JP2016167659A - 電子部品、電子機器、および移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】周波数安定度を向上させることができる電子部品を提供する。
【解決手段】電子部品100は、振動片20と、発熱体30と、電子素子50と、第1遮蔽板40と、振動片20、発熱体30、電子素子50、および第1遮蔽板40が収容されている容器10と、を含み、第1遮蔽板40は、電子素子50と振動片20との間に配置されているとともに、振動片20から放射された熱を遮蔽する。
【選択図】図1
【解決手段】電子部品100は、振動片20と、発熱体30と、電子素子50と、第1遮蔽板40と、振動片20、発熱体30、電子素子50、および第1遮蔽板40が収容されている容器10と、を含み、第1遮蔽板40は、電子素子50と振動片20との間に配置されているとともに、振動片20から放射された熱を遮蔽する。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子部品、電子機器、および移動体に関する。
通信機器あるいは測定器等の基準の周波数信号源に用いられる電子部品として、水晶発振器が知られている。一般に、水晶発振器は、温度変化に対して高い精度で出力周波数が安定していることが要求される。
水晶発振器の中でも極めて高い周波数安定度が得られるものとして、恒温槽型水晶発振器(OCXO:Oven Controlled Crystal Oscillator)が知られている。OCXOは、一定温度に制御された恒温槽内に水晶振動子を収納したものである。
例えば、特許文献1には、パッケージ内に圧電振動素子および電子素子(発振回路)が封入された温度補償型圧電デバイスと、パッケージの外に配置されたヒーターと、を有するOCXOが開示されている。特許文献1の温度補償型圧電デバイスでは、パッケージのリッドを構成している部材として熱反射率の高い金属板を用いる構成が開示されている。
特許文献1のOCXOでは、振動片から放射された熱をリッド(金属板)により反射させることで振動子から外部への放熱が低減するが、振動片から放射された熱は電子素子(発振回路)にも放射されるため、電子素子を加熱しすぎて発振周波数の安定度を低下させる可能性があった。
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、周波数安定度を向上させることができる電子部品を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記電子部品を含む電子機器および移動体を提供することにある。
本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。
[適用例1]
本適用例に係る電子部品は、
振動片と、発熱体と、電子素子と、第1遮蔽板と、
前記振動片、前記発熱体、前記電子素子、および前記第1遮蔽板が収容されている容器と、
を含み、
前記第1遮蔽板は、前記電子素子と前記振動片との間に配置されているとともに、前記振動片から放射された熱を遮蔽する。
本適用例に係る電子部品は、
振動片と、発熱体と、電子素子と、第1遮蔽板と、
前記振動片、前記発熱体、前記電子素子、および前記第1遮蔽板が収容されている容器と、
を含み、
前記第1遮蔽板は、前記電子素子と前記振動片との間に配置されているとともに、前記振動片から放射された熱を遮蔽する。
このような電子部品では、第1遮蔽板が電子素子と振動片との間に配置されているとともに振動片から放射された熱(赤外線)を遮蔽するため、例えば電子素子と振動片との間
に第1遮蔽板が配置されていない場合と比べて、電子素子を加熱しすぎることがないため電子素子の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品の周波数安定度を向上させることができる。
に第1遮蔽板が配置されていない場合と比べて、電子素子を加熱しすぎることがないため電子素子の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品の周波数安定度を向上させることができる。
[適用例2]
本適用例に係る電子部品において、
前記第1遮蔽板の赤外線の反射率は、前記電子素子の赤外線の反射率よりも大きくてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
前記第1遮蔽板の赤外線の反射率は、前記電子素子の赤外線の反射率よりも大きくてもよい。
このような電子部品では、第1遮蔽板の赤外線の反射率が電子素子の赤外線の反射率よりも大きいため、例えば第1遮蔽板の赤外線の反射率が電子素子の赤外線の反射率以下の場合と比べて、第1遮蔽板で反射される赤外線の割合が大きい。したがって、例えば電子部品の反射率が小さい場合であっても、振動片から放射された熱(赤外線)が電子素子で吸収される量を小さくすることができる。これにより、振動片から放射された赤外線で電子素子を加熱しすぎることがないため電子素子の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品の周波数安定度を向上させることができる。
[適用例3]
本適用例に係る電子部品において、
前記電子素子は、平面視で前記第1遮蔽板の外周以内に配置されていてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
前記電子素子は、平面視で前記第1遮蔽板の外周以内に配置されていてもよい。
このような電子部品では、例えば電子素子が平面視で第1遮蔽板の外周以内に配置されていない場合と比べて、電子素子を加熱しすぎることがないため電子素子の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品の周波数安定度をより向上させることができる。
[適用例4]
本適用例に係る電子部品において、
前記第1遮蔽板は、酸化ケイ素を主成分とする層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている層を有していてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
前記第1遮蔽板は、酸化ケイ素を主成分とする層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている層を有していてもよい。
このような電子部品では、第1遮蔽板の赤外線に対する反射率を大きくすることができる。そのため、第1遮蔽板の赤外線に対する遮蔽効果を高めることができる。
[適用例5]
本適用例に係る電子部品において、
第2遮蔽板を含み、
前記振動片は、前記第1遮蔽板と前記第2遮蔽板との間に位置するように配置されていてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
第2遮蔽板を含み、
前記振動片は、前記第1遮蔽板と前記第2遮蔽板との間に位置するように配置されていてもよい。
このような電子部品では、振動片が第1遮蔽板と第2遮蔽板との間に位置するように配置されているため、第1遮蔽板によって振動片から放射された赤外線を遮ることにより直接的に電子素子を加熱しすぎないようにしつつ、第2遮蔽板によって振動片から放射された赤外線を遮ることにより容器を介して電子素子に伝わる熱を低減させることができる。これにより、周波数安定度を向上させることができる。
[適用例6]
本適用例に係る電子部品において、
前記第2遮蔽板の赤外線の反射率は、前記容器の赤外線の反射率よりも大きくてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
前記第2遮蔽板の赤外線の反射率は、前記容器の赤外線の反射率よりも大きくてもよい。
このような電子部品では、遮蔽板の赤外線の反射率が容器の赤外線の反射率よりも大きいため、例えば遮蔽板の赤外線の反射率が容器の赤外線の反射率以下の場合と比べて、遮蔽板で反射される赤外線の割合が大きい。したがって、例えば容器の反射率が小さい場合であっても、振動片から放射された熱(赤外線)が容器で吸収される量を小さくすることができる。これにより、容器を介して電子素子に伝わる熱をより低減させることができる。したがって、周波数安定度を向上させることができる。
[適用例7]
本適用例に係る電子部品において、
前記振動片は、平面視で前記第2遮蔽板の外周以内に配置されていてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
前記振動片は、平面視で前記第2遮蔽板の外周以内に配置されていてもよい。
このような電子部品では、例えば振動片が平面視で第2遮蔽板の外周以内に配置されていない場合と比べて、容器を介して電子素子に伝わる熱を低減させることができる。そのため、周波数安定度をより向上させることができる。
[適用例8]
本適用例に係る電子部品において、
前記第2遮蔽板は、酸化ケイ素を主成分とする層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている層を有していてもよい。
本適用例に係る電子部品において、
前記第2遮蔽板は、酸化ケイ素を主成分とする層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている層を有していてもよい。
このような電子部品では、第2遮蔽板の赤外線に対する反射率を大きくすることができる。そのため、第2遮蔽板の赤外線に対する遮蔽効果を高めることができる。
[適用例9]
本適用例に係る電子機器は、
上記のいずれかに記載の電子部品を含む。
本適用例に係る電子機器は、
上記のいずれかに記載の電子部品を含む。
このような電子機器では、上記のいずれかの電子部品を含むため、周波数安定度を向上させることができる。
[適用例10]
本適用例に係る移動体は、
上記のいずれかに記載の電子部品を含む。
本適用例に係る移動体は、
上記のいずれかに記載の電子部品を含む。
このような移動体では、上記のいずれかの電子部品を含むため、周波数安定度を向上させることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1. 第1実施形態
まず、第1実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る電子部品100を模式的に示す断面図である。図2は、第1実施形態に係る電子部品100を模式的に示す平面図である。なお、図1は、図2のI−I線断面図である。また、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図1中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
まず、第1実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る電子部品100を模式的に示す断面図である。図2は、第1実施形態に係る電子部品100を模式的に示す平面図である。なお、図1は、図2のI−I線断面図である。また、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図1中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
電子部品100は、図1および図2に示すように、容器10と、振動片20と、発熱体30と、遮蔽板40(第1遮蔽板の一例)と、電子素子50と、を含む。
容器10は、図1および図2に示すように、振動片20、発熱体30、遮蔽板40、および電子素子50を収容している。なお、容器10は、電子部品100を構成するその他の部材を収容していてもよい。容器10は、基板12と、リッド14と、を含んで構成されている。なお、図2では、便宜上、リッド14の図示を省略し、基板12を簡略化して図示している。
基板12は、例えば、セラミックパッケージである。図示の例では、基板12は、セラミックグリーンシートを成形して積層した後、焼成して形成されたセラミック積層パッケージである。基板12は凹部を有し、凹部内の空間(収容室)16に振動片20、発熱体30、遮蔽板40、および電子素子50が収容されている。図示の例では、基板12の上部には開口部が設けられ、当該開口部をリッド14で覆うことにより収容室16が形成されている。収容室16は、例えば、減圧雰囲気(真空状態)である。なお、収容室16は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気であってもよい。
なお、図示はしないが、基板12には、振動片20の励振電極24a,24bに電気的に接続されている電極や、発熱体30に電気的に接続されている電極や、電子素子50に電気的接続されている電極等が設けられている。また、図示はしないが、基板12には、振動片20の励振電極24a,24b、発熱体30、および電子素子50が電気的に接続されるような電極が配置されていてもよい。また、図示はしないが、基板12の下面には、電源端子や、接地端子、その他の外部端子が設けられており、基板12の内部または表面には、電源端子および接地端子と発熱体30および電子素子50とを電気的に接続するための配線やその他の外部端子と振動片20とを電気的に接続するための配線等も設けられている。
リッド14は、基板12の開口部を覆っている。リッド14の形状は、例えば、板状である。リッド14としては、例えば、基板12と同じ材質の板部材(例えばセラミックスプレート)や、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属板を用いることができる。リッド14は、例えば、シールリング、低融点ガラス、接着剤などの接続部材18を介して、基板12に接続されている。
振動片20は、基板12に搭載(配置)されている。図示の例では、振動片20は、パッド(ランド)64、発熱体30、配線62、および接続部材60を介して、基板12上に配置されている。振動片20は、接続部材60によって発熱体30(発熱体30上の配線62)に接続されている。図示の例では、振動片20は、接続部材60によって1点で支持されている。接続部材60は、導電性を有し、かつ、熱伝導率の高い材料からなることが好ましい。これにより、接続部材60は、振動片20と配線62とを電気的に接続しつつ、発熱体30で発生した熱を効率よく振動片20に伝えることができる。接続部材60の材質は、例えば、銀ペースト、半田、導電性接着剤(樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤)等である。
振動片20は、出力周波数が温度特性を持つ素子である。図示の例では、振動片20は、水晶基板22と、励振電極24a,24bと、を有している。水晶基板22は、例えば、平面形状が円形のSCカット水晶基板である。なお、水晶基板22は、平面形状が矩形や多角形や楕円等であってもよい。
第1励振電極24aと第2励振電極24bは、水晶基板22を挟んで設けられている。励振電極24a,24bは、水晶基板22に電圧を印加して水晶基板22を振動させる。
第1励振電極24aは、水晶基板22の上面に設けられている。第1励振電極24aの平面形状は、例えば、円である。第1励振電極24aは、水晶基板22の上面に設けられている引出電極25a、およびボンディングワイヤー70を介して、基板12上に設けられた電極(図示せず)に電気的に接続されている。なお、図2では、便宜上、ボンディングワイヤー70、および後述するボンディングワイヤー72,74の図示を省略している。
第2励振電極24bは、水晶基板22の下面に設けられている。第2励振電極24bの平面形状は、第1励振電極24aの平面形状と同じである。第2励振電極24bは、水晶基板22の下面に設けられている引出電極25b、接続部材60、発熱体30上に設けられた配線62、およびボンディングワイヤー72を介して、基板12上に設けられた電極(図示せず)に電気的に接続されている。なお、第1励振電極24aおよび第2励振電極24bの平面形状は、円に限らず、楕円状、矩形状、または多角形状であってもよい。
励振電極24a,24bおよび引出電極25a,25bとしては、例えば、水晶基板22側からクロム、金をこの順で積層したものを用いる。
発熱体30は、容器10に収容されている。これにより、発熱体30が容器10の外に配置されている場合と比べて、振動片20を効率よく加熱することができ、低消費電力化を図ることができる。また、装置を小型化することができる。発熱体30は、基板12に配置(搭載)されている。図示の例では、発熱体30は、基板12を構成する8つの層のうちの下から4層目の層の上面に配置されている。発熱体30は、パッド(ランド)64を介して、基板12上に配置されている。発熱体30は、ボンディングワイヤー74を介して、基板12上に設けられた電極(図示せず)と電気的に接続されている。
図3は、パッド(ランド)64を模式的に示す平面図であり、図4は、パッド64を模式的に示す図3のIV−IV線断面図である。
図3および図4に示すように、パッド64は、板状の第1部分64aと、第1部分64a上に島状に設けられた第2部分64bと、で構成されている。第2部分64bは、第1部分64a上に複数(図示の例では4つ)設けられている。このように第2部分64bを島状に設けることで、パッド64と発熱体30との接触面積を小さくすることができ、発
熱体30で発生した熱を基板12に伝わりにくくすることができる。パッド64は、例えば、タングステン層の上にニッケルめっきを行った後に金めっきを行うことで形成される。なお、ニッケルめっきおよび金めっきを行わなくてもよい。また、パッド64と発熱体30とを接続するための接続部材(図示せず)は、例えば、シリコーン系樹脂である。これにより、発熱体30で発生した熱を基板12により伝わりにくくすることができる。
熱体30で発生した熱を基板12に伝わりにくくすることができる。パッド64は、例えば、タングステン層の上にニッケルめっきを行った後に金めっきを行うことで形成される。なお、ニッケルめっきおよび金めっきを行わなくてもよい。また、パッド64と発熱体30とを接続するための接続部材(図示せず)は、例えば、シリコーン系樹脂である。これにより、発熱体30で発生した熱を基板12により伝わりにくくすることができる。
発熱体30は、例えば、発熱用ICである。発熱用ICには、例えば、発熱回路と温度センサーとを備えている。発熱回路は、抵抗に電流が流れることで発熱する回路である。なお、発熱回路は、パワートランジスター等の電力を入力することで発熱する素子であってもよい。温度センサーは、振動片20に近在して設置され、温度に応じた信号を出力する。温度センサーは、例えば、ダイオードやサーミスターによって構成されている。
遮蔽板40は、基板12に配置されている。図示の例では、遮蔽板40は、基板12を構成する8つの層のうちの下から4層目の層の上面に配置されている。遮蔽板40は、接続部材66を介して、基板12上に配置されている。図示の例では、遮蔽板40は、接続部材66によって1点で支持されている。接続部材66の材質は、例えば、銀ペースト、半田、導電性接着剤等である。なお、接続部材66として、シリコーン樹脂や、エポキシ系やポリイミド系の樹脂などの絶縁性の樹脂を用いてもよい。
遮蔽板40は、電子素子50と振動片20との間に配置されている。遮蔽板40は、振動片20と向かい合って配置されている。図示の例では、遮蔽板40の上面と振動片20の下面とが向かい合っている(対向している)。遮蔽板40と振動片20との間には、空隙(隙間)が設けられている。すなわち、遮蔽板40と振動片20とは接していない。また、遮蔽板40は、電子素子50と向かい合って配置されている。図示の例では、遮蔽板40の下面と電子素子50の上面とが向かい合っている。遮蔽板40と振動片20との間には、空隙が設けられている。すなわち、遮蔽板40と電子素子50とは接していない。
遮蔽板40は、平面視で(振動片20の厚さ方向からみて)、振動片20と重なるように配置されている。図示の例では、遮蔽板40の一部が、平面視で、振動片20の一部と重なっている。
また、遮蔽板40は、平面視で、電子素子50と重なるように配置されている。電子素子50は、平面視で遮蔽板40の外周以内に配置されている。なお、電子素子50が、平面視で遮蔽板40の外周以内に配置されているとは、電子素子50の外周の全部が平面視で遮蔽板40よりも内側にある場合(図2参照)と、電子素子50の外周の一部が平面視で遮蔽板40の外周の一部と重なり、かつ、電子素子50の外周の他の一部が平面視で遮蔽板40の内側にある場合と、電子素子50の外周の全部が平面視で遮蔽板40の外周と重なるとともに、電子素子50の外周よりも内側の領域が遮蔽板40の外周の内側にある場合と、を含む。
遮蔽板40は、例えば、板状の部材である。なお、遮蔽板40の立体形状は特に限定されない。遮蔽板40の平面形状は、例えば、円である。なお、遮蔽板40の平面形状は特に限定されず、例えば矩形や多角形や楕円等の形状であってもよい。
遮蔽板40は、第1層42と、第2層44と、を有している。第1層42は、例えば、酸化ケイ素を主成分とする層である。第1層42が酸化ケイ素を主成分とする場合、副成分は、例えば金属であってもよいし非金属であってもよい。第1層42は、例えば、水晶である。
第2層44は、第1層42上に形成されている。図示の例では、第2層44は、第1層
42の全面を覆っている。第2層44は、振動片20から放射される熱(赤外線)を反射させることができる。なお、赤外線とは、波長が0.7μm以上1000μm以下の電磁波をいう。なお、第2層44は、第1層42の上面43aのみに配置されていてもよい。また、第1層42が赤外線に対して透明な部材である場合、第2層44は、第1層42の下面43b(上面43aとは反対側の面)のみに配置されていてもよい。
42の全面を覆っている。第2層44は、振動片20から放射される熱(赤外線)を反射させることができる。なお、赤外線とは、波長が0.7μm以上1000μm以下の電磁波をいう。なお、第2層44は、第1層42の上面43aのみに配置されていてもよい。また、第1層42が赤外線に対して透明な部材である場合、第2層44は、第1層42の下面43b(上面43aとは反対側の面)のみに配置されていてもよい。
第2層44の材質は、赤外線に対する反射率が大きい材料であることが好ましい。具体的には、第2層44の材質は、例えば、Au(0.98)、Ag(0.97〜0.98(純粋な磨いた銀))、Cu(0.93(工業用の磨いた銅))、Al(0.94〜0.96(磨いた面))のいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金である。なお、括弧内の数値は、8〜14μmの波長の電磁波に対する各元素の反射率を示している。第2層44の材質がAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金である場合、副成分は、例えば、主成分以外の金属である。第2層44は、例えば、めっきや、スパッタ法、真空蒸着法により形成される。なお、第1層42を水晶とし、第2層44をAuとした場合、下地層としてCrやNiを用いてもよい。すなわち、Auで構成されている第2層44を、CrまたはNiで構成された下地層を介して第1層42上に形成してもよい。
遮蔽板40は、振動片20から放射された熱(赤外線)を反射させて遮蔽する。遮蔽板40の赤外線の反射率は、電子素子50の赤外線の反射率よりも大きい。例えば、電子素子50の赤外線の反射率は、電子素子50の振動片20側を向く面であって、平面視で遮蔽板40と重なる領域における赤外線の反射率である。なお、本実施形態において、「振動片20から放射された熱(赤外線)を反射させて遮蔽する」とは、振動片20から放射された熱(赤外線)の少なくとも一部を反射させる状態を含み、後述する実施形態においても同様である。
ここで、赤外線の反射率は、所定の波長の電磁波(赤外線)を測定対象に照射して、当該測定対象から反射された電磁波を測定し、入射した電磁波の強度と反射された電磁波の強度との比をとることで測定することができる。例えば、測定対象が同じ材質で構成されている場合、測定対象の反射率は、測定対象の異なる複数の領域で測定を行いその平均をとることで求めることができる。また、測定対象が異なる材質の複数の部材で構成されている場合、測定対象の反射率は、測定対象の全体を測定してその平均をとることで求めることができる。測定対象の全体の測定は、例えば、測定対象を等間隔に区切ってそれぞれの領域を測定することで行われる。このような測定方法により、遮蔽板40の赤外線の反射率およびの電子素子50の赤外線の反射率を測定することができる。なお、この赤外線の反射率の測定方法は、後述する実施形態においても同様である。
電子素子50は、基板12に配置(搭載)されている。図示の例では、電子素子50は、基板12を構成する7つの層のうちの下から2層目の層の上面に配置されている。電子素子50は、基板12の凹部の内底面に配置されている。電子素子50は、接着剤等の接続部材(図示せず)で基板12に接続されている。電子素子50の上面には、複数の電極パッド(図示せず)が設けられている。電子素子50の上面に設けられた各電極パッドと、基板12に設けられている各電極とは、ボンディングワイヤー76を介して、電気的に接続されている。
電子素子50は、温度特性を持つ(温度により出力信号が変動する)素子である。電子素子50は、例えば、発振用ICである。発振用ICには、例えば、発振用回路と温度制御用回路とが含まれている。
発振用回路は、振動片20の両端に接続され、振動片20から出力される信号を増幅し
て振動片20にフィードバックさせることにより、振動片20を発振させるための回路である。振動片20と発振用回路で構成された回路は、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などの種々の発振回路であってもよい。
て振動片20にフィードバックさせることにより、振動片20を発振させるための回路である。振動片20と発振用回路で構成された回路は、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などの種々の発振回路であってもよい。
温度制御用回路は、温度センサーの出力信号(温度情報)に基づき、発熱回路の抵抗を流れる電流量を制御し、振動片20を一定温度に保つための回路である。例えば、温度制御用回路は、温度センサーの出力信号から判定される現在の温度が設定された基準温度よりも低い場合には、抵抗に所望の電流を流し、現在の温度が基準温度よりも高い場合には抵抗に電流が流れないように制御する。また、例えば、温度制御用回路は、現在の温度と基準温度との差に応じて、抵抗を流れる電流量を増減させるように制御してもよい。
電子部品100では、発熱体30で発生した熱は、配線62および接続部材60を介して、振動片20に伝わる。このように発熱体30で発生した熱は熱伝導により振動片20に伝わり、振動片20が加熱される。
ここで、振動片20が加熱されることにより、振動片20の熱エネルギーは赤外線として放射される。電子部品100では、振動片20と電子素子50との間には、遮蔽板40が配置されているため、振動片20から放射された赤外線を遮蔽板40によって反射させて遮蔽することができる。そのため、電子素子50を加熱しすぎることがないため電子素子50の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品100の発振周波数を安定にすることができる。
電子部品100は、例えば、以下の特徴を有する。
電子部品100では、容器10が、振動片20、発熱体30、電子素子50、および遮蔽板40を収容し、遮蔽板40が電子素子50と振動片20との間に配置されているとともに、振動片20から放射された熱(赤外線)を遮蔽する。そのため、例えば電子素子と振動片との間に遮蔽板が配置されていない場合と比べて、電子素子50を加熱しすぎることがなく、周波数安定度(発振周波数の安定度)を向上させることができる。
ここで、電子部品100において、電子素子50は、振動片20とともに発振回路を構成する発振用回路を備えており、発振用回路は温度の変動に対して出力信号が変動する素子であるため、電子素子50と振動片20との間に遮蔽板40を設けて電子素子50を加熱しすぎないようにする構成は特に有効である。
また、電子部品100では、電子素子50を加熱しすぎないようにすることができるため、電子素子50の温度上昇を低減することができ、エージング特性を高めることができる。また、電子部品100では、電子素子50を加熱しすぎないため、発熱体30が無駄なエネルギーを消費せずに振動片20を効率よく加熱することができ、低消費電力化を図ることができる。
電子部品100では、遮蔽板40の赤外線の反射率が電子素子50の赤外線の反射率よりも大きいため、例えば遮蔽板40の赤外線の反射率が電子素子50の赤外線の反射率以下の場合と比べて、遮蔽板40で反射される赤外線(熱)の割合が大きい(すなわち遮蔽板40を透過する赤外線の割合が小さい)。したがって、例えば電子素子50の反射率が小さい場合でも、振動片20から放射された熱(赤外線)が電子素子50で吸収される量を小さくすることができる。これにより、振動片20から放射された赤外線で電子素子50を加熱しすぎることがないため電子素子50の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品100の周波数安定度を向上させることができる。
電子部品100では、電子素子50は、平面視で遮蔽板40の外周以内に配置されているため、例えば電子素子が平面視で遮蔽板の外周以内に配置されていない場合と比べて、電子素子を加熱しすぎることがないため電子素子50の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品100の周波数安定度をより向上させることができる。
電子部品100では、遮蔽板40は、酸化ケイ素を主成分とする第1層42、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている第2層44を有するため、遮蔽板40の赤外線に対する反射率を大きくすることができる。そのため、遮蔽板40の赤外線に対する遮蔽効果を高めることができる。
2. 第2実施形態
次に、第2実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図5は、第2実施形態に係る電子部品200を模式的に示す断面図である。以下、第2実施形態に係る電子部品200において、第1実施形態に係る電子部品100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図5中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図5中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
次に、第2実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図5は、第2実施形態に係る電子部品200を模式的に示す断面図である。以下、第2実施形態に係る電子部品200において、第1実施形態に係る電子部品100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図5中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図5中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
電子部品200では、図5に示すように、遮蔽板40は、電子素子50と振動片20との間に配置されているとともに、電子素子50と発熱体30との間に配置されている。そのため、電子部品200では、振動片20から放射された熱とともに発熱体30から放射された熱も遮蔽板40で遮蔽されるため、例えば遮蔽板が電子素子と振動片との間にのみ配置されている場合と比べて、電子素子50を加熱しすぎることがないため電子素子50の温度変化による特性変動を低減でき、電子部品200の周波数安定度をより向上させることができる。なお、本実施形態において、「発熱体30から放射された熱(赤外線)を反射させて遮蔽する」とは、発熱体30から放射された熱(赤外線)の少なくとも一部を反射させる状態を含み、後述する実施形態においても同様である。
図示の例では、遮蔽板40は、電子素子50と振動片20との間に配置されている第1部分40aと、電子素子50と発熱体30との間に配置されている第2部分40bと、を有している。第2部分40bは、図5に示すように、断面視で屈曲した部分を有している。
3. 第3実施形態
次に、第3実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図6は、第3実施形態に係る電子部品300を模式的に示す断面図である。以下、第3実施形態に係る電子部品300において、第1実施形態に係る電子部品100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図6中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図6中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
次に、第3実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図6は、第3実施形態に係る電子部品300を模式的に示す断面図である。以下、第3実施形態に係る電子部品300において、第1実施形態に係る電子部品100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図6中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図6中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
電子部品300は、図6に示すように、反射部310を含んで構成されている。
反射部310は、容器10(リッド14)と振動片20との間に配置されている。反射部310は、容器10の、振動片20の上面(遮蔽板40が配置されている側の面と反対の面)と向き合う面、すなわち、図示の例では、リッド14の下面(収容室16を規定する面)に配置されている。反射部310は、例えば、リッド14の下面の全面に形成されている。
反射部310と振動片20との間には、空隙が設けられている。反射部310は、振動片20に向き合って配置されている。図示の例では、振動片20の上面と反射部310とが向き合って(対向して)いる。
反射部310は、平面視で振動片20と重なるように配置されている。振動片20は、平面視で反射部310の外周以内に配置されている。なお、振動片20が、平面視で反射部310の外周以内に配置されているとは、振動片20の外周の全部が平面視で反射部310よりも内側にある場合と、振動片20の外周の一部が平面視で反射部310の外周の一部と重なり、かつ、振動片20の外周の他の一部が平面視で反射部310の内側にある場合と、振動片20の外周の全部が平面視で反射部310の外周と重なるとともに、振動片20の外周よりも内側の領域が反射部310の外周の内側にある場合と、を含む。
反射部310の赤外線の反射率は、リッド14の赤外線の反射率よりも大きい。ここで、リッド14の赤外線の反射率は、リッド14の、振動片20側を向く面(リッド14の下面)であって、平面視で反射部310と重なる領域の赤外線の反射率である。
反射部310の材質は、赤外線に対する反射率が大きい材料であることが好ましい。反射部310の材質としては、例えば、遮蔽板40の第2層44の材質として例示したものを用いることができる。反射部310は、例えば、めっきや、スパッタ法、真空蒸着法により形成される。反射部310は、例えば、リッド14を金めっきすることで形成された金めっき膜であってもよい。
電子部品300では、振動片20から放射された赤外線の少なくとも一部は、反射部310によって反射されるため、容器10を介して電子素子50に伝わる熱を低減させることができる。これにより、電子素子50の温度上昇を低減させることができ、周波数安定度をより向上させることができる。
4. 第4実施形態
次に、第4実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図7は、第4実施形態に係る電子部品400を模式的に示す断面図である。図8は、第4実施形態に係る電子部品400を模式的に示す平面図である。以下、第4実施形態に係る電子部品400において、第1実施形態に係る電子部品100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図7中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図7中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
次に、第4実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図7は、第4実施形態に係る電子部品400を模式的に示す断面図である。図8は、第4実施形態に係る電子部品400を模式的に示す平面図である。以下、第4実施形態に係る電子部品400において、第1実施形態に係る電子部品100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図7中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図7中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
電子部品400では、図7および図8に示すように、電子素子50と振動片20との間に配置されている遮蔽板40(以下「第1遮蔽板40」ともいう)に加えて、第2遮蔽板410を含んで構成されており、振動片20が第1遮蔽板40と第2遮蔽板410との間に位置するように配置されている。なお、図8では、振動片20、発熱体30、第2遮蔽板410以外の部材の図示を省略している。
第2遮蔽板410は、基板12に配置されている。図示の例では、第2遮蔽板410は、基板12を構成する8つの層のうちの下から7層目の層の上面に配置されている。第2遮蔽板410は、接続部材68を介して、基板12上に配置されている。図示の例では、第2遮蔽板410は、接続部材68によって1点で支持されている。接続部材68の材質は、上述した第1遮蔽板40を接続している接続部材66の材質として例示したものを用いることができる。
第2遮蔽板410は、振動片20とリッド14との間に配置されている。第2遮蔽板410は、振動片20と向かい合って配置されている。図示の例では、第2遮蔽板410の下面と振動片20の上面とが向かい合っている(対向している)。第2遮蔽板410と振動片20との間には、空隙(隙間)が設けられている。すなわち、第2遮蔽板410と振動片20とは接していない。
第2遮蔽板410は、平面視で、振動片20と重なるように配置されている。振動片20は、平面視で第2遮蔽板410の外周以内に配置されている。なお、振動片20が、平面視で第2遮蔽板410の外周以内に配置されているとは、振動片20の外周の全部が平面視で第2遮蔽板410よりも内側にある場合(図8参照)と、振動片20の外周の一部が平面視で第2遮蔽板410の外周の一部と重なり、かつ、振動片20の外周の他の一部が平面視で第2遮蔽板410の内側にある場合と、振動片20の外周の全部が平面視で第2遮蔽板410の外周と重なるとともに、振動片20の外周よりも内側の領域が第2遮蔽板410の外周の内側にある場合と、を含む。
第2遮蔽板410の赤外線の反射率は、リッド14の赤外線の反射率よりも大きい。ここでは、リッド14の赤外線の反射率は、リッド14の振動片20側を向く面であって、平面視で第2遮蔽板410と重なる領域における赤外線の反射率である。第2遮蔽板410の構成(形状や、層構造、材質等)は、例えば、上述した第1遮蔽板40として例示した構成と同様である。すなわち、第2遮蔽板410は、酸化ケイ素を主成分とする第1層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている第2層を有する。
電子部品400では、振動片20が第1遮蔽板40と第2遮蔽板410との間に位置するように配置されている。そのため、電子部品400では、第1遮蔽板40によって振動片20から放射された赤外線を遮蔽することにより直接的に電子素子50を加熱しすぎないようにしつつ、第2遮蔽板410によって振動片20から放射された赤外線を遮蔽することにより容器10を介して電子素子50に伝わる熱を低減させることができる。これにより、周波数安定度を向上させることができる。
さらに、電子部品400では、振動片20が第1遮蔽板40と第2遮蔽板410との間に位置するように配置されていることにより、発熱体30が容器10や電子素子50を加熱するための無駄なエネルギーを消費せずに振動片20を効率よく加熱することができ、低消費電力化を図ることができる。
電子部品400では、第2遮蔽板410の赤外線の反射率は、リッド14の赤外線の反射率よりも大きいため、例えば第2遮蔽板の赤外線の反射率がリッドの赤外線の反射率以下の場合と比べて、第2遮蔽板410で反射される赤外線(熱)の割合が大きい(すなわち第2遮蔽板410を透過する赤外線の割合が小さい)。したがって、例えばリッド14の反射率が小さい場合であっても、振動片20から放射された熱(赤外線)がリッド14で吸収される量を小さくすることができる。これにより、容器10を介して電子素子50に伝わる熱をより低減させることができる。そのため、電子素子50の温度上昇を低減させることができ、周波数安定度をより向上させることができる。
電子部品400では、振動片20は平面視で第2遮蔽板410の外周以内に配置されているため、例えば振動片が平面視で第2遮蔽板の外周以内に配置されていない場合と比べて、容器10を介して電子素子50に伝わる熱を低減させることができる。そのため、周波数安定度をより向上させることができる。
5. 第5実施形態
次に、第5実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図9は、第5実施形態に係る電子部品500を模式的に示す断面図である。以下、第5実施形態に係る電子部品500において、第1、第2、及び第4実施形態に係る電子部品100,200,400の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図9中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図9中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
次に、第5実施形態に係る電子部品について、図面を参照しながら説明する。図9は、第5実施形態に係る電子部品500を模式的に示す断面図である。以下、第5実施形態に係る電子部品500において、第1、第2、及び第4実施形態に係る電子部品100,200,400の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、図9中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図9中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
電子部品500では、図9に示すように、第1遮蔽板40は、電子素子50と振動片20との間に配置されているとともに電子素子50と発熱体30との間に配置されており、振動片20は、第1遮蔽板40と第2遮蔽板410との間に位置するように配置されている。そのため、電子部品500では、上述した電子部品100,200,400と同様の効果を奏することができる。したがって、電子部品500では、周波数安定度をより向上させることができる。
6. 第6実施形態
次に、第6実施形態に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図10は、第6実施形態に係る振動デバイス600を模式的に示す断面図である。なお、以下の説明では、図10中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図10中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
次に、第6実施形態に係る振動デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図10は、第6実施形態に係る振動デバイス600を模式的に示す断面図である。なお、以下の説明では、図10中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、図10中の各部材の上側にある面を「上面」、下側にある面を「下面」として説明する。
以下では、振動デバイス600が恒温槽型水晶発振器(OCXO)である例について説明するが、本発明に係る振動デバイスは、振動片、発熱体、容器、遮蔽板を含む他の種類の振動デバイス、例えば、OCXO以外の発振器、物理量を検出するセンサーである慣性センサー(加速度センサー、ジャイロセンサー等)、力センサー(傾斜センサー)等であってもよい。
振動デバイス600は、本発明に係る電子部品を備える。以下では、本発明に係る電子部品として、電子部品100を備える振動デバイスについて説明する。振動デバイス600は、図10に示すように、容器10(以下「第1容器10」ともいう)を備えた電子部品100と、第2容器610と、支持部(リードフレーム)620と、電子素子630と、を含む。
第2容器610は、電子部品100、支持部620、および電子素子630を収容している。図示の例では、第2容器610は、配線基板612とキャップ614とを有しており、配線基板612に被せられたキャップ614によって形成された空間616に、電子部品100、支持部620、および電子素子630が収容されている。第2容器610の内部の空間616は、例えば、減圧雰囲気(真空状態)である。なお、空間616は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気であってもよい。また、空間616は、気密に封止されていなくてもよい。
配線基板612の材質は、例えば、ガラスエポキシ樹脂や、セラミック等である。配線基板612の下面には、外部接続端子(図示しない)が設けられている。外部接続端子は、配線基板612上に設けられた配線(図示せず)および支持部(リードフレーム)620を介して、電子部品100や電子素子630に電気的に接続されている。
キャップ614は、半田やガラスや樹脂等の接続部材(図示せず)よって配線基板612に接続されている。キャップ614の材質としては熱伝導率の低い材料が好ましく、例えば、42アロイ(鉄ニッケル合金)等の熱伝導率の低い鉄系の合金にニッケルめっきを施したものを用いることができる。なお、キャップ614の材質として、樹脂や、その他
の金属等を用いてもよい。
の金属等を用いてもよい。
支持部(リードフレーム)620は、第1容器10(電子部品100)を支持している。電子部品100は、支持部620を介して、配線基板612に配置されている。すなわち、電子部品100は、配線基板612に接していない。
支持部620は、電子部品100および電子素子630と、配線基板612に設けられた外部接続端子と、を電気的に接続するための配線としても機能している。支持部620の材質としては、導電性を有し、かつ、熱伝導率の低い材料が好ましい。例えば、支持部620として、42アロイ(鉄ニッケル合金)等の熱伝導率の低い鉄系の合金にニッケルめっきを施したものを用いることができる。なお、支持部620として、その他の金属を用いてもよい。
電子素子630は、第1容器10の外側に配置されている。電子素子630は、電子部品100の下面(基板12の下面)に配置されている。すなわち、電子素子630は、発熱体30が配置されている第1容器10に配置されているので、振動デバイス600の外部の気温が急激に変化した場合でも、電子素子630の温度が急激に変動する可能性を低減することができる。図示の例では、振動デバイス600は、複数の電子素子630を有している。
電子素子630は、第1容器10に収容されている電子素子50とともに、回路(発振用回路や温度制御用回路等)を構成する回路構成部品である。具体的には、電子素子630は、抵抗素子、コンデンサー素子、インダクター素子などである。なお、図示はしないが、電子素子630は、配線基板612上に配置されていてもよい。
振動デバイス600は、電子部品100を備えるため、周波数安定度を向上させることができる。
振動デバイス600では、支持部620が、配線基板612と第1容器10とを接続している。そのため、振動デバイス600では、例えば第1容器10が、直接、配線基板612に接続されている場合と比べて、電子部品100に対する外部(第2容器610の外)の温度変化の影響を低減させることができ、周波数安定度を向上させることができる。
7. 第7実施形態
次に、第7実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。図11は、第7実施形態に係る電子機器1000の機能ブロック図である。
次に、第7実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。図11は、第7実施形態に係る電子機器1000の機能ブロック図である。
電子機器1000は、本発明に係る電子部品を含む。ここでは、図11に示すように、本発明に係る電子部品として、電子部品100を用いた場合について説明する。
電子機器1000は、さらに、CPU(Central Processing Unit)1020、操作部1030、ROM(Read Only Memory)1040、RAM(Random Access Memory)1050、通信部1060、表示部1070を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図11の構成要素(各部)の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
電子部品100は、発熱体で加熱された振動片の発振に基づく発振信号を発生させる。この発振信号はCPU1020に出力される。
CPU1020は、ROM1040等に記憶されているプログラムに従い、電子部品1
00から入力される発振信号をクロック信号として各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、CPU1020は、操作部1030からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部1060を制御する処理、表示部1070に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
00から入力される発振信号をクロック信号として各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、CPU1020は、操作部1030からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部1060を制御する処理、表示部1070に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
操作部1030は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU1020に出力する。
ROM1040は、CPU1020が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
RAM1050は、CPU1020の作業領域として用いられ、ROM1040から読み出されたプログラムやデータ、操作部1030から入力されたデータ、CPU1020が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
通信部1060は、CPU1020と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
表示部1070は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、CPU1020から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部1070には操作部1030として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
電子機器1000は、電子部品100を備えるため、高い周波数安定度を有することができる。
このような電子機器1000としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター(例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、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)、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、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)、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、ゲーム用コントローラー、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)等が挙げられる。
また、本実施形態に係る電子機器1000の一例として、上述した電子部品100を基準信号源、あるいは電圧可変型発振器(VCO)等として用いて、例えば、端末と有線または無線で通信を行う端末基地局用装置等として機能する伝送装置が挙げられる。電子機器1000は、電子部品100を含むことにより周波数安定度を向上させることができるため、例えば通信基地局などに利用可能な高性能、高信頼性を所望される伝送機器にも適用することができる。
8. 第8実施形態
次に、第8実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図12は、第8実施形態に係る移動体の一例を示す図(上面図)である。
次に、第8実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図12は、第8実施形態に係る移動体の一例を示す図(上面図)である。
移動体1100は、本発明に係る電子部品を含む。ここでは、本発明に係る電子部品として、図12に示すように、電子部品100を用いた場合について説明する。
移動体1100は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー1120,1130,1140、バッテリー1150、バックアップ用バッテリー1160を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図12の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
電子部品100は、発熱体で加熱された振動片の発振に基づく発振信号を発生させる。この発振信号は電子部品100からコントローラー1120,1130,1140に出力され、例えばクロック信号として用いられる。
バッテリー1150は、電子部品100及びコントローラー1120,1130,1140に電力を供給する。バックアップ用バッテリー1160は、バッテリー1150の出力電圧が閾値よりも低下した時、電子部品100及びコントローラー1120,1130,1140に電力を供給する。
移動体1100は、電子部品100を備えるため、高い周波数安定度を有することができる。
このような移動体1100としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車(電気自動車も含む)、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
9. 変形例
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
(1)第1変形例
例えば、上記の各実施形態では、振動片20がSCカット水晶基板を用いた振動片である例について説明したが、本発明に係る電子部品では、振動片はSCカット水晶基板を用いたものに限定されず、ATカット水晶基板等の他の水晶基板を用いたものあってもよい。また、水晶基板は、例えば、中央部(厚肉部)を周辺部に比べて厚くし、この中央部を振動部とするメサ型であってもよい。また、本発明に係る電子部品では、振動片は、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子であってもよい。また、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ることもできる。また、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行ってもよい。また、振動片は、物理量を検出する素子、例えば、慣性センサー(加速度センサー、ジャイロセンサー等)や、力センサー(傾斜センサー等)用の素子であってもよい。
例えば、上記の各実施形態では、振動片20がSCカット水晶基板を用いた振動片である例について説明したが、本発明に係る電子部品では、振動片はSCカット水晶基板を用いたものに限定されず、ATカット水晶基板等の他の水晶基板を用いたものあってもよい。また、水晶基板は、例えば、中央部(厚肉部)を周辺部に比べて厚くし、この中央部を振動部とするメサ型であってもよい。また、本発明に係る電子部品では、振動片は、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子であってもよい。また、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ることもできる。また、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行ってもよい。また、振動片は、物理量を検出する素子、例えば、慣性センサー(加速度センサー、ジャイロセンサー等)や、力センサー(傾斜センサー等)用の素子であってもよい。
(2)第2変形例
例えば、上記の各実施形態では、例えば図1に示すように、第1遮蔽板40が第1層42および第2層44からなる2層構造である例について説明し、図7に示すように第2遮蔽板410が第1遮蔽板40と同様の構成である例について説明したが、本発明に係る電子部品では、遮蔽板の層数は特に限定されず、遮蔽板は単層であってもよいし、3層以上であってもよい。
例えば、上記の各実施形態では、例えば図1に示すように、第1遮蔽板40が第1層42および第2層44からなる2層構造である例について説明し、図7に示すように第2遮蔽板410が第1遮蔽板40と同様の構成である例について説明したが、本発明に係る電子部品では、遮蔽板の層数は特に限定されず、遮蔽板は単層であってもよいし、3層以上であってもよい。
例えば、遮蔽板が単層である場合、遮蔽板の材質は、赤外線に対する反射率が大きい材料であることが好ましく、例えば、Au、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金である。すなわち、遮蔽板は、これらの金属からなる板またはこれらの金属を主成分とする合金の板であってもよい。
また、遮蔽板が3層以上である場合、例えば遮蔽板を構成する層のうち、最も振動片側に配置される層が赤外線を反射させる反射部として機能する。そのため、最も振動片側に配置される層の材質は、赤外線に対する反射率が大きい材料であることが好ましく、例えば、Au、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金である。さらに、例えば、遮蔽板の上面および下面は、遮蔽板の厚さ方向(上下方向)に凹凸を有していてもよい。
(3)第3変形例
例えば、上述した各実施形態では、遮蔽板40(第2遮蔽板410)の第1層が水晶である例について説明したが、本発明に係る電子部品では第1層の材質は水晶に限定されず、例えばセラミック、樹脂、金属、ガラス、シリコン等の半導体結晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電結晶などであってもよい。例えば第1層をセラミックとした場合、第1層は遮蔽板が搭載される基板(セラミックパッケージ)と同じ材質となり、第1層と基板とが同じ線膨張係数を有することとなる。そのため、図示はしないが例えば遮蔽板を基板上で多点支持しても、温度変化が生じた場合に遮蔽板と基板との接続が壊れる可能性を低減させることができる。また、第1層の材質を基板(セラミックパッケージ)と線膨張係数が近い材料(例えばコバール)としてもよい。このような場合にも、同様の効果を得ることができる。
例えば、上述した各実施形態では、遮蔽板40(第2遮蔽板410)の第1層が水晶である例について説明したが、本発明に係る電子部品では第1層の材質は水晶に限定されず、例えばセラミック、樹脂、金属、ガラス、シリコン等の半導体結晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電結晶などであってもよい。例えば第1層をセラミックとした場合、第1層は遮蔽板が搭載される基板(セラミックパッケージ)と同じ材質となり、第1層と基板とが同じ線膨張係数を有することとなる。そのため、図示はしないが例えば遮蔽板を基板上で多点支持しても、温度変化が生じた場合に遮蔽板と基板との接続が壊れる可能性を低減させることができる。また、第1層の材質を基板(セラミックパッケージ)と線膨張係数が近い材料(例えばコバール)としてもよい。このような場合にも、同様の効果を得ることができる。
(4)第4変形例
例えば、上述した各実施形態では、発熱体30が発生させた熱を熱伝導により、配線62および接続部材60を介して振動片20に伝える例について説明したが、本発明に係る電子部品では、発熱体は容器(第1容器)に収容されて振動片を加熱することができればその熱の経路は特に限定されない。また、例えば、発熱体は、熱伝導によって振動片を加熱してもよいし、放射によって振動片を加熱してもよいし、熱伝導および放射の両方で振動片を加熱してもよい。
例えば、上述した各実施形態では、発熱体30が発生させた熱を熱伝導により、配線62および接続部材60を介して振動片20に伝える例について説明したが、本発明に係る電子部品では、発熱体は容器(第1容器)に収容されて振動片を加熱することができればその熱の経路は特に限定されない。また、例えば、発熱体は、熱伝導によって振動片を加熱してもよいし、放射によって振動片を加熱してもよいし、熱伝導および放射の両方で振動片を加熱してもよい。
(5)第5変形例
例えば、上述した各実施形態では、遮蔽板40(第2遮蔽板410)が赤外線を反射させて遮っていたが、本発明に係る電子部品では、遮蔽板が赤外線を吸収することにより赤外線を遮ってもよい。このような場合でも、電子素子を加熱しすぎることがなく、周波数安定度を向上させることができるという効果を得ることができる。
例えば、上述した各実施形態では、遮蔽板40(第2遮蔽板410)が赤外線を反射させて遮っていたが、本発明に係る電子部品では、遮蔽板が赤外線を吸収することにより赤外線を遮ってもよい。このような場合でも、電子素子を加熱しすぎることがなく、周波数安定度を向上させることができるという効果を得ることができる。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
10…容器、12…基板、14…リッド、16…収容室、18…接続部材、20…振動片、22…水晶基板、24a…第1励振電極、24b…第2励振電極、25a…引出電極、25b…引出電極、30…発熱体、40…第1遮蔽板、40a…第1部分、40b…第2部分、42…第1層、43a…上面、43b…下面、44…第2層、50…電子素子、60…接続部材、62…配線、64…パッド、64a…第1部分、64b…第2部分、66…接続部材、68…接続部材、70…ボンディングワイヤー、72…ボンディングワイヤー、74…ボンディングワイヤー、76…ボンディングワイヤー、100…電子部品、200…電子部品、300…電子部品、310…反射部、400…電子部品、410…第2遮蔽板、500…電子部品、600…振動デバイス、610…第2容器、612…配線基板、614…キャップ、616…空間、620…支持部、630…電子素子、1000…電子機器、1020…CPU、1030…操作部、1040…ROM、1050…RAM、1060…通信部、1070…表示部、1100…移動体、1120,1130,1140…コントローラー、1150…バッテリー、1160…バックアップ用バッテリー
Claims (10)
- 振動片と、発熱体と、電子素子と、第1遮蔽板と、
前記振動片、前記発熱体、前記電子素子、および前記第1遮蔽板が収容されている容器と、
を含み、
前記第1遮蔽板は、前記電子素子と前記振動片との間に配置されているとともに、前記振動片から放射された熱を遮蔽する、電子部品。 - 請求項1において、
前記第1遮蔽板の赤外線の反射率は、前記電子素子の赤外線の反射率よりも大きい、電子部品。 - 請求項1または2において、
前記電子素子は、平面視で前記第1遮蔽板の外周以内に配置されている、電子部品。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記第1遮蔽板は、酸化ケイ素を主成分とする層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている層を有する、電子部品。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
第2遮蔽板を含み、
前記振動片は、前記第1遮蔽板と前記第2遮蔽板との間に位置するように配置されている、電子部品。 - 請求項5において、
前記第2遮蔽板の赤外線の反射率は、前記容器の赤外線の反射率よりも大きい、電子部品。 - 請求項5または6において、
前記振動片は、平面視で前記第2遮蔽板の外周以内に配置されている、電子部品。 - 請求項5ないし7のいずれか1項において、
前記第2遮蔽板は、酸化ケイ素を主成分とする層、およびAu、Ag、Cu、Alのいずれかの金属、またはAu、Ag、Cu、Alのいずれかを主成分とする合金で構成されている層を有する、電子部品。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の電子部品を含む、電子機器。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の電子部品を含む、移動体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015045676A JP2016167659A (ja) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | 電子部品、電子機器、および移動体 |
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JP2015045676A Pending JP2016167659A (ja) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | 電子部品、電子機器、および移動体 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022181114A1 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 京セラ株式会社 | 発振器 |
-
2015
- 2015-03-09 JP JP2015045676A patent/JP2016167659A/ja active Pending
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WO2022181114A1 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 京セラ株式会社 | 発振器 |
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