特許 7260055 薄膜ヒータ、薄膜ヒータの製造方法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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】薄膜ヒータ、薄膜ヒータの製造方法および恒温槽型圧電発振器

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/12 20060101AFI20230411BHJP

   H05B 3/20 20060101ALI20230411BHJP

   H05B 3/26 20060101ALI20230411BHJP

   H03B 5/32 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

H05B3/12 A

H05B3/20 311

H05B3/20 326A

H05B3/26

H03B5/32 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022505122

(86)(22)【出願日】2021-02-19

(86)【国際出願番号】 JP2021006419

(87)【国際公開番号】W WO2021177061

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2021-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2020036072

(32)【優先日】2020-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】飯塚 実

(72)【発明者】

【氏名】古城 琢也

(72)【発明者】

【氏名】森本 賢周

【審査官】八木 敬太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２１３１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００７０７７０（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４４９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３３０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０３６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２７４６２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３／００－ ３／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁基板上に、両端子間でパターニングされた金属配線を有する薄膜ヒータの製造方法であって、
前記金属配線が発熱層を有しており、当該発熱層は、
２００℃以下の温度で再結晶が生じる材料を用い、かつ、前記絶縁基板を２００℃以上に予熱した状態で、真空蒸着法によって前記絶縁基板上に金属膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜工程で成膜された前記金属膜を、エッチングによってパターニングするパターニング工程とによって形成されることを特徴とする薄膜ヒータの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の薄膜ヒータの製造方法であって、
前記発熱層の材料が、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミ）、Ａｇ（銀）およびＣｕ（銅）からなる群より選ばれることを特徴とする薄膜ヒータの製造方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の薄膜ヒータの製造方法であって、
前記絶縁基板が水晶またはガラスであり、
前記金属配線が、前記絶縁基板と前記発熱層との間に形成される下地層を有していることを特徴とする薄膜ヒータの製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の薄膜ヒータの製造方法であって、
前記発熱層は、３０ｎｍ以上の膜厚であり、
前記下地層は、１０ｎｍ以下の膜厚であることを特徴とする薄膜ヒータの製造方法。

【請求項5】

絶縁基板上に両端子間でパターニングされた金属配線を有する薄膜ヒータと、振動子と、前記振動子と組み合わされて発振器を構成する発振器ＩＣと、前記薄膜ヒータを制御するヒータＩＣとを含んだ恒温槽型圧電発振器であって、
前記薄膜ヒータは、前記両端子間における前記金属配線の抵抗値が１０Ω以下であり、前記金属配線が２００℃以下の温度で再結晶が生じる材料で形成された発熱層を有しており、
コア基板上に前記ヒータＩＣ、前記振動子、前記発振器ＩＣ、前記薄膜ヒータが積層されたコア部を有していることを特徴とする恒温槽型圧電発振器。

【請求項6】

絶縁基板上に両端子間でパターニングされた金属配線を有する薄膜ヒータと、振動子と、前記振動子と組み合わされて発振器を構成する発振器ＩＣと、前記薄膜ヒータを制御するヒータＩＣとを含んだ恒温槽型圧電発振器であって、
前記薄膜ヒータは、前記両端子間における前記金属配線の抵抗値が１０Ω以下であり、前記金属配線が再結晶が生じた膜として形成された発熱層を有しており、
コア基板上に前記ヒータＩＣ、前記振動子、前記発振器ＩＣ、前記薄膜ヒータが積層されたコア部を有していることを特徴とする恒温槽型圧電発振器。

【請求項7】

請求項５または６に記載の恒温槽型圧電発振器であって、
前記コア部では、平板状の前記コア基板上に、前記ヒータＩＣ、前記振動子、前記発振器ＩＣおよび前記薄膜ヒータが前記コア基板側から順に積層されており、
前記コア部が断熱用のパッケージの内部に密閉状態で封入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、薄膜ヒータ、薄膜ヒータの製造方法、および薄膜ヒータを用いた恒温槽型圧電発振器に関する。

【背景技術】

【0002】

恒温槽型圧電発振器（例えば、温度制御型水晶発振器（Oven-Controlled Xtal（crystal） Oscillator：以下ＯＣＸＯ））など、温度調整が必要な小型のデバイスにおいては、従来、小型の抵抗器や高抵抗の金属板がヒータの役割を担っていた（特許文献１）。しかしながら、小型の抵抗器や高抵抗の金属板は、発熱状態が安定せず、高精度の温度調整が行えないという問題がある。また、これらのヒータは形状の自由度が低いため、デバイス内で温度調整を要するポイントの直近に配置することが困難となることもしばしばあり、このことも高精度の温度調整が行えない要因となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２０５０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者は、ＯＣＸＯの温度調整用のヒータとして、薄膜ヒータの使用を検討している。薄膜ヒータは、絶縁基板上にパターニング形成された金属膜（金属配線）を有する構成であるが、小型デバイスであるＯＣＸＯに適用する場合には、超小型（かつ超低出力）の薄膜ヒータとする必要がある。

【0005】

超小型の薄膜ヒータを製造するには、絶縁基板上にスパッタリングや抵抗加熱蒸着などで金属膜を成膜し、成膜された金属膜をフォトリソグラフ法などで精密にパターニングする製造方法が取られる。しかしながら、超小型かつ超低出力の薄膜ヒータにおいては、金属膜における微視的な構造欠陥によって局所的な抵抗値が不安定となり、発熱が不均一となるといった問題がある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より均一な発熱が得られる薄膜ヒータおよび薄膜ヒータの製造方法を提供することを第１の目的とする。また、このような薄膜ヒータを用い、高精度の温度調整を行う恒温槽型圧電発振器を提供することを第２の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様である薄膜ヒータは、絶縁基板上に、両端子間でパターニングされた金属配線を有する薄膜ヒータであって、前記両端子間における前記金属配線の抵抗値が１０Ω以下であり、前記金属配線が、２００℃以下の温度で再結晶が生じる材料で形成された発熱層（あるいは、再結晶が生じた膜として形成された発熱層）を有していることを特徴としている。

【0008】

上記の構成によれば、発熱層に再結晶を生じさせることで、発熱層の組成・組織が微視的にも均一となり、薄膜ヒータにおいて全体的に均一な発熱を得ることができる。

【0009】

また、上記薄膜ヒータでは、前記発熱層の材料が、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミ）、Ａｇ（銀）およびＣｕ（銅）からなる群より選ばれる構成とすることができる。

【0010】

また、上記薄膜ヒータでは、前記絶縁基板が水晶またはガラスであり、前記金属配線が、前記絶縁基板と前記発熱層との間に形成される下地層を有している構成とすることができる。

【0011】

上記の構成によれば、絶縁基板と発熱層との間に下地層を介在させることで、絶縁基板に対する発熱層の密着性を高めることができる。

【0012】

また、上記薄膜ヒータでは、前記発熱層は、３０ｎｍ以上の膜厚であり、前記下地層は、１０ｎｍ以下の膜厚である構成とすることができる。

【0013】

また、上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様である薄膜ヒータの製造方法は、絶縁基板上に、両端子間でパターニングされた金属配線を有する薄膜ヒータの製造方法であって、前記金属配線が発熱層を有しており、当該発熱層は、２００℃以下の温度で再結晶が生じる材料を用い、かつ、前記絶縁基板を２００℃以上に予熱した状態で、真空蒸着法によって前記絶縁基板上に金属膜を成膜する成膜工程と、前記成膜工程で成膜された前記金属膜を、エッチングによってパターニングするパターニング工程とによって形成されることを特徴としている。

【0014】

また、上記の課題を解決するために、本発明の第３の態様である恒温槽型圧電発振器は、ヒータと、振動子と、前記振動子と組み合わされて発振器を構成する発振器ＩＣと、前記ヒータを制御するヒータＩＣとを含んだ恒温槽型圧電発振器であって、前記ヒータとして、少なくとも上記記載の薄膜ヒータが含まれることを特徴としている。

【0015】

上記の構成によれば、全体的に均一な発熱が得られる薄膜ヒータを用い、高精度の温度調整を行う恒温槽型圧電発振器を提供することができる。

【0016】

また、上記恒温槽型圧電発振器では、前記ヒータは、２枚の前記薄膜ヒータであり、前記２枚の薄膜ヒータに挟まれる温調空間内に、前記振動子、前記発振器ＩＣおよび、前記ヒータＩＣを配置したコア部を有しており、前記コア部が断熱用のパッケージの内部に密閉状態で封入されている構成とすることができる。

【0017】

また、上記恒温槽型圧電発振器では、平板状のコア基板上に、前記ヒータＩＣ、前記振動子、前記発振器ＩＣおよび前記薄膜ヒータが前記コア基板側から順に積層されたコア部を有しており、前記コア部が断熱用のパッケージの内部に密閉状態で封入されている構成とすることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の薄膜ヒータおよび薄膜ヒータの製造方法は、薄膜ヒータの金属配線に再結晶を生じた金属膜からなる発熱層を備えることで、全体的に均一な発熱を得ることができるといった効果を奏する。また、本発明の恒温槽型圧電発振器は、全体的に均一な発熱が得られる薄膜ヒータを用いることで、高精度の温度調整を行うことができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態を示す図であり、薄膜ヒータの構成例を示す平面図である。

【図2】本発明の一実施形態を示す図であり、薄膜ヒータの構成例を示す部分断面図である。

【図3】（ａ）～（ｃ）は、薄膜ヒータにおける金属配線のパターニング形状の変形例を示す平面図である。

【図4】薄膜ヒータを使用するＯＣＸＯのコア部の構造例を示す断面図である。

【図5】薄膜ヒータを使用するＯＣＸＯのコア部の構造例を示す平面図である。

【図6】図４，５に示すコア部を搭載したＯＣＸＯの断面図である。

【図7】薄膜ヒータを使用するＯＣＸＯのコア部の変形例を示す断面図である。

【図8】図７に示すコア部を搭載したＯＣＸＯの断面図である。

【図9】図７に示すコア部を搭載したＯＣＸＯの他の例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まずは、本実施の形態に係る薄膜ヒータの構成および製造方法について、以下に説明する。図１および図２は、薄膜ヒータ１０の構成例を示す図であり、図１は平面図、図２は部分断面図である。

【0021】

図１および図２に示すように、薄膜ヒータ１０は、絶縁基板１１の上に、パターニングされた金属配線１２を有する構成である。金属配線１２は、その両端に電極端子１２１を有しており、両端子間に電流を流すことによりジュール熱を発生させる。尚、金属配線１２は、少なくとも発熱層１２Ａを有するが、絶縁基板１１と発熱層１２Ａとの間に下地層１２Ｂが形成されていてもよい。

【0022】

薄膜ヒータ１０は、小型デバイスであるＯＣＸＯへの適用が前提とされたヒータであり、ＯＣＸＯの内部を一定温度（例えば９０℃）に保つために使用される。この場合、薄膜ヒータ１０は、サイズが超小型であるだけでなく、その出力も超低出力とされる必要がある。例えば、薄膜ヒータ１０は、絶縁基板１１のサイズが５ｍｍ×５ｍｍ以下であり、低出力のヒータとするために金属配線１２の両端子間の抵抗値が１０Ω以下（好適には９±１Ω）とされる。

【0023】

超小型かつ超低出力の薄膜ヒータ１０における金属配線１２を製造するには、スパッタリングや抵抗加熱蒸着などの真空蒸着法によって金属膜を成膜し、成膜した金属膜をエッチング（フォトリソグラフィ法など）によって精密にパターニングすることが必要となる。しかしながら、この場合、真空蒸着法による金属膜の成膜時に、微視的な組成の揺らぎや微小な構造欠陥が生じ、薄膜ヒータ１０の発熱が不均一となることがある。薄膜ヒータ１０の発熱が不均一であれば、当然ながら、ＯＣＸＯにおいて高精度の温度調整を行うことは困難となる。

【0024】

本実施の形態に係る薄膜ヒータ１０は、より均一な発熱を得るために、金属配線１２における発熱層１２Ａの材料として、再結晶温度の低い材料を用いることを特徴とする。具体的には、発熱層１２Ａには、２００℃以下の温度で再結晶が生じる材料が用いられ、そのような材料としては、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミ）、Ａｇ（銀）またはＣｕ（銅）などが挙げられる。特に、耐腐食性などの観点から、発熱層１２ＡにはＡｕ（金）の使用が最も好ましい。

【0025】

尚、再結晶温度の低い材料は、通常、融点も低くなる。発熱することが前提である薄膜ヒータでは、一般的には、金属配線の材料に高融点材料を用いることが好ましいと言えるが、高融点材料で形成される金属配線は、成膜時に微視的な組成の揺らぎや微小な構造欠陥が生じやすい。これに対し、本実施の形態に係る薄膜ヒータ１０は、ＯＣＸＯへの使用が前提であり、大きな発熱量は必要なく、むしろ発熱量を抑えることが必要なため、低融点材料を用いることに問題はない。

【0026】

また、ＯＣＸＯへの適用が前提となる薄膜ヒータ１０では、絶縁基板１１は水晶またはガラスを用いることが好ましい。絶縁基板１１に水晶またはガラスを用いる場合、金属配線１２は、絶縁基板１１に対する発熱層１２Ａの密着性を高めるために下地層１２Ｂを用いることが好ましい。下地層１２Ｂの材料としては、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、またはＷ（タングステン）などが挙げられる。尚、下地層１２Ｂは、発熱層１２Ａに用いる金属に対して拡散性が低く、かつ絶縁基板１１との密着性を維持する材料が望ましい。発熱層１２ＡにＡｕを用いる場合、下地層１２ＢにはＴｉまたはＷを用いることが好ましい。

【0027】

また、金属配線１２が発熱層１２Ａおよび下地層１２Ｂを有する場合、薄膜ヒータ１０における発熱は、厳密には発熱層１２Ａだけでなく下地層１２Ｂにおいても生じることになる。このため、薄膜ヒータ１０における発熱をより均一とするためには、下地層１２Ｂにおける発熱を減らし、発熱層１２Ａにできるだけ多くの発熱を担わせることが望ましい。すなわち、下地層１２Ｂの膜厚は、発熱層１２Ａの膜厚に比べて十分に小さくすることが望ましい。具体的には、下地層１２Ｂは１０ｎｍ以下の膜厚とすることが好ましい。一方、発熱層１２Ａの膜厚は、薄膜ヒータ１０において求められる抵抗値とパターンサイズの制限によって決定され、概ね３００ｎｍ程度であるが、発熱層１２Ａを完全な連続膜とするには３０ｎｍ程度の膜厚が必要である。このため、発熱層１２Ａは３０ｎｍ以上の膜厚とすることが好ましい。

【0028】

本実施の形態に係る薄膜ヒータ１０の製造方法では、絶縁基板１１上に金属配線１２をパターニング形成するに当たって、真空蒸着法によって金属膜を成膜し（成膜工程）、成膜した金属膜をエッチングによって精密にパターニングする（パターニング工程）。尚、金属配線１２が発熱層１２Ａおよび下地層１２Ｂを有する場合は、発熱層１２Ａおよび下地層１２Ｂのそれぞれを、成膜工程およびパターニング工程によって形成する。

【0029】

薄膜ヒータ１０としての発熱の大半を担う発熱層１２Ａは、上述したように、２００℃以下の温度で再結晶が生じる材料（好適にはＡｕ）が用いられる。これは、薄膜ヒータ１０において、発熱層１２Ａを再結晶が生じた膜として形成するためである。再結晶が生じた発熱層１２Ａは、金属膜の組成・組織が微視的にも均一となり、全体的に均一な発熱を得ることができる。発熱層１２Ａにおいて均一な発熱が得られれば、薄膜ヒータ１０における発熱も均一となるため、薄膜ヒータ１０を用いるＯＣＸＯにおいて高精度の温度調整を行うことが可能となる。尚、発熱層１２Ａにおいて再結晶が生じているか否かは、例えばＸ‐ＲＤ（Ｘ線回折）などで確認することが可能である。

【0030】

また、発熱層１２Ａにおける再結晶は、金属膜の成膜工程において発生させることが好ましい。すなわち、成膜工程において金属膜を２００℃以上（すなわち、発熱層１２Ａの材料となる金属の再結晶温度以上）に温度上昇させれば、金属膜の再結晶を生じさせることができる。具体的には、成膜工程における真空蒸着法による金属膜の成膜を、絶縁基板１１を２００℃以上に予熱した状態で行うことで、金属膜の再結晶を生じさせることができる。

【0031】

尚、薄膜ヒータ１０における金属配線１２のパターニング形状は特に限定されるものではなく、任意のパターニング形状（例として、図３（ａ）～（ｃ）参照）とすることができる。例えば、金属配線１２における電極端子１２１の位置がＯＣＸＯの設計条件などによって決まる場合、金属配線１２は、薄膜ヒータ１０の発熱領域内での発熱ができる限り均一となるようにパターニングされればよい。また、薄膜ヒータ１０における絶縁基板１１はヒータ専用の基板でなくてもよく、他の回路基板などと兼用であってもよい。すなわち、絶縁基板１１には、金属配線１２以外の金属配線や電極端子が形成されていてもよい（図３（ｃ）参照）。

【0032】

〔実施の形態２〕
実施の形態１で説明した薄膜ヒータ１０は、上述したように、ＯＣＸＯへの適用が前提とされるものである。本実施の形態２では、薄膜ヒータ１０の使用に適したＯＣＸＯの構造について図４～図６を参照して説明する。図４は、薄膜ヒータ１０を使用するＯＣＸＯ３０のコア部２０の構造例を示す断面図である。図５は、コア部２０の構造例を示す平面図である。図６は、コア部２０を搭載したＯＣＸＯ３０の断面図である。

【0033】

コア部２０は、水晶振動子（振動子）２１、発振器ＩＣ２２、ヒータＩＣ２３およびチップコンデンサ２４１～２４３など、ＯＣＸＯ３０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、水晶基板２５１上でこれらの部品が封止樹脂２６によって封止されている。コア部２０は、特に、温度特性の大きい水晶振動子２１、発振器ＩＣ２２、ヒータＩＣ２３などを温度調整することで、発振周波数を安定させることができる。

【0034】

水晶振動子２１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、サンドイッチ構造のデバイスを好適に使用できる。サンドイッチ構造のデバイスは、ガラスや水晶からなる第１封止部材および第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た構造のデバイスである。

【0035】

発振器ＩＣ２２は、水晶振動子２１と組み合わされて水晶発振器（発振器）を構成する。ヒータＩＣ２３は、コア部２０の温度調整を行うＩＣであり、コア部２０に使用される薄膜ヒータ１０への電流を制御する。尚、本発明では、ヒータＩＣ２３自身が発熱体としての機能を有している場合も含まれる。すなわち、ヒータＩＣ２３は、発熱体（薄膜ヒータ１０以外の熱源）と、発熱体（薄膜ヒータ１０を含む）の温度制御用の制御回路（電流制御用の回路）と、コア部２０内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てもよい。ヒータＩＣ２３によってコア部２０の温度制御を行うことにより、コア部２０の温度が略一定の温度に維持され、ＯＣＸＯ３０の発振周波数の安定化が図られている。

【0036】

また、コア部２０は、２つの水晶基板２５１および２５２を有し、水晶基板２５１および２５２のそれぞれに金属配線１２を形成して、これらを薄膜ヒータ１０として用いている。但し、図５では、水晶基板２５２および金属配線１２の図示を省略し、薄膜ヒータ１０の発熱領域を破線枠にて示している。また、図４では、水晶基板２５１を２枚の水晶板を用いた積層基板としているが、本発明はこれに限定されるものでなく、水晶基板２５１は１枚の水晶板を用いた単層基板であってもよい。

【0037】

コア部２０は、水晶基板２５１および２５２の間、言い換えれば、水晶基板２５１に形成される薄膜ヒータ１０と水晶基板２５２に形成される薄膜ヒータ１０との間に、水晶振動子２１、発振器ＩＣ２２およびヒータＩＣ２３を配置している。これにより、コア部２０では、２枚の薄膜ヒータ１０に挟まれる空間（温調空間）において、水晶振動子２１、発振器ＩＣ２２およびヒータＩＣ２３を高精度に（均一な温度で）温度調整することができる。

【0038】

但し、温度調整を受ける部品の配置に関しては、平面視において、その全体が温調空間の領域内に入っている構成には限定されない。図５の例では、ヒータＩＣ２３の一部が、温調空間の領域からはみ出しているが、ヒータＩＣ２３の大半は温調空間の領域内に存在しており、ヒータＩＣ２３は十分に温度調整を受けることができる。

【0039】

また、図４，５の例では、温度特性の小さな部品、すなわち、チップコンデンサ２４１～２４３については温調空間の領域外に配置されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、温調空間の領域内に温度特性の小さな部品が配置されることに特に問題はない。

【0040】

ＯＣＸＯ３０は、図６に示すように、セラミック製などの筐体３１の内部にコア部２０を配置し、リッド３２で封止した構造とされている。図６の例では、筐体３１の内部に、接続端子（図示省略）の並びに沿った段差３１１を形成し、コア部２０は、インターポーザ３３を介して、段差３１１の上に形成された接続端子と接続されている。この構造は、ＯＣＸＯ３０の薄型化に好適であるが、本発明において、筐体３１内でのコア部２０の配置や接続方式に関しては特に限定されない。

【0041】

尚、薄膜ヒータ１０を使用するＯＣＸＯにおいて、コア部の構造は図４～図６に示すものには限定されず、他に様々な変形例が考えられる。例えば、図４に示すコア部２０は、ヒータＩＣ２３を水晶振動子２１や発振器ＩＣ２２とは積層させず、水晶基板２５１上で別の領域に配置している。しかしながら、水晶基板２５１上で、ヒータＩＣ２３、水晶振動子２１および発振器ＩＣ２２の全てを積層配置することも可能である。また、図４に示すコア部２０は、２枚の薄膜ヒータ１０を用いているが、薄膜ヒータ１０の使用枚数は特に限定されるものではなく、少なくとも１枚の薄膜ヒータ１０が用いられていればよい。

【0042】

例えば、図７は、薄膜ヒータ１０を使用するＯＣＸＯのコア部の変形例であるコア部２０’の断面図である。図８は、コア部２０’を搭載したＯＣＸＯ３０’の断面図である。また、図７では、水晶基板２５２および金属配線１２が、薄膜ヒータ１０に相当する。

【0043】

図７に示すコア部２０’は、平板状のコア基板２７上で、ヒータＩＣ２３、水晶振動子２１、発振器ＩＣ２２および薄膜ヒータ１０が下側から（コア基板２７側から）順に積層された４層構造（積層構造）となっている。コア基板２７としては、例えば水晶基板やポリイミド樹脂などの樹脂基板を使用可能である。ヒータＩＣ２３、水晶振動子２１および発振器ＩＣ２２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。

【0044】

平面視における薄膜ヒータ１０の大きさは、縦・横の両方向において、少なくとも発振器ＩＣ２２の全体を覆う程度とされることが熱伝導の点から好ましい。尚、コア部２０’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。

【0045】

コア部２０’では、ヒータＩＣ２３および水晶振動子２１は、コア基板２７の上面に形成される接続端子にワイヤボンディングにより接続されている。また、発振器ＩＣ２２は、水晶振動子２１に対してフリップチップボンディングなどにより接続されている。薄膜ヒータ１０は、発振器ＩＣ２２の上面に接着され、ヒータＩＣ２３に対してワイヤボンディングによって接続されていることが好ましい。

【0046】

図８に示すＯＣＸＯ３０’は、図６に示すＯＣＸＯ３０と同様に、セラミック製などの筐体３１の内部にコア部２０’を配置し、リッド３２で封止した構造とされている。また、ＯＣＸＯ３０’では、コア部２０’の下面（すなわちコア基板２７の下面）に形成される接続端子が、筐体３１の内部に形成された接続端子に導電性接着剤を介して接続される。

【0047】

また、ＯＣＸＯ３０’の他の接続構成として、図９に示すように、コア基板２７の下面が、筐体３１の凹部の内底面に接着剤を介して接合され、ヒータＩＣ２３および水晶振動子２１が、筐体３１内の段部の上面に形成された接続端子にワイヤーボンディングによって接続される構成であってもよい。このとき、薄膜ヒータ１０はワイヤを介してコア基板２７の上面の端子に接続されていてもよく、筐体３１内の段部の上面に形成された接続端子に接続されていてもよい。

【0048】

今回開示した実施形態は全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。したがって、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全ての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0049】

１０ 薄膜ヒータ
１１ 絶縁基板
１２ 金属配線
１２Ａ 発熱層
１２Ｂ 下地層
１２１ 電極端子
２０、２０’ コア部
２１ 水晶振動子（振動子）
２２ 発振器ＩＣ
２３ ヒータＩＣ
２４１～２４３ チップコンデンサ
２５１，２５２ 水晶基板
２７ コア基板
３０、３０’ ＯＣＸＯ
３１ 筐体
３２ リッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】