JP2015204479A - 電子デバイス、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性に優れ、安定な特性を有する電子デバイス、この電子部品を備えた電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】電子デバイスは、底板１２に配置されている第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂを備えている容器と、振動片３０と、を有し、振動片３０は、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂと第１面３２ａとが間隙を有して向かい合うように、振動片３０の第３側面３４ｃ側の端部を接続部材６２を介して容器１０に載置されており、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂは、平面視で、振動片３０の第４側面３４ｄ側の第１面３２ａと一部が重なるとともに、振動片３０の長手方向と交わる方向に並んで配置されている。また、振動片３０の長手方向と交わる方向の端部間の間隔をＬ１、第１突出部と第２突出部との間隔をＬ２、電極膜の長手方向と交わる方向の端部間の間隔をＬ３、として、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３、の関係を満たしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイス、この電子デバイスを備えている電子機器および移動体に関するものである。

水晶等の圧電材料を用いた電子デバイスは、発振器、振動子、共振器、フィルターといった電子部品として多くの分野で用いられている。
このうち、発振器は、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として、電子機器類に多用されている。発振器は、収容空間を有する容器内に、振動片の振動領域の両主面に設けられた励振電極を有する振動片と、振動片を励振し安定な基準周波数を発生する電子部品と、が搭載され、気密封止されている。振動片は、容器の構成材料との線膨張係数の違いによる歪の影響を回避するために、その一端側のみを固定する片持ち構造で搭載されている。そのため、発振器に落下などによる衝撃が加わった場合、振動片の自由端部が大きく変位し、容器の一部に接触することで破損してしまう可能性があるという問題があった。

特許文献１では、振動片である水晶振動素子が配置された容器において、水晶振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる水晶振動素子の自由端部側に配置された枕部が、水晶振動素子の固定端部側に向かって順次広がる構成が開示されている。
また、特許文献２では、振動片である圧電振動素子が配置された容器において、圧電振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる枕台（枕部）を、圧電振動素子の自由端部側と、圧電振動素子の自由端部と固定端部とを結ぶ方向と交差する方向と、に配置した構成が開示されている。

特開２００４−２６６５９５号公報 特開２０１３−２３９７９０号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２における構成では、枕部の内辺を振動片の外周よりも内側に配置することで振動片の耐衝撃性を向上させることができるが、枕部の内辺と振動片の励振電極との位置関係によっては、枕部と励振電極とが接触し、励振電極を傷付ける可能性があり、発振器の基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を生じるという虞がある。

本発明は、上述の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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電子デバイスは、底板と前記底板に配置されている第１突出部および第２突出部とを備えている容器と、第１面、第２面、および前記第１面と前記第２面とを接続する側面とを備え、前記側面は、向かい合って配置されている第１側面および第２側面と向かい合って配置され前記第１側面および前記第２側面と交差する方向に延在している第３側面および第４側面とを備え、少なくとも前記第１面に配置されている電極膜と前記容器に接続部材を介して載置される前記第１面上の前記第３側面側の端部および前記容器に接続されない前記第１面上の前記第４側面側の端部とを備えている振動片と、を有し、前記振動片は、前記第１突出部および前記第２突出部と前記第１面とが間隙を有して向かい合うように、前記容器と接続部材を介して前記第３側面側の端部が載置されており、前記第１突出部および前記第２突出部は、平面視で、前記第４側面側の前記第１面と一部が重なるとともに、前記第１側面および前記第２側面と交わる方向に並んで配置されており、平面視で、前記振動片の前記第１側面の端部と前記第２側面の端部との間隔をＬ１、前記第１突出部の前記第２突出部側の端部と前記第２突出部の前記第１突出部側の端部との間隔をＬ２、前記電極膜の前記第１側面側の端部と前記第２側面側の端部との間隔をＬ３、として、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３、の関係を満たしていることを特徴とする。

本適用例によれば、Ｌ１＞Ｌ２の関係とすることで、第１突出部および第２突出部が振動片の自由端部側で、且つ２箇所で、振動片と一部が重なるように配置されているため、振動片に衝撃が加わることで変位する振動片の自由端部を重なっている２箇所で支えることができる。そのため、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片の破損をより低減することができる。また、Ｌ２＞Ｌ３の関係とすることで、第１突出部および第２突出部が励振電極を構成する電極膜と重なっていないため、第１突出部および第２突出部と励振電極とが接触して、励振電極を傷付ける可能性を低減することができる。そのため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する電子デバイスを得ることができるという効果がある。

［適用例２］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記容器は、平面視で、前記第１側面に沿った方向に配置されている第１側壁部と、前記第２側面に沿った方向に配置されている第２側壁部と、前記第４側面に沿った方向に配置されている第３側壁部と、を備え、前記第１突出部は、前記第１側壁部と前記第３側壁部とが接続されている領域から前記第３側面方向に突出しており、前記第２突出部は、前記第２側壁部と前記第３側壁部とが接続されている領域から前記第３側面方向に突出していることを特徴とする。

本適用例によれば、第１突出部および第２突出部が、容器の第３側壁部から振動片の第３側面方向に向かって配置されているので、振動片と重なる部分を振動片の自由端部と固定端部とを結ぶ方向に沿って長くすることができる。そのため、振動片に衝撃が加わった時に、変位の大きい振動片の自由端部側をより長い範囲で支えることができるので、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片が破損する可能性をより低減することができる。

［適用例３］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記底板に配置されている他の突出部を有し、前記他の突出部は、平面視で、前記第４側面側と一部が重なっているとともに前記電極膜と重なっていないことを特徴とする。

本適用例によれば、第１突出部および第２突出部に加え、別の突出部である第３突出部が、第３側壁部から第３側面方向に向かって配置されているので、振動片の自由端部を３個所で支えることができ、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片が破損する可能性をより低減することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記振動片は、少なくとも前記第１面に前記第１面の法線方向に第１の厚さを持つ第１領域と、前記第１領域の外周に前記第１面の法線方向に前記第１領域よりも薄い第２の厚さを有する第２領域と、を有し、前記第１領域の前記第１側面側の端部と前記第２側面側の端部との間隔をＬ４、前記第４側面の端部と前記第１領域の前記第４側面側の端部との間隔をＷ１、前記第４側面の端部と前記第１突出部の前記第３側面側の端部との間隔と、前記第４側面の端部と前記第２突出部の前記第３側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をＷ２、として、Ｌ２＞Ｌ４、Ｗ１＞Ｗ２、の関係を満たしていることを特徴とする。

本適用例によれば、振動片の中央部が厚い第１領域を有するメサ型構造の振動片であっても、Ｌ２＞Ｌ４およびＷ１＞Ｗ２の関係とすることで、第１突出部および第２突出部と振動片の第１領域とが接触することによって、振動片の第１領域が破損する可能性を低減することができる。

［適用例５］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記容器に電子部品が配置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、振動片と共に電子部品を搭載することで、耐衝撃特性に優れ、安定な発振特性を有する電子デバイスが得られる。

［適用例６］本適用例に係る電子機器は、適用例１乃至５のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、本発明の電子デバイスを備えていることにより、耐衝撃特性に優れ信頼性の高い電子機器が得られる。

［適用例７］本適用例に係る移動体は、適用例１乃至５のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、本発明の電子デバイスを備えていることにより、耐衝撃特性に優れ信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図。 図１中のＡ−Ａ線の断面図。 本発明の第２実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図。 図３中のＢ−Ｂ線の断面図。 本発明の第３実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図。 図５中のＣ−Ｃ線の断面図。 本発明の実施形態の変形例１に係る発振器の構造を示す概略平面図。 図７中のＤ−Ｄ線の断面図。 本発明の実施形態の変形例２に係る発振器の構造を示す概略平面図。 図９中のＥ−Ｅ線の断面図。 本発明の実施形態の変形例３に係る振動子の構造を示す概略平面図。 図１１中のＦ−Ｆ線の断面図。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルカメラの構成を示す斜視図。 本発明の電子デバイスを備える移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。

［電子デバイス］
＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態に係る電子デバイスの一例として、振動片３０を備えた発振器１を挙げ、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線の断面図である。なお、図１を含め、以下の概略平面図では、説明の便宜上、蓋部材１６の図示を省略している。また、図１を含め、以下の各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」としている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。更に、説明の便宜上、Ｙ軸方向から見たときを「平面視」と言い、平面視において、Ｙ軸方向の面を主面とし、＋Ｙ軸方向の面を上面、−Ｙ軸方向の面を下面として説明する。

（発振器）
発振器１は、図１および図２に示すように、容器１０と、容器１０のキャビティー５０に収容されている振動片３０および電子部品としてのＩＣチップ６０と、を含み構成されている。なお、振動片３０およびＩＣチップ６０を収容するキャビティー５０は、窒素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。

（容器）
容器１０は、底板１２となる第１基板２０と、側壁１４となる中央部が除去された枠状の第２基板２２および第３基板２４と、を積層して形成されている。第１基板２０（底板１２）の下面には、複数の外部端子２８が形成され、第３基板２４の上面には、枠状の封止部材２６が形成されている。また、底板１２、側壁１４で囲まれた領域、および封止部材２６により接合された蓋部材１６によって、振動片３０およびＩＣチップ６０を収容する収容空間であるキャビティー５０が構成されている。

第１基板２０（底板１２）の上面であるキャビティー５０側には、ＩＣチップ６０と電気的接続を図るための接続端子５４が複数形成され、第２基板２２の第３基板２４と重なっていない領域の上面には、振動片３０を載置し、且つ電気的接続を図るための接続端子５２が複数形成されている。なお、接続端子５２，５４の少なくとも１つと第１基板２０（底板１２）の下面に設けられた外部端子２８とは、図示しない貫通電極や層間配線を介して、電気的に接続されている。

容器１０には、第１基板２０（底板１２）の上面で側壁１４によって囲まれた領域に、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが設けられている。なお、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂは、側壁１４を構成する第２基板２２と一体化して形成されており、第１基板２０（底板１２）の上面に配置されている。

（振動片）
振動片３０は、平面視形状が矩形の板状で、水晶などの圧電材料で構成さている基板３２と、基板３２の主面の表裏となる第１面３２ａと第２面３２ｂとに配置されている励振電極４０、パッド電極４４、および励振電極４０とパッド電極４４とを電気的に接続するリード電極４２などの電極膜と、を有している。なお、パッド電極４４は、基板３２の長手方向（Ｘ軸方向）の端部の両端で、基板３２の第１面３２ａと第２面３２ｂとにそれぞれ２つ形成されており、平面視で、重なるように配置されている。重なっているパッド電極４４同士は、基板３２の側面を介して電極膜により電気的に接続されている。振動片３０は、容器１０に設けられた接続端子５２を介して励振電極４０に所定の交流電圧を印加されることによって所定の共振周波数で振動する。

本実施形態において、基板３２は、主として厚み滑り振動をする水晶素板を一例として説明する。基板３２は、ＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出されていることをいう。また、基板３２は、その長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致している。

振動片３０は、基板３２の第１面３２ａと第２面３２ｂとを接続する側面として、向かい合って配置されている第１側面３４ａおよび第２側面３４ｂと、第１側面３４ａおよび第２側面３４ｂと交差する方向に延在している第３側面３４ｃおよび第４側面３４ｄを有している。振動片３０は、第１面３２ａ上の第３側面３４ｃ側の端部に設けられているパッド電極４４と、容器１０の第２基板２２の第３基板２４と重なっていない領域の上面に形成されている接続端子５２とを位置合わせし、導電性接着剤などの接続部材６２を介して、容器１０の内部に載置され、且つ電気的に接続されている。なお、第３側面３４ｃと向かい合う第４側面３４ｄ側の第１面３２ａ上の端部は、容器１０に載置されていない。よって、振動片３０は、第１面３２ａ上の第３側面３４ｃ側の端部を固定端部とし、第１面３２ａ上の第４側面３４ｄ側の端部を自由端部とする片持ち構造で、容器１０の内部に載置されている。

（ＩＣチップ）
電子部品としてのＩＣチップ６０は、振動片３０を振動させるための発振回路を有している。そのため、ＩＣチップ６０によって振動片３０の振動を制御することにより、振動片３０から所定の共振周波数の信号を取り出すことができる。
ＩＣチップ６０は、第１基板２０（底板１２）の上面で、側壁１４を構成する第２基板２２よって囲まれた領域に、接着剤などの接続部材６４を介して載置され、第１基板２０（底板１２）の上面に形成されている接続端子５４とボンディングワイヤー６６等を介して、電気的に接続されている。なお、ＩＣチップ６０と接続端子５４との電気的な接続は、ボンディングワイヤー６６以外にも、例えば、金（Ａｕ）、はんだ等の金属バンプを介して行われていてもよい。

次に、容器１０の内部に配置されている第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂと振動片３０との位置関係について、説明する。
第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂは、振動片３０の第４側面３４ｄ側の側壁１４（第３側壁部３６ｃ）から側壁１４で囲まれた領域に向かって突出し、第１基板２０（底板１２）の上面に配置されている。第１突出部１８ａは、平面視で、振動片３０の第１側面３４ａ側で第１側壁部３６ａに沿って配置され、第２突出部１８ｂは、平面視で、振動片３０の第２側面３４ｂ側で第２側壁部３６ｂに沿って配置されている。また、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂと振動片３０の第１面３２ａとが間隙を有し向かい合うように配置されている。更に、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂは、平面視で、振動片３０の第４側面３４ｄ側の第１面３２ａと一部が重なっているとともに振動片３０の第１面３２ａ上の励振電極４０である電極膜と重なっていない位置で、且つ第１側面３４ａおよび第２側面３４ｂと交わる方向に並んで配置されている。

このような構成とすることで、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが振動片３０の自由端部側で、且つ２箇所で、振動片３０と一部が重なるように配置されているため、振動片３０に衝撃が加わることで変位する振動片３０の自由端部を重なっている２箇所で支えることができる。そのため、衝撃により振動片３０の自由端部が大きく変位することで生じる振動片３０の破損する可能性をより低減することができる。

また、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが励振電極４０を構成する電極膜と重なっていないため、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂと励振電極４０とが接触して、励振電極４０を傷付ける可能性が低減できる。そのため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する発振器１を得ることができる。

以上、上記説明では、ＡＴカットの水晶素板を例に説明しているが、このカット角は特に限定されるものではなく、ＺカットやＢＴカット等であってもよい。また、基板３２の形状は、特に限定されず、固定端部と自由端部を有し片持ち構造で搭載されるものであれば、二脚音叉、Ｈ型音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等の形状であってもよい。なお、振動片３０としては、ＡＴカット、Ｚカット、ＢＴカット以外にも、基板材料として水晶を用いた水晶振動片、例えば、ＳＣカットの水晶振動片でもよいし、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子片や、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動片や、その他の基板材料を用いた振動片であってもよい。また、振動片３０や、ＳＡＷ共振子片や、ＭＥＭＳ振動片の基板材料としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いてもよい。振動片３０や、ＳＡＷ共振子片や、ＭＥＭＳ振動片の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。

次に、容器１０を構成する各部品の構成材料について説明する。
容器１０を形成するための、底板１２となる第１基板２０や側壁１４となる中央部が除去された枠状の第２基板２２および第３基板２４などの構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスや、ガラスや、樹脂等を用いることができる。

外部端子２８や接続端子５２，５４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、およびそれらを組み合わせた合金等の金属材料を用いることができる。

蓋部材１６は、ガラス、セラミックス、および金属平板を加工したものであって、主に平板状をなしている。また、蓋部材１６の構成材料としては、特に限定されないが、容器１０の構成材料と線膨張係数が近似する無機材料や金属材料を用いることが好ましい。従って、例えば、容器１０をセラミックス基板とした場合には、蓋部材１６の構成材料としてはコバール等のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金等の合金を用いることが好ましい。

振動片３０の基板３２に形成されている励振電極４０、リード電極４２、およびパッド電極４４などの電極膜は、下地層と上層の２層で構成されている。
下地層の構成材料には、基板３２に対して密着性を有する材料が挙げられ、具体的には、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等やこれらの金属元素の１種又は２種以上の混合物又は合金が用いられる。
一方、上層の構成材料には、電気伝導性が特に高い材料が挙げられ、具体的には、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、および銀（Ａｇ）のような貴金属元素やこれらの貴金属元素の１種又は２種以上を含む混合物又は合金が用いられる。

次に、振動片３０や励振電極４０との位置関係についても、平面視で、振動片３０の第１側面３４ａの端部と第２側面３４ｂの端部とのＺ軸方向の間隔をＬ１、第１突出部１８ａの第２突出部１８ｂと対向する側の端部と第２突出部１８ｂの第１突出部１８ａと対向する側の端部とのＺ軸方向の間隔をＬ２、電極膜である振動片３０の第１面３２ａ上に形成されている励振電極４０の第１側面３４ａ側の端部と第２側面３４ｂ側の端部とのＺ軸方向の間隔をＬ３、として、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３、の関係を満たしている。

各寸法の関係において、Ｌ１＞Ｌ２とすることで、振動片３０に衝撃が加わった時に、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが振動片３０の自由端部を支えることができるため、衝撃により振動片３０の自由端部が大きく変位することで生じる振動片３０の破損する可能性を低減することができる。また、Ｌ２＞Ｌ３とすることで、振動片３０に衝撃が加わった時に、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが励振電極４０を構成する電極膜とが接触して、励振電極４０を傷付ける可能性が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。また、上記のように振動片３０、励振電極４０、第１突出部１８ａ、および第２突出部１８ｂが配置されているため、例えば、振動片３０の直列等価抵抗を低減させるために励振電極４０を第４側面３４ｄの方向に延在させても、励振電極４０は第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂと接触する可能性が低減できる。このため、振動片３０に衝撃が加わった時に、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが励振電極４０を構成する電極膜と接触して、励振電極４０を傷付ける可能性が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。

次に、側壁１４で囲まれた領域に配置された第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂの位置を詳細に述べると、第１突出部１８ａは、側壁１４の第１側壁部３６ａと第３側壁部３６ｃとが接続されている領域から振動片３０の第３側面３４ｃ方向に向かって配置されており、第２突出部１８ｂは、側壁１４の第２側壁部３６ｂと第３側壁部３６ｃとが接続されている領域から振動片３０の第３側面３４ｃ方向に向かって配置されている。

このような配置とすることで、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂが、容器１０の第３側壁部３６ｃから振動片３０の第３側面３４ｃ方向に向かって配置されているので、振動片３０と重なる部分を振動片３０の自由端部と固定端部とを結ぶ方向に沿って長くすることができる。そのため、振動片３０に衝撃が加わった時に、変位の大きい振動片３０の自由端部側をより長い範囲で支えることができるので、衝撃により振動片３０の自由端部が大きく変位することで生じる振動片３０の破損する可能性をより低減することができる。また、第１突出部１８ａは、側壁１４の第１側壁部３６ａと第３側壁部３６ｃとが接続されている領域に配置されており、第２突出部１８ｂは、側壁１４の第２側壁部３６ｂと第３側壁部３６ｃとが接続されている領域に配置されているため、容器１０の側壁１４の、第１側壁部３６ａと第３側壁部３６ｃとの接続部および第２側壁部３６ｂと第３側壁部３６ｃとの接続部において、容器１０の外周からの距離が大きく取れるため、容器１０の強度を大きくする効果も得られる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る電子デバイスとしての発振器１ａについて、図３と図４を参照して説明する。
図３は、本発明の第２実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図４は、図３中のＢ−Ｂ線の断面図である。

第２実施形態に係る発振器１ａは、第１実施形態で説明した発振器１とは、第１突出部１８ａと第２突出部１８ｂとの間に、他の突出部である第３突出部１９が配置されている点が異なる。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した発振器１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器１ａについて説明する。

発振器１ａは、図３と図４に示すように、容器１０ａの第１基板２０（底板１２）の上面で、第１突出部１８ａと第２突出部１８ｂとの間に、他の突出部である第３突出部１９が配置されている。第３突出部１９は、第２基板２２ａと一体化しており、側壁１４ａの第３側壁部３６ｃａから振動片３０の第３側面３４ｃ方向に向かって配置されている。また、第３突出部１９は、第３突出部１９と振動片３０の第１面３２ａとが間隙を有し向かい合うように配置され、平面視で、振動片３０と一部が重なっているとともに振動片３０の第１面３２ａ上の励振電極４０である電極膜と重なっていない位置に配置されている。

このような構成とすることで、衝撃により振動片３０の自由端部が大きく変位した場合に、振動片３０の自由端部を第１突出部１８ａ、第２突出部１８ｂ、および第３突出部１９の３個所で支えることができるので、衝撃による振動片３０の破損をより低減することができる。また、励振電極４０を傷付ける可能性が低減できるため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する発振器１ａを得ることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る電子デバイスとしての発振器１ｂについて、図５と図６を参照して説明する。
図５は、本発明の第３実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図６は、図５中のＣ−Ｃ線の断面図である。

第３実施形態に係る発振器１ｂは、第１実施形態で説明した発振器１とは、容器１０に載置されている振動片３０ｂの形状が異なる。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した発振器１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器１ｂについて説明する。

発振器１ｂは、図５と図６に示すように、容器１０に載置されている振動片３０ｂの形状が異なっている。振動片３０ｂは、第１面３２ａｂおよび第２面３２ｂｂに第１面３２ａｂの法線方向に第１の厚さを持つ第１領域７０と、第１領域７０の外周に第１面３２ａｂの法線方向に第１領域７０よりも薄い第２の厚さを有する第２領域７２を有している。つまり、振動片３０ｂの形状は、中央部の板厚が厚い第１領域７０を有する、一般的に、メサ型構造と言われる形状である。メサ型構造の振動片３０ｂは、振動エネルギーを第１領域７０に閉じ込めることができるので、振動エネルギーが振動片３０ｂの固定端部を介して容器１０へ漏洩する振動漏れを低減することができ、高いＱ値を有することができる。

振動片３０ｂと第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂとの位置関係は、第１突出部１８ａの第２突出部１８ｂと対向する側の端部と第２突出部１８ｂの第１突出部１８ａと対向する側の端部とのＺ軸方向の間隔をＬ２、振動片３０ｂの第１領域７０の第１側面３４ａｂ側の端部と第２側面３４ｂｂ側の端部とのＺ軸方向の間隔をＬ４、振動片３０ｂの第４側面３４ｄｂの端部と第１領域７０の第４側面３４ｄｂ側の端部とのＺ軸方向の間隔をＷ１、振動片３０ｂの第４側面３４ｄｂの端部と容器１０の第１突出部１８ａの第３側面３４ｃｂ側の端部とのＸ軸方向の間隔と、第４側面３４ｄｂの端部と容器１０の第２突出部１８ｂの第３側面３４ｃｂ側の端部とのＸ軸方向の間隔のうち、長い方の間隔をＷ２、として、Ｌ２＞Ｌ４、Ｗ１＞Ｗ２、の関係を満たしている。

第１領域７０を有するメサ型構造の振動片３０ｂの各寸法の関係において、Ｌ２＞Ｌ４およびＷ１＞Ｗ２の関係とすることで、第１突出部１８ａおよび第２突出部１８ｂと振動片３０ｂの第１領域７０とが接触することによって、振動片３０ｂの第１領域７０が破損する可能性を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、高いＱ値を有し安定に発振する発振器１ｂを得ることができる。

次に、本発明の実施形態に係る電子デバイスの変形例について、説明する。
＜変形例１＞
本発明の実施形態の変形例１に係る電子デバイスとしての発振器１ｃについて、図７と図８を参照して説明する。
図７は、本発明の実施形態の変形例１に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図８は、図７中のＤ−Ｄ線の断面図である。

変形例１に係る発振器１ｃは、第１実施形態で説明した発振器１と比べ、容器１０ｃの構成が異なり、第１基板２０ｃと第２基板２２ｃとの間に、第４基板２１が設けられている。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した発振器１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器１ｃについて説明する。

発振器１ｃは、図７と図８に示すように、容器１０ｃの底板１２ｃが第１基板２０ｃと、中央部が除去されている枠状の第４基板２１と、の２層で構成されており、ＩＣチップ６０が第１基板２０ｃの上面で第４基板２１に囲まれている領域に搭載されている。第１突出部１８ａｃおよび第２突出部１８ｂｃは、第２基板２２ｃと一体化しており、第４基板２１の上面に配置されている。第２基板２２ｃの上面に第３基板２４を配置することで側壁１４ｃを形成し、振動片３０を収容するキャビティー５０ｃを構成している。ＩＣチップ６０は、第４基板２１の上面に形成されている接続端子５４ｃとボンディングワイヤー６６を介して、電気的に接続されている。

このような構成とすることで、ＩＣチップ６０と振動片３０との間隙を広くすることができるため、ＩＣチップ６０に接続されているボンディングワイヤー６６と振動片３０との接触を低減することができ、耐衝撃性に優れ、高い信頼性を有する発振器１ｃを得ることができる。

＜変形例２＞
本発明の実施形態の変形例２に係る電子デバイスとしての発振器１ｄについて、図９と図１０を参照して説明する。
図９は、本発明の実施形態の変形例２に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図１０は、図９中のＥ−Ｅ線の断面図である。

変形例２に係る発振器１ｄは、第１実施形態で説明した発振器１と比べ、容器１０ｄの構成が異なり、第１基板２０ｃと第２基板２２ｄとの間に、第４基板２１が設けられ、側壁１４ｄを構成する第２基板２２ｄと第３基板２４とが、平面視で、重ならない領域が多い。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した発振器１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器１ｄについて説明する。

発振器１ｄは、図９と図１０に示すように、容器１０ｄの底板１２ｃが第１基板２０ｃと、中央部が除去されている枠状の第４基板２１と、の２層で構成されており、第１突出部１８ａｄおよび第２突出部１８ｂｄが第２基板２２ｄと一体化し、第４基板２１の上面に配置されている。第２基板２２ｄは、振動片３０の長手方向（Ｘ軸方向）と交差する方向（Ｚ軸方向）の枠の幅寸法（Ｚ軸方向の長さ）と、第１突出部１８ａｄおよび第２突出部１８ｂｄが配置されている側の枠の幅寸法（Ｚ軸方向の長さ）と、が第３基板２４に比べ長い。そのため、第２基板２２ｄと第３基板２４とが、平面視で、重ならない領域が多い。

このような構成とすることで、側壁１４ｄの枠の幅寸法を厚くすることができるため、容器１０ｄの機械的強度を向上することができ、耐衝撃性に優れ、より高い信頼性を有する発振器１ｄを得ることができる。

＜変形例３＞
本発明の実施形態の変形例３に係る電子デバイスとしての振動子１ｅについて、図１１と図１２を参照して説明する。
図１１は、本発明の実施形態の変形例３に係る振動子の構造を示す概略平面図である。図１２は、図１１中のＦ−Ｆ線の断面図である。

変形例３に係る振動子１ｅは、第１実施形態で説明した発振器１と比べ、容器１０ｅの構成が異なり、電子部品（ＩＣチップ）が搭載されていない。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した発振器１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、振動子１ｅについて説明する。

振動子１ｅは、図１１と図１２に示すように、容器１０ｅと、容器１０ｅのキャビティー５０ｅに収容されている振動片３０と、を含み構成されている。なお、振動片３０を収容するキャビティー５０ｅは、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。容器１０ｅは、底板１２ｅとなる第１基板２０ｅと、側壁１４ｅとなる中央部が除去された枠状の第２基板２２ｅおよび第３基板２４と、を積層して形成されている。第１突出部１８ａｅおよび第２突出部１８ｂｅは、側壁１４ｅを構成する第２基板２２ｅと一体化して形成されており、第１基板２０ｅ（底板１２ｅ）の上面に配置されている。また、底板１２ｅ、側壁１４ｅで囲まれた領域、および封止部材２６により接合された蓋部材１６によって、振動片３０を収容する収容空間であるキャビティー５０ｅが構成されている。

このような構成とすることで、第２基板２２ｅの板厚（Ｙ軸方向の長さ）を薄くすることができるため、容器１０ｅの薄型化が図れ、薄型で耐衝撃性に優れ、高い信頼性を有する振動子１ｅを得ることができる。

［電子機器］
次いで、本発明の電子デバイスを備える電子機器（本発明の電子機器）について、図１３〜図１５に基づき、詳細に説明する。
図１３は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、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１００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、基準クロック等として機能する電子デバイスとしての発振器１が内蔵されている。

図１４は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、リファレンス信号源等として機能する電子デバイスとしての発振器１が内蔵されている。

図１５は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルカメラ１３００には、時刻源等として機能する電子デバイスとしての発振器１が内蔵されている。

なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図１３のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）１１００、図１４の携帯電話機１２００、図１５のディジタルカメラ１３００の他にも、例えば、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、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、医療機器（例えば電子体温計、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）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等に適用することができる。

［移動体］
次に、本発明の電子デバイスを備える移動体（本発明の移動体）について説明する。
図１６は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００には、基準クロックやリファレンス信号源等として機能する電子デバイスとしての発振器１が搭載されている。発振器１は、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：Antilock Brake System）、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、ブレーキシステム、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。

以上、本発明について、好適な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、本発明においては、上述した実施形態に任意の構成物が付加されていてもよく、各実施形態が適宜組み合わされていてもよい。
また、本発明の電子デバイスは、前記実施形態および変形例において説明した発振器１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄや振動子１ｅの他、いかなる電子デバイスであってもよい。具体的には、加速度センサーおよびジャイロセンサー等の慣性センサー、および傾斜センサー等の力センサー素子、発光素子、受光素子、圧電素子、およびＭＥＭＳ素子等が挙げられる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…発振器、１ｅ…振動子、１０…容器、１２…底板、１４…側壁、１６…蓋部材、１８ａ…第１突出部、１８ｂ…第２突出部、１９…第３突出部、２０…第１基板、２１…第４基板、２２…第２基板、２４…第３基板、２６…封止部材、２８…外部端子、３０…振動片、３２…基板、３２ａ…第１面、３２ｂ…第２面、３４ａ…第１側面、３４ｂ…第２側面、３４ｃ…第３側面、３４ｄ…第４側面、３６ａ…第１側壁部、３６ｂ…第２側壁部、３６ｃ…第３側壁部、４０…励振電極、４２…リード電極、４４…パッド電極、５０…キャビティー、５２，５４…接続端子、６０…ＩＣチップ、６２，６４…接続部材、６６…ボンディングワイヤー、７０…第１領域、７２…第２領域、１１００…パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…ディジタルカメラ、１５００…自動車。

Claims (7)

1. 底板と前記底板に配置されている第１突出部および第２突出部とを備えている容器と、
   第１面、第２面、および前記第１面と前記第２面とを接続する側面とを備え、前記側面は、向かい合って配置されている第１側面および第２側面と向かい合って配置され前記第１側面および前記第２側面と交差する方向に延在している第３側面および第４側面とを備え、少なくとも前記第１面に配置されている電極膜と前記容器に接続部材を介して載置される前記第１面上の前記第３側面側の端部および前記容器に載置されない前記第１面上の前記第４側面側の端部とを備えている振動片と、
   を有し、
   前記振動片は、前記第１突出部および前記第２突出部と前記第１面とが間隙を有して向かい合うように、前記容器と前記接続部材を介して前記第３側面側の端部が載置されており、
   前記第１突出部および前記第２突出部は、平面視で、前記第４側面側の前記第１面と一部が重なるとともに、前記第１側面および前記第２側面と交わる方向に並んで配置されており、
   平面視で、
   前記振動片の前記第１側面の端部と前記第２側面の端部との間隔をＬ１、
   前記第１突出部の前記第２突出部側の端部と前記第２突出部の前記第１突出部側の端部との間隔をＬ２、
   前記電極膜の前記第１側面側の端部と前記第２側面側の端部との間隔をＬ３、
   として、
   Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３、
   の関係を満たしていることを特徴とする電子デバイス。
2. 前記容器は、平面視で、
   前記第１側面に沿った方向に配置されている第１側壁部と、
   前記第２側面に沿った方向に配置されている第２側壁部と、
   前記第４側面に沿った方向に配置されている第３側壁部と、
   を備え、
   前記第１突出部は、前記第１側壁部と前記第３側壁部とが接続されている領域から前記第３側面方向に突出しており、
   前記第２突出部は、前記第２側壁部と前記第３側壁部とが接続されている領域から前記第３側面方向に突出していることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記底板に配置されている他の突出部を有し、
   前記他の突出部は、平面視で、前記第４側面と一部が重なっているとともに前記電極膜と重なっていないことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子デバイス。
4. 前記振動片は、少なくとも前記第１面に前記第１面の法線方向に第１の厚さを持つ第１領域と、前記第１領域の外周に前記第１面の法線方向に前記第１領域よりも薄い第２の厚さを有する第２領域と、を有し、
   前記第１領域の前記第１側面側の端部と前記第２側面側の端部との間隔をＬ４、
   前記第４側面の端部と前記第１領域の前記第４側面側の端部との間隔をＷ１、
   前記第４側面の端部と前記第１突出部の前記第３側面側の端部との間隔と、前記第４側面の端部と前記第２突出部の前記第３側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をＷ２、
   として、
   Ｌ２＞Ｌ４、Ｗ１＞Ｗ２、
   の関係を満たしていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
5. 前記容器に、電子部品が配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子デバイス。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。

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