JP2013090176A - 振動デバイス及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】収納部を有効利用することにより、実装される電子機器の小型化に寄与することができる振動デバイス、及びこの振動デバイスを備えた電子機器の提供。
【解決手段】水晶振動子１は、水晶振動片１０と、サーミスター２０及び抵抗２１と、第１主面３３側に水晶振動片１０が搭載され、第１主面３３の反対側の第２主面３５に設けられた第２凹部３６にサーミスター２０及び抵抗２１が収納されたパッケージベース３１と、を備え、パッケージベース３１の第２主面３５側には、水晶振動片１０またはサーミスター２０及び抵抗２１と接続された複数の電極端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅが設けられ、サーミスター２０及び抵抗２１は、水晶振動片１０と電気的に非接続である。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動デバイス及びこの振動デバイスを備えた電子機器に関する。

従来、振動デバイスとしては、圧電振動子（以下、圧電振動片という）を収納したパッケージの外底面に凹陥部を設け、凹陥部内に容量素子やリアクタンス素子などのチップ型電子部品を実装すると共に、チップ型電子部品と、圧電振動片と、パッケージの電極端子と、を導電パターンにて電気的に接続して構成された圧電デバイスが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
これにより、圧電デバイスは、個々の圧電振動片の特性調整を、最適なチップ型電子部品を選択してパッケージの凹陥部に実装することにより、パッケージの外部から行うことができるとされている。

特開平１０−３２２１２９号公報 特開平１１−１４５７６８号公報

近年、上記圧電デバイスに代表される振動デバイスを用いる携帯電話（移動体通信機器）などの電子機器においては、市場からの強い要求である小型化のために回路構成要素の集積化が進展している。
これにより、上記圧電デバイスに実装されている圧電振動片の特性調整用のチップ型電子部品の機能も、圧電振動片を駆動する発振回路や、温度変化に伴う圧電振動片の周波数変動を補正する温度補償回路などと共に、電子機器の集積回路素子（ＩＣチップ）内に集積化されつつある。

このようなことから、電子機器においては、更なる小型化のために振動デバイスのパッケージの凹陥部の有効利用が課題となっている。
この際、振動デバイスにおいては、パッケージの反りによる、例えば、チップ型電子部品などの電子素子の固定強度（接合強度）の低下の抑制や、パッケージへの電子素子のスペース効率に優れた配置形態も課題となる。
また、振動デバイスにおいては、外部からのノイズや静電気などに対するシールド性能の向上も課題となる。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる振動デバイスは、振動片と、複数の電子素子と、第１主面側に前記振動片が搭載され、前記第１主面の反対側の第２主面に設けられた凹状の収納部に前記複数の電子素子が収納された容器体と、を備え、前記容器体の前記第２主面側には、前記振動片または複数の前記電子素子と接続された複数の電極端子が設けられ、前記複数の電子素子は、前記振動片と電気的に非接続であることを特徴とする。

これによれば、振動デバイスは、第１主面側に振動片が搭載され、第２主面（外底面に相当）の収納部（凹陥部に相当）に電子素子が収納された容器体（パッケージの本体に相当）を備え、容器体の第２主面側には、振動片または電子素子と接続された複数の電極端子が設けられ、複数の電子素子は、振動片と電気的に非接続である。
これにより、振動デバイスは、収納部に振動片と電気的に非接続の複数の電子素子を収納可能なことから、例えば、費用対効果（コストパフォーマンス）面、調整作業の難しさなどの理由で、電子機器のＩＣチップ内に集積化しにくい（集積化がためらわれる）、個別の特性に応じて選択的に使用するチップ状の抵抗のような複数の電子素子を収納部に収納することができる。
この結果、振動デバイスは、収納部を有効利用することができ、実装される電子機器の小型化に寄与することが可能となる。

［適用例２］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記容器体は、前記第２主面側に一対の脚部を備え、一方の前記脚部と他方の前記脚部との間に前記収納部が配置されていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、容器体が第２主面側に一対の脚部を備え、一方の脚部と他方の脚部との間に収納部が設けられていることから、例えば、枠状に囲まれた収納部よりも収納スペースが広くなり、より多くの電子素子を収納することができる。
また、振動デバイスは、一方の脚部と他方の脚部との間に収納部が設けられており、換言すれば、枠状に囲まれた収納部の対向する２つの壁が開口されていることになる。これにより、振動デバイスは、収納部の通気性が向上し、電子素子の発熱による収納部の温度上昇を抑制することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記容器体は、平面形状が矩形に形成され、複数の前記電子素子は、長手方向が前記容器体の長手方向と交差するように配置されていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、容器体の平面形状が矩形に形成され、複数の電子素子の長手方向が容器体の長手方向と交差するように配置されていることから、容器体の反り（傾向的に長手方向の反りが大きい）に対する電子素子の固定強度（接合強度）の低下を抑制することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記第１主面側は、前記振動片を覆う金属製の蓋体、または少なくともいずれかの主面が導電膜で覆われている蓋体により気密に封止され、前記電極端子の少なくとも１つは、前記金属製の蓋体または前記導電膜と電気的に接続されていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、第１主面側が振動片を覆う金属製の蓋体、または少なくともいずれかの主面が導電膜で覆われている蓋体により気密に封止され、電極端子の少なくとも１つは、金属製の蓋体または導電膜と電気的に接続されていることから、外部からのノイズや静電気などに対するシールド性能を向上させることができる。

［適用例５］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記金属製の蓋体または前記導電膜と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、金属製の蓋体または導電膜と電気的に接続されている電極端子が、アース端子（ＧＮＤ端子と同義）であることから、接地されることによりシールド性能を更に向上させることができる。

［適用例６］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記複数の電子素子の少なくとも１つは、サーミスターであることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、複数の電子素子の少なくとも１つがサーミスターであることから、振動片が搭載された容器体内に収納されたサーミスターによって、振動片の温度を正確に検出することができる。

［適用例７］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記サーミスターを除いた残りの前記複数の電子素子は、前記サーミスターと電気的に接続されている抵抗であることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、複数の電子素子の残りがサーミスターと電気的に接続されている抵抗であることから、例えば、振動片が搭載された容器体の温度変化を電圧値の変化として検出する温度検出回路の主要な部分を、容器体内にまとめて収納することができる。この結果、振動デバイスは、実装される電子機器の回路構成のユニット化に寄与することができる。

［適用例８］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする。

これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことから、上記適用例のいずれかに記載の効果を奏する電子機器を提供できる。

［適用例９］上記適用例にかかる電子機器において、電源と、前記振動片を駆動する発振回路と、前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えたことが好ましい。

これによれば、本構成の電子機器は、振動片を駆動する発振回路と共に、振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えたことから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供できる。

［適用例１０］上記適用例にかかる電子機器において、前記残りの前記電子素子のうち少なくとも第１の抵抗は、一対の電極を備え、前記第１の抵抗の一方の前記電極は前記電源に電気的に接続され、一対の電極を備える前記サーミスターの一方の前記電極は前記アース端子に電気的に接続され、前記第１の抵抗の他方の前記電極は前記サーミスターの他方の前記電極と電気的に接続され、前記第１の抵抗の他方の前記電極及び前記サーミスターの他方の前記電極は、Ａ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換回路を介して前記温度補償回路に電気的に接続されていることが好ましい。

これによれば、本構成の電子機器は、実装基板の面積を小型化することができる。

［適用例１１］上記適用例にかかる電子機器において、前記残りの前記電子素子のうち第２の抵抗は、前記サーミスターと電気的に並列に接続されていることが好ましい。

これによれば、本構成の電子機器は、実装基板の面積を小型化することができる。

第１実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。 第１実施形態の水晶振動子に搭載された電子素子を含む水晶振動子の駆動に関わる回路図。 第１実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。 第２実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。 第２実施形態の水晶振動子に搭載された電子素子を含む水晶振動子の駆動に関わる回路図。 第２実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。 第３実施形態の携帯電話を示す模式斜視図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
最初に、振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図１は、第１実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、リッド（蓋体）側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図１（ｃ）は、底面側から見た平面図である。なお、図１（ａ）では、リッドを省略してある。また、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
図２は、第１実施形態の水晶振動子に搭載された電子素子を含む水晶振動子の駆動に関わる回路図である。

図１に示すように、水晶振動子１は、振動片としての水晶振動片１０と、複数の電子素子としての、温度センサーとして機能する感温素子であるサーミスター２０及び抵抗（第１の抵抗）２１と、水晶振動片１０、サーミスター２０及び抵抗２１が搭載（収納）された容器としてのパッケージ３０と、を備えている。換言すれば、水晶振動子１は、図２の回路図の破線で囲んだ範囲内の回路構成要素がパッケージ３０に搭載されている。

水晶振動片１０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型であって、平面形状が略矩形に形成され、厚みすべり振動が励振される振動部１１と振動部１１に接続された基部１２とを一体で有している。
水晶振動片１０は、振動部１１の一方の主面１３及び他方の主面１４に形成された略矩形の励振電極１５，１６から引き出された引き出し電極１５ａ，１６ａが、基部１２に形成されている。
引き出し電極１５ａは、一方の主面１３の励振電極１５から、水晶振動片１０の長手方向（紙面左右方向）に沿って基部１２に引き出され、基部１２の側面に沿って他方の主面１４に回り込み、他方の主面１４の励振電極１６の近傍まで延在している。
引き出し電極１６ａは、他方の主面１４の励振電極１６から、水晶振動片１０の長手方向に沿って基部１２に引き出され、基部１２の側面に沿って一方の主面１３に回り込み、一方の主面１３の励振電極１５の近傍まで延在している。
励振電極１５，１６及び引き出し電極１５ａ，１６ａは、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成の金属被膜となっている。

サーミスター２０は、例えば、チップ型（直方体形状）の感温素子（感温抵抗素子）であって、一対の電極２０ａ，２０ｂを長手方向の両端に有し、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体である。
サーミスター２０には、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスターと呼ばれるサーミスターが用いられている。ＮＴＣサーミスターは、温度の変化に対する抵抗値の変化が比例的なため、温度センサーとして多用されている。

サーミスター２０は、パッケージ３０に収納され、水晶振動片１０近傍の温度を検出することにより、温度センサーとして水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動の補正に資する機能を果たしている。
サーミスター２０は、上述したように水晶振動片１０近傍の温度をより正確に検出するために、電子機器において水晶振動子１から離れて配置されたＩＣチップ内に集積化されることなく、外付け部品として水晶振動子１に搭載されている。
ここで、図２に示すように、サーミスター２０は、水晶振動片１０に対して電気的に独立しており、水晶振動片１０とは電気的に接続されておらず、非接続となっている。

抵抗２１は、例えば、チップ型（直方体形状）の抵抗体であって、一対の電極２１ａ，２１ｂを長手方向の両端に有し、図２に示すように、分圧抵抗としてサーミスター２０と電源との間に直列に接続されている。
具体的には、例えば、電源電圧が３．０Ｖ、サーミスター２０の抵抗値が１００ｋΩの場合に、抵抗値が１００ｋΩの抵抗２１を電源とサーミスター２０との間に直列に接続することにより、サーミスター２０と抵抗２１との間の電圧を半分の１．５Ｖに分圧することができる。
この抵抗２１は、電子機器のＩＣチップ内に集積化されてしまうと、サーミスター２０の抵抗値などの特性ばらつきや仕様変更に対する調整（抵抗値変更など）が困難となることから、仕様に応じて適宜、最適な抵抗値を選択可能とするために外付け部品として水晶振動子１に搭載されている。
ここで、図２に示すように、抵抗２１は、水晶振動片１０とは電気的に非接続となっている。

図１に戻って、パッケージ３０は、平面形状が略矩形で略平板状の容器体としてのパッケージベース３１と、パッケージベース３１の一方側を覆う平板状の蓋体としてのリッド３２と、を有し、略直方体形状に形成されている。
パッケージベース３１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコン（高抵抗シリコン）などが用いられている。
リッド３２には、パッケージベース３１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
なお、リッド３２に樹脂を使用する場合には、シールド性を確保するために、リッド３２の主面（表面）が金属のメッキや導電性を有する膜によって覆われたものを用いることが好ましい。

パッケージベース３１の一方側の主面である第１主面３３には、水晶振動片１０が搭載される第１凹部３４が設けられ、第１主面３３の反対側の他方側の主面である第２主面３５には、サーミスター２０及び抵抗２１が収納される凹状の収納部としての第２凹部３６が設けられている。
第１凹部３４及び第２凹部３６は、平面形状が略矩形であって、それぞれ第１主面３３及び第２主面３５の略中央部に設けられている。なお、水晶振動子１は、パッケージベース３１の第１凹部３４と第２凹部３６とが、平面視で重なるように設けられていることにより、パッケージ３０の小型化が図られている。

パッケージベース３１の第１凹部３４の底面３４ａには、水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａに対向する位置に、内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。
水晶振動片１０は、引き出し電極１５ａ，１６ａが、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤４０を介して内部端子３４ｂ，３４ｃに接合されている。これにより、水晶振動片１０は、第１主面３３側の第１凹部３４に搭載されたこととなる。

水晶振動子１は、水晶振動片１０がパッケージベース３１の内部端子３４ｂ，３４ｃに接合された状態で、パッケージベース３１の第１凹部３４がリッド３２により覆われ、パッケージベース３１とリッド３２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材３８で接合されることにより、パッケージベース３１の第１凹部３４が気密に封止されている。
なお、パッケージベース３１の気密に封止された第１凹部３４内は、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。

パッケージベース３１の第２凹部３６の底面３６ａには、サーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂに対向する位置に電極パッド３６ｂ，３６ｃが設けられ、抵抗２１の電極２１ａ，２１ｂに対向する位置に電極パッド３６ｄ，３６ｅが設けられている。
サーミスター２０は、電極２０ａ，２０ｂがハンダ、導電性接着剤などの接合部材４１を介して電極パッド３６ｂ，３６ｃに接合されている。抵抗２１は、電極２１ａ，２１ｂが接合部材４１を介して電極パッド３６ｄ，３６ｅに接合されている。
これにより、サーミスター２０及び抵抗２１は、第２凹部３６に収納されたこととなる。なお、電極パッド３６ｂと電極パッド３６ｄとは互いに接続されている。
ここで、サーミスター２０及び抵抗２１は、長手方向（ここでは、電極２０ａ（２１ａ）と電極２０ｂ（２１ｂ）とを結ぶ方向）がパッケージベース３１の長手方向（紙面左右方向）と交差するように（ここでは、直交するように）配置されている。

パッケージベース３１の第２主面３５の４隅には、それぞれ矩形状の電極端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが設けられ、長手方向に沿って設けられた電極端子３７ｂと電極端子３７ｃとの中間には電極端子３７ｅが設けられている。
５つの電極端子３７ａ〜３７ｅのうち、例えば、一方の対角に位置する２つの電極端子３７ｂ，３７ｄは、図示しない内部配線により水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａに繋がる内部端子３４ｂ，３４ｃと接続されている。

他方の対角に位置する２つの電極端子３７ａ，３７ｃは、電極端子３７ａが、導通ビア（金属などの導通部材が充填されているスルーホール）３６ｇ、内部配線３６ｆ（電極パッド３６ｄ）を経由して、サーミスター２０の電極２０ａに繋がる電極パッド３６ｂと接続され、電極端子３７ｃが、導通ビア３６ｉ、内部配線３６ｈを経由して、サーミスター２０の電極２０ｂに繋がる電極パッド３６ｃと接続されている。
残りの電極端子３７ｅは、導通ビア３６ｋ、内部配線３６ｊを経由して、抵抗２１の電極２１ｂに繋がる電極パッド３６ｅと接続されている。なお、上述したように、サーミスター２０の電極２０ａ（電極パッド３６ｂ）と抵抗２１の電極２１ａ（電極パッド３６ｄ）とは互いに接続されている。

なお、パッケージ３０のリッド３２が金属製の場合には、接合部材３８に導電性の材料を用い、電極端子３７ｃが、導通ビア３６ｉ、内部配線３６ｈ、導通ビア３６ｍ、接合部材３８を経由してリッド３２と電気的に接続されていることが好ましい。
この電極端子３７ｃは、サーミスター２０のアース側（ＧＮＤ側）の電極２０ｂに接続され、アース端子（ＧＮＤ端子）となっている。
なお、電極端子３７ｃとリッド３２との電気的な接続には、パッケージベース３１の外側の角部に、パッケージベース３１の厚み方向に沿って形成された図示しないキャスタレーション（凹部）に設けられた導電膜を用いてもよい。

内部端子３４ｂ，３４ｃ、電極パッド３６ｂ〜３６ｅ、電極端子３７ａ〜３７ｅは、例えば、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。

図２に示すように、水晶振動子１は、例えば、電子機器のＩＣチップ内に集積化された発振回路から、電極端子３７ｂ，３７ｄを経由して印加される駆動信号によって、水晶振動片１０が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）し、電極端子３７ｂ，３７ｄから共振信号（発振信号）を出力する。
この際、水晶振動子１は、サーミスター２０が温度センサーとして水晶振動片１０近傍の温度を検出し、電極端子３７ｅを経由して電源から供給された電源電圧を抵抗２１により分圧した電圧値の変化として、電極端子３７ａから出力する。

水晶振動子１の電極端子３７ａから出力された電圧信号は、例えば、電子機器のＩＣチップ内に集積化されたＡ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換されて温度補償回路に入力される。そして、温度補償回路は、入力された電圧信号に応じて温度補償データに基づいた補正信号を発振回路に出力する。
発振回路は、入力された補正信号に基づいて補正された駆動信号を水晶振動片１０に印加し、温度変化に伴い変動する水晶振動片１０の共振周波数を、所定の周波数になるように補正する。

上述したように、本実施形態の水晶振動子１は、第１主面３３側に水晶振動片１０が搭載され、第２主面３５の第２凹部３６にサーミスター２０及び抵抗２１が収納されたパッケージベース３１を備えている。そして、水晶振動子１は、パッケージベース３１の第２主面３５に、水晶振動片１０またはサーミスター２０及び抵抗２１と接続された複数（ここでは、５つ）の電極端子３７ａ〜３７ｅが設けられ、サーミスター２０及び抵抗２１が、水晶振動片１０と電気的に非接続となっている。

これにより、水晶振動子１は、水晶振動片１０近傍のより正確な温度の検出や、調整作業の難しさなどの理由で、電子機器のＩＣチップ内に集積化しにくく、且つ、水晶振動片１０と電気的に非接続のサーミスター２０及び抵抗２１を、第２凹部３６に収納することができる。
この結果、水晶振動子１は、第２凹部３６を有効利用することができ、実装される電子機器（例えば、携帯電話など）の小型化に寄与することができる。

また、水晶振動子１は、パッケージベース３１の平面形状が矩形に形成され、サーミスター２０及び抵抗２１の長手方向がパッケージベース３１の長手方向と直交するように配置されていることから、パッケージベース３１の反り（傾向的に長手方向の反りが大きい）に対するサーミスター２０及び抵抗２１の固定強度（接合強度）の低下を抑制することができる。

また、水晶振動子１は、第１主面３３側が水晶振動片１０を覆う金属製のリッド３２により気密に封止され、電極端子３７ａ〜３７ｅのうち、電極端子３７ｃがリッド３２と電気的に接続されていることから、外部からのノイズや静電気などに対するシールド性能を向上させることができる。
加えて、水晶振動子１は、リッド３２と電気的に接続されている電極端子３７ｃが、アース端子（ＧＮＤ端子）であることから、電極端子３７ｃが接地されることにより、シールド性能を更に向上させることができる。

また、水晶振動子１は、第２凹部３６に収納された２つの電子素子のうち、１つがサーミスター２０であることから、水晶振動片１０が搭載されたパッケージベース３１内に収納されたサーミスター２０によって、サーミスター２０がパッケージベース３１外に配置されている場合よりも、水晶振動片１０の温度を正確に検出することができる。

また、水晶振動子１は、第２凹部３６に収納された２つの電子素子のうち、残りの１つがサーミスター２０と電気的に接続されている抵抗２１であることから、水晶振動片１０が搭載されたパッケージベース３１の温度変化を電圧値の変化として検出する温度検出回路の主要な構成要素を、パッケージベース３１の第２凹部３６にまとめて収納することができる。この結果、水晶振動子１は、実装される電子機器（例えば、携帯電話など）の回路構成のユニット化に寄与することができる。

（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図３は、第１実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図３（ａ）は、リッド側から見た平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図３（ｃ）は、底面側から見た平面図である。
なお、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図３に示すように、変形例の水晶振動子２は、第１実施形態と比較して、パッケージ１３０の第１主面１３３側の構成が異なる。
水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３が凹部のない平坦な面で構成され、この第１主面１３３に水晶振動片１０を搭載する内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。

水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３側が水晶振動片１０を覆う金属製の蓋体としてのリッド１３２により気密に封止されている。リッド１３２は、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いて、全周につば部１３２ａが設けられたキャップ状に形成されている。
水晶振動子２は、リッド１３２のキャップ部分の膨らみにより、水晶振動片１０の振動が可能な内部空間が確保されている。
リッド１３２は、つば部１３２ａがシームリング、ろう材、導電性接着剤などの導電性接合部材１３８を介してパッケージベース１３１の第１主面１３３に接合されている。
水晶振動子２は、上記内部空間が第１実施形態と同様に、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。

上述したように、水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３が凹部のない平坦な面で構成されていることから、例えば、セラミックグリーンシートを一層減らせるなど、パッケージベース１３１の構造を第１実施形態と比較して簡素化することができる。
この結果、水晶振動子２は、パッケージベース１３１の製造が容易となり、製造コストを削減することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図４は、第２実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図４（ａ）は、リッド側から見た平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図４（ｃ）は、底面側から見た平面図である。図５は、第２実施形態の水晶振動子に搭載された電子素子を含む水晶振動子の駆動に関わる回路図である。
なお、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図４、図５に示すように、第２実施形態の水晶振動子３は、第１実施形態と比較して、パッケージ２３０におけるパッケージベース２３１の第２主面３５側の構成及び回路構成（電子素子の数）が異なる。
水晶振動子３は、パッケージベース２３１の第２主面３５側に、パッケージベース２３１の長手方向（紙面左右方向）に沿って延びる一対の脚部２３９ａ，２３９ｂを備え、一方の脚部２３９ａと他方の脚部２３９ｂとの間に、凹状の収納部としての第２凹部２３６が設けられている。

水晶振動子３は、第２凹部２３６に、サーミスター２０及び抵抗２１に加えて、電子素子としての抵抗（第２の抵抗）２２が収納されている。
抵抗２２は、抵抗２１と同様に、例えば、チップ型（直方体形状）の抵抗体であって、一対の電極２２ａ，２２ｂを長手方向の両端に有し、図５に示すように、平滑用抵抗としてサーミスター２０と並列に接続される。

抵抗２２は、サーミスター２０の温度変化に対する分圧された電圧値の変化の線形性（リニアリティー）を向上させるために用いられている。これにより、水晶振動子３は、水晶振動片１０近傍の温度変化の情報がより正確に温度補償回路に伝達されることとなる。
この抵抗２２は、電子機器のＩＣチップ内に集積化されてしまうと、サーミスター２０の抵抗値などの特性ばらつきや仕様変更に対する調整（抵抗値変更など）が困難となることから、外付け部品として水晶振動子３に搭載されている。
ここで、図５に示すように、抵抗２２は、水晶振動片１０とは電気的に非接続となっている。

図４に戻って、パッケージベース２３１の第２凹部２３６の底面２３６ａには、サーミスター２０及び抵抗２１用の電極パッド３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅに加えて、抵抗２２の電極２２ａ，２２ｂに対向する位置に電極パッド３６ｎ，３６ｐが設けられている。
抵抗２２は、電極２２ａ，２２ｂが接合部材４１を介して電極パッド３６ｎ，３６ｐに接合されている。なお、電極パッド３６ｎは、電極パッド３６ｂと接続され、電極パッド３６ｐは、電極パッド３６ｃと接続されている。これにより、抵抗２２は、サーミスター２０と並列に接続されていることとなる。

これにより、水晶振動子３は、サーミスター２０及び抵抗２１，２２が第２凹部２３６に収納されたこととなる。
ここで、サーミスター２０及び抵抗２１，２２は、第１実施形態と同様に、長手方向（ここでは、電極２０ａ（２１ａ，２２ａ）と電極２０ｂ（２１ｂ，２２ｂ）とを結ぶ方向）が、パッケージベース２３１の長手方向と交差するように（ここでは、直交するように）配置されている。

上述したように、水晶振動子３は、パッケージベース２３１が第２主面３５側に一対の脚部２３９ａ，２３９ｂを備え、一方の脚部２３９ａと他方の脚部２３９ｂとの間に第２凹部２３６が設けられていることから、例えば、枠状に囲まれた第１実施形態の第２凹部３６よりも収納スペースが広くなり、より多くの電子素子（サーミスター２０及び抵抗２１に加えて抵抗２２）を収納することができる。

また、水晶振動子３は、一方の脚部２３９ａと他方の脚部２３９ｂとの間に第２凹部２３６が設けられており、換言すれば、枠状に囲まれた収納部（例えば、第１実施形態の第２凹部３６）の対向する２つの壁が開口されていることになる。これにより、水晶振動子３は、第２凹部２３６の通気性が向上し、サーミスター２０及び抵抗２１，２２の発熱による第２凹部２３６の温度上昇を抑制することができる。
この結果、水晶振動子３は、水晶振動片１０が搭載されている第１主面３３側と、サーミスター２０が収納されている第２凹部２３６側との温度差が少なくなることから、水晶振動片１０の温度をより正確に検出することができる。

（変形例）
次に、第２実施形態の変形例について説明する。
図６は、第２実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）は、リッド側から見た平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図６（ｃ）は、底面側から見た平面図である。
なお、第２実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図６に示すように、変形例の水晶振動子４は、第２実施形態と比較して、パッケージ３３０の第１主面３３３側の構成が異なる。
水晶振動子４は、パッケージベース３３１の第１主面３３３が凹部のない平坦な面で構成され、この第１主面３３３に水晶振動片１０を搭載する内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。

水晶振動子４は、パッケージベース３３１の第１主面３３３側が水晶振動片１０を覆う金属製の蓋体としてのリッド２３２により気密に封止されている。リッド２３２は、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いて、全周につば部２３２ａが設けられたキャップ状に形成されている。
水晶振動子４は、リッド２３２のキャップ部分の膨らみにより、水晶振動片１０の振動が可能な内部空間が確保されている。
リッド２３２は、つば部２３２ａがシームリング、ろう材、導電性接着剤などの導電性接合部材２３８を介してパッケージベース３３１の第１主面３３３に接合されている。
水晶振動子４は、上記内部空間が第２実施形態と同様に、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。

上述したように、水晶振動子４は、パッケージベース３３１の第１主面３３３が凹部のない平坦な面で構成されていることから、例えば、セラミックグリーンシートを一層減らせるなど、パッケージベース３３１の構造を第２実施形態と比較して簡素化することができる。
この結果、水晶振動子４は、パッケージベース３３１の製造が容易となり、製造コストを削減することができる。

（第３実施形態）
次に、上述した水晶振動子を備えた電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図７は、第３実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話７００は、上記各実施形態及び各変形例の水晶振動子を備えた携帯電話である。
図７に示す携帯電話７００は、上述した水晶振動子（１〜４のいずれか）を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。なお、携帯電話７００の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプでもよい。

上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態及び各変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。

なお、携帯電話７００に代表される電子機器は、前述したように上記水晶振動子（１〜４のいずれか）の水晶振動片１０を駆動する発振回路と、水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。
これによれば、携帯電話７００に代表される電子機器は、水晶振動片１０を駆動する発振回路と共に、水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。

なお、振動片の形状は、図示した平板状のタイプに限定されるものではなく、中央部が厚く周辺部が薄いタイプ（コンベックスタイプ、ベベルタイプ、メサタイプ）、逆に中央部が薄く周辺部が厚いタイプ（逆メサタイプ）などでもよい。
なお、振動片の材料としては、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体、またはシリコン（Ｓｉ）などの半導体でもよい。
また、厚みすべり振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。

１，２，３，４…振動デバイスとしての水晶振動子、１０…振動片としての水晶振動片、１１…振動部、１２…基部、１３…一方の主面、１４…他方の主面、１５，１６…励振電極、１５ａ，１６ａ…引き出し電極、２０…電子素子としてのサーミスター、２０ａ，２０ｂ…電極、２１，２２…電子素子としての抵抗、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ…電極、３０…パッケージ、３１…容器体としてのパッケージベース、３２…蓋体としてのリッド、３３…第１主面、３４…第１凹部、３４ａ…底面、３４ｂ，３４ｃ…内部端子、３５…第２主面、３６…収納部としての第２凹部、３６ａ…底面、３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｎ，３６ｐ…電極パッド、３６ｆ，３６ｈ，３６ｊ…内部配線、３６ｇ，３６ｉ，３６ｋ，３６ｍ…導通ビア、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ…電極端子、３８…接合部材、４０…導電性接着剤、４１…接合部材、１３０…パッケージ、１３１…パッケージベース、１３２…リッド、１３２ａ…つば部、１３３…第１主面、１３８…導電性接合部材、２３０…パッケージ、２３１…パッケージベース、２３２…リッド、２３２ａ…つば部、２３６…第２凹部、２３６ａ…底面、２３８…導電性接合部材、２３９ａ，２３９ｂ…脚部、３３０…パッケージ、３３１…パッケージベース、７００…携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口。

Claims (11)

1. 振動片と、
   複数の電子素子と、
   第１主面側に前記振動片が搭載され、前記第１主面の反対側の第２主面に設けられた凹状の収納部に前記複数の電子素子が収納された容器体と、を備え、
   前記容器体の前記第２主面側には、前記振動片または複数の前記電子素子と接続された複数の電極端子が設けられ、
   前記複数の電子素子は、前記振動片と電気的に非接続であることを特徴とする振動デバイス。
2. 請求項１に記載の振動デバイスにおいて、前記容器体は、前記第２主面側に一対の脚部を備え、
   一方の前記脚部と他方の前記脚部との間に前記収納部が配置されていることを特徴とする振動デバイス。
3. 請求項１または請求項２に記載の振動デバイスにおいて、前記容器体は、平面形状が矩形に形成され、
   複数の前記電子素子は、長手方向が前記容器体の長手方向と交差するように配置されていることを特徴とする振動デバイス。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
   前記第１主面側は、前記振動片を覆う金属製の蓋体、または少なくともいずれかの主面が導電膜で覆われている蓋体により気密に封止され、
   前記電極端子の少なくとも１つは、前記金属製の蓋体または前記導電膜と電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
5. 請求項４に記載の振動デバイスにおいて、
   前記金属製の蓋体または前記導電膜と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることを特徴とする振動デバイス。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
   前記複数の電子素子の少なくとも１つは、サーミスターであることを特徴とする振動デバイス。
7. 請求項６に記載の振動デバイスにおいて、
   前記サーミスターを除いた残りの前記複数の電子素子は、前記サーミスターと電気的に接続されている抵抗であることを特徴とする振動デバイス。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
9. 請求項８に記載の電子機器において、
   電源と、
   前記振動片を駆動する発振回路と、
   前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
10. 請求項９に記載の電子機器において、
    前記残りの前記電子素子のうち少なくとも第１の抵抗は、一対の電極を備え、
    前記第１の抵抗の一方の前記電極は前記電源に電気的に接続され、
    一対の電極を備える前記サーミスターの一方の前記電極は前記アース端子に電気的に接続され、
    前記第１の抵抗の他方の前記電極は前記サーミスターの他方の前記電極と電気的に接続され、
    前記第１の抵抗の他方の前記電極及び前記サーミスターの他方の前記電極は、
    Ａ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換回路を介して前記温度補償回路に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１０に記載の電子機器において、
    前記残りの前記電子素子のうち第２の抵抗は、前記サーミスターと電気的に並列に接続されていることを特徴とする電子機器。

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