ホーム > 特許ランキング > セイコーエプソン株式会社
(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】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】発振器、電子機器および移動体
(51)【国際特許分類】
H03B 5/32 20060101AFI20241126BHJP
H03L 1/02 20060101ALN20241126BHJP
【ＦＩ】
H03B5/32 H
H03B5/32 A
H03L1/02
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2023202953
(22)【出願日】2023-11-30
(62)【分割の表示】P 2022193351の分割
【原出願日】2019-02-22
(65)【公開番号】P2024020592
(43)【公開日】2024-02-14
【審査請求日】2023-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100173428
【弁理士】
【氏名又は名称】藤谷 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】青木 信也
(72)【発明者】
【氏名】西澤 竜太
【審査官】東 昌秋
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１８７１３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－６７８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１０３７５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－８４８６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９６１０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－９１５８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０３Ｂ ５／３０－５／４２
Ｈ０３Ｈ ９／００－９／７４
Ｈ０３Ｌ １／００－９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹部を有する第１ベース基板、および、前記凹部の開口を塞ぐように前記第１ベース基板に接合されている第１リッドを含む第１容器と、前記第１容器に収容され、第２ベース基板および前記第２ベース基板の一方の主面側に接合されている第２リッドを含み、前記第２ベース基板と前記第２リッドにより囲まれて形成される内部空間を有する第２容器と、
前記内部空間に配置され、前記第２ベース基板に配置されている振動片と、
前記第２ベース基板の他方の主面側に配置されている温度センサーと、
前記第２ベース基板の他方の主面側に配置され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記第１容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されており、
前記第１ベース基板の前記凹部は、前記第１リッドとの接合部側に開放する第２凹部、および、前記第２凹部の底面に開口する第３凹部を含み、
前記第２容器は、前記第２ベース基板の他方の主面側が前記第３凹部の底面に接合されており、
前記第２回路素子は、前記第１リッドと前記第２リッドとの間に配置され、前記第２凹部の底面に接合されていることを特徴とする発振器。
【請求項2】
前記第１ベース基板の前記凹部は、前記第３凹部の底面に開口する第４凹部を含み、前記第４凹部内に配置されているバイパスコンデンサーを備える請求項１に記載の発振器。
【請求項3】
前記第２容器は、前記発振回路用の電源電圧が印加される電源端子を有し、前記バイパスコンデンサーは、前記電源端子に接続されている請求項２に記載の発振器。
【請求項4】
凹部を有する第１ベース基板、および、前記凹部の開口を塞ぐように前記第１ベース基板に接合されている第１リッドを含む第１容器と、前記第１容器に収容され、第２ベース基板および前記第２ベース基板の一方の主面側に接合されている第２リッドを含み、前記第２ベース基板と前記第２リッドにより囲まれて形成される内部空間を有する第２容器と、
前記内部空間に配置され、前記第２ベース基板に配置されている振動片と、
前記第２ベース基板の他方の主面側に配置されている温度センサーと、
前記第２ベース基板の他方の主面側に配置され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記第１容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されており、
前記第２容器は、前記温度センサーの出力信号が出力される温度出力端子を有し、
前記温度出力端子は、前記周波数制御回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項5】
前記第２容器は、前記第２ベース基板の他方の主面側に開放する第１凹部を有し、前記温度センサーおよび前記第１回路素子は、前記第１凹部内に配置されている請求項１または４に記載の発振器。
【請求項6】
前記第１容器内は、大気圧に対して減圧されている請求項１または４に記載の発振器。
【請求項7】
請求項１または４に記載の発振器と、前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項8】
請求項１または４に記載の発振器と、前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発振器、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、外側パッケージと、外側パッケージに収容されている内側パッケージと、内側パッケージに収容されている振動片と、外側パッケージに収容されており、内側パッケージ上に配置されている回路素子と、を有する発振器が記載されている。また、特許文献１の発振器では、回路素子に温度センサーが含まれており、温度センサーが検出する温度に基づいて出力信号の周波数を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１７５２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１の発振器では、温度センサーを含む回路素子が振動片を収容する内側パッケージの外側に位置しているため、温度センサーと振動片との温度差が生じ易く、出力信号の補正を高い精度で行うことが困難となる。そのため、出力信号の周波数精度が低下するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の適用例に係る発振器は、第１容器と、
前記第１容器に収容されている第２容器と、
前記第２容器に収容されている振動片と、
前記第２容器に収容されている温度センサーと、
前記第２容器に収容され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記第１容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは離間し、かつ、平面視で互いに重なって配置されていることを特徴とする。
前記第１容器に収容されている第２容器と、
前記第２容器に収容されている振動片と、
前記第２容器に収容されている温度センサーと、
前記第２容器に収容され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記第１容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは離間し、かつ、平面視で互いに重なって配置されていることを特徴とする。
【0006】
本発明の適用例に係る発振器では、前記第１容器は、凹部を有する第１ベース基板と、前記凹部の開口を塞ぐように前記第１ベース基板に接合されている第１リッドと、を有し、
前記第２容器は、前記凹部内に配置され、
前記第２回路素子は、前記第２容器と前記第１リッドとの間に配置されていることが好ましい。
前記第２容器は、前記凹部内に配置され、
前記第２回路素子は、前記第２容器と前記第１リッドとの間に配置されていることが好ましい。
【0007】
本発明の適用例に係る発振器では、前記凹部は、前記第１ベース基板の前記リッド側の面に開放する第１凹部と、
前記第１凹部の底面に開口する第２凹部と、を有し、
前記第２凹部の底面に前記第２容器が接合され、
前記第１凹部の底面に前記第２回路素子が接合され、
前記第２回路素子は、平面視で、前記第２凹部と重なっていることが好ましい。
前記第１凹部の底面に開口する第２凹部と、を有し、
前記第２凹部の底面に前記第２容器が接合され、
前記第１凹部の底面に前記第２回路素子が接合され、
前記第２回路素子は、平面視で、前記第２凹部と重なっていることが好ましい。
【0008】
本発明の適用例に係る発振器では、前記凹部は、前記第２凹部の底面に開口する第３凹部を有し、
前記第３凹部内に配置されているバイパスコンデンサーを備えることが好ましい。
前記第３凹部内に配置されているバイパスコンデンサーを備えることが好ましい。
【0009】
本発明の適用例に係る発振器では、前記第２容器は、前記発振回路用の電源電圧が印加される電源端子を有し、
前記バイパスコンデンサーは、前記電源端子に接続されていることが好ましい。
前記バイパスコンデンサーは、前記電源端子に接続されていることが好ましい。
【0010】
本発明の適用例に係る発振器では、前記第２容器は、前記温度センサーの出力信号が出力される温度出力端子を有し、
前記温度出力端子は、前記周波数制御回路に電気的に接続されていることが好ましい。
前記温度出力端子は、前記周波数制御回路に電気的に接続されていることが好ましい。
【0011】
本発明の適用例に係る発振器では、前記第１容器内は、大気圧に対して減圧されていることが好ましい。
【0012】
本発明の適用例に係る発振器では、前記第２容器は、前記振動片が固定されている第２ベース基板と、
前記第２ベース基板との間に前記振動片を収容するように前記第２ベース基板に接合されている第２リッドと、を有し、
前記第２リッドが接合部材を介して前記第１ベース基板に接合されていることが好ましい。
前記第２ベース基板との間に前記振動片を収容するように前記第２ベース基板に接合されている第２リッドと、を有し、
前記第２リッドが接合部材を介して前記第１ベース基板に接合されていることが好ましい。
【0013】
本発明の適用例に係る発振器は、ベース基板および前記ベース基板の一方の主面側に接合されているリッドを含み、内部空間を有する第１容器と、
前記内部空間に配置されている第２容器と、
前記第２容器に収容されている振動片と、
前記第２容器に収容されている温度センサーと、
前記第２容器に収容されており、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記ベース基板の他方の主面側に配置され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されていることを特徴とする。
前記内部空間に配置されている第２容器と、
前記第２容器に収容されている振動片と、
前記第２容器に収容されている温度センサーと、
前記第２容器に収容されており、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記ベース基板の他方の主面側に配置され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されていることを特徴とする。
【0014】
本発明の適用例に係る発振器は、第１容器と、
前記第１容器に収容され、ベース基板および前記ベース基板の一方の主面側に接合されているリッドを含み、内部空間を有する第２容器と、
前記内部空間に配置され、前記ベース基板に配置されている振動片と、
前記ベース基板の他方の主面側に配置されている温度センサーと、
前記ベース基板の他方の主面側に配置され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記第１容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されていることを特徴とする発振器。
前記第１容器に収容され、ベース基板および前記ベース基板の一方の主面側に接合されているリッドを含み、内部空間を有する第２容器と、
前記内部空間に配置され、前記ベース基板に配置されている振動片と、
前記ベース基板の他方の主面側に配置されている温度センサーと、
前記ベース基板の他方の主面側に配置され、前記振動片を発振させ、前記温度センサーの検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路を含む第１回路素子と、
前記第１容器に収容され、前記発振信号の周波数を制御する周波数制御回路を含む第２回路素子と、を備え、
前記第２容器と前記第２回路素子とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されていることを特徴とする発振器。
【0015】
本発明の適用例に係る電子機器は、上述の発振器と、
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
【0016】
本発明の適用例に係る移動体は、上述の発振器と、
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
前記発振器の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】第１実施形態の発振器を示す断面図である。
【図5】第２実施形態の発振器を示す断面図である。
【図6】第３実施形態の発振器を示す断面図である。
【図7】第４実施形態の発振器を示す断面図である。
【図8】第５実施形態のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【図9】第６実施形態の自動車を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の発振器、電子機器および移動体の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0019】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の発振器を示す断面図である。図２は、図１の発振器を示す平面図である。図３は、図１の発振器が有する温度補償型水晶発振器を示す平面図である。図４は、図１の発振器が有する第２回路素子の回路図である。なお、説明の便宜上、各図には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、Ｚ軸方向からの平面視を単に「平面視」とも言う。
図１は、第１実施形態の発振器を示す断面図である。図２は、図１の発振器を示す平面図である。図３は、図１の発振器が有する温度補償型水晶発振器を示す平面図である。図４は、図１の発振器が有する第２回路素子の回路図である。なお、説明の便宜上、各図には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、Ｚ軸方向からの平面視を単に「平面視」とも言う。
【0020】
図１に示す発振器１は、外側パッケージ２と、外側パッケージ２に収容されている温度補償型水晶発振器３（ＴＣＸＯ）、第２回路素子４およびディスクリート部品８１、８２と、を有する。また、温度補償型水晶発振器３は、内側パッケージ５と、内側パッケージ５に収容されている振動片６および第１回路素子７と、を有する。
【0021】
外側パッケージ２は、上面に開口する凹部２１１を備える第１ベース基板２１と、凹部２１１の開口を塞ぐように第１ベース基板２１の上面に接合部材２３を介して接合されている第１リッド２２と、を有する。外側パッケージ２の内側には凹部２１１によって気密な内部空間Ｓ２が形成され、内部空間Ｓ２に温度補償型水晶発振器３および第１回路素子７が収容されている。なお、特に限定されないが、第１ベース基板２１は、アルミナ等のセラミックスで構成することができ、第１リッド２２は、コバール等の金属材料で構成することができる。
【0022】
また、凹部２１１は、複数の凹部で構成され、図示の構成では、第１ベース基板２１の上面に開口する凹部２１１ａと、凹部２１１ａの底面に開口し、凹部２１１ａよりも開口が小さい凹部２１１ｂと、凹部２１１ｂの底面に開口し、凹部２１１ｂよりも開口が小さい凹部２１１ｃと、凹部２１１ｃの底面に開口し、凹部２１１ｃよりも開口が小さい凹部２１１ｄと、を有する。ただし、凹部２１１の構成は、特に限定されない。
【0023】
そして、凹部２１１ｂの底面に、凹部２１１ｃの開口を覆うようにして第２回路素子４が固定され、凹部２１１ｃの底面に、凹部２１１ｄの開口を覆うようにして温度補償型水晶発振器３が固定されている。また、凹部２１１ｄの底面には、単体の回路部品である２つのディスクリート部品８１、８２が固定されている。このような配置によれば、第２回路素子４、温度補償型水晶発振器３および各ディスクリート部品８１、８２を外側パッケージ２内においてＺ軸方向すなわち発振器１の高さ方向に重ねて配置することができる。そのため、第２回路素子４、温度補償型水晶発振器３および各ディスクリート部品８１、８２を外側パッケージ２内においてコンパクトに収容することができ、発振器１の小型化を図ることができる。
【0024】
特に、本実施形態では、図２に示すように、Ｚ軸方向からの平面視で、各ディスクリート部品８１、８２は、その全域が温度補償型水晶発振器３と重なっており、温度補償型水晶発振器３は、その全域が第２回路素子４と重なっている。これにより、各ディスクリート部品８１、８２、温度補償型水晶発振器３および第２回路素子４のＸ軸およびＹ軸方向へのずれが抑制され、外側パッケージ２のＸ軸およびＹ軸方向への広がりを抑制することができ、発振器１のさらなる小型化を図ることができる。ただし、これに限定されず、Ｚ軸方向からの平面視で、ディスクリート部品８１、８２の一部が温度補償型水晶発振器３の外縁から外側にはみ出していてもよいし、温度補償型水晶発振器３の一部が第２回路素子４の外縁から外側にはみ出していてもよい。
【0025】
また、図１に示すように、凹部２１１ａの底面には複数の内部端子２４１が配置され、凹部２１１ｃの底面には複数の内部端子２４２が配置され、第１ベース基板２１の下面には複数の外部端子２４３が配置されている。これら内部端子２４１、２４２および外部端子２４３は、第１ベース基板２１内に形成されている図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、複数の内部端子２４１は、それぞれ、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して第２回路素子４と電気的に接続され、複数の内部端子２４２は、それぞれ、導電性の接合部材Ｂ１を介して温度補償型水晶発振器３と電気的に接続されている。
【0026】
内部空間Ｓ２の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換され、大気圧に対して減圧された減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、外側パッケージ２の断熱性が高まり、外部の温度の影響を受け難い発振器１となる。また、外側パッケージ２に収容されている内側パッケージ５と第２回路素子４との間の熱交換、特に、対流による熱交換が抑制される。そのため、第２回路素子４の熱によって、第１回路素子７に含まれる温度センサー７１と振動片６とが不均一に加熱されるのを抑制することができる。つまり、第２回路素子４の熱によって振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じるのを抑制することができる。したがって、高い精度の発振器１が得られる。
【0027】
なお、内部空間Ｓ２の雰囲気としては、これに限定されず、例えば、大気圧状態であってもよいし、加圧状態であってもよい。また、内部空間Ｓ２は、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換されておらず、大気すなわち空気で満たされていてもよい。また、内部空間Ｓ２は、気密でなく、外側パッケージ２の外部と連通していてもよい。
【0028】
図１に示すように、温度補償型水晶発振器３は、第１ベース基板２１に搭載されている内側パッケージ５と、内側パッケージ５に収容されている振動片６および第１回路素子７と、を有する。内側パッケージ５は、上面に開口する凹部５１１を備える第２ベース基板５１と、凹部５１１の開口を塞ぐように第２ベース基板５１の上面に接合部材５３を介して接合されている第２リッド５２と、を有する。内側パッケージ５には凹部５１１により気密な内部空間Ｓ５が形成され、内部空間Ｓ５に振動片６および第１回路素子７が収容されている。なお、特に限定されないが、第２ベース基板５１は、アルミナ等のセラミックスで構成することができ、第２リッド５２は、コバール等の金属材料で構成することができる。
【0029】
また、凹部５１１は、複数の凹部によって構成され、図示の構成では、第２ベース基板５１の上面に開口する凹部５１１ａと、凹部５１１ａの底面に開口し、凹部５１１ａよりも開口が小さい凹部５１１ｂと、凹部５１１ｂの底面に開口し、凹部５１１ｂよりも開口が小さい凹部５１１ｃと、凹部５１１ｃの底面に開口し、凹部５１１ｃよりも開口が小さい凹部５１１ｄと、を有する。ただし、凹部５１１の構成は、特に限定されない。
【0030】
そして、凹部５１１ｂの底面に振動片６が固定され、凹部５１１ｄの底面に第１回路素子７が固定されている。このような配置によれば、振動片６および第１回路素子７を内側パッケージ５内においてＺ軸方向すなわち発振器１の高さ方向に重ねて配置することができる。そのため、これらを内側パッケージ５内においてコンパクトに収容することができ、温度補償型水晶発振器３の小型化、さらには、発振器１の小型化を図ることができる。なお、振動片６の配置は、これに限定されず、例えば、第１回路素子７の上面に固定されていてもよい。
【0031】
また、凹部５１１ａの底面には複数の内部端子５４１が配置され、凹部５１１ｃの底面には複数の内部端子５４２が配置され、第２ベース基板５１の下面には複数の外部端子５４３が配置されている。これら内部端子５４１、５４２および外部端子５４３は、第２ベース基板５１内に形成されている図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、複数の内部端子５４１は、それぞれ、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して振動片６と電気的に接続され、複数の内部端子５４２は、それぞれ、ボンディングワイヤーＢＷ３を介して第１回路素子７と電気的に接続されている。ただし、振動片６と内部端子５４１との接続方法および第１回路素子７と内部端子５４２との接続方法は、それぞれ、特に限定されない。
【0032】
内部空間Ｓ５の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換され、大気圧に対して減圧された減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、振動片６を効率よく振動させることができる。ただし、内部空間Ｓ５の雰囲気としては、これに限定されず、大気圧状態、加圧状態であってもよい。これにより、内部空間Ｓ５内に対流による熱移動が生じ易くなり、振動片６と後述する温度センサー７１との温度差をより小さくすることができ、温度センサー７１による振動片６の温度検知の精度が高まる。また、内部空間Ｓ５は、窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換されておらず、大気すなわち空気で満たされていてもよい。また、内部空間Ｓ２は、気密でなく、内部空間Ｓ２と連通していてもよい。
【0033】
振動片６は、ＡＴカット水晶振動片である。ＡＴカット水晶振動片は、三次の周波数温度特性を有するため、周波数安定性に優れている。図３に示すように、振動片６は、ＡＴカットで切り出された矩形の水晶基板６０と、水晶基板６０の表面に配置されている電極６１と、を有する。また、電極６１は、水晶基板６０の上面に配置されている第１励振電極６２１と、水晶基板６０の下面に配置され、水晶基板６０を介して第１励振電極６２１と対向している第２励振電極６３１と、を有する。また、電極６１は、水晶基板６０の上面であって、その縁部に並んで配置されている第１パッド電極６２２および第２パッド電極６３２と、第１励振電極６２１と第１パッド電極６２２とを電気的に接続する第１引出電極６２３と、第２励振電極６３１と第２パッド電極６３２とを電気的に接続する第２引出電極６３３と、を有する。
【0034】
このような振動片６は、その一端部において接合部材Ｂ２を介して凹部５１１ｂの底面に接合されている。そして、第１パッド電極６２２および第２パッド電極６３２がそれぞれボンディングワイヤーＢＷ２を介して内部端子５４１と電気的に接続されている。なお、第１パッド電極６２２および第２パッド電極６３２は、ボンディングワイヤーを介してではなく、それぞれが導電性接着剤を介して内側パッケージ５と電気的に接続されていても良い。また、接合部材Ｂ２としては、特に限定されず、例えば、金属バンプ、半田、ろう材、金属ペースト、導電性樹脂接着剤に代表される導電性接合部材であってもよいし、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系等の各種樹脂接着剤に代表される絶縁性接合部材であってもよいが、導電性接合部材であることが好ましい。
【0035】
導電性接合部材は、金属材料を含んでいるため、樹脂接着剤に代表される金属材料を含まない絶縁性接合部材と比べて熱伝導率が高い。そのため、接合部材Ｂ２および第２ベース基板５１を介して振動片６と第１回路素子７とが熱的に結合し易く、これらの間の温度差をより小さく抑えることができる。そのため、温度センサー７１によって振動片６の温度を精度よく検出することができる。
【0036】
ただし、振動片６の構成は、特に限定されない。例えば、水晶基板６０の平面視形状は、矩形に限定されない。また、振動片６として、ＡＴカット水晶振動片の他にも、ＳＣカット水晶振動片、ＢＴカット水晶振動片、音叉型水晶振動片、弾性表面波共振子、その他の圧電振動片、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）共振素子等を用いることもできる。
【0037】
また、水晶基板に替えて、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、Ｚｎ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＰＯ３）、ニオブ酸ナトリウムカリウム（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ３）、ビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ３）、ニオブ酸ナトリウム（ＮａＮｂＯ３）、チタン酸ビスマス（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）、チタン酸ビスマスナトリウム（Ｎａ０．５Ｂｉ０．５ＴｉＯ３）等の各種圧電基板を用いてもよいし、例えば、シリコン基板等の圧電基板以外の基板を用いてもよい。
【0038】
図１および図３に示すように、第１回路素子７は、温度センサー７１と、発振回路７２と、を有する。発振回路７２は、振動片６を発振させ、温度センサー７１の検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する機能を有する。つまり、発振回路７２は、振動片６と電気的に接続され、振動片６の出力信号を増幅し、増幅した信号を振動片６にフィードバックすることにより振動片６を発振させる発振回路部７２１と、温度センサー７１から出力される温度情報に基づいて、出力信号の周波数変動が振動片６自身の周波数温度特性よりも小さくなるように温度補償する温度補償回路部７２２と、を有する。なお、発振回路７２としては、例えば、ピアース発振回路、インバーター型発振回路、コルピッツ発振回路、ハートレー発振回路等の発振回路を用いることができる。なお、発振回路７２が有する温度補償回路部７２２としては、例えば、発振回路部７２１に接続された可変容量回路の容量を調整することにより発振回路部７２１の発振周波数を調整するものであってもよいし、発振回路部７２１の出力信号の周波数をＰＬＬ回路やダイレクトデジタルシンセサイザー回路により調整するものであってもよい。
【0039】
このように、温度センサー７１および振動片６を共に内側パッケージ５に収容することにより、温度センサー７１を振動片６と同じ空間でかつ振動片６の近傍に配置することが可能となる。そのため、温度センサー７１によって振動片６の温度をより精度よく検出することができ、発振回路７２による温度補償がより正確なものとなる。
【0040】
なお、本実施形態では、温度センサー７１がＩＣ温度センサーで構成され、第１回路素子７に内蔵されているが、これに限定されない。つまり、温度センサー７１は、第１回路素子７と別体で設けられるディスクリート部品であってもよい。この場合、温度センサー７１は、例えば、サーミスタ、熱電対等によって構成することができる。また、温度センサー７１の配置は、内部空間Ｓ５内であって、振動片６の温度を検出することができれば、特に限定されず、例えば、第２ベース基板５１や第１回路素子７の上面に配置することができる。
【0041】
以上、温度補償型水晶発振器３について説明した。温度補償型水晶発振器３は、前述した外部端子５４３を４つ有しており、図３に示すように、１つは第１回路素子７の電源電圧用の端子５４３ａであり、１つは電源電圧に対するグランド用の端子５４３ｂであり、１つは発振回路７２から出力される発振信号用の端子５４３ｃであり、１つは温度センサー７１の出力信号用の端子５４３ｄである。ただし、外部端子５４３の数や用途は、特に限定されない。
【0042】
以上のような温度補償型水晶発振器３は、図１に示すように、第２ベース基板５１の下面を凹部２１１ｃの底面に向けた姿勢で配置され、第２ベース基板５１の下面が接合部材Ｂ１を介して凹部２１１ｃの底面に固定されている。また、接合部材Ｂ１を介して各外部端子５４３が内部端子２４２と電気的に接続されている。接合部材Ｂ１としては、特に限定されず、例えば、金属バンプ、半田、ろう材、金属ペースト、導電性樹脂接着剤等を用いることができる。
【0043】
図１に示すように、第２回路素子４は、第１ベース基板２１に搭載された状態で外側パッケージ２に収容されている。すなわち、第２回路素子４は、その下面の外周部が、接合部材Ｂ３を介して凹部２１１ｂの底面に接合されている。接合部材Ｂ３としては、特に限定されず、例えば、金属バンプ、半田、ろう材、金属ペースト、導電性樹脂接着剤等の導電性を有するものであってもよいし、樹脂接着剤等の絶縁性を有するものであってもよい。
【0044】
このような第２回路素子４は、図４に示すように、発振回路７２から出力される発振信号の周波数を制御し、温度補償型水晶発振器３が出力する発振信号に残っている周波数温度特性をさらに補正する周波数制御回路としての小数分周型のＰＬＬ回路４０（位相同期回路）と、温度補正テーブル４８１が記憶されている記憶部４８と、出力回路４９と、を有する。本実施形態では、ＰＬＬ回路４０、記憶部４８および出力回路４９が１チップの回路素子として構成されているが、複数チップの回路素子によって構成されていてもよいし、一部がディスクリート部品によって構成されていてもよい。
【0045】
ＰＬＬ回路４０は、位相比較器４１と、チャージポンプ４２と、ローパスフィルター４３と、電圧制御型発振回路４４と、分周回路４５と、を有する。位相比較器４１は、発振回路７２が出力する発振信号と分周回路４５が出力するクロック信号の位相差を比較し、その比較結果をパルス電圧として出力する。チャージポンプ４２は、位相比較器４１が出力するパルス電圧を電流に変換し、ローパスフィルター４３は、チャージポンプ４２が出力する電流を平滑化および電圧変換する。
【0046】
電圧制御型発振回路４４は、ローパスフィルター４３の出力電圧を制御電圧として、制御電圧に応じて周波数が変化する信号を出力する。なお、本実施形態の電圧制御型発振回路４４は、コイル等のインダクタンス素子とコンデンサー等の容量素子とを用いて構成されるＬＣ発振回路であるが、これに限定されず、例えば、水晶振動子等の圧電振動子を用いた発振回路を用いることもできる。分周回路４５は、温度センサー７１の出力信号と温度補正テーブル４８１とから決定する分周比で、電圧制御型発振回路４４が出力するクロック信号を小数分周したクロック信号を出力する。なお、分周回路４５の分周比は、温度補正テーブル４８１によって定められる構成に限定されない。例えば多項式演算によって定められてもよいし、機械学習された学習済みモデルに基づくニューラルネットワーク演算によって定められてもよい。
【0047】
出力回路４９は、ＰＬＬ回路４０が出力するクロック信号が入力され、その振幅が所望のレベルに調整された発振信号を生成する。出力回路４９が生成する発振信号は、発振器１の外部端子２４３を介して発振器１の外部に出力される。
【0048】
このように、温度補償型水晶発振器３が出力する発振信号に残っている周波数温度特性をＰＬＬ回路４０によってさらに補正することにより、温度による周波数偏差がさらに小さい発振器１が得られる。なお、ＰＬＬ回路４０としては、特に限定されず、例えば、発振回路７２と位相比較器４１との間に発振回路７２が出力する発振信号を整数の分周比で分周する整数分周型のＰＬＬ回路を備えていてもよい。また、ＰＬＬ回路４０は、温度補償型水晶発振器３の出力信号をさらに温度補償するものに限られない。例えば、所望の周波数信号を得るために、ＰＬＬ回路４０が温度補償型水晶発振器３の出力周波数を固定値で逓倍する構成であってもよい。
【0049】
以上のような構成の第２回路素子４は、図１に示すように、温度補償型水晶発振器３の内側パッケージ５と共に、第１ベース基板２１に搭載され、外側パッケージ２内に収容されているが、第２回路素子４と内側パッケージ５とはＺ軸方向に離間して配置されている。つまり、第２回路素子４と内側パッケージ５との間に空隙Ｇが形成され、非接触となっている。これにより、これらが接触している場合と比べて、第２回路素子４の熱が温度補償型水晶発振器３に伝わり難くなり、第２回路素子４の熱によって振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができる。これにより、温度センサー７１によって振動片６の温度をより精度よく検出することができる。特に、本実施形態では、第２回路素子４がＰＬＬ回路４０を有し、このＰＬＬ回路４０は、消費電力が比較的大きく発熱し易い。したがって、第２回路素子４と内側パッケージ５との間に空隙Ｇを形成することにより、上述した効果をより顕著に発揮することができる。また、第２回路素子４も温度センサー７１が出力する温度情報信号に基づいて動作するため、第２回路素子４内に温度センサーを設けた場合に比べて自身の発熱の影響を受け難い。
【0050】
なお、空隙Ｇの幅すなわち第２回路素子４と内側パッケージ５との離間距離Ｄとしては、特に限定されないが、例えば、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とすることが好ましく、０．０３ｍｍ以上０．００９ｍｍ以下とすることがより好ましい。これにより、発振器１の過度な大型化を回避しつつ、第２回路素子４の熱により振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じるのを十分に抑制することができる。本実施形態では、第２回路素子４と内側パッケージ５とが共に第１ベース基板２１に搭載されているため、第１ベース基板２１に形成されている凹部２１１ｃの深さを適宜定めることにより、離間距離Ｄを上述したような所望の値とすることができる。また、離間距離Ｄを調整するために、図示しないスペーサーを用いることもできる。
【0051】
また、第２回路素子４は、温度補償型水晶発振器３の上方に位置し、温度補償型水晶発振器３と第１リッド２２との間に位置している。前述したように、温度補償型水晶発振器３の内側パッケージ５は、その下面において凹部２１１ｃの底面に固定されているため、第２回路素子４は、内側パッケージ５の第１ベース基板２１と接合されている側とは反対側に位置しているとも言える。このような配置によれば、第２回路素子４と第１ベース基板２１との接合部と、内側パッケージ５と第１ベース基板２１との接合部との間の熱伝達経路を十分に長くすることができる。そのため、第２回路素子４の熱が第１ベース基板２１を介して内側パッケージ５に伝わり難くなり、第２回路素子４の熱により振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができる。
【0052】
ディスクリート部品８１、８２は、前述したように、外側パッケージ２に収容されており、凹部２１１ｄの底面に接合されている。ディスクリート部品８１、８２は、それぞれ、バイパスコンデンサー８１０、８２０である。そして、図４に示すように、バイパスコンデンサー８１０は、外側パッケージ２に設けられている外部端子２４３と、内側パッケージ５に設けられている電源電圧用の端子５４３ａとの間において、端子５４３ａと接続されている。これにより、外部端子２４３を介して供給された電源電圧からノイズを除去することができ、安定した電源電圧を第１回路素子７に供給することができる。
【0053】
一方、バイパスコンデンサー８２０は、温度センサー７１の出力信号用の端子５４３ｄとＰＬＬ回路４０との間において端子５４３ｄと接続されている。これにより、温度センサー７１の出力信号からノイズを除去することができ、より正確な出力信号をＰＬＬ回路４０に供給することができる。そのため、分周回路４５による分周比をより精度よく決定することができる。なお、ディスクリート部品８１、８２としては、バイパスコンデンサー８１０、８２０に限定されず、例えば、サーミスタ、抵抗、ダイオード等であってもよい。また、ディスクリート部品８１、８２の少なくとも一方を省略してもよいし、他のディスクリート部品を追加してもよい。また、バイパスコンデンサー８１０、８２０は、第２回路素子４に内蔵されていてもよい。
【0054】
以上、発振器１について説明した。発振器１は、前述したように、第１容器としての外側パッケージ２と、外側パッケージ２に収容されている第２容器としての内側パッケージ５と、内側パッケージ５に収容されている振動片６と、内側パッケージ５に収容されている温度センサー７１と、内側パッケージ５に収容され、振動片６を発振させ、温度センサー７１の検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路７２を含む第１回路素子７と、外側パッケージ２に収容され、発振回路７２から出力される発振信号の周波数を制御する周波数制御回路としてのＰＬＬ回路４０を含む第２回路素子４と、を備える。そして、内側パッケージ５と第２回路素子４とは離間し、かつ、平面視で互いに重なって配置されている。
【0055】
このような構成によれば、温度センサー７１および振動片６が共に内側パッケージ５に収容されているため、温度センサー７１を振動片６と同じ空間でかつ振動片６の近傍に配置することが可能となる。また、内側パッケージ５と第２回路素子４とを離間して配置することにより、内側パッケージ５と第２回路素子４との間の熱交換が抑制され、温度センサー７１と振動片６とが不均一に加熱されるのを抑制することができる。そのため、振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じたり、その温度差が変動したりするのを効果的に抑制することができる。その結果、温度センサー７１によって振動片６の温度をより精度よく検出することができ、発振回路７２による温度補償がより正確なものとなる。また、ＰＬＬ回路４０から周波数偏差が小さい発振信号を出力することができる。したがって、高精度な周波数信号を出力可能な発振器１となる。
【0056】
また、内側パッケージ５と第２回路素子４とがＺ軸方向に重なって配置されるため、外側パッケージ２のＸ軸およびＹ軸方向への広がりが抑制され、発振器１の小型化を図ることもできる。
【0057】
また、前述したように、外側パッケージ２は、凹部２１１を有する第１ベース基板２１と、凹部２１１の開口を塞ぐように第１ベース基板２１に接合されている第１リッド２２と、を有する。そして、内側パッケージ５は、凹部２１１内に配置され、第２回路素子４は、内側パッケージ５と第１リッド２２との間に配置されている。これにより、第２回路素子４と第１ベース基板２１との接合部と、内側パッケージ５と第１ベース基板２１との接合部との間の熱伝達経路を十分に長くすることができる。そのため、第２回路素子４の熱が第１ベース基板２１を介して内側パッケージ５に伝わり難くなり、振動片６と温度センサー７１との温度差をより小さく抑えることができる。
【0058】
また、前述したように、凹部２１１は、第１凹部としての凹部２１１ｂと、凹部２１１ｂの底面に開口する第２凹部としての凹部２１１ｃと、を有する。また、凹部２１１ｃの底面に内側パッケージ５が接合され、凹部２１１ｂの底面に第２回路素子４が接合されている。そして、第２回路素子４は、平面視で、凹部２１１ｂと重なっている。言い換えると、第２回路素子４は、凹部２１１ｃの開口の少なくとも一部を塞ぐようにして、凹部２１１ｂの底面に接合されている。このような配置によれば、より確実に、内側パッケージ５と第２回路素子４とをＺ軸方向に重ねて配置することができる。また、凹部２１１ｃの深さを調整することにより、第２回路素子４と内側パッケージ５との間の空隙Ｇの広さを簡単に制御することができる。
【0059】
また、前述したように、凹部２１１は、凹部２１１ｃの底面に開口する第３凹部としての凹部２１１ｄを有する。そして、発振器１は、凹部２１１ｄ内に配置されているバイパスコンデンサー８１０、８２０を備える。このような配置によれば、バイパスコンデンサー８１０、８２０、内側パッケージ５および第２回路素子４をＺ軸方向に重ねて配置することができるため、発振器１の小型化を図ることができる。
【0060】
また、前述したように、内側パッケージ５は、発振回路７２用の電源電圧が印加される電源端子としての端子５４３ａを有する。そして、バイパスコンデンサー８１０は、端子５４３ａに接続されている。これにより、バイパスコンデンサー８１０によってノイズを除去することができ、発振回路７２に安定した電源電圧を供給することができる。
【0061】
また、前述したように、内側パッケージ５は、温度センサー７１の出力信号が出力される温度出力端子としての端子５４３ｄを有する。そして、端子５４３ｄは、ＰＬＬ回路４０に電気的に接続されている。これにより、温度センサー７１が検出した温度情報をＰＬＬ回路４０にフィードバックすることができ、ＰＬＬ回路４０からより高精度な周波数信号を出力することができる
【0062】
また、前述したように、外側パッケージ２内は、大気圧に対して減圧されている。これにより、内側パッケージ５と第２回路素子４との間の熱交換、特に、対流による熱交換が抑制される。これにより、第２回路素子４の熱によって、温度センサー７１と振動片６とがアンバランスに加熱されてしまうことを抑制することができる。つまり、第２回路素子４の熱によって振動片６と温度センサー７１との間に過度な温度差が生じてしまうことを効果的に抑制することができる。
【0063】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態の発振器を示す断面図である。
図５は、第２実施形態の発振器を示す断面図である。
【0064】
本実施形態は、温度補償型水晶発振器３の姿勢が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【0065】
図５に示すように、本実施形態の発振器１では、外側パッケージ２の凹部２１１は、第１ベース基板２１の上面に開口する凹部２１１ａと、凹部２１１ａの底面に開口する凹部２１１ｂと、凹部２１１ｂの底面に開口する凹部２１１ｃと、凹部２１１ｃの底面に開口する凹部２１１ｄと、凹部２１１ｄの底面に開口する凹部２１１ｅと、を有する。そして、凹部２１１ｂの底面に第２回路素子４が固定され、凹部２１１ｄの底面に温度補償型水晶発振器３が固定され、凹部２１１ｅの底面にディスクリート部品８１、８２が固定されている。また、凹部２１１ａの底面に複数の内部端子２４１が配置され、凹部２１１ｃの底面に複数の内部端子２４２が配置されている。
【0066】
また、温度補償型水晶発振器３は、前述の第１実施形態と上下反対の姿勢、すなわち、第２リッド５２を凹部２１１ｄの底面側に向けた姿勢で配置されている。そして、第２リッド５２が接合部材Ｂ５を介して凹部２１１ｄの底面に固定され、第２ベース基板５１に配置されている４つの外部端子５４３がそれぞれボンディングワイヤーＢＷ４を介して内部端子２４２と電気的に接続されている。
【0067】
このような姿勢で温度補償型水晶発振器３を配置することにより、例えば、前述の第１実施形態のように第２ベース基板５１が接合部材Ｂ１を介して第１ベース基板２１に固定されている場合と比べて、内側パッケージ５と第１ベース基板２１との接合部から振動片６および第１回路素子７までの熱の伝達経路を長くすることができる。そのため、前述した第１実施形態と比べて、第２回路素子４の熱が振動片６および第１回路素子７に伝わり難くなる。その結果、振動片６と温度センサー７１との温度差をより小さく抑えることができる。
【0068】
以上のように、本実施形態の発振器１では、内側パッケージ５は、振動片６が固定されている第２ベース基板５１と、第２ベース基板５１との間に振動片６を収容するように第２ベース基板５１に接合されている第２リッド５２と、を有する。そして、第２リッドが接合部材Ｂ５を介して第１ベース基板２１に接合されている。これにより、第２回路素子４の熱が振動片６および第１回路素子７に、より伝わり難くなる。その結果、振動片６と温度センサー７１との温度差をより小さく抑えることができる。
【0069】
＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態の発振器を示す断面図である。
図６は、第３実施形態の発振器を示す断面図である。
【0070】
本実施形態は、第２回路素子４の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図６において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【0071】
図６に示すように、本実施形態の発振器１では、第２回路素子４が外側パッケージ２の外側すなわち内部空間Ｓ２外に配置されている。以下、具体的に説明する。
【0072】
第１ベース基板２１は、その下面に開口する凹部２１２を有する。また、凹部２１２は、複数の凹部で構成されており、図示の構成では、第１ベース基板２１の下面に開口する凹部２１２ａと、凹部２１２ａの底面に開口し、凹部２１２ａよりも開口が小さい凹部２１２ｂと、を有する。そして、凹部２１２ｂの底面に第２回路素子４が固定されている。また、凹部２１２ａの底面には複数の内部端子２４１が設けられており、これら内部端子２４１と第２回路素子４とがボンディングワイヤーＢＷ１を介して電気的に接続されている。
【0073】
また、凹部２１２には第２回路素子４を覆うモールド部２５が配置され、第２回路素子４が水分、埃、塵、衝撃等から保護されている。ただし、モールド部２５は、省略してもよい。その際には、例えば、リッドを準備し、このリッドを凹部２１２の開口を覆うように第１ベース基板２１の下面に接合してもよい。これにより、第２回路素子４を収容する内部空間が形成され、第２回路素子４を好適に保護することができる。
【0074】
一方、第１ベース基板２１が有する凹部２１１は、第１ベース基板２１の上面に開口する凹部２１１ａと、凹部２１１ａの底面に開口し、凹部２１１ａよりも開口が小さい凹部２１１ｂと、を有する。そして、凹部２１１ａの底面に、温度補償型水晶発振器３が固定され、凹部２１１ｂの底面に、ディスクリート部品８１、８２が固定されている。
【0075】
このように、第２回路素子４を外側パッケージ２の外側に配置し、温度補償型水晶発振器３を外側パッケージ２の内側に配置することにより、第２回路素子４と温度補償型水晶発振器３とを互い分離された異なる空間に分けて配置することができる。そのため、第２回路素子４の熱が対流や放射（輻射）によって温度補償型水晶発振器３に伝わるのをより効果的に抑制することができる。そのため、振動片６と温度センサー７１との温度差をより小さく抑えることができ、高精度な周波数信号を出力可能な発振器１となる。
【0076】
また、本実施形態でも、前述の第１実施形態と同様に、平面視で、第２回路素子４、温度補償型水晶発振器３および各ディスクリート部品８１、８２が互いに重なって配置されている。そのため、外側パッケージ２のＸ軸およびＹ軸方向への広がりを抑制でき、発振器１の小型化を図ることができる。
【0077】
以上のように、本実施形態の発振器１は、ベース基板としての第１ベース基板２１および第１ベース基板２１の上面（一方の主面）側に接合されているリッドとしての第１リッド２２を含み、内部空間Ｓ２を有する第１容器としての外側パッケージ２と、内部空間Ｓ２に配置されている第２容器としての内側パッケージ５と、内側パッケージ５に収容されている振動片６と、内側パッケージ５に収容されている温度センサー７１と、内側パッケージ５に収容されており、振動片６を発振させ、温度センサー７１の検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路７２を含む第１回路素子７と、第１ベース基板２１の下面（他方の主面）側に配置され、発振回路７２からの発振信号の周波数を制御する周波数制御回路としてのＰＬＬ回路４０を含む第２回路素子４と、を備えている。そして、内側パッケージ５と第２回路素子４とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されている。
【0078】
このような構成によれば、温度センサー７１および振動片６が共に内側パッケージ５に収容されているため、温度センサー７１を振動片６と同じ空間でかつ振動片６の近傍に配置することが可能となる。また、内側パッケージ５と第２回路素子４とを離間して配置することにより、内側パッケージ５と第２回路素子４との間の熱交換が抑制され、温度センサー７１と振動片６とが不均一に加熱されるのを抑制することができる。そのため、第２回路素子４の熱によって振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができる。そのため、温度センサー７１によって振動片６の温度をより精度よく検出することができ、発振回路７２による温度補償がより正確なものとなる。したがって、高精度な周波数信号を出力可能な発振器１となる。
【0079】
また、内側パッケージ５と第２回路素子４とがＺ軸方向に重なって配置されるため、外側パッケージ２のＸ軸およびＹ軸方向への広がりが抑制され、発振器１の小型化を図ることもできる。
【0080】
＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態の発振器を示す断面図である。
図７は、第４実施形態の発振器を示す断面図である。
【0081】
本実施形態は、温度補償型水晶発振器３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【0082】
図７に示すように、本実施形態の発振器１では、第１回路素子７が内側パッケージ５の外側すなわち内部空間Ｓ５外に配置されている。以下、具体的に説明する。
【0083】
第２ベース基板５１は、その下面に開口する凹部５１２を有する。また、凹部５１２は、複数の凹部で構成されており、図示の構成では、第２ベース基板５１の下面に開口する凹部５１２ａと、凹部５１２ａの底面に開口し、凹部５１２ａよりも開口が小さい凹部５１２ｂと、を有する。そして、凹部５１２ｂの底面に第１回路素子７が固定されている。また、凹部５１２ａの底面には複数の内部端子５４２が設けられており、これら内部端子５４２と第１回路素子７とがボンディングワイヤーＢＷ３を介して電気的に接続されている。なお、凹部５１２と凹部２１１とで形成されている内部空間Ｓ６は、気密であってもよいし、内部空間Ｓ２と連通していてもよい。
【0084】
一方、凹部５１１は、第２ベース基板５１の上面に開口する凹部５１１ａと、凹部５１１ａの底面に開口し、凹部５１１ａよりも開口が小さい凹部５１１ｂと、を有する。そして、凹部５１１ｂの底面に振動片６が固定され、凹部５１１ｂの底面に複数の内部端子５４１が配置されている。そして、振動片６と複数の内部端子５４１とがボンディングワイヤーＢＷ２を介して電気的に接続されている。
【0085】
このように、第２ベース基板５１の凹部５１１と凹部５１２とに挟まれている部分５１３を間に挟んで振動片６と第１回路素子７とを配置することにより、当該部分５１３を介して振動片６と第１回路素子７とが熱的に結合し、振動片６と第１回路素子７内の温度センサー７１との温度差がより小さくなる。そのため、高精度な周波数信号を出力可能な発振器１となる。
【0086】
また、本実施形態でも、前述の第１実施形態と同様に、平面視で、第２回路素子４、温度補償型水晶発振器３および各ディスクリート部品８１、８２が互いに重なって配置されている。そのため、外側パッケージ２のＸ軸およびＹ軸方向への広がりを抑制でき、発振器１の小型化を図ることができる。
【0087】
以上のように、本実施形態の発振器１は、第１容器としての外側パッケージ２と、外側パッケージ２に収容され、ベース基板としての第２ベース基板５１および第２ベース基板５１の上面（一方の主面）側に接合されているリッドとしての第２リッド５２を含み、内部空間Ｓ５を有する第２容器としての内側パッケージ５と、内部空間Ｓ５に配置され、第２ベース基板５１に配置されている振動片６と、第２ベース基板５１の下面（他方の主面）側に配置されている温度センサー７１と、第２ベース基板５１の下面側に配置され、振動片６を発振させ、温度センサー７１の検出温度に基づいて温度補償された発振信号を生成する発振回路７２を含む第１回路素子７と、外側パッケージ２に収容され、発振信号の周波数を制御する周波数制御回路としてのＰＬＬ回路４０を含む第２回路素子４と、を備える。そして、内側パッケージ５と第２回路素子４とは、離間し、かつ、平面視で重なって配置されている。
【0088】
このような構成によれば、温度センサー７１および振動片６が第２ベース基板５１を介して熱的に結合する。また、内側パッケージ５と第２回路素子４とを離間して配置することにより、内側パッケージ５と第２回路素子４との間の熱交換が抑制され、温度センサー７１と振動片６とが不均一に加熱されるのを抑制することができる。そのため、第２回路素子４の熱によって振動片６と温度センサー７１との間に温度差が生じるのを効果的に抑制することができる。そのため、温度センサー７１によって振動片６の温度をより精度よく検出することができ、発振回路７２による温度補償がより正確なものとなる。したがって、高精度な周波数信号を出力可能な発振器１となる。
【0089】
また、内側パッケージ５と第２回路素子４とがＺ軸方向に重なって配置されるため、外側パッケージ２のＸ軸およびＹ軸方向への広がりが抑制され、発振器１の小型化を図ることもできる。
【0090】
＜第５実施形態＞
図８は、第５実施形態のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
図８は、第５実施形態のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【0091】
図８に示す電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、発振器１が内蔵されている。また、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２や表示部１１０８などの制御に関する演算処理を行う信号処理回路１１１０を備えている。信号処理回路１１１０は、発振器１から出力される発振信号に基づいて動作する。
【0092】
このように、電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００は、発振器１と、発振器１の出力信号（発振信号）に基づいて信号処理を行う信号処理回路１１１０と、を備える。そのため、前述した発振器１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【0093】
なお、発振器１を備える電子機器は、前述したパーソナルコンピューター１１００の他、例えば、デジタルスチールカメラ、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチを含む時計、インクジェット式吐出装置、例えばインクジェットプリンター、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡のような医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶のような計器類、携帯端末用の基地局、フライトシミュレーター等であってもよい。
【0094】
＜第６実施形態＞
図９は、第６実施形態の自動車を示す斜視図である。
図９は、第６実施形態の自動車を示す斜視図である。
【0095】
図９に示すように、移動体としての自動車１５００には、発振器１と、発振器１から出力される発振信号に基づいて動作する信号処理回路１５１０と、が内蔵されている。発振器１と信号処理回路１５１０は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【0096】
このように、移動体としての自動車１５００は、発振器１と、発振器１の出力信号（発振信号）に基づいて信号処理を行う信号処理回路１５１０と、を備える。そのため、前述した発振器１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【0097】
なお、発振器１を備える移動体は、自動車１５００の他、例えば、ロボット、ドローン、二輪車、航空機、船舶、電車、ロケット、宇宙船等であってもよい。
【0098】
以上、本発明の発振器、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0099】
１…発振器、２…外側パッケージ、３…温度補償型水晶発振器、４…第２回路素子、５…内側パッケージ、６…振動片、７…第１回路素子、２１…第１ベース基板、２２…第１リッド、２３…接合部材、２５…モールド部、４０…ＰＬＬ回路、４１…位相比較器、４２…チャージポンプ、４３…ローパスフィルター、４４…電圧制御型発振回路、４５…分周回路、４８…記憶部、４９…出力回路、５１…第２ベース基板、５２…第２リッド、５３…接合部材、６０…水晶基板、６１…電極、７１…温度センサー、７２…発振回路、８１、８２…ディスクリート部品、２１１、２１１ａ～２１１ｅ…凹部、２１２、２１２ａ、２１２ｂ…凹部、２４１、２４２…内部端子、２４３…外部端子、４８１…温度補正テーブル、５１１、５１１ａ～５１１ｄ…凹部、５１２、５１２ａ、５１２ｂ…凹部、５１３…部分、５４１、５４２…内部端子、５４３…外部端子、５４３ａ～５４３ｄ…端子、６２１…第１励振電極、６２２…第１パッド電極、６２３…第１引出電極、６３１…第２励振電極、６３２…第２パッド電極、６３３…第２引出電極、７２１…発振回路部、７２２…温度補償回路部、８１０、８２０…バイパスコンデンサー、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１１１０…信号処理回路、１５００…自動車、１５１０…信号処理回路、Ｂ１～Ｂ３、Ｂ５…接合部材、ＢＷ１～ＢＷ４…ボンディングワイヤー、Ｄ…離間距離、Ｇ…空隙、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６…内部空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】