JP2015228555A - 恒温槽付圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】振動素子の温度を迅速に一定の温度にできる恒温槽付圧電デバイスを提供する。【解決手段】ＯＣＸＯ１は、第１実装面２４ａ及びその背面の第２実装面２４ｂを有する実装基体１７と、第１実装面２４ａに実装されたＴＣＸＯ３と、第２実装面２４ｂに実装されたヒータ２１と、これらを収容するケース１９とを有している。ＴＣＸＯ３は、第１凹部１５ａ及び第２凹部１５ｂを有する素子搭載部材７と、第１凹部１５ａに収容された振動素子９と、第２凹部１５ｂに収容されたＩＣ１１とを有し、第２凹部１５ｂを構成する第２枠部１５ｅの頂面を第１実装面２４ａに対向させて実装される。素子搭載部材７は、第２枠部１５ｅの頂面にて露出し、一部が絶縁部材１５内に位置し、振動素子９、ＩＣ１１及びＴＣＸＯ３のその他の電子素子に対して電気的に非接続とされた第１導電体６１を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、恒温槽付圧電デバイスに関する。

恒温槽を有する圧電デバイスが知られている。例えば、特許文献１では、実装基板と、実装基板の一方の主面に実装された温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）と、実装基板の他方の主面に実装されたヒータと、これらを収容するケースとを有した恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled Crystal Oscillator）を開示している。なお、ヒータ及びケースによって恒温槽が構成されている。恒温槽によってＴＣＸＯの周囲の温度は一定とされる。これにより、ＴＣＸＯの発振信号の周波数が温度によって変動してしまうことが低減される。

特許文献１において、ＴＣＸＯは、いわゆるＨ型パッケージを有するものとされている。すなわち、ＴＣＸＯは、第１凹部及びその背面に位置する第２凹部を有する素子搭載部材と、第１凹部に収容された振動素子と、第２凹部に収容された集積回路素子（ＩＣ）とを有している。第１凹部は、蓋体が素子搭載部材に接合されることによって密閉されている。このＴＣＸＯは、第２凹部側を実装基板に向けて実装基板に実装されている。

特開２０１３−２１１７５２号公報

特許文献１の技術において、ＴＣＸＯの振動素子と、ヒータとの間には、第２凹部（ＩＣ）及び実装基板が介在している。従って、ヒータの熱が振動素子の周囲の雰囲気（第１凹部の雰囲気）に伝わりにくい。その結果、例えば、ＯＣＸＯを起動したときに、振動素子の温度が一定の温度になるまでに時間がかかり、ひいては、発振信号の周波数が安定するまで時間がかかるおそれがある。

従って、振動素子の温度を迅速に一定の温度にできる恒温槽付圧電デバイスが提供されることが望まれる。

本発明の一態様に係る恒温槽付圧電デバイスは、第１実装面及びその背面の第２実装面を有する実装基体と、前記第１実装面に実装された圧電デバイスと、前記第２実装面に実装されたヒータと、前記圧電デバイス、前記実装基体及び前記ヒータを収容するケースと、を有し、前記圧電デバイスは、第１搭載面及びその背面の第２搭載面を有する基板部、前記基板部の前記第１搭載面側に位置し、前記第１搭載面を底面とする第１凹部を構成する第１枠部、及び、前記基板部の前記第２搭載面側に位置し、前記第２搭載面を底面とする第２凹部を構成する第２枠部を有する絶縁部材を含む素子搭載部材と、前記第１凹部に収容された振動素子と、前記第２凹部に収容された集積回路素子と、を有し、前記第２枠部の前記基板部とは反対側の頂面を前記第１実装面に対向させて実装され、前記素子搭載部材は、前記絶縁部材の材料よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記第２枠部の前記頂面にて前記絶縁部材の外部に露出し、一部が前記絶縁部材内に位置し、前記振動素子、前記集積回路素子及び前記圧電デバイスのその他の電子素子に対して電気的に非接続とされている第１導電体を有している。

好適には、前記第１導電体は、前記基板部の内部に前記第１凹部と重なる部分を有する。

好適には、前記第１導電体は、前記第１凹部内に露出する部分を有する。

好適には、前記第１導電体は、前記第１実装面に設けられた実装パッドとバンプによって接合された部分を有する。

好適には、前記実装基体は、前記第１実装面及び前記第２実装面を有する絶縁基体と、前記絶縁基体の材料よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記ヒータと重なる位置にて前記第１実装面から前記第２実装面へ前記絶縁基体を貫通し、バンプによって前記第１導電体と接続された第２導電体と、を有している。

好適には、前記第１導電体は、電気的に浮遊状態とされている。

好適には、前記第１導電体は、基準電位が付与されている。

上記の構成によれば、振動素子の温度を迅速に一定の温度にできる。

本発明の第１の実施形態に係る恒温槽付水晶発振器の概略構成を、一部を破断して示す斜視図。 図１のII−II線における断面図。 図２の一部拡大図。 図１のＯＣＸＯの信号処理系の概略構成を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態に係る恒温槽付水晶発振器の一部拡大断面図。

以下、本発明の実施形態に係るＯＣＸＯについて、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

ＯＣＸＯは、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともにｚ方向の正側を上方として、上面、下面などの用語を用いるものとする。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＯＣＸＯ１の概略構成を、一部を破断して示す斜視図である。また、図２は、図１のII−II線における断面図である。

ＯＣＸＯ１は、例えば、ＴＣＸＯ３と、ＴＣＸＯ３の周囲の雰囲気を所定の温度に維持するとともにＴＣＸＯ３と外部機器との電気的接続を仲介するための恒温槽５とを有している。

ＴＣＸＯ３は、例えば、素子搭載部材７と、素子搭載部材７に搭載された振動素子９（図２）及びＩＣ１１（図２）と、振動素子９を封止するための蓋体１３とを有している。

素子搭載部材７は、例えば、絶縁部材１５と、絶縁部材１５の表面又は内部に設けられた各種の導体（導電体。以下、同様。）とを有している。絶縁部材１５は、図２に示すように、上方に開口し、振動素子９を収容する第１凹部１５ａと、下方に開口し、ＩＣ１１を収容する第２凹部１５ｂとを有している。別の観点では、絶縁部材１５は、基板部１５ｃと、基板部１５ｃの一方の主面（第１搭載面１５ｃａ）上に位置する第１枠部１５ｄと、基板部１５ｃの他方の主面（第２搭載面１５ｃｂ）上に位置する第２枠部１５ｅとを有している。

振動素子９は、例えば、平板状の圧電素板１０（図２）と、圧電素板１０の両主面に設けられた１対の励振電極３２（図４参照）とを備えている。圧電素板１０は、例えば、水晶のような石英材料よりなり、結晶軸に対し所定の角度で切断され、平面視で長方形状とされている。振動素子９は、１対の励振電極３２に電圧が印加されることにより、所定の周波数で厚みすべり振動を生じる。

蓋体１３は、第１枠部１５ｄの上面に接合され、第１凹部１５ａを封止する。蓋体１３は、金属等の導電材料により構成されてもよいし、絶縁材料により構成されてもよいし、絶縁層と導電層とを積層した複合材料により構成されてもよい。例えば、蓋体１３は、金属板から構成されており、この金属板は、シーム溶接等により第１枠部１５ｄに接合される。

恒温槽５は、例えば、ＴＣＸＯ３が実装される実装基体１７と、ＴＣＸＯ３を収容するケース１９と、ケース１９内の雰囲気を加熱するためのヒータ２１（図２）と、ＯＣＸＯ１を外部機器に実装するための複数（本実施形態では４個）の外部端子２３とを有している。なお、実装基体１７には、ＴＣＸＯ３及びヒータ２１以外に、各種の電子部品（例えば電源用ＩＣ等）が実装されてもよい。

実装基体１７は、例えば、プリント配線基板により構成されており、絶縁基体２４と、絶縁基体２４に設けられた各種の導体とを有している。絶縁基体２４（実装基体１７）は、第１実装面２４ａと、その背面の第２実装面２４ｂとを有している。第１実装面２４ａにはＴＣＸＯ３が実装され、第２実装面２４ｂにはヒータ２１が実装されている。すなわち、ＴＣＸＯ３とヒータ２１との間には実装基体１７が介在している。絶縁基体２４は、例えば、ガラスエポキシ材よりなる。

ケース１９は、例えば、金属材料よりなり、ＴＣＸＯ３、実装基体１７及びヒータ２１を収容している。ケース１９は、特に図示しないが、例えば、ケース１９の下面を構成する部材と、ケース１９の上面及び外周面を構成する部材とが固定されて構成されている。両部材は気密に接合されている（ケース１９の内部は密閉されている）ことが好ましい。

ヒータ２１は、例えば、実装基体１７の第２実装面２４ｂにおいて、ＴＣＸＯ３と重なる位置に接合されている。より具体的には、例えば、平面視において、ヒータ２１は、ＴＣＸＯ３よりも大きく、ＴＣＸＯ３は、ヒータ２１の配置範囲内に収まっている。ヒータ２１は、例えば、所定のパターンに延びる導電体（抵抗体）を絶縁材料により封止して構成されており、実装基体１７を介して印加された電圧に応じた熱を生じる。ヒータ２１は、特に図示しないが、バンプによって実装基体１７と電気的に接続されるとともに固定されていてもよいし、伝熱性が比較的高い接着剤によって実装基体１７に固定されるとともにボンディングワイヤによって実装基体１７に電気的に接続されていてもよい。ヒータ２１がバンプによって実装基体１７に実装される場合、ヒータ２１と実装基体１７との間等にはアンダーフィルが配置されてもよい。

複数の外部端子２３は、例えば、ピン状の端子であり、一端側が、実装基体１７に形成された孔に挿通され、半田等により実装基体１７に固定されるとともに電気的に接続されている。複数の外部端子２３の他端側は、例えば、ケース１９の下面から延び出ている。なお、複数の外部端子２３は、ケース１９に対して固定され、実装基体１７とケース１９の下面との間隔を確保しつつ、実装基体１７とケース１９とを固定することに寄与してもよい。

図３は、図２の一部拡大図である。

素子搭載部材７は、導体（パッドや配線）として、実装基体１７とＩＣ１１とを電気的に接続するための導体、及び、ＩＣ１１と振動素子９とを電気的に接続するための導体を有している。これに加えて、素子搭載部材７は、ヒータ２１から第１凹部１５ａ（振動素子９）への伝熱性を向上させるために設けられ、ＩＣ１１、振動素子９及びＴＣＸＯ３のその他の電子素子に対して非接続とされた導体（第１導電体６１）を有している。具体的には、以下のとおりである。

絶縁部材１５は、例えば、アルミナ等のセラミックからなる層状部材を複数枚重ねて形成されている。図３の例では、絶縁部材１５は、基板部１５ｃを構成する２枚の層状部材１５ｆ及び１５ｇ、第１枠部１５ｄを構成する層状部材、及び、第２枠部１５ｅを構成する層状部材の４枚が重ねられて形成されている。

素子搭載部材７は、第２枠部１５ｅの下面に設けられた複数の被実装パッド２５と、複数の被実装パッド２５から延びる複数の搭載部材配線２６とを有している。

複数の被実装パッド２５（後述する２５Ｈを除く）は、基本的には、ＴＣＸＯ３に対する信号の入出力のためのものであり、複数の搭載部材配線２６を介して、第２凹部１５ｂの底面（第２搭載面１５ｃｂ）設けられた、ＩＣ１１を実装するための複数のパッド（不図示）のいずれかに接続されている。

特に図示しないが、ＩＣ１１を実装するための複数のパッドのいずれか２つは、２本の搭載部材配線２６を介して、第１凹部１５ａの底面（第１搭載面１５ｃａ）に設けられた、振動素子９を搭載するための１対のパッドと接続されている。

複数の被実装パッド２５の第２枠部１５ｅの下面内における配置位置、平面形状及び面積は適宜に設定されてよい。例えば、複数の被実装パッド２５は、第２枠部１５ｅの４隅、又は、４隅及び長辺の中間位置に設けられている。

搭載部材配線２６は、例えば、絶縁部材１５の少なくとも一部を上下方向に貫通するビア導体及び基板部１５ｃの内部を基板部１５ｃに平行に延びる層状導体によって構成されている。なお、搭載部材配線２６は、第１搭載面１５ｃａ又は第２搭載面１５ｃｂに設けられた層状導体を含んでいてもよい。

複数の被実装パッド２５は、ヒータ２１の熱を伝達するための伝熱用被実装パッド２５Ｈを含んでいる。また、複数の搭載部材配線２６は、ヒータ２１の熱を伝達するための伝熱用搭載部材配線２６Ｈを含んでいる。伝熱用被実装パッド２５Ｈ及び伝熱用搭載部材配線２６Ｈは、ＩＣ１１、振動素子９及びＴＣＸＯ３のその他の電子素子に非接続とされており、上述の第１導電体６１を構成している。

伝熱用被実装パッド２５Ｈ及び伝熱用搭載部材配線２６Ｈは、基本的には、ＩＣ１１等の電子素子に非接続であることを除いて、他の被実装パッド２５及び他の搭載部材配線２６と同様の構成とされてよい。

例えば、伝熱用被実装パッド２５Ｈは、他の被実装パッド２５と同一の材料からなる。例えば、被実装パッド２５（２５Ｈ含む）は、１層又は複数層の金属層からなる。伝熱用搭載部材配線２６Ｈは、他の搭載部材配線２６と同一の材料からなる。例えば、搭載部材配線２６は、金属からなる。被実装パッド２５又は搭載部材配線２６を構成する金属は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ又はこれらの合金である。

一般に、金属等の導体は、絶縁体に比較して、熱伝導率が高い。従って、被実装パッド２５（２５Ｈ含む）及び搭載部材配線２６（２６Ｈ含む）の材料は、絶縁部材１５の材料よりも熱伝導率が高い。

伝熱用搭載部材配線２６Ｈは、例えば、伝熱用被実装パッド２５Ｈから第２枠部１５ｅを貫通して基板部１５ｃの内部（層状部材１５ｆ及び１５ｇの間）に到り、基板部１５ｃ内において第１凹部１５ａ及び第２凹部１５ｂに重なる位置まで延びている。なお、伝熱用搭載部材配線２６Ｈは、振動素子９に重なる位置まで延びていてもよい。

ＴＣＸＯ３は、第２枠部１５ｅの下面を実装基体１７の第１実装面２４ａに対向させて配置される。そして、例えば、複数の被実装パッド２５（２５Ｈ含む）は、複数のバンプ２８によって第１実装面２４ａに設けられた複数の実装パッド２７（２７Ｈ含む）と接合される。これにより、ＴＣＸＯ３は、実装基体１７に固定されるとともに電気的に接続される。バンプ２８は、例えば、半田（鉛フリー半田を含む）又は導電性接着材によって構成されている。

複数の実装パッド２７（２７Ｈ除く）は、実装基体１７に設けられた複数の基体配線２９に接続されている。複数の基体配線２９は、直接に又は適宜な電素素子を介して間接的に複数の外部端子２３と接続されている。基体配線２９は、例えば、絶縁基体２４の少なくとも一部を上下方向に貫通するビア導体及び絶縁基体２４の内部又は表面を絶縁基体２４に平行に延びる層状導体によって構成されている。

複数の実装パッド２７のうち、伝熱用被実装パッド２５Ｈと接続される伝熱用実装パッド２７Ｈは、基体配線２９と接続されておらず、電気的に浮遊状態とされている。従って、第１導電体６１は、ＴＣＸＯ３の電子素子（振動素子９やＩＣ１１）に対して非接続であるだけでなく、実装基体１７側においても電気信号（駆動電力及びＧＮＤ等を含む）が付与されず、電気的に浮遊状態とされている。

なお、伝熱用実装パッド２７Ｈは、他の実装パッド２７と同一の構成でよい。例えば、伝熱用実装パッド２７Ｈは、他の実装パッド２７と同一の材料からなる。例えば、伝熱用実装パッド２７（２７Ｈ含む）は、１層又は複数層の金属層からなる。既に述べたように、一般に、金属等の導体は、絶縁体よりも熱伝導率が高いから、複数の実装パッド２７及びバンプ２８の材料は、絶縁基体２４の材料よりも熱伝導率が高い。

図４は、ＯＣＸＯ１の信号処理系の概略構成を示すブロック図である。

ＯＣＸＯ１は、既述のように、ＴＣＸＯ３と、恒温槽５とを有しており、両者は、複数の被実装パッド２５（２５Ｈ除く）と複数の実装パッド２７（２７Ｈ除く）とが接続されることにより電気的に接続されている。また、恒温槽５の複数の外部端子２３を介して、ＴＣＸＯ３の複数の被実装パッド２５は、種々の信号が入力され、又は、種々の信号を出力する。

複数の外部端子２３に付与される信号は、例えば、ＴＣＸＯ３及び恒温槽５を駆動するための電源電圧Ｖｃｃ、基準電位ＧＮＤ、ＴＣＸＯ３の生成する発振信号の周波数を制御するための制御電圧Ｖｃｏｎである。複数の外部端子２３から出力される信号は、例えば、ＴＣＸＯ３の生成した発振信号Ｖｏｕｔである。なお、いずれの位置の外部端子２３に対していずれの役割を割り振るかは、適宜に設定されてよい。被実装パッド２５及び実装パッド２７についても同様である。

ＴＣＸＯ３は、上述のように、振動素子９と、振動素子９と接続されるＩＣ１１とを有している。ＩＣ１１は、例えば、振動素子９に電圧を印加して発振信号を生成する発振回路３３と、発振信号の温度変化に対する補償を行うための温度補償回路３５と、温度補償回路３５の保持する温度補償に係るデータの内容を書き換えるための不図示の書換え回路とを有している。これら回路の構成は、公知の構成と同様でよい。

例えば、発振回路３３は、特に図示しないが、入力側及び出力側が振動素子９に接続されるインバータ、インバータの入力側及び出力側に接続される帰還抵抗、インバータの入力側とグランド部との間に配置される可変容量素子、及び、インバータの出力側とグランド部との間に配置される可変容量素子を含んで構成されている。

また、例えば、温度補償回路３５は、振動素子９とグランド部との間に配置される可変容量素子３９と、可変容量素子３９に接続された補償信号発生回路４１と、補償信号発生回路４１に接続されたＲＯＭ４３、ＲＡＭ４５及び第１温度センサ４７とを有している。

なお、温度補償回路３５の可変容量素子３９には、制御電圧Ｖｃｏｎに従って発振信号の周波数を変化させるために発振回路３３に含まれる可変容量素子が兼用されてもよい。また、ＲＯＭ４３及びＲＡＭ４５は、発振回路３３が利用する情報を保持するＲＯＭ及びＲＡＭと兼用されるものであってもよい。第１温度センサ４７は、ＩＣ１１とは別個に設けられてもよい。

補償信号発生回路４１は、ＲＯＭ４３又はＲＡＭ４５に記憶されている情報に基づいて、第１温度センサ４７の検出する温度に応じた電圧を可変容量素子３９に印加する。これにより、温度に応じて振動素子９の負荷容量が変化し、発振信号の周波数は温度補償がなされる。

恒温槽５は、上述したヒータ２１に加えて、例えば、ケース１９内の適宜な位置の温度を検出する第２温度センサ４９と、第２温度センサ４９の検出した温度に基づいてヒータ２１を制御する温度制御回路５１とを有している。温度制御回路５１は、例えば、第２温度センサ４９の検出する温度が予め設定された温度に維持されるようにヒータ２１をフィードバック制御する。

なお、ＴＣＸＯには、第１温度センサ４７の検出する温度を被実装パッド２５から出力可能なものがある。このようなＴＣＸＯがＴＣＸＯ３として選択されている場合においては、第２温度センサ４９を設けずに、第１温度センサ４７の検出した温度に基づいてヒータ２１が制御されてもよい。

恒温槽５から露出する複数の外部端子２３と、ＴＣＸＯ３の複数の被実装パッド２５（２５Ｈ除く）とは、実装基体１７の基体配線２９を介して直接的に接続されている。ただし、複数の外部端子２３と、複数の被実装パッド２５との間には、適宜な電子素子が介在していてもよい。例えば、増幅器又はインピーダンス整合を図るための素子が介在していてもよい。

また、既に述べたように、伝熱用実装パッド２７Ｈは、基体配線２９と接続されておらず、ひいては、第１導電体６１は、電気的に浮遊状態とされている。

なお、想像線（２点鎖線）で示すように、伝熱用実装パッド２７Ｈには、基準電位が付与されてもよい。

以上のとおり、本実施形態のＯＣＸＯ１では、ＴＣＸＯ３の素子搭載部材７は、第２枠部１５ｅの頂面（実装基体１７側の面）にて絶縁部材１５の外部に露出し、一部が絶縁部材１５内に位置し、振動素子９、ＩＣ１１及びＴＣＸＯ３のその他の電子素子に対して電気的に非接続とされた第１導電体６１を有している。

従って、ヒータ２１の熱が絶縁部材１５の内部へ伝わりやすく、ひいては、第１凹部１５ａの雰囲気を昇温させやすい。その結果、振動素子の温度を迅速に一定の温度にでき、発振信号の周波数が安定するまでの時間を短くすることができる。第１導電体６１は、電子素子の接続用のものではないから、伝熱のために好適な経路とされることが可能である。その一方で、第１導電体６１は、接続用の被実装パッド２５（２５Ｈ除く）及び搭載部材配線２６（２６Ｈ除く）と共に形成することができ、製造コストの増加が抑えられる。

また、本実施形態では、第１導電体６１（伝熱用搭載部材配線２６Ｈ）は、基板部１５ｃの内部に第１凹部１５ａと重なる部分を有している。従って、第２凹部１５ｂによってヒータ２１と隔てられた第１凹部１５ａに迅速にヒータ２１の熱を伝えることができる。

また、本実施形態では、第１導電体６１は、第１実装面２４ａに設けられた実装パッド２７（伝熱用実装パッド２７Ｈ）とバンプ２８によって接合された部分（伝熱用被実装パッド２５Ｈ）を有している。

従って、第１導電体６１は、ＴＣＸＯ３を堅固に実装することに寄与可能である。さらに、ヒータ２１の熱が伝熱用実装パッド２７Ｈ及びバンプ２８を介して第１導電体６１に伝わることから、一層効率的に第１凹部１５ａの雰囲気を昇温させることができる。別の観点では、ＴＣＸＯ３は、電気信号の入出力に利用されない被実装パッド２５を有していることがあり、このような被実装パッド２５を第１導電体６１の一部として有効利用することができる。

また、本実施形態では、第１導電体６１は、電気的に浮遊状態とされている。従って、例えば、第１導電体６１に基準電位を付与するための基体配線２９を設ける必要はなく、ＯＣＸＯ１の構成が簡素化される。また、別の観点では、第１導電体６１は、シールドを構成するものではないから、シールドとして機能するような配置で設けられる必要はなく、伝熱のために好適な配置とされることが可能である。例えば、搭載部材配線２６は、平面視において振動素子９やＩＣ１１を囲む必要はない。

なお、第１導電体６１に基準電位が付与される場合においては、第１導電体６１を電気的に安定させことができる。その結果、例えば、スプリアスが生じるおそれが低減される。また、第１導電体６１の配置範囲を適宜なもの（例えば、基板部１５ｃ内に設けられ、平面視において振動素子９又はＩＣ１１を囲む形状）とすることにより、シールド効果を期待することができる。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係るＯＣＸＯ２０１を示す一部拡大断面図であり、第１の実施形態の図２に相当する図である。なお、以下において、特に言及がない事項については、第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態は、第１導電体の形状が第１の実施形態と相違する。すなわち、本実施形態の第１導電体２６１の伝熱用搭載部材配線２２６Ｈは、第１凹部１５ａ内に露出する露出部２６１ａを有している。露出部２６１ａは、例えば、基板部１５ｃの少なくとも一部（層状部材１５ｆ）を貫通するビア導体によって構成されている。

なお、露出部２６１ａは、第１搭載面１５ｃａ上（及びビア導体上）に設けられ、ビア導体の断面積よりも広い面積を有する層状導体を含んで構成されていてもよい。また、各種の熱的な条件によっては、第１導電体（例えば基板部１５ｃを貫通するビア導体）が第１凹部１５ａ及び第２凹部１５ｂの双方に露出するようにし、第２凹部１５ｂの熱を第１凹部１５ａに伝達するようにしてもよい。

このような構成においては、第１導電体２６１が直接に第１凹部１５ａの雰囲気に接することから、より効率的にヒータ２１の熱を第１凹部１５ａの雰囲気に伝え、当該雰囲気を昇温させることができる。

また、第２の実施形態は、ヒータ２１の熱を第１導電体６１に伝達するための第２導電体２７１が設けられている点が第２の実施形態と相違する。具体的には、第２の実施形態の実装基体２１７は、例えば、伝熱用実装パッド２７Ｈに接続された伝熱用基体配線２９Ｈを有している。伝熱用実装パッド２７Ｈ及び伝熱用基体配線２９Ｈによって第２導電体２７１が構成されている。

伝熱用基体配線２９Ｈは、他の基体配線２９と同様に、ビア導体や層状配線によって構成されている。図５の例では、伝熱用基体配線２９Ｈは、絶縁基体２４を第２実装面２４ｂ側から第１実装面２４ａ側へ直線状に貫通するビア導体によって構成されている。伝熱用実装パッド２７Ｈ及び伝熱用基体配線２９Ｈは、ＴＣＸＯ３及びヒータ２１に重なる位置に配置されている。伝熱用基体配線２９Ｈは、外部端子２３又は実装基体１７に実装された電子素子に接続されておらず、電気的に浮遊状態とされている。

伝熱用基体配線２９Ｈの材料は、他の基体配線２９の材料と同様でよい。例えば、基体配線２９（２９Ｈ）は、金属等の導体からなる。そして、伝熱用基体配線２９Ｈの材料は、絶縁基体２４の材料よりも熱伝導率が高い。

このように、ヒータ２１と重なる位置にて第１実装面２４ａから第２実装面２４ｂへ絶縁基体２４を貫通し、バンプ２８によって第１導電体６１と接続された第２導電体２７１が設けられることによって、より好適にヒータ２１の熱を第１凹部１５ａの雰囲気に伝えることができる。

なお、以上の実施形態において、ＯＣＸＯ１及び２０１は恒温槽付圧電デバイスの一例であり、ＴＣＸＯ３及び２０３は圧電デバイスの一例であり、ＩＣ１１は集積回路素子の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

第１の実施形態及び第２の実施形態は適宜に組み合わされてもよい。すなわち、第１金属が第１凹部に露出しない構成と、第２導電体が設けられる構成とが組み合わされてもよいし、第１導電体が第１凹部に露出する構成と第２導電体が設けられない構成とが組み合わされてもよい。

圧電デバイスは、温度補償機能を有さないものであってもよい。また、圧電デバイスは、発振器に限定されず、例えば、ＳＡＷフィルタ等のフィルタであってもよい。

発振器は、実施形態に例示した以外の信号を入出力するものであってもよい。例えば、発振器は、制御電圧が入力されないもの（予め定められた一定の周波数の発振信号を出力するもの）であってもよいし、イネーブル・ディセーブル信号が入力されるものであってもよいし、周波数が互いに異なる又は同一の２つの発振信号を出力するものであってもよい。

振動素子は、圧電体の両主面に１対の電極が設けられるものに限定されず、ＳＡＷ型の振動素子のように圧電体の一主面に１対の電極が設けられるものであってもよい。圧電体のカットの角度は適宜に設定されてよい。圧電体は、水晶に限定されず、例えば、セラミックであってもよい。

ＯＣＸＯの構造は、適宜に変更されてよい。例えば、実装基体のヒータ側に実装基体とスペーサを介して対向する回路基板が設けられ、圧電デバイス（ＴＣＸＯ）、実装基体及び前記の回路基板の実装基体側の面を覆うケースが設けられ、前記の回路基板の実装基体とは反対側の面がケース外に露出されてもよい。この回路基板のケース外に露出する面に、パッド状の外部端子が設けられてもよい。

第１導電体は、素子搭載部材に複数設けられてもよい。また、伝熱用被実装パッドは、複数設けられてもよい。この場合において、伝熱用搭載部材配線の数は、複数の被実装パッドと同数であってもよいし、２以上の伝熱用搭載部材配線が互いに接続されることにより複数の被実装パッドよりも少なくてもよい。また、一の伝熱用被実装パッドから延びる伝熱用搭載部材配線は、適宜に分岐してもよい。分岐することによって、第１凹部の複数位置に効率的且つ均等に熱を伝達することができると期待される。

第１導電体の形状及び配置位置は適宜に設定可能であり、実施形態に例示したものに限定されない。例えば、第１導電体は、伝熱用被実装パッドを有さず、第２枠部を貫通するビア導体が直接に第２枠部の頂面から露出してもよい。また、例えば、第１導電体は、第１枠部及び基板部を貫通して、基板部の第２枠部側の面に沿って延び、第１凹部内に露出してもよい。また、例えば、第１導電体は、他の搭載部材配線に類似した形状に限定されず、例えば、比較的広い面積で振動素子と対向する部分を含んでいてもよい。

本願からは、素子搭載部材がＨ型でないＯＣＸＯの発明を抽出可能である。例えば、第１実装面及びその背面の第２実装面を有する実装基体と、前記第１実装面に実装された圧電デバイスと、前記第２実装面に実装されたヒータと、前記圧電デバイス、前記実装基体及び前記ヒータを収容するケースと、を有し、前記圧電デバイスは、第１搭載面及びその背面の第２搭載面を有する基板部、及び、前記基板部の前記第１搭載面側に位置し、前記第１搭載面を底面とする第１凹部を構成する第１枠部を有する絶縁部材を含む素子搭載部材と、前記第１凹部に収容された振動素子と、を有し、前記第１枠部とは反対側を前記第１実装面に対向させて実装され、前記素子搭載部材は、前記絶縁部材の材料よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記第１枠部とは反対側にて前記絶縁部材の外部に露出し、一部が前記絶縁部材内に位置し、前記振動素子、前記集積回路素子及び前記圧電デバイスのその他の電子素子に対して電気的に非接続とされている第１導電体を有している恒温槽付圧電デバイスの発明を抽出可能である。この発明においても、ヒータから第１凹部への伝熱性を向上させて、基板部及び実装基体によってヒータと隔てられた第１凹部の昇温を効率的に行うことができる。

１…恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ、恒温槽付圧電デバイス）、３…温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ、圧電デバイス）、７…素子搭載部材、９…振動素子、１１…ＩＣ（集積回路素子）、１５…絶縁部材、１５ａ…第１凹部、１５ｂ…第２凹部、１５ｃ…基板部、１５ｃａ…第１搭載面、１５ｃｂ…第２搭載面、１５ｄ…第１枠部、１５ｅ…第２枠部、１７…実装基体、１９…ケース、２１…ヒータ、２４ａ…第１実装面、２４ｂ…第２実装面、６１…第１導電体。

Claims (7)

1. 第１実装面及びその背面の第２実装面を有する実装基体と、
   前記第１実装面に実装された圧電デバイスと、
   前記第２実装面に実装されたヒータと、
   前記圧電デバイス、前記実装基体及び前記ヒータを収容するケースと、
   を有し、
   前記圧電デバイスは、
   第１搭載面及びその背面の第２搭載面を有する基板部、前記基板部の前記第１搭載面側に位置し、前記第１搭載面を底面とする第１凹部を構成する第１枠部、及び、前記基板部の前記第２搭載面側に位置し、前記第２搭載面を底面とする第２凹部を構成する第２枠部を有する絶縁部材を含む素子搭載部材と、
   前記第１凹部に収容された振動素子と、
   前記第２凹部に収容された集積回路素子と、を有し、
   前記第２枠部の前記基板部とは反対側の頂面を前記第１実装面に対向させて実装され、
   前記素子搭載部材は、前記絶縁部材の材料よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記第２枠部の前記頂面にて前記絶縁部材の外部に露出し、一部が前記絶縁部材内に位置し、前記振動素子、前記集積回路素子及び前記圧電デバイスのその他の電子素子に対して電気的に非接続とされている第１導電体を有している
   恒温槽付圧電デバイス。
2. 前記第１導電体は、前記基板部の内部に前記第１凹部と重なる部分を有する
   請求項１に記載の恒温槽付圧電デバイス。
3. 前記第１導電体は、前記第１凹部内に露出する部分を有する
   請求項１又は２に記載の恒温槽付圧電デバイス。
4. 前記第１導電体は、前記第１実装面に設けられた実装パッドとバンプによって接合された部分を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の恒温槽付圧電デバイス。
5. 前記実装基体は、
   前記第１実装面及び前記第２実装面を有する絶縁基体と、
   前記絶縁基体の材料よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記ヒータと重なる位置にて前記第１実装面から前記第２実装面へ前記絶縁基体を貫通し、バンプによって前記第１導電体と接続された第２導電体と、を有している
   請求項４に記載の恒温槽付圧電デバイス。
6. 前記第１導電体は、電気的に浮遊状態とされている
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の恒温槽付圧電デバイス。
7. 前記第１導電体は、基準電位が付与されている
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の恒温槽付圧電デバイス。

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