ホーム > 特許ランキング > 日本電波工業株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023005425
(43)【公開日】2023-01-18
(54)【発明の名称】水晶デバイス
(51)【国際特許分類】
H03H 9/05 20060101AFI20230111BHJP
G01P 15/09 20060101ALI20230111BHJP
【ＦＩ】
H03H9/05
G01P15/09 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021107316
(22)【出願日】2021-06-29
(71)【出願人】
【識別番号】000232483
【氏名又は名称】日本電波工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100093104
【弁理士】
【氏名又は名称】船津 暢宏
(72)【発明者】
【氏名】阿部 朋仁
【テーマコード（参考）】
5J108
【Ｆターム（参考）】
5J108AA01
5J108BB02
5J108CC04
5J108DD02
5J108EE03
5J108EE07
5J108EE18
5J108GG16
5J108HH05
(57)【要約】
【課題】 バラつきが小さく、良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを提供する。
【解決手段】 パッケージ１０内に設けられた台座１１に、水晶片２０が接着剤によって４点で接着される水晶デバイスであって、水晶片２０の両短辺の中点を結ぶ中心線ｍと、前記水晶片の中心Ｑと各接着点とを結ぶ直線とが、それぞれ２２°以上３０°以下の角度θで交わるようにしたことで、応力の影響を低減する水晶デバイスとしている。
【選択図】 図１
【解決手段】 パッケージ１０内に設けられた台座１１に、水晶片２０が接着剤によって４点で接着される水晶デバイスであって、水晶片２０の両短辺の中点を結ぶ中心線ｍと、前記水晶片の中心Ｑと各接着点とを結ぶ直線とが、それぞれ２２°以上３０°以下の角度θで交わるようにしたことで、応力の影響を低減する水晶デバイスとしている。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パッケージ内に設けられた台座に、水晶片が４点で接着される水晶デバイスであって、
前記水晶片の両短辺の中点を結ぶ中心線と、前記中心線の中央の点と前記各接着点とを結ぶ直線とが成す角度が、それぞれ２２°以上３０°以下であることを特徴とする水晶デバイス。
前記水晶片の両短辺の中点を結ぶ中心線と、前記中心線の中央の点と前記各接着点とを結ぶ直線とが成す角度が、それぞれ２２°以上３０°以下であることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項2】
中心線と、前記中心線の中央の点と各接着点とを結ぶ直線とが成す角度が、それぞれ２５°以上２８°以下であることを特徴とする請求項１記載の水晶デバイス。
【請求項3】
請求項１又は２記載の水晶デバイスを備えたことを特徴とする水晶振動子。
【請求項4】
発振周波数を増幅する発振回路と、請求項１又は２記載の水晶デバイスとを備えたことを特徴とする水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水晶デバイスに係り、特にバラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
［先行技術の説明］
セラミックパッケージに水晶片を実装した水晶デバイスには、パッケージに固定された台座の上に水晶片を搭載した台座付き水晶デバイスがある。
台座付き水晶デバイスでは、水晶片と台座とを接着剤を用いて４点で接着固定するものがあった。
セラミックパッケージに水晶片を実装した水晶デバイスには、パッケージに固定された台座の上に水晶片を搭載した台座付き水晶デバイスがある。
台座付き水晶デバイスでは、水晶片と台座とを接着剤を用いて４点で接着固定するものがあった。
【0003】
このような水晶デバイスでは、接着点数が多いため、製造工程におけるバラつきが出やすく、接着位置・接着寸法が特性を決定する重要な要因となっている。
具体的には、水晶片の中心から見た接着点の角度のバラつきが、加速度感度に大きな影響を与えている。
具体的には、水晶片の中心から見た接着点の角度のバラつきが、加速度感度に大きな影響を与えている。
【0004】
［水晶振動子輪郭への応力による影響：図１０］
図１０は、水晶振動子輪郭に対する応力の影響を示す説明図である。
図１０に示すように、理論上は、Ｘ軸からの回転角に応じた応力の影響を見ると、Ｚ′軸方向から約３０°の位置（Ｘ軸からの回転角６０°及び１２０°の位置）に応力感度が零となる点が存在することが知られている。
ここで、Ｘ′軸は、水晶結晶のＸ軸を回転軸として、Ｚ軸を３５度１５分回転させたものであり、ＡＴカットの水晶片の短辺方向に相当する。
図１０は、水晶振動子輪郭に対する応力の影響を示す説明図である。
図１０に示すように、理論上は、Ｘ軸からの回転角に応じた応力の影響を見ると、Ｚ′軸方向から約３０°の位置（Ｘ軸からの回転角６０°及び１２０°の位置）に応力感度が零となる点が存在することが知られている。
ここで、Ｘ′軸は、水晶結晶のＸ軸を回転軸として、Ｚ軸を３５度１５分回転させたものであり、ＡＴカットの水晶片の短辺方向に相当する。
【0005】
［関連技術］
尚、台座付き水晶デバイスに関する従来技術としては、特開２０１９－０５７８７１号公報「水晶デバイス」（特許文献１）がある。
特許文献１には、台座を用いて、特性向上及びコスト低減を図りやすい構造とした水晶デバイスが記載されている。
尚、台座付き水晶デバイスに関する従来技術としては、特開２０１９－０５７８７１号公報「水晶デバイス」（特許文献１）がある。
特許文献１には、台座を用いて、特性向上及びコスト低減を図りやすい構造とした水晶デバイスが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１９－０５７８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述したように、従来の台座付き水晶デバイスでは、台座と水晶片との接着点が４点と多いため、水晶片の中心から見た接着点の角度にバラつきが生じやすく、加速度感度の特性が劣化したり、特性のバラつきが大きくなってしまうという問題点があった。
【0008】
尚、特許文献１には、水晶片が台座に４点で接着され、水晶片の両短辺の中点を通る中心線と、中心線の中点と各接着点とを結ぶ直線とが２２°以上３０°以下の角度で交わる水晶デバイスは記載されていない。
【0009】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、パッケージ内に設けられた台座に、水晶片が４点で接着される水晶デバイスであって、水晶片の両短辺の中点を結ぶ中心線と、中心線の中央の点と各接着点とを結ぶ直線とが成す角度が、それぞれ２２°以上３０°以下であることを特徴としている。
【0011】
また、本発明は、上記水晶デバイスにおいて、中心線と、中心線の中央の点と各接着点とを結ぶ直線とが成す角度が、それぞれ２５°以上２８°以下であることを特徴としている。
【0012】
また、本発明は、水晶振動子において、上記水晶デバイスを備えたことを特徴としている。
【0013】
また、本発明は、水晶発振器において、発振周波数を増幅する発振回路と、上記水晶デバイスを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、パッケージ内に設けられた台座に、水晶片が４点で接着される水晶デバイスであって、水晶片の両短辺の中点を結ぶ中心線と、中心線の中央の点と各接着点とを結ぶ直線とが成す角度が、それぞれ２２°以上３０°以下である水晶デバイスとしているので、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本水晶デバイス（１）の構成を示す平面図である。
【図2】本水晶デバイス（２）の構成を示す平面図である。
【図3】本水晶デバイス（３）の構成を示す平面図である。
【図4】本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度の測定結果を示す説明図である。
【図5】加速度感度のバラつきを示す説明図である。
【図6】水晶片の辺比による加速度感度への影響を示す説明図である。
【図7】本水晶デバイスの周波数温度特性の測定結果を示す説明図である。
【図8】２５℃におけるヒステリシス分布を示す説明図である。
【図9】２５℃における温度特性のヒステリシスの平均値を示す説明図である。
【図10】水晶振動子輪郭への応力による影響を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る水晶デバイス（本水晶デバイス）は、パッケージ内に水晶片が搭載される台座を備え、水晶片が台座に４点で接着され、水晶片の両短辺の中点を通る中心線と、中心と各接着点とを結ぶ直線とが２２°以上３０°以下の角度で交わるものであり、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを実現することができるものである。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る水晶デバイス（本水晶デバイス）は、パッケージ内に水晶片が搭載される台座を備え、水晶片が台座に４点で接着され、水晶片の両短辺の中点を通る中心線と、中心と各接着点とを結ぶ直線とが２２°以上３０°以下の角度で交わるものであり、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを実現することができるものである。
【0017】
［本水晶デバイスの構成：図１～図３］
本水晶デバイスは、水晶片と台座との接着位置、特に中心線に対して水晶片の中心から見た接着点の角度を２２°～３０°の範囲とすることで、加速度感度特性を良好にし、バラつきを抑えるものである。
本水晶デバイスは、水晶片と台座との接着位置、特に中心線に対して水晶片の中心から見た接着点の角度を２２°～３０°の範囲とすることで、加速度感度特性を良好にし、バラつきを抑えるものである。
【0018】
図１は、本水晶デバイス（１）の構成を示す平面図、図２は、本水晶デバイス（２）の構成を示す平面図、図３は、本水晶デバイス（３）の構成を示す平面図である。
本水晶デバイス（１）～（３）は、同型の製品を用いた水晶デバイスで接着位置を変えたものである。具体的には、水晶片の中心Ｑと接着点とを結ぶ線と、水晶片の短辺を２分する線分である中心線ｍが交わる角度（接着角度θ）を３種類に変えて本水晶デバイス（１）～（３）としている。
本水晶デバイス（１）～（３）は、基本的な構成は同じであるため、本水晶デバイス（１）を例として、本水晶デバイスの構成を図１を用いて説明する。
本水晶デバイス（１）～（３）は、同型の製品を用いた水晶デバイスで接着位置を変えたものである。具体的には、水晶片の中心Ｑと接着点とを結ぶ線と、水晶片の短辺を２分する線分である中心線ｍが交わる角度（接着角度θ）を３種類に変えて本水晶デバイス（１）～（３）としている。
本水晶デバイス（１）～（３）は、基本的な構成は同じであるため、本水晶デバイス（１）を例として、本水晶デバイスの構成を図１を用いて説明する。
【0019】
図１に示すように、本水晶デバイスは、凹部を備え、凹部に台座１１が形成されたパッケージ１０と、台座１１の上に搭載された水晶片２０とを備え、水晶片２０は接着剤３０によって台座１１に固定されている。
つまり、水晶片２０は４点で台座１１に接着されている。
つまり、水晶片２０は４点で台座１１に接着されている。
【0020】
パッケージ１０は、セラミック等の絶縁材料が積層された構成であり、水晶片２０を収納する凹部を備える。
ここで、本水晶デバイスのパッケージサイズは、３．２mm×２．５mm、水晶片２０のサイズは、短辺が１．４mm、長辺が２．１mmである。
ここで、本水晶デバイスのパッケージサイズは、３．２mm×２．５mm、水晶片２０のサイズは、短辺が１．４mm、長辺が２．１mmである。
【0021】
台座１１は、矩形の水晶版を切り出し、一部に凹部を形成した形状ないし凹部を持たない平板形状であり、上面に水晶片２０が搭載される。また、台座１１の四隅には金から成る電極パターン１１ａ～１１ｄが形成されている。
接着剤３０は、導電性接着剤又は非導電性接着剤であり、水晶片２０を台座１１上の電極パターン１１ａ～１１ｄに固定する。
接着剤３０は、導電性接着剤又は非導電性接着剤であり、水晶片２０を台座１１上の電極パターン１１ａ～１１ｄに固定する。
【0022】
水晶片２０は、略矩形形状であり、表面に励振電極２１ａが形成され、裏面に励振電極２１ｂが形成されている。
表面の励振電極２１ａの引き出し部２２ａは、図１の左側の短辺方向に引き出されている。
裏面の励振電極２１ｂは図１では見えていないが、引き出し部２２ｂが左側の短辺方向に引き出されている。
表面の励振電極２１ａの引き出し部２２ａは、図１の左側の短辺方向に引き出されている。
裏面の励振電極２１ｂは図１では見えていないが、引き出し部２２ｂが左側の短辺方向に引き出されている。
【0023】
水晶片２０は、左側の短辺に近い部分で２か所、右側の短辺に近い部分で２か所が接着剤３０によって台座１１に固定されている。
具体的には、水晶片２０の左側の短辺は、台座１１の電極パターン１１ａ，１１ｂに固定され、右側の短辺は、電極パターン１１ｃ，１１ｄに固定されている。
尚、電極パターン１１ａ，１１ｂは、水晶片２０に形成された励振電極２１ａ，２１ｂの引き出し部２２ａ，２２ｂと導電性接着剤により接続され、更にパッケージ１０に形成された配線パターンを介して発振用のＩＣに接続される。
水晶片２０と電極パターン１１ｃ、１１ｄとの接続は、導電性接着剤でも非導電性接着剤でもよい。
具体的には、水晶片２０の左側の短辺は、台座１１の電極パターン１１ａ，１１ｂに固定され、右側の短辺は、電極パターン１１ｃ，１１ｄに固定されている。
尚、電極パターン１１ａ，１１ｂは、水晶片２０に形成された励振電極２１ａ，２１ｂの引き出し部２２ａ，２２ｂと導電性接着剤により接続され、更にパッケージ１０に形成された配線パターンを介して発振用のＩＣに接続される。
水晶片２０と電極パターン１１ｃ、１１ｄとの接続は、導電性接着剤でも非導電性接着剤でもよい。
【0024】
本水晶デバイス（１）～（３）の作成では、台座１１と水晶片２０との接着角度θを調整するため、測定しやすい接着点距離Ｐの値を変化させて作成した。
図１に示すように、本水晶デバイス（１）では、接着点距離Ｐを１０５０μｍとした。
本水晶デバイス（１）～（３）に使用した製品では、接着点距離Ｐが１０５０μｍの水晶デバイス（１）場合、水晶片２０の中心Ｑと各接着点とを結ぶ線が中心線ｍ（水晶片２０の両短辺の中点を通る線分）と交わる接着角度θの平均は２８．１°であった。
尚、中心Ｑは、中心線の中点となっている。
図１に示すように、本水晶デバイス（１）では、接着点距離Ｐを１０５０μｍとした。
本水晶デバイス（１）～（３）に使用した製品では、接着点距離Ｐが１０５０μｍの水晶デバイス（１）場合、水晶片２０の中心Ｑと各接着点とを結ぶ線が中心線ｍ（水晶片２０の両短辺の中点を通る線分）と交わる接着角度θの平均は２８．１°であった。
尚、中心Ｑは、中心線の中点となっている。
【0025】
本水晶デバイス（２）は、図１に示した本水晶デバイス（１）と同型の製品を用いて、台座１１に水晶片２０を接着する際の接着位置を変更したものである。
具体的には、本水晶デバイス（２）では、接着点距離Ｐを９６０μｍとし、４つの接着角度θの平均は２６．９°であった。
具体的には、本水晶デバイス（２）では、接着点距離Ｐを９６０μｍとし、４つの接着角度θの平均は２６．９°であった。
【0026】
同様に、本水晶デバイス（３）では、図３に示すように、接着点距離Ｐを８５０μｍとし、接着角度θの平均は２４．６°であった。
つまり、接着点距離Ｐの長さは本水晶デバイス（１）＞本水晶デバイス（２）＞本水晶デバイス（３）であり、接着角度θの大きさも同じ順となっている。
つまり、接着点距離Ｐの長さは本水晶デバイス（１）＞本水晶デバイス（２）＞本水晶デバイス（３）であり、接着角度θの大きさも同じ順となっている。
【0027】
［加速度感度測定結果：図４］
これらの３つの水晶デバイスについて、加速度感度の測定を行った結果を図４に示す。図４は、本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度の測定結果を示す説明図であり、図４（１）は本水晶デバイス（１）の測定結果、図４（２）は本水晶デバイス（２）の測定結果、図４（３）は本水晶デバイス（３）の測定結果を示すものである。
図４において、０．１（ppb/G）の線は基準となる加速度感度を示す基準線である。
また、図４（１）では、本水晶デバイス（１）について１サンプルの測定を行った結果を示しており（Ｓ１１）、図４（２）では本水晶デバイス（２）について、図４（３）では、本水晶デバイス（３）について、それぞれ２サンプルの測定を行った結果を示している（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３３）。
これらの３つの水晶デバイスについて、加速度感度の測定を行った結果を図４に示す。図４は、本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度の測定結果を示す説明図であり、図４（１）は本水晶デバイス（１）の測定結果、図４（２）は本水晶デバイス（２）の測定結果、図４（３）は本水晶デバイス（３）の測定結果を示すものである。
図４において、０．１（ppb/G）の線は基準となる加速度感度を示す基準線である。
また、図４（１）では、本水晶デバイス（１）について１サンプルの測定を行った結果を示しており（Ｓ１１）、図４（２）では本水晶デバイス（２）について、図４（３）では、本水晶デバイス（３）について、それぞれ２サンプルの測定を行った結果を示している（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３３）。
【0028】
図４に示すように、本水晶デバイス（１）、（２）、（３）ではいずれも良好な加速度感度となっている。
図４（１）（２）（３）を比較すると、接着角度θが小さくなるにしたがって加速度感度が小さく良好となっている。接着角度θが最も小さい本水晶デバイス（３）では、特に良好な特性が得られている。
図４（１）（２）（３）を比較すると、接着角度θが小さくなるにしたがって加速度感度が小さく良好となっている。接着角度θが最も小さい本水晶デバイス（３）では、特に良好な特性が得られている。
【0029】
［加速度感度のバラつき：図５］
次に、本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度のバラつきについて、図５を用いて説明する。図５は、加速度感度のバラつきを示す説明図である。
本水晶デバイス（１）～（３）について、サンプル数を増やして発振周波数５００Hzにおける加速度感度の測定を行い、バラつきを検証した。
図５に示すように、本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度のバラつきは、いずれも良好であり、また、バラつきの程度も同程度である。
次に、本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度のバラつきについて、図５を用いて説明する。図５は、加速度感度のバラつきを示す説明図である。
本水晶デバイス（１）～（３）について、サンプル数を増やして発振周波数５００Hzにおける加速度感度の測定を行い、バラつきを検証した。
図５に示すように、本水晶デバイス（１）～（３）の加速度感度のバラつきは、いずれも良好であり、また、バラつきの程度も同程度である。
【0030】
図４、図５より、水晶片２０と台座１１との接着点での平均の接着角度θが２４．６°～２８．１°の範囲とすれば、水晶片２０にかかる応力の影響を抑えて、加速度感度特性を良好にすると共にバラつきも小さくできることが明らかとなったものである。
【0031】
［辺比による影響：図６］
次に、水晶片２０の辺比（Ｚ′方向の長さ（ｗ）／厚み（ｔ））がＺ′方向の加速度感度に与える影響について図６を用いて説明する。図６は、水晶片の辺比による加速度感度への影響を示す説明図である。
ここでは、辺比が３２．９～９８．７の６種類の水晶片２０について、接着角度θに対する加速度感度をシミュレーションにより算出した。対応する加速度感度の算出結果を図６のＲ１～Ｒ６に示す。
次に、水晶片２０の辺比（Ｚ′方向の長さ（ｗ）／厚み（ｔ））がＺ′方向の加速度感度に与える影響について図６を用いて説明する。図６は、水晶片の辺比による加速度感度への影響を示す説明図である。
ここでは、辺比が３２．９～９８．７の６種類の水晶片２０について、接着角度θに対する加速度感度をシミュレーションにより算出した。対応する加速度感度の算出結果を図６のＲ１～Ｒ６に示す。
【0032】
図６のＲ１に示すように、辺比が小さい水晶片２０は、接着角度θによる加速度感度の違いが大きく、辺比が大きくなるほど、接着角度θによる差異は小さくなる。
また、水晶片２０の辺比によって加速度感度特性が最も小さくなる接着角度θが異なることがわかる。
例えば、辺比が３２．９（Ｒ１）の場合には加速度感度特性最も良好となる接着角度θは２７°であるが、辺比が４９．４以上（Ｒ２～Ｒ６）の場合、２６°が最も特性が良い。
また、水晶片２０の辺比によって加速度感度特性が最も小さくなる接着角度θが異なることがわかる。
例えば、辺比が３２．９（Ｒ１）の場合には加速度感度特性最も良好となる接着角度θは２７°であるが、辺比が４９．４以上（Ｒ２～Ｒ６）の場合、２６°が最も特性が良い。
【0033】
サンプルを用いた測定及びシミュレーション結果より、本水晶デバイスのように水晶片２０と台座１１とを接着する接着点と中心とを結ぶ線が、水晶片の中心線と交差する接着角度θを２２°～３０°の範囲とすることで、製品によって様々な辺比の水晶片を用いる場合でも、バラつきが小さく、良好な加速度感度特性が得られるものである。
特に、接着角度θを２５°～２８°とするのが望ましく、最も良好な特性となる効果がある。
特に、接着角度θを２５°～２８°とするのが望ましく、最も良好な特性となる効果がある。
【0034】
［周波数温度特性測定結果：図７］
次に、本水晶デバイスの周波数温度特性の測定結果について図７を用いて説明する。図７は、本水晶デバイスの周波数温度特性の測定結果を示す説明図であり、図７（１）は本水晶デバイス（１）の測定結果、図７（２）は本水晶デバイス（２）の測定結果、図７（３）は本水晶デバイス（３）の測定結果を示すものである。
次に、本水晶デバイスの周波数温度特性の測定結果について図７を用いて説明する。図７は、本水晶デバイスの周波数温度特性の測定結果を示す説明図であり、図７（１）は本水晶デバイス（１）の測定結果、図７（２）は本水晶デバイス（２）の測定結果、図７（３）は本水晶デバイス（３）の測定結果を示すものである。
【0035】
尚、図７では、本水晶デバイス（１）～（３）のそれぞれ約５０個のサンプルについて、温度を－４５℃から１００℃まで上昇させた場合と、１００℃から－４５℃まで下降させた場合の各温度における周波数のずれ（ΔＦ／Ｆ[ppm]）を１つのグラフで示している。
各図において、上下２つのグループの内、下の方のグループが温度を上げていった場合の温度特性、上の方のグループが温度を下げていった場合の温度特性を示す。
各図において、上下２つのグループの内、下の方のグループが温度を上げていった場合の温度特性、上の方のグループが温度を下げていった場合の温度特性を示す。
【0036】
また、図７において実線で示した枠は温度特性の基準範囲であり、上下の曲線間の隔たりが小さいほどヒステリシスが小さいことになる。
図７（１）～（３）を比較すると、接着角度θが小さい本水晶デバイス（３）において、温度特性が良好でヒステリシスも小さいことがわかる。
図７（１）～（３）では、いずれも高温側では上下のグラフが接近しており、特に（３）では上下のグラフが交差している。
図７（１）～（３）を比較すると、接着角度θが小さい本水晶デバイス（３）において、温度特性が良好でヒステリシスも小さいことがわかる。
図７（１）～（３）では、いずれも高温側では上下のグラフが接近しており、特に（３）では上下のグラフが交差している。
【0037】
［２５℃におけるヒステリシス分布：図８］
次に、図７の温度特性測定結果に基づいて、常温（２５℃）におけるヒステリシス分布を算出した。図８は、２５℃におけるヒステリシス分布（サンプル数）を示す説明図であり、図８（１）は本水晶デバイス（１）のヒステリシス分布、（２）は本水晶デバイス（２）のヒステリシス分布、（３）は本水晶デバイス（３）のヒステリシス分布を示す。
図８に示すように、２５℃におけるヒステリシスの分布は、本水晶デバイス（１）＞本水晶デバイス（２）＞本水晶デバイス（３）の順で小さい方にシフトしており、接着角度θが最も小さい本水晶デバイス（３）のヒステリシスが最小となっている。
次に、図７の温度特性測定結果に基づいて、常温（２５℃）におけるヒステリシス分布を算出した。図８は、２５℃におけるヒステリシス分布（サンプル数）を示す説明図であり、図８（１）は本水晶デバイス（１）のヒステリシス分布、（２）は本水晶デバイス（２）のヒステリシス分布、（３）は本水晶デバイス（３）のヒステリシス分布を示す。
図８に示すように、２５℃におけるヒステリシスの分布は、本水晶デバイス（１）＞本水晶デバイス（２）＞本水晶デバイス（３）の順で小さい方にシフトしており、接着角度θが最も小さい本水晶デバイス（３）のヒステリシスが最小となっている。
【0038】
［２５℃におけるヒステリシス（平均値）：図９］
図８のヒステリシス分布に基づいて、３種類の本水晶デバイス（１）～（３）の温度特性のヒステリシスの２５℃における平均値を算出した。
図９は、２５℃における温度特性のヒステリシスの平均値を示す説明図である。尚、図９の横軸は、接着点距離Ｐを示しており、１１００μｍは本水晶デバイス（１）、９６０μｍは本水晶デバイス（２）、８５０μｍは本水晶デバイス（３）に相当している。
図８のヒステリシス分布に基づいて、３種類の本水晶デバイス（１）～（３）の温度特性のヒステリシスの２５℃における平均値を算出した。
図９は、２５℃における温度特性のヒステリシスの平均値を示す説明図である。尚、図９の横軸は、接着点距離Ｐを示しており、１１００μｍは本水晶デバイス（１）、９６０μｍは本水晶デバイス（２）、８５０μｍは本水晶デバイス（３）に相当している。
【0039】
図９に示すように、２５℃において、本水晶デバイス（１）～（３）はいずれも良好なヒステリシスとなっているが、接着点距離Ｐ（接着角度θ）が小さくなるにつれて、より良好な特性が得られている。
図７～図９に示した測定結果から、水晶片２０と台座１１とを接着する接着点と、中心線の中点とを結ぶ線が、中心線と交わる接着角度θを２２°～３０°の範囲とした本水晶デバイスでは、良好な周波数温度特性が得られ、特に、θを２５°程度とすると、常温（２５℃）でのヒステリシスを一層向上させることができる効果がある。
図７～図９に示した測定結果から、水晶片２０と台座１１とを接着する接着点と、中心線の中点とを結ぶ線が、中心線と交わる接着角度θを２２°～３０°の範囲とした本水晶デバイスでは、良好な周波数温度特性が得られ、特に、θを２５°程度とすると、常温（２５℃）でのヒステリシスを一層向上させることができる効果がある。
【0040】
［製品への応用］
尚、本実施の形態では、水晶振動子を例として説明したが、パッケージ凹部内の台座の下側にＩＣを設けた発振器や、Ｈ型パッケージの２つの凹部の一方に水晶片２０を搭載し、他方にＩＣを設けた発振器にも適用可能である。
例えば、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator;温度補償水晶発振器）、ＩＣＸＯ（クロック用水晶発振器）、ＳＰＸＯ（Simple Packaged Crystal Oscillator；パッケージ水晶発振器）、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator；電圧制御水晶発振器）に適用できるものである。
尚、本実施の形態では、水晶振動子を例として説明したが、パッケージ凹部内の台座の下側にＩＣを設けた発振器や、Ｈ型パッケージの２つの凹部の一方に水晶片２０を搭載し、他方にＩＣを設けた発振器にも適用可能である。
例えば、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator;温度補償水晶発振器）、ＩＣＸＯ（クロック用水晶発振器）、ＳＰＸＯ（Simple Packaged Crystal Oscillator；パッケージ水晶発振器）、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator；電圧制御水晶発振器）に適用できるものである。
【0041】
尚、製品を製造する際には、予め使用する水晶片２０の辺比に応じて、最適な接着角度θを計算により（又は実験的に）求めておき、実際の水晶片２０の寸法や台座１１の位置に応じて、当該最適な接着角度となる接着点距離Ｐを設定しておくとよい。
最適な接着点間距離Ｐを設定しておくことで、角度測定をしなくても、寸法測定のみで、容易に接着角度を所望の範囲内とすることができるものである。
最適な接着点間距離Ｐを設定しておくことで、角度測定をしなくても、寸法測定のみで、容易に接着角度を所望の範囲内とすることができるものである。
【0042】
［実施の形態の効果］
本水晶デバイスによれば、パッケージ１０内に水晶片２０が搭載される台座１１を備え、水晶片２０が台座１１に４点で接着され、水晶片２０の両短辺の中点を結ぶ中心線ｍと、水晶片２０の中心Ｑと各接着点とを結ぶ直線とが２２°以上３０°以下の角度で交わるようにしているので、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを実現することができる効果がある。
本水晶デバイスによれば、パッケージ１０内に水晶片２０が搭載される台座１１を備え、水晶片２０が台座１１に４点で接着され、水晶片２０の両短辺の中点を結ぶ中心線ｍと、水晶片２０の中心Ｑと各接着点とを結ぶ直線とが２２°以上３０°以下の角度で交わるようにしているので、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスを実現することができる効果がある。
【0043】
また、本水晶振動子によれば、水晶片２０の両短辺の中点を結ぶ中心線ｍと、水晶片２０の中心Ｑと各接着点とを結ぶ直線とが２２°以上２５°以下の角度で交わるものとすることで、加速度感度特性に加えて、周波数温度特性及びヒステリシスを良好にすることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明は、バラつきが小さく良好な加速度感度特性を備えた水晶デバイスに適している。
【符号の説明】
【0045】
１０…パッケージ、 １１…台座、 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…電極パターン、 ２０…水晶片、 ２１ａ，２１ｂ…励振電極、 ２２ａ、２２ｂ…引き出し部、 ３０…接着剤、 ｍ…中心線、 Ｑ…水晶片の中心、 θ…接着角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
