特開 2025-11598 積層型圧電振動子、圧電振動デバイス、および恒温槽型圧電発振器

(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】P2025011598

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】積層型圧電振動子、圧電振動デバイス、および恒温槽型圧電発振器

(51)【国際特許分類】

   H03B 5/32 20060101AFI20250117BHJP

   H03H 9/02 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

H03B5/32 H

H03H9/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023113799

(22)【出願日】2023-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000149734

【氏名又は名称】株式会社大真空

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】森脇 徹

(72)【発明者】

【氏名】寺田 直人

【テーマコード（参考）】

5J079

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J079AA04

5J079BA02

5J079BA43

5J079BA47

5J079CA04

5J079CA12

5J079HA02

5J079HA07

5J079HA25

5J108AA04

5J108BB02

5J108CC04

5J108CC11

5J108DD02

5J108EE03

5J108EE07

5J108FF09

5J108GG03

5J108GG14

5J108HH06

(57)【要約】

【課題】ＯＣＸＯにおける伝熱性の向上を図ることが可能な積層型圧電振動子を提供する。
【解決手段】水晶振動板１０と、第１封止部材２０と、第２封止部材３０とを有する積層型圧電振動子であって、発振用ＩＣ５２と接合材により接合される第１封止部材２０の第３端子２３が、無電極域Ｒ２１と電極域Ｒ２２とを有する。ヒータ用ＩＣ５１と接合材により接合される第２封止部材３０の外部端子３２が、無電極域Ｒ３１と電極域Ｒ３２とを有する。第３端子２３および外部端子３２の電極域Ｒ２２，Ｒ３２とシールパス４１，４２とが、外枠部１２で重畳している。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外枠部と、保持部と、励振電極が形成された振動部とが一体的に構成された圧電振動板と、
前記振動部の上面側を覆う第１封止部材と、
前記振動部の下面側を覆う第２封止部材とを有する積層型圧電振動子であって、
前記第１封止部材の外表面または前記第２封止部材の外表面には、加熱外部部材と接合材により接合され、無電極域および電極域を有する伝熱電極が形成され、
前記第１封止部材と前記圧電振動板との間には、環状の第１の封止用電極が形成され、
前記第２封止部材と前記圧電振動板との間には、環状の第２の封止用電極が形成され、
前記伝熱電極の前記電極域と前記第１の封止用電極と前記第２の封止用電極とが、前記外枠部で重畳していることを特徴とする積層型圧電振動子。

【請求項2】

請求項１に記載の積層型圧電振動子であって、
前記伝熱電極の前記電極域と前記第１の封止用電極と前記第２の封止用電極とが、前記外枠部で環状に重畳していることを特徴とする積層型圧電振動子。

【請求項3】

請求項１に記載の積層型圧電振動子を備えた圧電振動デバイスであって、
前記加熱外部部材が、発振用ＩＣまたはヒータ用ＩＣからなり、前記伝熱電極の前記無電極域と前記電極域の両方にまたがった状態で前記積層型圧電振動子の外表面に接合材により接合されていることを特徴とする圧電振動デバイス。

【請求項4】

請求項３に記載の圧電振動デバイスであって、
前記積層型圧電振動子が、前記発振用ＩＣと前記ヒータ用ＩＣとの間に挟まれた状態で積層配置されていることを特徴とする圧電振動デバイス。

【請求項5】

請求項３に記載の圧電振動デバイスを備えた恒温槽型圧電発振器であって、
前記圧電振動デバイスが、断熱用のパッケージの内部に密閉状態で封入され、
コア部が、少なくとも前記発振用ＩＣ、前記積層型圧電振動子、および前記ヒータ用ＩＣを含み、前記積層型圧電振動子の外表面に前記発振用ＩＣまたは前記ヒータ用ＩＣの少なくとも一方が積層された構成になっており、
前記コア部は、基板を介して前記パッケージに搭載され、前記基板と前記パッケージの内底面との間には、空間が設けられていることを特徴とする恒温槽型圧電発振器。

【請求項6】

請求項５に記載の恒温槽型圧電発振器であって、
前記基板は、当該基板の両端部で接合材によって前記パッケージの前記内底面に機械的接合され、
前記コア部は、ワイヤによって前記パッケージに電気的接合されていることを特徴とする恒温槽型圧電発振器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層型圧電振動子、圧電振動デバイス、および恒温槽型圧電発振器に関する。

【背景技術】

【0002】

水晶振動子等の圧電振動子は、固有の周波数温度特性に基づいて、温度に応じて振動周波数が変化する。そこで、圧電振動子の周囲の温度を一定に保つために、恒温槽内に圧電振動子を封入した恒温槽型圧電発振器（Ｏｖｅｎ－Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｘｔａｌ（ｃｒｙｓｔａｌ） Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：以下、「ＯＣＸＯ」とも言う。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載のＯＣＸＯは、発振用ＩＣ、圧電振動子、およびヒータ用ＩＣが積層されたコア部を、可撓性コア基板を介して断熱用のパッケージ内部に支持し、ワイヤボンディングを用いて必要な配線を行っている。このような構成のＯＣＸＯでは、小型化を実現しながらもコア部の断熱効果を高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１８／０９７１３２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したようなＯＣＸＯでは、３層構造（積層型）の圧電振動子が用いられており、圧電振動子の底面に４つの外部端子が設けられた構成になっている。このため、ダイボンディンク時の接合部材による短絡の問題や、加熱外部部材からの伝熱性が悪い等といった問題点があった。

【0006】

本発明は上述したような実情を考慮してなされたもので、ＯＣＸＯにおける伝熱性の向上を図ることが可能な積層型圧電振動子を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような積層型圧電振動子を備えた圧電振動デバイス、およびＯＣＸＯ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】

【0007】

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、外枠部と、保持部と、励振電極が形成された振動部とが一体的に構成された圧電振動板と、前記振動部の上面側を覆う第１封止部材と、前記振動部の下面側を覆う第２封止部材とを有する積層型圧電振動子であって、前記第１封止部材の外表面または前記第２封止部材の外表面には、加熱外部部材と接合材により接合され、無電極域および電極域を有する伝熱電極が形成され、前記第１封止部材と前記圧電振動板との間には、環状の第１の封止用電極が形成され、前記第２封止部材と前記圧電振動板との間には、環状の第２の封止用電極が形成され、前記伝熱電極の前記電極域と前記第１の封止用電極と前記第２の封止用電極とが、前記外枠部で重畳していることを特徴とする。

【0008】

上記構成によれば、加熱外部部材と接合された伝熱電極の電極域が、無電極域に比べて効率よく加熱される。伝熱電極の電極域と第１の封止用電極と第２の封止用電極とが、外枠部で重畳しているため、伝熱電極の電極域の熱が、第１の封止用電極および第２の封止用電極を介して外枠部へ伝達され、さらには外枠部から保持部を介して振動部へ伝達される。これにより、加熱外部部材から、外枠部および保持部を経由した振動部への伝熱性を向上させることができる。したがって、ＯＣＸＯにおける伝熱性の向上を図ることが可能な積層型圧電振動子を提供することができる。

【0009】

上記構成において、前記伝熱電極の前記電極域と前記第１の封止用電極と前記第２の封止用電極とが、前記外枠部で環状に重畳していることが好ましい。これにより、伝熱電極の電極域と第１の封止用電極と第２の封止用電極とが、平面視で外枠部と環状に重畳しているので、加熱外部部材から、外枠部および保持部を経由した振動部への伝熱性をさらに向上させることができる。したがって、ＯＣＸＯにおける伝熱性の向上を図ることが可能な積層型圧電振動子を提供することができる。

【0010】

また、本発明は、上記構成の積層型圧電振動子を備えた圧電振動デバイスであって、前記加熱外部部材が、発振用ＩＣまたはヒータ用ＩＣからなり、前記伝熱電極の前記無電極域と前記電極域の両方にまたがった状態で前記積層型圧電振動子の外表面に接合材により接合されていることを特徴とする。これにより、圧電振動デバイスにおいて、接合材による発振用ＩＣまたはヒータ用ＩＣの圧電振動子に対する接合強度が向上する。

【0011】

上記構成において、前記積層型圧電振動子が、前記発振用ＩＣと前記ヒータ用ＩＣとの間に挟まれた状態で積層配置されていることが好ましい。
これにより、発振用ＩＣおよびヒータ用ＩＣによって、積層型圧電振動子の両側から圧電振動板の振動部への伝熱が行われるので、発振用ＩＣおよびヒータ用ＩＣから圧電振動板の振動部への伝熱性をさらに向上させることができる。

【0012】

また、本発明は、上記構成の圧電振動デバイスを備えた恒温槽型圧電発振器であって、前記圧電振動デバイスが、断熱用のパッケージの内部に密閉状態で封入され、コア部が、少なくとも前記発振用ＩＣ、前記積層型圧電振動子、および前記ヒータ用ＩＣを含み、前記積層型圧電振動子の外表面に前記発振用ＩＣおよび前記ヒータ用ＩＣの少なくとも一方が積層された構成になっており、前記コア部は、基板を介して前記パッケージに搭載され、前記基板と前記パッケージの内底面との間には、空間が設けられていることを特徴とする。これにより、空間によって、コア部の断熱性を高めることができ、コア部の温度を維持するために必要なヒータ発熱量をより小さく抑えることができ、消費電力をより低減することができる。

【0013】

上記構成において、前記基板は、当該基板の両端部で接合材によって前記パッケージの前記内底面に機械的接合され、前記コア部は、ワイヤによって前記パッケージに電気的接合されていることが好ましい。これにより、コア部がパッケージに直接機械的に接合されることによって外部へ熱が逃げることを抑制でき、かつコア部から外部への必要な電気的接続が実現できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、加熱外部部材と接合された伝熱電極の電極域が、無電極域に比べて効率よく加熱される。伝熱電極の電極域と第１の封止用電極と第２の封止用電極とが、外枠部で重畳しているため、伝熱電極の電極域の熱が、第１の封止用電極および第２の封止用電極を介して外枠部へ伝達され、さらには外枠部から保持部を介して振動部へ伝達される。これにより、加熱外部部材から、外枠部および保持部を経由した振動部への伝熱性を向上させることができる。したがって、ＯＣＸＯにおける伝熱性の向上を図ることが可能な積層型圧電振動子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かかるＯＣＸＯの概略構成を示す断面図である。

【図2】図１のＯＣＸＯの平面図である。

【図3】図１のＯＣＸＯの底面図である。

【図4】図１のＯＣＸＯのコア部およびコア基板の概略構成を示す断面図である。

【図5】図５のコア部の水晶発振器を模式的に示した概略構成図である。

【図6】本発明の実施形態にかかる水晶振動子の第１封止部材の第１主面側の概略平面図である。

【図7】水晶振動子の第１封止部材の第２主面側の概略平面図である。

【図8】水晶振動子の水晶振動板の第１主面側の概略平面図である。

【図9】水晶振動子の水晶振動板の第２主面側の概略平面図である。

【図10】水晶振動子の第２封止部材の第１主面側の概略平面図である。

【図11】水晶振動子の第２封止部材の第２主面側の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0017】

本実施形態にかかるＯＣＸＯ１は、図１～図３に示すように、セラミック製等で断面形状が略Ｈ型形状のパッケージ（筐体）２の凹部２ａの内部にコア部５が配置され、リッド（蓋）３によって気密封止された構造とされている。図２は、リッド３を取り外した状態のＯＣＸＯ１を示しており、パッケージ２の凹部２ａの内部の構造を示している。

【0018】

詳細には、図１、図２に示すように、ＯＣＸＯ１は、上方が開口された凹部２ａおよび下方が開口された凹部２ｅが形成された断面形状が略Ｈ型形状のパッケージ２を有している。パッケージ２の凹部２ａの内部にコア部５が気密状態で封入されている。凹部２ａを囲う周壁部２ｂの上面には、リッド３が封止材８を介してシーム溶接によって固定されており、凹部２ａの内部が密閉状態（気密状態）になっている。封止材８としては、例えばＡｕ－Ｓｎ合金や、はんだ等の金属系封止材が好適に用いられるが、低融点ガラス等の封止材を用いてもよい。また、これらに限らず、金属リングを用いたシーム封止や金属リングを用いないダイレクトシーム封止、ビーム封止等の手法による封止部材の構成を採用することも可能である（真空度を低下させない上では、シーム封止が好ましい）。凹部２ａの内部空間は、高真空（例えば真空度が１０Ｐａ以下）あるいは低真空の雰囲気、または低圧の窒素やアルゴン等の熱伝導率が低い雰囲気であることが好ましい。

【0019】

図１、図３に示すように、パッケージ２のコア部５の実装部となる主面（凹部２ａが形成された主面）と反対側の他主面に形成される凹部２ｅには、コア部５のヒータ用ＩＣ５２と組み合わせて使用される調整用電子部品として、コンデンサ９等の回路部品が配置されている。凹部２ｅは、凹部２ａとは異なり、リッド３によって封止する必要はない。このように、パッケージ２のコア部５を収容する空間外に回路部品を配置することで、コア部５の小電力での温度制御や、コア部５の温度追従性の向上を図ることができる。また、気密封止された凹部２ａ内部の雰囲気に対して、はんだやフラックス等による事後的なガスの発生をなくすことができる。このため、ガスの悪影響をコア部５に対して与えることがなくなり、電気的特性のさらなる安定化を実現できるうえで望ましい。

【0020】

本実施形態では、３つのコンデンサ９が、パッケージ２における一主面とは反対側の他主面（この場合、凹部２ｅの底面）に搭載されている。コンデンサ９は、パッケージ２の凹部２ｅの底面に形成された搭載パッド９ａに、はんだによって接合される。コンデンサ９の配置領域を図３では一点鎖線にて示している。一対の搭載パッド９ａ，９ａは、パッケージ２の短辺方向に沿って対向して配置されており、３つのコンデンサ９それぞれのパッケージ２の短辺方向の両端部が、搭載パッド９ａ，９ａに接合されるようになっている。パッケージ２の下面には、ＯＣＸＯ１を外部に設けられる外部回路基板（図示省略）にはんだ等を介して電気的に接続するための複数（図３では８つ）の外部接続端子２ｇも形成されている。なお、パッケージ２の他主面に搭載されるコンデンサ９の数は特に限定されるものではなく、コンデンサ９の数は３つ以外であってもよい。また、コンデンサ９以外の回路部品をパッケージ２の他主面に搭載してもよい。また、全ての回路部品の大きさ（体積、表面積）が同一でなくてもよい。

【0021】

図１、図２に示すように、パッケージ２の凹部２ａの周壁部２ｂの内壁面には、複数の接続端子（ワイヤパッド）２ｈの並びに沿った段差部２ｃが形成されている。コア部５は、対向する一対の段差部２ｃ，２ｃ間における凹部２ａの底面（内底面）に、板状の可撓性部材からなるコア基板（可撓性基板）４を介して配置されている。あるいは、段差部２ｃは、凹部２ａの底面の４方を囲むように形成されていてもよい。段差部２ｃの段差面上に形成されたワイヤパッド２ｈは、ワイヤ６ａ，６ｂを介して、コア部５の各構成部材に形成されたワイヤパッドにワイヤボンディングにより接続されている。具体的には、段差部２ｃのワイヤパッド２ｈが、ワイヤ６ａを介して、コア部５の発振用ＩＣ５１に形成されたワイヤパッド（図２参照）に接続されている。段差部２ｃのワイヤパッド２ｈが、ワイヤ６ｂを介して、コア部５のヒータ用ＩＣ５２に形成されたワイヤパッド（図２参照）に接続されている。また、コア部５の水晶振動子５０に形成された第１、第２端子２１，２２（図５参照）が、ワイヤ６ｃを介して発振用ＩＣ５１に形成されたワイヤパッド（図２参照）にワイヤボンディングにより接続されている。

【0022】

コア基板４は、非導電性接着剤（接合材）７により凹部２ａの底面に接合されており、コア基板４の下側の部分には空間（ギャップ）２ｄが形成されている。具体的には、パッケージ２の底面には、所定の間隔を隔てて一対のスペーサ部材２ｆが設けられており、各スペーサ部材２ｆの上に非導電性接着剤７が塗布されている。非導電性接着剤７により、コア基板４が、コア基板４の両端部でパッケージ２の底面に機械的接合されるようになっている。各スペーサ部材２ｆおよび非導電性接着剤７は、コア基板４の短手方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って直線状に設けられている。

【0023】

また、コア基板４をパッケージ２に接合するための接合領域（非導電性接着剤７の塗布領域）は、平面視においてコア基板４の上面におけるコア部５の配置領域と重畳しないように配置されている。コア基板４は、例えばポリイミド等の耐熱性および可撓性を有する樹脂材料からなる。スペーサ部材２ｆは、例えばモリブデン、タングステン等のペースト材（メタライズ材）からなる。非導電性接着剤７としては、例えばポリイミド系接着剤、エポキシ系接着剤等が用いられる。なお、コア基板４を水晶によって形成してもよい。

【0024】

次に、コア部５について、図４を参照して説明する。図４では、コア部５がコア基板４上に搭載された状態を図示している。コア部５は、ＯＣＸＯ１で使用される各種電子部品をパッケージングしたものであり、発振用ＩＣ５１、水晶振動子（圧電振動子）５０、およびヒータ用ＩＣ５２が上側から順に積層された３層構造（積層構造）の構成になっている。発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２は、平面視におけるそれぞれの面積が、上方に向かって漸次小さくなっている。コア部５は、特に、温度特性の大きい水晶振動子５０、発振用ＩＣ５１、およびヒータ用ＩＣ５２の温度調整を行うことで、ＯＣＸＯ１の発振周波数を安定させるように構成されている。なお、コア部５の各種電子部品は封止樹脂によって封止されていないが、封止雰囲気によっては封止樹脂による封止を行うようにしてもよい。

【0025】

水晶振動子５０および発振用ＩＣ５１によって、水晶発振器１００が構成される。発振用ＩＣ５１としては、例えばＶＣＸＯ用ＩＣを用いることが可能であり、この場合、水晶発振器１００がＶＣＸＯとして構成される。発振用ＩＣ５１によって水晶振動子５０の圧電振動を制御することにより、ＯＣＸＯ１の発振周波数が制御されるようになっている。

【0026】

水晶振動子５０および発振用ＩＣ５１の互いの対向面の間には、非導電性接着剤５３が介在されており、非導電性接着剤５３によって水晶振動子５０および発振用ＩＣ５１の互いの対向面が固定されている。この場合、水晶振動子５０の上面（第１封止部材２０の第１主面）と、発振用ＩＣ５１の下面とが、非導電性接着剤５３を介して接合される。

【0027】

発振用ＩＣ５１は、平面視における面積が水晶振動子５０よりも小さくなっており、発振用ＩＣ５１の全体が、平面視で水晶振動子５０の範囲内に位置している。発振用ＩＣ５１の下面の全体が、水晶振動子５０の上面（第１封止部材２０の第１主面）に接合されている。

【0028】

ヒータ用ＩＣ５２は、例えば発熱体（熱源）と、発熱体の温度制御用の制御回路（電流制御用の回路）と、発熱体の温度を検出するための温度センサとが一体になった構成とされている。ヒータ用ＩＣ５２によってコア部５の温度制御を行うことにより、コア部５の温度が略一定の温度に維持され、ＯＣＸＯ１の発振周波数の安定化が図られている。なお、温度センサがヒータ用ＩＣ５２とは別部材として設けられた構成であってもよい。

【0029】

水晶振動子５０およびヒータ用ＩＣ５２の互いの対向面の間には、導電性接着剤５４が介在されており、導電性接着剤５４によって水晶振動子５０およびヒータ用ＩＣ５２の互いの対向面が固定されている。この場合、水晶振動子５０の下面（第２封止部材３０の第２主面）と、ヒータ用ＩＣ５２の上面とが、導電性接着剤５４を介して接合される。

【0030】

水晶振動子５０は、平面視における面積がヒータ用ＩＣ５２よりも小さくなっており、水晶振動子５０の全体が、平面視でヒータ用ＩＣ５２の範囲内に位置している。水晶振動子５０の下面（第２封止部材３０の第２主面）の全体が、ヒータ用ＩＣ５２の上面に接合されている。

【0031】

ヒータ用ＩＣ５２およびコア基板４の互いの対向面の間には、非導電性接着剤５５が介在されており、非導電性接着剤５５によってヒータ用ＩＣ５２およびコア基板４の互いの対向面が固定されている。非導電性接着剤５３，５５、および導電性接着剤５４としては、例えばポリイミド系接着剤、エポキシ系接着剤等が用いられる。

【0032】

図５に示すコア部５において、発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０およびヒータ用ＩＣ５２の上面にはワイヤボンディング用のワイヤパッド（図２参照）が形成されている。発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０およびヒータ用ＩＣ５２のワイヤボンディングは、コア部５をパッケージ２に搭載する前には行われず、コア部５（コア基板４）をパッケージ２に搭載した後に行われる。すなわち、図１、図２に示すように、コア部５（コア基板４）をパッケージ２に搭載した後、水晶振動子５０の上面に形成されたワイヤパッドがワイヤ６ｃを介して、発振用ＩＣ５１に形成されたワイヤパッドに接続される。発振用ＩＣ５１に形成されたワイヤパッドがワイヤ６ａを介して、段差部２ｃの段差面上に形成されたワイヤパッド２ｈに接続される。ヒータ用ＩＣ５２の上面に形成されたワイヤパッドがワイヤ６ｂを介して、段差部２ｃの段差面上に形成されたワイヤパッド２ｈに接続される。このように、コア部５をパッケージ２に搭載した後でワイヤボンディングを行うことによって、効率よくワイヤボンディングを行うことができ、量産性に優れたＯＣＸＯ１を提供することができる。

【0033】

このように、本実施形態では、コア部５は、コア基板４を介してパッケージ２に支持されており、コア部５は、少なくとも発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２を有しており、発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２の順に積層された構成になっている。そして、ヒータ用ＩＣ５２において、発熱体に供給する電流を制御することによって、コア部５の温度調整を行って、コア部５の温度を略一定の温度に維持するようにしている。

【0034】

コア部５に用いられる水晶振動子５０の種類は特に限定されるものではないが、デバイスを薄型化しやすい、積層型水晶振動子を好適に使用できる。積層型水晶振動子は、ガラスや水晶からなる第１、第２封止部材と、例えば水晶からなり両主面に励振電極が形成された振動部を有する圧電振動板とから構成され、第１封止部材と第２封止部材とが、圧電振動板を介して積層して接合され、内部に配された圧電振動板の振動部が気密封止される３枚重ね構造のデバイスである。

【0035】

このような積層型水晶振動子としての水晶振動子５０と、発振用ＩＣ（例えばＶＣＸＯ用ＩＣ）５１とが一体的に設けられた水晶発振器１００の一例について、図５～図１１を参照して説明する。

【0036】

水晶発振器１００は、図５に示すように、水晶振動板（圧電振動板）１０、第１封止部材２０、第２封止部材３０、および発振用ＩＣ５１を備えて構成されている。この水晶発振器１００では、水晶振動板１０と第１封止部材２０とが接合され、水晶振動板１０と第２封止部材３０とが接合されることによって、略直方体のサンドイッチ構造のパッケージが構成される。すなわち、水晶発振器１００においては、水晶振動板１０の両主面のそれぞれに第１封止部材２０および第２封止部材３０が接合されることでパッケージの内部空間（キャビティ）が形成され、この内部空間に振動部１１（図８、図９参照）が気密封止される。

【0037】

水晶発振器１００は、例えば、１．０×０．８ｍｍのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、パッケージでは、キャスタレーションを形成せずに、スルーホールを用いて電極の導通を図っている。第１封止部材２０上に搭載される発振用ＩＣ５１は、水晶振動板１０とともに発振回路を構成する１チップ集積回路素子である。また、水晶発振器１００は、上述したヒータ用ＩＣ５２上に、導電性接着剤５４を介して搭載される。

【0038】

水晶振動板１０は、図８、図９に示すように、水晶からなる圧電基板であって、その両主面（第１主面１０１，第２主面１０２）が平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。水晶振動板１０として、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板が用いられている。図８、図９に示す水晶振動板１０では、水晶振動板１０の両主面１０１，１０２が、ＸＺ´平面とされている。このＸＺ´平面において、水晶振動板１０の短手方向（短辺方向）に平行な方向がＸ軸方向とされ、水晶振動板１０の長手方向（長辺方向）に平行な方向がＺ´軸方向とされている。

【0039】

水晶振動板１０の両主面１０１，１０２には、一対の励振電極（第１励振電極１１１，第２励振電極１１２）が形成されている。水晶振動板１０は、略矩形に形成された振動部１１と、この振動部１１の外周を取り囲む外枠部１２と、振動部１１と外枠部１２とを連結することで振動部１１を保持する保持部（連結部）１３とを有している。すなわち、水晶振動板１０は、振動部１１、外枠部１２および保持部１３が一体的に設けられた構成となっている。保持部１３は、振動部１１の＋Ｘ方向かつ－Ｚ´方向に位置する１つの角部のみから、－Ｚ´方向に向けて外枠部１２まで延びている（突出している）。

【0040】

第１励振電極１１１は振動部１１の第１主面１０１側に設けられ、第２励振電極１１２は振動部１１の第２主面１０２側に設けられている。第１励振電極１１１，第２励振電極１１２には、これらの励振電極を外部電極端子に接続するための引出配線（第１引出配線１１３，第２引出配線１１４）が接続されている。第１引出配線１１３は、第１励振電極１１１から引き出され、保持部１３を経由して、外枠部１２に形成された接続用接合パターン１４に繋がっている。第２引出配線１１４は、第２励振電極１１２から引き出され、保持部１３を経由して、外枠部１２に形成された接続用接合パターン１５に繋がっている。

【0041】

水晶振動板１０の両主面（第１主面１０１，第２主面１０２）には、水晶振動板１０を第１封止部材２０および第２封止部材３０に接合するための振動側封止部がそれぞれ設けられている。第１主面１０１の振動側封止部としては振動側第１接合パターン１２１が形成されており、第２主面１０２の振動側封止部としては振動側第２接合パターン１２２が形成されている。振動側第１接合パターン１２１および振動側第２接合パターン１２２は、外枠部１２に設けられており、平面視で環状に形成されている。

【0042】

また、水晶振動板１０には、図８、図９に示すように、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通する５つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第１スルーホール１６１は、外枠部１２の４隅（角部）の領域にそれぞれ設けられている。第２スルーホール１６２は、外枠部１２であって、振動部１１のＺ´軸方向の一方側（図８、図９では、－Ｚ´方向側）に設けられている。第１スルーホール１６１の周囲には、第１主面１０１側では振動側第１接合パターン１２１が、第２主面１０２側では振動側第２接合パターン１２２がそれぞれ形成されている。また、第２スルーホール１６２の周囲には、第１主面１０１側では接続用接合パターン１２４が、第２主面１０２側では接続用接合パターン１５が形成されている。

【0043】

第１スルーホール１６１および第２スルーホール１６２には、第１主面１０１と第２主面１０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、スルーホールそれぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第１スルーホール１６１および第２スルーホール１６２それぞれの中央部分は、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。

【0044】

次に、第１封止部材２０は、図６、図７に示すように、１枚のＡＴカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第１封止部材２０の第２主面２０２（水晶振動板１０に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。なお、第１封止部材２０は振動部を有するものではないが、水晶振動板１０と同様にＡＴカット水晶板を用いることで、水晶振動板１０と第１封止部材２０の熱膨張率を同じにすることができ、水晶発振器１００における熱変形を抑制することができる。また、第１封止部材２０におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ´軸の向きも水晶振動板１０と同じとされている。

【0045】

第１封止部材２０の第１主面２０１（水晶振動板１０に面しない主面）には、図６に示すように、パッケージの外表面に形成される配線用の第１、第２端子２１，２２およびシールド用（アース接続用）の第３端子２３が形成されている。第１、第２端子２１，２２は、ワイヤ６ｃを介して、発振用ＩＣ５１に形成されたワイヤパッド（図２参照）にワイヤボンディングにより接続されている。第１端子２１は、水晶振動板１０の第１励振電極１１１に電気的に接続されている。第２端子２２は、水晶振動板１０の第２励振電極１１２に電気的に接続されている。第１、第２端子２１，２２は、Ｚ´軸方向の両端部に設けられており、第１端子２１が、＋Ｚ´方向側に設けられ、第２端子２２が、－Ｚ´方向側に設けられている。

【0046】

第３端子２３は、第１封止部材２０の第１主面２０１の４隅（角部）および中央の領域に設けられており、略Ｈ型形状になっている。第３端子２３は、第１、第２端子２１，２２とは所定の間隔を隔てて配置されており、第３端子２３は、第１封止部材２０の第１主面２０１の第１、第２端子２１，２２が形成されていない領域のうち、ほとんど全ての領域に設けられている。この第３端子２３の上側に、発振用ＩＣ５１が非導電性接着剤５３を介して搭載されるようになっている。第３端子２３は、第２封止部材３０の第２主面３０２に形成された外部端子３２に電気的に接続され、アース接続されている。なお、第３端子２３は、必ずしもアース接続されていなくてもよく、言い換えれば、第３端子は、電気的な接続機能を有していなくてもよい。

【0047】

第１封止部材２０には、図６、図７に示すように、第１主面２０１と第２主面２０２との間を貫通する６つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第３スルーホール２１１が、第１封止部材２０の４隅（角部）の領域に設けられている。第４，第５スルーホール２１２，２１３は、図６、図７の＋Ｚ´方向および－Ｚ´方向にそれぞれ設けられている。

【0048】

第３スルーホール２１１および第４，第５スルーホール２１２，２１３には、第１主面２０１と第２主面２０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、スルーホールそれぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第３スルーホール２１１および第４，第５スルーホール２１２，２１３それぞれの中央部分は、第１主面２０１と第２主面２０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。

【0049】

第１封止部材２０の第２主面２０２には、水晶振動板１０に接合するための封止側第１封止部としての封止側第１接合パターン２４が形成されている。封止側第１接合パターン２４は、平面視で環状に形成されている。封止側第１接合パターン２４は、各第３スルーホール２１１の周囲にも形成されている。また、第４スルーホール２１２の周囲には接続用接合パターン２６２が、第５スルーホール２１３の周囲には接続用接合パターン２６１が形成されている。さらに、接続用接合パターン２６１に対して第１封止部材２０の長軸方向の反対側（－Ｚ´方向側）には接続用接合パターン２６３が形成されており、接続用接合パターン２６１と接続用接合パターン２６３とは配線パターン２７によって接続されている。

【0050】

次に、第２封止部材３０は、図１０、図１１に示すように、１枚のＡＴカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第２封止部材３０の第１主面３０１（水晶振動板１０に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。なお、第２封止部材３０においても、水晶振動板１０と同様にＡＴカット水晶板を用い、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ´軸の向きも水晶振動板１０と同じとすることが望ましい。

【0051】

この第２封止部材３０の第１主面３０１には、水晶振動板１０に接合するための封止側第２封止部としての封止側第２接合パターン３１が形成されている。封止側第２接合パターン３１は、平面視で環状に形成されている。封止側第２接合パターン３１は、後述する第６スルーホール３３の周囲にも形成されている。

【0052】

第２封止部材３０の第２主面３０２には、外部端子３２が環状に形成されており、中央部の略円形の部分を除いて略全面に形成されている。外部端子３２は、後述する第６スルーホール３３の周囲にも形成されている。

【0053】

第２封止部材３０には、図１０、図１１に示すように、第１主面３０１と第２主面３０２との間を貫通する第６スルーホール３３が１つ形成されている。第６スルーホール３３は、第２封止部材３０の４隅（角部）の領域に設けられている。第６スルーホール３３には、第１主面３０１と第２主面３０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第６スルーホール３３それぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第６スルーホール３３それぞれの中央部分は、第１主面３０１と第２主面３０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となっている。なお、第１封止部材２０の第３端子２３をアース接続しない場合には、第２封止部材３０に第６スルーホール３３を設けない構成としてもよい。

【0054】

上記構成の水晶振動板１０、第１封止部材２０、および第２封止部材３０を含む水晶発振器１００では、水晶振動板１０と第１封止部材２０とが振動側第１接合パターン１２１および封止側第１接合パターン２４を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板１０と第２封止部材３０とが振動側第２接合パターン１２２および封止側第２接合パターン３１を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図５に示すサンドイッチ構造のパッケージが製造される。これにより、パッケージの内部空間、つまり、振動部１１の収容空間が気密封止される。

【0055】

この際、上述した接続用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、接続用接合パターン同士の接合により、水晶発振器１００における電気的導通が得られるようになっている。具体的には、第１励振電極１１１は、第１引出配線１１３、配線パターン２７、第４スルーホール２１２、第１端子２１、ワイヤ６ｃを順に経由して、発振用ＩＣ５１に接続される。第２励振電極１１２は、第２引出配線１１４、第２スルーホール１６２、第５スルーホール２１３、第２端子２２、ワイヤ６ｃを順に経由して、発振用ＩＣ５１に接続される。

【0056】

水晶発振器１００において、各種接合パターンは、複数の層が水晶板上に積層されてなり、その最下層側からＴｉ（チタン）層とＡｕ（金）層とが蒸着またはスパッタリングにより形成されているものとすることが好ましい。また、水晶発振器１００に形成される他の配線や電極も、接合パターンと同一の構成とすれば、接合パターンや配線および電極を同時にパターニングでき、好ましい。

【0057】

上述のように構成された水晶発振器１００では、水晶振動板１０の振動部１１を気密封止する封止用電極（シールパス）４１，４２は、平面視で、環状に形成されている。第１の封止用電極としてのシールパス４１は、上述した振動側第１接合パターン１２１および封止側第１接合パターン２４の拡散接合によって形成され、シールパス４１の外縁形状および内縁形状が略矩形に形成されている。同様に、第２の封止用電極としてのシールパス４２は、上述した振動側第２接合パターン１２２および封止側第２接合パターン３１の拡散接合によって形成され、シールパス４２の外縁形状および内縁形状が略矩形に形成されている。シールパス４１，４２は、上述した第１、第２励振電極１１１，１１２に接続される配線とは電気的に接続されていない。一方、シールパス４１，４２は、第１スルーホール１６１内の貫通電極、第３スルーホール２１１内の貫通電極、および第６スルーホール３３内の貫通電極を介して、第１封止部材２０の第３端子２３および第２封止部材３０の外部端子３２に電気的に接続されている。外部端子３２は、導電性接着剤５４を介してヒータ用ＩＣ５２に接続されており、これにより、シールパス４１，４２および第３端子２３がアース接続されるようになっている。

【0058】

本実施形態では、水晶振動子５０は、第１封止部材２０、水晶振動板１０、および第２封止部材３０が積層された積層型水晶振動子であって、第１封止部材２０の外表面には、加熱外部部材（発振用ＩＣ５１）と接合材により接合される上面伝熱電極としての第３端子２３が形成され、第２封止部材３０の外表面には、加熱外部部材（ヒータ用ＩＣ５２）と接合材により接合される底面伝熱電極としての外部端子３２が形成され、第３端子２３および外部端子３２は、無電極域Ｒ２１，Ｒ３１および電極域Ｒ２２，Ｒ３２を有しており、第３端子２３および外部端子３２の電極域Ｒ２２，Ｒ３２と、封止用電極としてのシールパス４１，４２とが、平面視で外枠部１２と環状に重畳している。以下、この点について、図５～図１１を参照して説明する。

【0059】

第１封止部材２０の第１主面２０１に形成された上面伝熱電極としての第３端子２３が、加熱外部部材としての発振用ＩＣ５１と接合材（非導電性接着剤５３）により接合されている。第３端子２３は、図６に示すように、略Ｈ型形状になっており、水晶振動板１０の振動部１１の一部と重畳する無電極域（電極が形成されていない領域）Ｒ２１と、水晶振動板１０の外枠部１２の一部と重畳する電極域（電極が形成されている領域）Ｒ２２とを有している。具体的には、第３端子２３の中央部の領域と、第１、第２端子２１，２２との間の空間が、無電極域Ｒ２１になっており、第３端子２３のＸ軸方向で対向する２辺の部分が、電極域Ｒ２２になっている。第３端子２３の平面視での面積が、第１封止部材２０の平面視での面積の５０％以上に形成されている。第３端子２３と、シールパス４１，４２とが、接続電極としての第１スルーホール１６１内の貫通電極、第３スルーホール２１１内の貫通電極、および第６スルーホール３３内の貫通電極を介して、電気的に接続されており、第３端子２３と、シールパス４１，４２とが、熱的に結合されている。

【0060】

また、第２封止部材３０の第２主面３０２に形成された底面伝熱電極としての外部端子３２が、加熱外部部材としてのヒータ用ＩＣ５２と接合材（導電性接着剤５４）により接合されている。外部端子３２は、図１１に示すように、中央部に略円形の空間を有する環状に形成されており、この空間が水晶振動板１０の振動部１１と重畳する無電極域（電極が形成されていない領域）Ｒ３１になっている。また、外部端子３２の略円形の空間以外の環状の部分が、水晶振動板１０の外枠部１２と重畳する電極域（電極が形成されている領域）Ｒ３２になっている。外部端子３２の電極域Ｒ３２は、水晶振動板１０の外枠部１２の全部分と平面視で重畳している。外部端子３２の平面視での面積が、第２封止部材３０の平面視での面積の５０％以上に形成されている。外部端子３２と、シールパス４１，４２とが、接続電極としての第３スルーホール２１１内の貫通電極、および第６スルーホール３３内の貫通電極を介して、電気的に接続されており、外部端子３２と、シールパス４１，４２とが、熱的に結合されている。そして、外部端子３２と、シールパス４１，４２とが、平面視で外枠部１２と環状に重畳している。ここで、水晶振動子５０の外表面の電極構成（上面伝熱電極としての第３端子２３、底面伝熱電極としての外部端子３２等）は、例えば、Ｔｉ膜、ＮｉＴｉ膜、Ａｕ膜を含む積層構成になっており、水晶振動子５０の内部の水晶振動板１０、第１、第２封止部材２０，３０の電極構成は、例えば、Ｔｉ膜、Ａｕ膜を含む積層構成になっている。また、水晶振動板１０の電極構成のＴｉ膜は、第１、第２封止部材２０，３０の電極構成のＴｉ膜よりも薄くなっている。なお、電極構成としてはこれらのもの以外の膜材料や積層を使用してもよい。

【0061】

本実施形態によれば、発振用ＩＣ５１により第１封止部材２０の第３端子２３が加熱され、ヒータ用ＩＣ５２により第２封止部材３０の外部端子３２が加熱される。この場合、第３端子２３および外部端子３２の電極域Ｒ２２，Ｒ３２が、無電極域Ｒ２１，Ｒ３１に比べて効率よく加熱される。発振用ＩＣ５１、ヒータ用ＩＣ５２によって加熱された第３端子２３および外部端子３２の電極域Ｒ２２，Ｒ３２と、シールパス４１，４２とが、平面視で外枠部１２と重畳しているため、第３端子２３および外部端子３２の電極域Ｒ２２，Ｒ３２の熱が、シールパス４１，４２を介して外枠部１２へ伝達され、さらには外枠部１２から保持部１３を介して振動部１１へ伝達される。これにより、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２から、水晶振動板１０の外枠部１２および保持部１３を経由した振動部１１への伝熱性を向上させることができる。これに加えて、外部端子３２の電極域Ｒ３２と、シールパス４１，４２とが、平面視で外枠部１２と環状に重畳しているので、ヒータ用ＩＣ５２から、水晶振動板１０の外枠部１２および保持部１３を経由した振動部１１への伝熱性をさらに向上させることができる。したがって、ＯＣＸＯ１における伝熱性の向上を図ることが可能な積層型圧電振動子を提供することができる。

【0062】

本実施形態では、第１封止部材２０の第１主面２０１および第２封止部材３０の第２主面３０２の両方に第３端子２３および外部端子３２が設けられているので、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱性をさらに向上させることができる。また、外部端子３２とヒータ用ＩＣ５２とが導電性接着剤５４により接合されているので、非導電性接着剤を用いた場合に比べて、ヒータ用ＩＣ５２から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱性を向上させることができる。

【0063】

本実施形態では、第３端子２３が、シールパス４１，４２のうち、外枠部１２の少なくとも２辺に形成された部分と平面視で重畳している。具体的には、第３端子２３が、シールパス４１，４２のうち、Ｘ軸方向で対向する２辺に形成された部分と平面視で重畳している。また、外部端子３２が、シールパス４１，４２のうち、外枠部１２の少なくとも２辺に形成された部分と平面視で重畳している。具体的には、外部端子３２が、シールパス４１，４２の全周（Ｘ軸方向で対向する２辺およびＺ´軸方向で対向する２辺）と平面視で重畳している。このような位置関係により、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱性を向上させることができる。

【0064】

また、第３端子２３および外部端子３２が、導電性接着剤５４を介してヒータ用ＩＣ５２に接続され、グランド電源に接続されている。これにより、第３端子２３および外部端子３２によるシールド機能を確保することができ、外部からのノイズの影響を低減できる。

【0065】

本実施形態では、第３端子２３の重心部（中央部）と、第１封止部材２０の重心部（中央部）とが略一致している。また、外部端子３２の重心部（中央部）と、第２封止部材３０の重心部（中央部）とが略一致している。このような位置関係により、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱を効率よく行うことができる。

【0066】

また、第３端子２３の平面視での面積が、第１封止部材２０の平面視での面積の５０％以上であり、外部端子３２の平面視での面積が、第２封止部材３０の平面視での面積の５０％以上であるので、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱性をさらに向上させることができる。

【0067】

ここで、第３端子２３の形状を、外部端子３２と同様に、中央部に略円形の空間を有する環状に形成してもよい。この場合、第３端子２３の中央部の略円形の空間が、水晶振動板１０の振動部１１と重畳する無電極域（電極が形成されていない領域）Ｒ２１となり、また、第３端子２３の略円形の空間以外の環状の部分が、水晶振動板１０の外枠部１２と重畳する電極域（電極が形成されている領域）Ｒ２２となる。第３端子２３の電極域Ｒ２２は、水晶振動板１０の外枠部１２の全部分と平面視で重畳している。この構成によれば、外部端子３２の電極域Ｒ３２およびシールパス４１，４２だけでなく、第３端子２３の電極域Ｒ２２も、平面視で外枠部１２と環状に重畳するので、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２からの熱を、外枠部１２を通じてより効率的に水晶振動板１０の振動部１１へ伝達することができる。なお、第３端子２３の電極域および外部端子３２の無電極域Ｒ２１，Ｒ３１を、矩形状やその他の形状としてもよい。また、第３端子２３の電極域および外部端子３２の無電極域Ｒ２１，Ｒ３１を、メッシュ状に形成してもよいし、あるいは、金属膜の厚さが疎と密（金属膜の厚さが小と大）の部分が混在するような形状としてもよい。

【0068】

上記構成の水晶振動子５０を備えた水晶発振器（圧電振動デバイス）１００において、加熱外部部材が、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２であり、伝熱電極（第３端子２３、外部端子３２）の無電極域と電極域の両方にまたがった状態で水晶振動子５０の外表面に接合材により接合されている。具体的には、発振用ＩＣ５１が、水晶振動子５０の第１封止部材２０の第３端子２３の無電極域Ｒ２１と電極域Ｒ２２の両方にまたがった状態で非導電性接着剤５３により接合されている。ヒータ用ＩＣ５２が、水晶振動子５０の第２封止部材３０の外部端子３２の無電極域Ｒ３１と電極域Ｒ３２の両方にまたがった状態で導電性接着剤５４により接合されている。これにより、接合材による発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２の水晶振動子５０に対する接合強度が向上する。ここで、外部端子３２の電極域Ｒ３２が環状に形成されているため、中央部の無電極域Ｒ３１（水晶素地の部分）と導電性接着剤５４（樹脂接着剤）との接着強度が強く、周囲の電極域Ｒ３２（金属膜の部分）と導電性接着剤５４との接着強度が弱くなる。これにより、水晶振動板１０の外枠部１２に重畳する領域において、導電性接着剤５４の応力を弱めることができ、水晶振動板１０の封止部に不要な応力が加わることを抑制できる。なお、第３端子２３の電極域Ｒ２２を環状に形成することによっても、同様の効果が得られる。

【0069】

本実施形態では、水晶振動子５０が、発振用ＩＣ５１とヒータ用ＩＣ５２との間に挟まれた状態で積層配置されている。これにより、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２によって、水晶振動子５０の両側から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱が行われるので、発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２から水晶振動板１０の振動部１１への伝熱性をさらに向上させることができる。

【0070】

上記構成の水晶発振器１００を備えたＯＣＸＯ１において、水晶発振器１００が、断熱用のパッケージ２の内部に密閉状態で封入され、コア部５は、少なくとも発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２を含み、水晶振動子５０の外表面に発振用ＩＣ５１およびヒータ用ＩＣ５２の少なくとも一方が積層された構成になっており、コア部５は、コア基板４を介してパッケージ２に搭載され、コア基板４とパッケージ２の内底面との間には、空間２ｄが設けられている。これにより、空間２ｄによって、コア部５の断熱性を高めることができ、コア部５の温度を維持するために必要なヒータ発熱量をより小さく抑えることができ、ＯＣＸＯ１の消費電力をより低減することができる。

【0071】

本実施形態では、ＯＣＸＯ１において、コア基板４は、当該コア基板４の両端部で接合材によってパッケージ２の内底面に機械的接合され、コア部５は、ワイヤ６ａ，６ｂによってパッケージ２に電気的接合されている。これにより、コア部５がパッケージ２に直接機械的に接合されることによって外部へ熱が逃げることを抑制でき、かつコア部５から外部への必要な電気的接続が実現できる。

【0072】

本実施形態では、水晶振動子５０は、ワイヤ６ｃを介して発振用ＩＣ５１と接続されているのみであり、水晶振動子５０は、パッケージ２とは直接、ワイヤ接続されていない。この構成によれば、水晶振動子５０からワイヤを通じてパッケージ２側へ熱が逃げることを抑制できる。その結果、水晶振動子５０に対する断熱性が高くなり、水晶振動子５０に対する温度制御性が高くなるといったメリットがある。なお、水晶振動子５０に接続されるワイヤ６ｃの線径を、水晶振動子５０に接続されていないワイヤ６ａ，６ｂの線径よりも小さくすることによって、水晶振動子５０の熱が外部へ逃げることを抑制できる。また、水晶振動子５０のヒータ用ＩＣ５２側の第２封止部材３０の厚みを、水晶振動板１０および第１封止部材２０の厚みよりも大きくすることによって、水晶振動子５０の熱が外部へ逃げることを抑制できる。また、接合材として、高熱伝導性フィルムや、感光性ポリイミドフィルムをヒータ用ＩＣ５１と水晶振動子５０の間に介在させてもよく、これにより、水晶振動子５０の熱が外部へ逃げることを抑制できる。

【0073】

本実施形態では、ＯＣＸＯ１において、コア基板４のうち非導電性接着剤７による接合領域（パッケージ２の凹部２ａの内底面と機械的に接合される領域）は、平面視でコア基板４に対するコア部５の配置領域と重畳していない。これにより、コア基板４を挟んで、コア部５の配置領域と接合領域とが連続して設けられていないため、コア部５の熱が、接合領域（非導電性接着剤７）を介して外部へ逃げることを抑制できる。また、コア部５は、パッケージ２の内部で真空封止されており、これにより、コア部５の熱の逃げを抑制しやすくなっている。

【0074】

また、ＯＣＸＯ１において、スペーサ部材２ｆと非導電性接着剤７とが上下に重ねて配置されているので、コア基板４とパッケージ２の内底面との間に空間２ｄを確保しやすくなっている。なお、スペーサ部材２ｆと非導電性接着剤７とを左右に並べて配置したり、スペーサ部材２ｆを上下に２段重ねにしたりしてもよい。

【0075】

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0076】

上記実施形態では、第１封止部材２０の外表面および第２封止部材３０の外表面の両方に伝熱電極（第３端子２３、外部端子３２）を設けたが、これに限らず、第１封止部材２０の外表面および第２封止部材３０の外表面の一方のみに伝熱電極を設けてもよい。なお、第１封止部材２０の伝熱電極および第２封止部材３０の伝熱電極の両方に、水晶振動板１０の振動部１１の一部と重畳する無電極域（電極が形成されていない領域）と、水晶振動板１０の外枠部１２の一部と重畳する電極域（電極が形成されている領域）とを設けてもよいし、あるいは、第１封止部材２０の伝熱電極および第２封止部材３０の伝熱電極の一方のみに、水晶振動板１０の振動部１１の一部と重畳する無電極域（電極が形成されていない領域）と、水晶振動板１０の外枠部１２の一部と重畳する電極域（電極が形成されている領域）とを設けてもよい。

【0077】

上述した第３端子２３および外部端子３２の形状や大きさは一例であって、さまざまに変更することが可能である。例えば、第３端子２３を第１封止部材２０の第１主面２０１の略全面に形成してもよい。また、第３端子２３を対向する２辺と重心部を含む略Ｈ型形状としたが、これに限らず、第３端子２３をＴ型形状や、Ｚ型形状、環状、８の字状等としてもよい。また、第３端子２３を環状に形成した場合には、外部端子３２を第２封止部材３０の第２主面３０２の略全面に形成してもよい。

【0078】

上記実施形態では、コア部５が、少なくとも発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２が上側から順に積層された構成であったが、これとは逆に、コア部５が、少なくともヒータ用ＩＣ５２、水晶振動子５０、および発振用ＩＣ５１が上側から順に積層された構成であってもよい。なお、コア部５が、少なくとも発振用ＩＣ５１、ヒータ用ＩＣ５２、および水晶振動子５０が上側から順に積層された構成であってもよく、この構成では、比較的大きいサイズの水晶振動子５０を用いることができ、水晶振動子５０に必要な特性を容易に確保することができる。

【0079】

コア部５は、少なくとも発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２が順に積層された構成を有していればよく、発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２の積層構造に、例えばヒータ基板等を付加する構成としてもよい。例えばヒータ基板、発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２が、上側から順に積層された４層構造としてもよいし、あるいはヒータ用ＩＣ５２、水晶振動子５０、発振用ＩＣ５１、およびヒータ基板が、上側から順に積層された４層構造としてもよい。これらの場合、発振用ＩＣ５１に発熱体であるヒータ基板を積層することによって、コア部５の温度をより均一化させることができる。

【0080】

また、コア部５は、少なくとも発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２を有していればよく、上述したような積層構造を有していなくてもよい。例えば、コア部５を、発振用ＩＣ５１、水晶振動子５０、およびヒータ用ＩＣ５２に加えて、ヒータ基板や、複数のチップコンデンサ（バイパスコンデンサ）等を有する構成としてもよい。この場合、コア基板４に直接的に接合される構成部品（例えばヒータ基板）と、コア基板４との接合領域が、コア部５が設けられた領域とされる。

【0081】

上記実施の形態では、コア基板４を経由せずにコア部５とパッケージ２との電気的な接続を行ったが、コア基板４を経由してコア部５とパッケージ２とを電気的に接続してもよい。

【0082】

上記実施形態では、コア部５が、ヒータ用ＩＣ５２の上に水晶振動子５０が搭載され、その水晶振動子５０上に発振用ＩＣ５１が搭載された構成であった。しかし、これに限らず、コア部５を、ヒータ用ＩＣ５２の上に、水晶振動子５０および発振用ＩＣ５１が横置き状態で搭載された構成としてもよい。

【0083】

上記実施形態では、水晶振動板１０として、ＡＴカット水晶振動板を用いたが、それ以外の水晶振動板（例えばＳＣカット水晶振動板、水晶Ｚ板等）を用いてもよい。また、第１封止部材２０および第２封止部材３０を水晶板によって形成したが、これに限定されるものではなく、第１封止部材２０および第２封止部材３０を、例えば、ガラスまたは樹脂によって形成してもよい。

【0084】

上記実施形態では、積層型圧電振動子としての水晶振動子５０が、ＯＣＸＯ１に適用された場合について説明した。しかし、これに限らず、積層型圧電振動子を、例えば、サーミスタ等の温度センサが搭載された温度センサ付きの圧電振動子（ＴＳＸ等）に適用してもよいし、あるいは、圧電発振器に温度補償回路が付加された温度補償型圧電発振器（ＴＣＸＯ等）に適用してもよい。これらの温度センサ付きの圧電振動子や、温度補償型圧電発振器においても、積層型圧電振動子と、温度センサやＩＣとの伝熱性が高まることにより、互いの温度差が生じにくくなり、電気的特性の向上に寄与することができる。

【符号の説明】

【0085】

１ ＯＣＸＯ（恒温槽型圧電発振器）
２ パッケージ
４ コア基板
５ コア部
１０ 水晶振動板
１１ 振動部
１２ 外枠部
１３ 保持部
２０ 第１封止部材
２３ 第３端子（上面伝熱電極）
３０ 第２封止部材
３２ 外部端子（底面伝熱電極）
４１ シールパス（第１の封止用電極）
４２ シールパス（第２の封止用電極）
５０ 水晶振動子（積層型圧電振動子）
５１ 発振用ＩＣ（加熱外部部材）
５２ ヒータ用ＩＣ（加熱外部部材）
１００ 水晶発振器（圧電振動デバイス）
１１１ 第１励振電極
１１２ 第２励振電極
Ｒ２１、Ｒ３１ 無電極域
Ｒ２２、Ｒ３２ 電極域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】