出力周波数は３２．７６８ｋＨｚとなっている。

【0018】

図１において容器２は上方に開口した凹部９を有する略直方体状の容器であり、絶縁性材料を基材として構成されている。具体的には容器２は４枚のセラミックグリーンシート（下層側から順に第１層２０、第２層２１、第３層２２、第４層２３）の積層体であり、焼成によって一体成形されている。そして図２に示すように、容器２の第４層２３の上面には枠状の金属製リング６が取り付けられている。この金属製リング６の上面には封止材７が周状に形成されており、容器２は封止材７を介して金属製の蓋５とシーム溶接法によって接合される。なお本実施形態では容器２と蓋５との接合は真空下で行われる。このように真空下で凹部９を気密封止することによって、凹部９内に不活性化ガス等の気体が充填された場合に比べて等価直列抵抗値を低下させることができる。

【0019】

図１に示すように容器２は平面視では略矩形であり、その外形寸法は３．２ｍｍ×２．５ｍｍとなっている。凹部９も平面視略矩形となっており、凹部９の内部には内底面２１０から上方に突出した段部８が形成されている。この段部８は第３層２２の一部が凹部９内に露出したものであり、周状に形成されている。段部８の一端側８０（水晶振動片３の固定端側）は平面視矩形状の凹部９の一方の短辺に沿って形成され、当該短辺の中央部分が抉られた形状となっている。段部８の他端側８１（水晶振動片の自由端に近い側）は平面視矩形状の凹部９の他方の短辺に沿って形成されている。

【0020】

段部８の一端側の上面８００には、音叉型水晶振動片と導電接合される２つの振動片搭載電極１０ａ，１０ｂが容器短辺方向に並列して形成されている。振動片搭載電極１０ａ，１０ｂは異なる面積で形成されており、振動片搭載電極１０ａの平面視の面積の方が、振動片搭載電極１０ｂの平面視の面積よりも大きくなっている。そして、振動片搭載電極１０ａ，１０ｂの互いに対向する辺の一部からは、互いに近接するように（２つの振動片搭載電極の間の隙間が狭くなるように）容器短辺方向に突出した突出部１０１ａ，１０１ｂが形成されている。このように２つの振動片搭載電極１０ａ，１０ｂの対向辺の容器長辺の中央に近い側を局所的に幅狭にすることによって、突出部と幅広の領域（振動片搭載電極の対向辺のうち突出部が形成されていない領域）との境界が略直角となる。当該直角部分を画像認識のポイントとして活用することにより、水晶振動片を容器へ位置決め搭載する際の画像認識の精度を向上させることができる。これにより、水晶発振器がより小型化になったとしても、容器への水晶振動片の位置決め搭載を高精度に行なうことができる。

【0021】

振動片搭載電極１０ａ，１０ｂは、容器内部に設けれらた内部配線（図示省略）とビア（図示省略）を介して、内底面２１０の複数の電極パッド（図示省略）の一部と、容器外底面２０１に設けれらた複数の外部接続端子（図示省略）の一部とに電気的に接続されている。前記複数の外部接続端子は、平面視矩形状の容器外底面２０１の４隅に４つ形成されている。これら４つの外部接続端子は、ＯＥ（Ｏｕｔｐｕｔ Ｅｎａｂｌｅ）端子、グランド端子、出力用端子、電源端子となっている。

【0022】

容器２の内底面２１０には、図示しない複数の電極パッドが露出した状態で形成されている。これら複数の電極パッドは、ＩＣ４の複数の機能端子とそれぞれ対応しており、当該電極パッドには所定形状の配線パターンが接続されている。前記複数の電極パッドと配線パターンとは容器の第２層２１の上面に形成されており、第３層２２が第２層２１上に積層されることにより、複数の電極パッドと配線パターンの一部とが凹部９内に露出するようになっている。なお本実施形態の説明において、以下、前記電極パッドおよび前記配線パターンとを含めて電極パターンと呼ぶ。前記電極パターンは容器内底面側から、タングステン、ニッケルメッキ、金メッキの順で積層された構成となっている。電極パターンは振動片搭載電極１０（１０ａ，１０ｂ）と一括同時に形成される。

【0023】

ＩＣ４は、発振回路や温度補償回路やＥＥＰＲＯＭ、温度センサ等を集積化した平面視矩形状のベアチップＩＣである。ＩＣ４は、その機能端子面が容器内底面２１０に対面するように、ＩＣの各機能端子が容器内底面の複数の電極パッド上に一対一で金属製のバンプＢ２を介して超音波接合される（いわゆるＦＣＢ接合（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ））。

【0024】

図１において水晶振動片３は、屈曲振動を行なう音叉型の水晶振動片である。水晶振動片３は図３に示すように、基部３１と、基部３１の一端側３１０から一方向に伸長する一対の振動腕３０，３０と、基部３１の他端側３１１から基部の幅方向（振動腕の伸長方向と略直交する方向）に突出する突出部３２とを備えている。振動腕３０はさらに、腕部３０１（３０１ａ、３０１ｂ）とテーパー部３０３と幅広部３０２（３０２ａ、３０２ｂ）とから構成されている。テーパー部３０３は腕部３０１の終端側から離間する方向に連続的に拡幅する部位である。幅広部３０２はテーパー部３０３の終端側につながっており、腕部３０１の幅よりも幅広に形成されている。

【0025】

水晶振動片３は１枚の水晶ウエハから多数個の音叉型水晶振動片が一括で成形されている。具体的に水晶振動片の外形は、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストまたは金属膜をマスクとしてウエットエッチング法によって一括的に成形されている。なお水晶振動片３の最大長さ寸法は、幅広部３０２の先端部から基部の他端側３１１までの寸法であり、本実施形態では１．２ｍｍとなっている。一方、水晶振動片３の最大幅寸法は、基部の幅方向に最も幅広となる領域の端縁から、突出部３２の先端までの寸法までの寸法であり、本実施形態では０．３８ｍｍとなっている。

【0026】

一対の腕部３０１ａ，３０１ｂの表裏主面には、平面視略長方形の一条の溝Ｇが形成されている。この溝Ｇ（Ｇ１〜Ｇ４）は、図４に示すように腕部３０１の表裏で互いに対向するように形成されている。このような溝を形成することによって水晶振動片の直列抵抗値を低下させることができる。なお本実施形態では、平面視略長方形の溝Ｇ（Ｇ１〜Ｇ４）は、基部の一端側３１０まで及ばない長さで、かつテーパー部３０３との接続点まで及ばない長さで腕部３０１の表裏主面に形成されている。

【0027】

図１乃至３では記載を省略しているが、基部３１と一対の振動腕３０，３０と突出部３２には所定形状の各種電極（金属膜）が、真空蒸着法とフォトリソグラフィ技術を用いてパターン形成されている。これを具体的に図４乃至５を用いて説明する。前記各種電極のうち、一対の腕部３０１ａ，３０１ｂの各々の外周面に形成されている電極は水晶振動片を駆動させるための励振電極となっている（図４参照）。つまり、腕部３０１ａ（３０２ｂ）の対向する２つの主面に設けられた一対の主面電極Ｅ１，Ｅ２（Ｅ５，Ｅ６）と、腕部３０１ａ（３０２ｂ）の対向する２つの側面に設けられた一対の側面電極Ｅ７，Ｅ８（Ｅ３，Ｅ４）とが励振電極となっている。そして第１の励振電極は、腕部３０１ａの主面電極Ｅ１，Ｅ２と、腕部３０１ｂの側面電極Ｅ３，Ｅ４とで構成され、それぞれが接続されている。同様に、第２の励振電極は、腕部３０１ｂの主面電極Ｅ５，Ｅ６と、腕部３０１ａの側面電極Ｅ７，Ｅ８とで構成され、それぞれが接続されている。第１の励振電極と第２の励振電極とは異極となっておりこのような構成の電極に電界を与えることにより一対の振動腕が屈曲振動する。なお主面電極Ｅ１，Ｅ２（Ｅ５，Ｅ６）は、溝Ｇ１〜Ｇ４の内周面にも及んで形成されている。

【0028】

前記第１の励振電極と第２の励振電極は、クロムを下地層とし、当該下地層の上層の金層が積層された構成となっており、フォトリソグラフィ技術によって形成されている。前記第１の励振電極と第２の励振電極は、基部の側面および基部に設けられた図示しないスルーホールを介して基部３１および突出部３２の表裏面に導出されている。

【0029】

図５に示すように、幅広部３０２ａ，３０２ｂを構成する外周面（表裏で対向する２つの主面と、内側面と外側面で対向する２つの側面）の全周には、腕部３０１ａ，３０１ｂの側面電極Ｅ３とＥ４、側面電極Ｅ７とＥ８とを相互に共通接続する金属膜３１２が形成されている（図５では幅広部３０２ａのみを表示し、幅広部３０２ｂの表示は省略）。つまり、幅広部３０２には異極の電極が形成されていない。なお本実施形態では、金属膜３１２はクロムからなる下地層、その上に金層が積層された膜構成となっている。

【0030】

幅広部３０２の外周に形成された金属膜３１２のうち、幅広部の表裏主面上に対応する領域には、周波数調整用の銀等からなる錘（金属膜）Ｗが蒸着法によって形成されている（図５）。音叉型水晶振動片の周波数の微調整は、この錘の質量をイオンビーム等の照射によって削減することによって行なわれる。なお図３では説明の便宜上、溝Ｇ１，Ｇ３に形成された励振電極（主面電極Ｅ１，Ｅ５）と周波数調整用錘Ｗのみを表示している。

【0031】

音叉型の水晶振動片は、前記第１の励振電極と前記第２の励振電極振動に電界を与えることによって振動腕が屈曲振動する。したがって、音叉型の水晶振動片において屈曲振動の振動源となる部位は、一対の振動腕のうち励振電極Ｅ１〜Ｅ８が形成された領域となる。以下、屈曲振動の振動源となる当該領域のことを振動部と称する。なお本実施形態では振動部は平面視では振動腕の伸長方向を長手方向とする略長方形となっており、前記長手方向の範囲を図３において符号Ｌで表記している。

【0032】

水晶振動片３の基部３１の他端側３１１と突出部３２の各々には、外部と導電接合される接続電極（図示省略）が形成されている。これらの接続電極はクロムの下地層の上層に金が積層された構成であり、振動腕の励振電極Ｅ１〜Ｅ８の形成と同時に形成される。そして前記接続電極の上には、電解めっき法によって金属製のバンプＢ１（Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ）が形成され、容器２の段部８の振動片搭載電極１０ａ，１０ｂとＦＣＢ接合される（図２乃至３参照）。

【0033】

以上のように、凹部９の内底面２１０にはＩＣ４が搭載される。そして段部８の上面８００に設けられた振動片搭載電極１０ａ，１０ｂには水晶振動片３の接続電極がバンプを介して導電接合される。これにより、ＩＣ４の上方に一対の振動腕３０，３０の一部が位置することになる。具体的には図３に示すように、水晶振動片３とＩＣ４の容器２への搭載後における平面視の相対位置関係は、周波数調整部３０２の全体と、振動部のうち周波数調整部３０２に近い側にある一部の領域とが、ＩＣ４と重畳した状態となっている。

【0034】

上記構成によれば、安定した周波数調整を行うことができる。これは、周波数調整部３０２の全体が平面視でＩＣと重畳することによって、エネルギビームが照射される領域に、容器の内底面２１０のＩＣ搭載用の電極パターンが位置しないようにすることができるためである。つまり、周波数調整部３０２以外にエネルギビームが照射される領域をＩＣ４の上面のみとすることによって、容器の内底面２１０に露出したＩＣ搭載用の電極パターンからの金属屑の発生を防止することができる。これにより、トリミングされた電極パターンの金属屑の水晶振動片３への付着を防止し、安定した周波数の調整を行うことができる。また飛散した金属屑の電極パターン間への付着による絶縁不良も防止することができる。

【0035】

また上記構成によれば、周波数調整部３０２の全体と、前記振動部の周波数調整部３０２に近い側にある一部の領域とが、平面視でＩＣ４と重畳しているため、ＲＯＭアクセス時のＩＣの発熱による水晶振動片３の周波数変化を抑制することができる。一対の振動腕３０１ａ，３０１ｂの屈曲振動の振動源となる「振動部」は熱による周波数変化の影響を受けやすい領域であるが、本発明では振動部のうち、周波数調整部に近い側にある一部の領域だけがＩＣと平面視で重畳している。これにより、熱源となるＩＣ４からの熱の水晶振動片３への伝導を抑制することができ、ＲＯＭアクセス時のＩＣからの発熱による水晶振動片３の周波数変化を抑制することができる。これによって、より高精度な温度補償を行なうことができる。

【0036】

本実施形態では、振動部とＩＣとが平面視で重畳する領域の長さ方向の寸法Ｒは約０．１９３ｍｍとなっており、振動部の振動腕の伸長方向における長さＬは約０．７１ｍｍとなっている。振動部がＩＣと平面視で重畳する長さＲは、一対の振動腕３０１ａ，３０１ｂの伸長方向において、振動部の振動腕の伸長方向における長さＬに対して約２７％以下が好適である。

【0037】

本実施形態では、水晶振動片３の振動部の下面からＩＣ４の上面４００までの鉛直方向における隙間（図６における符号ｄ）は、０．０５ｍｍ以上（０．１２ｍｍ以下）となっている。前記隙間「ｄ」が０．０５ｍｍ以下の場合、水晶振動片の振動部とＩＣとが近接し過ぎてしまい、ＲＯＭアクセス時のＩＣからの熱が水晶振動片へ伝導しやすくなる。これにより、水晶振動片の周波数が不安定な状態となりやすい。また記隙間「ｄ」が０．０５ｍｍ以下の場合、水晶振動片と振動片搭載電極との接合ばらつき等により、水晶発振器が外部衝撃等を受けることで水晶振動片とＩＣとが接触する危険性が高まる。したがって隙間「ｄ」は０．０５ｍｍ以上確保することが望ましい。

【0038】

本実施形態では振動部がＩＣとが平面視で重畳する領域の長さ方向の寸法Ｒが、一対の振動腕３０１ａ，３０１ｂの伸長方向において、振動部の振動腕の伸長方向における長さＬに対して約２７％以下となっているが、当該比率が２７％以上であってもよい。例えば、前記比率が２７％以上でかつ５０％以下の場合は、振動部とＩＣとが平面視で重畳する領域が前記比率が２７％以下のときよりも増大するため、振動部とＩＣとの隙間をできるだけ大きく設定することによってＲＯＭアクセス時のＩＣからの発熱による水晶振動片の周波数変化を抑制することができる。

【0039】

本実施形態ではセラミックシートの積層体である容器の例として４層構成を例に挙げたが、容器は４層以下、あるいは４層以上で構成されていてもよい。また、本実施形態では水晶振動片と容器の振動片搭載電極との電気機械的な接合を、導電性のバンプを介して行なっているが、導電性のバンプの代わりに導電性接着剤を用いてもよい。また本実施形態では水晶振動片３は、基部と一対の振動腕と突出部とを有する形状の音叉型水晶振動片となっているが、基部と一対の振動腕のみを有し突出部を有さない形状であってもよい。また本実施形態では突出部は基部から一方向のみに突出した形状となっているが、基部の他端側から互いに遠ざかる方向に突出した形状であってもよい。あるいは、基部の他端側から互いに遠ざかる方向に突出した後、振動腕の伸長方向に平行に伸長するように屈曲した形状であってもよい。

【0040】

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0041】

圧電発振器の量産に適用できる。

【符号の説明】

【0042】

１ 水晶発振器
２ 容器
３ 水晶振動片
４ 集積回路素子
５ 蓋
６ 金属製リング
７ 封止材
８ 段部
９ 凹部
１０ 振動片搭載電極
３０１ 腕部
３０２ 周波数調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】