JP2019220807A - 発振器、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性部材を伝わって広がる導電性接着剤に起因する振動素子の発振特性の低下を抑制する。【解決手段】発振器は、基板と、振動素子と、振動素子が支持されている弾性部材４１、４２と、を備える。弾性部材は、基板と接続されている接続部４１ａと、振動素子に樹脂接着材を介して接続されている支持部４１ｄ、４１ｅと、接続部と支持部とが連結されている連結部４１ｂ、４１ｃと、を含む。支持部は、振動素子の主面に垂直な方向に沿った平面視において、振動素子と重なる第１部分４１ｒ、４１ｓと、第１部分から、振動素子と重ならない位置に突出している第２部分４１ｎ、４１ｋと、を有する。第１部分と連結部とは、第２部分を介して連結されている。【選択図】図４

Description

本発明は、発振器、電子機器、および移動体に関する。

従来、複数の弾性部材による３以上の支持部を介し、接着剤として、例えば導電性接着剤を用いて振動素子を支持することにより、振動素子の固定強度を確保しつつ、振動素子の特性低下を防止することが可能な振動デバイスが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−３２２４４号公報

上述の特許文献１に記載されている振動デバイスでは、支持部において導電性接着剤によって弾性部材と振動素子とが接続されている。しかしながら、このような接続構成では、振動素子を支持部に接続するための導電性接着剤が、弾性部材を伝わって支持部からずれた位置まで広がることにより、振動素子の実質的な支持位置がずれてしまうおそれがあった。

本形態の発振器は、基板と、振動素子と、前記振動素子が支持されている弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記基板と接続されている接続部と、前記振動素子に接合部材を介して接続されている支持部と、前記接続部と前記支持部とが連結されている連結部と、を含み、前記支持部は、前記振動素子の主面に垂直な方向に沿った平面視において、前記振動素子と重なる第１部分と、前記第１部分から、前記振動素子と重ならない位置に突出している第２部分と、を有し、前記第１部分と前記連結部とは、前記第２部分を介して連結されていることを特徴とする。

上述の発振器において、前記平面視において、前記振動素子は、円形形状をなしており、前記第１部分は、前記平面視において、前記振動素子の保持基準点と、前記振動素子の中心とを結ぶ仮想線を基準として、±１２度の範囲内に設けられていることが好ましい。

上述の発振器において、前記第１部分は、前記平面視において、前記振動素子の前記保持基準点と、前記振動素子の中心とを結ぶ前記仮想線を基準として、±１０度の範囲内に設けられていることが好ましい。

上述の発振器において、前記保持基準点は、前記振動素子の応力に対する発振周波数変動が０となる前記振動素子の位置であることが好ましい。

上述の発振器において、前記第１部分は、前記第２部分より幅広であることが好ましい。

上述の発振器において、前記振動素子と前記第１部分とは、前記接合部材で接続され、前記接合部材は、樹脂接着剤であり、前記樹脂接着剤の粘度は、７００±１００［ｄＰａ・ｓ］の範囲内にあることが好ましい。

上述の発振器において、前記弾性部材は、前記振動素子と接続されている複数の支持部と、前記複数の支持部のそれぞれと前記接続部とが、それぞれ連結されている複数の連結部と、を含んでいることが好ましい。

上述の発振器において、前記弾性部材は、金属板で構成され、前記連結部は、前記平面視で細長形状に延在し、且つ屈曲部を備えていることが好ましい。

上述の発振器において、前記振動素子は、ＳＣカット水晶振動素子であることが好ましい。

本形態の電子機器は、上記のいずれか一つに記載の発振器と、前記発振器の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路と、を備えていることを特徴とする。

本形態の移動体は、上記のいずれか一つに記載の発振器と、前記発振器の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路と、を備えていることを特徴とする。

第１実施形態に係る発振器の概略構成を示す平面図。 第１実施形態に係る発振器の概略構成を示す図１のＡ−Ａ’断面図。 ＳＣカット水晶基板の構成を示す概略図。 弾性部材としての板バネの構成例を示す平面図。 板バネの構成例を示す正面図。 振動素子に対する板バネの取り付け位置を示す平面概念図。 振動素子の理想支持位置を説明するグラフ。 発熱素子の概略を模式的に示す正断面図。 第１実施形態に係る発振器の衝撃による周波数変化量を示すグラフ。 従来構造の発振器（比較例）の衝撃による周波数変化量を示すグラフ。 板バネの変形例１を示す平面図。 板バネの変形例２を示す平面図。 板バネの変形例２を示す正面図。 第２実施形態に係る発振器を示す平面図。 第２実施形態に係る発振器を示す図１４のＢ−Ｂ’断面図。 第３実施形態に係る発振器の概略を示す正断面図。 電子機器の一例を示す機能ブロック図。 基地局の概略構成の一例を示すブロック図。 移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。

（第１実施形態）
先ず、図１および図２を参照し、第１実施形態に係る発振器について説明する。図１は、第１実施形態に係る発振器の概略構成を示す平面図である。図２は、第１実施形態に係る発振器の概略構成を示す図１のＡ−Ａ’断面図である。なお、図を分かり易くするため、図１は、蓋部材を省略（透視）した図としている。

図１および図２に示すように、第１実施形態に係る発振器１００は、振動基板３１の表裏の関係の両平面である第１の主面３１ａおよび第２の主面３１ｂに励振電極３２ａ，３３ａが形成された振動素子３０と、振動素子３０を支持する弾性部材としての板バネ４１，４２と、振動素子３０や板バネ４１，４２を収納するパッケージ１０と、パッケージ１０との間に収納空間（搭載する空間）としての内部空間１００ａを形成する蓋部材としてのリッド２０と、を有している。加えて、発振器１００は、パッケージ１０を構成する基板としてのベース基板１１の外部平面の第２の面１１ｂに、発熱素子５０が備えられている。以下、振動素子３０、パッケージ１０、板バネ４１，４２、発熱素子５０、およびリッド２０について順次説明する。

（振動素子）
振動素子３０は、圧電材料の一例である水晶により形成されたＳＣカット水晶基板（圧電基板）が振動基板３１として用いられている。ここでＳＣカット水晶基板（圧電基板）について、図３を参照して説明する。図３は、ＳＣカット水晶基板の構成を示す概略図である。

図３に示すように、本例のＳＣカット水晶基板１は、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の２回の回転（φ１、θ１）を経て得られる水晶基板である。水晶結晶は三方晶系に属し、互いに直交する結晶軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、夫々電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。Ｚ軸は、Ｚ軸の回りに１２０°毎にＸ軸、Ｙ軸の組がある３回対称軸であり、Ｘ軸は２回対称軸である。図３に示すように、水晶結晶の構成は、電気軸としてのＸ軸、機械軸としてのＹ軸、光学軸としてのＺ軸からなる直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて記述される。

図３に示すように、ＳＣカット水晶基板１は、まず直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のＸ軸の回りに所定角度φ１（例えば３４度）を回転し、この回転により得られた新たな直交座標系（Ｘ，Ｙ’，Ｚ’）のＺ’軸の回りに所定角度θ１（例えば２２度）を回転し、この回転により得られた直交座標系を（Ｘ’，Ｙ”，Ｚ’）とする。厚さ方向がＹ”軸方向と平行であり、両主面がＸ’Ｚ’面（Ｘ’軸とＺ’軸とで構成する平面）を含む矩形状の基板を切り出すと、通常のＳＣカット水晶基板１が得られる。そして、このＳＣカット水晶基板１から切り出された平板が、本実施形態の振動基板３１（振動素子３０）として用いられる。

なお、ＳＣカット水晶基板１は、上述した直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の２回の回転（φ１、θ１）に続き、直交座標系（Ｘ’，Ｙ”，Ｚ’）のＹ”軸の回りに所定角度を回転させた新たな直交座標系（Ｘ”，Ｙ”，Ｚ”）において、厚さ方向がＹ”軸方向と平行であり、両主面がＸ”Ｚ”面（Ｘ”軸とＺ”軸とで構成する平面）を含む矩形状の基板とすることができる。

なお、本発明に係る水晶基板は、前述のようなＳＣカットに限定されるものではなく、厚みすべり振動で振動するＡＴカット、ＢＴカット、等の他の圧電基板にも広く適用できる。例えば、ＡＴカット水晶基板の場合は、Ｙ軸およびＺ軸共にＸ軸を回転軸として略３５°１５′回転させて、夫々Ｙ’軸、およびＺ’軸とする。したがって、ＡＴカット水晶基板は、直交する結晶軸Ｘ、Ｙ’、Ｚ’を有する。ＡＴカット水晶基板は、厚さ方向がＹ’軸方向に沿っており、Ｙ’軸に直交するＸＺ’面（Ｘ軸およびＺ’軸を含む面）を含む面が主面であり、厚みすべり振動を主振動として振動する。このＡＴカット水晶基板を加工して、振動素子３０の素板としての振動基板３１を得ることができる。また、振動素子３０としては、上記以外にも、弾性表面波共振子や、ＭＥＭＳ（ＭＩＣＲＯ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）振動素子でも構わない。さらに、上記の振動素子３０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し、上記の振動素子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。

図１および図２に示すように、本実施形態の振動素子３０は、前述したＳＣカット水晶基板１が適用された円形形状の板状（円板状）の振動基板３１を用いたＳＣカット水晶振動素子である。振動素子３０は、円板状の振動基板３１の、互いに表裏の関係にある第１の主面３１ａと第２の主面３１ｂに、電極として励振電極３２ａ，３３ａ、および接続電極３２ｂ，３３ｂが形成されている。

励振電極３２ａは、略円形をなしており、振動基板３１（振動素子３０）における第１の主面３１ａ（表の主面）の中央部に形成されている。また、接続電極３２ｂは、第１の主面３１ａの一方の外周端側に形成されており、一方の端部が励振電極３２ａに接続され、他方の端部が振動基板３１の外縁に向かって延設されている。また、励振電極３３ａは、略円形であり、振動基板３１（振動素子３０）における第２の主面３１ｂ（裏の主面）の中央部にあって、平面視で、表側の励振電極３２ａとほぼ重なるように形成されている。接続電極３３ｂは、第２の主面３１ｂの一方の外周端側に、平面視で、第１の主面３１ａの接続電極３２ｂとほぼ重なるように形成されており、一方の端部が励振電極３３ａに接続され、他方の端部が振動基板３１の外縁に向かって延設されている。

なお、本形態では、接続電極３２ｂと接続電極３３ｂとが、平面視で４５度ほどずれた位置に配置されているが、接続電極３２ｂと接続電極３３ｂとの配置はこれに限らない。接続電極３２ｂと接続電極３３ｂとは、板バネ４１，４２に支持され、電気的接続が可能な位置に接続電極３３ｂが配置されていればよく、接続電極３２ｂと接続電極３３ｂとが、例えば、平面視でほぼ重なるように配置されていてもよいし、本形態と異なる角度で配置されていてもよい。

（パッケージ）
図１および図２に示すパッケージ１０は、底板となる基板としてのベース基板１１と、ベース基板１１の第２の面１１ｂの反対面の振動素子３０が載置される第１の面１１ａの周縁部に設けられている枠状の側壁１２とを有している。パッケージ１０は、振動素子３０を収納するものである。また、側壁１２の上面には、接合材としてのシールリング６０が設けられている。

パッケージ１０は、上面に開放する収納空間としての凹部（内部空間１００ａ）を有している。凹部の開口は、接合材としてのシールリング６０を介して側壁１２に接合されている蓋部材としてのリッド２０によって塞がれている。そして、パッケージ１０は、凹部の開口がリッド２０によって塞がれ、密封された内部空間１００ａ（収納空間）が設けられる。密封された内部空間１００ａは、その内部圧力を所望の気圧に設定できる。例えば、内部空間１００ａに窒素ガスを充填しての大気圧としたり、真空（通常の大気圧より低い圧力（１×１０⁵Ｐａ〜１×１０^-10Ｐａ以下（ＪＩＳ Ｚ ８１２６−１：１９９９））の気体で満たされた空間の状態）としたりすることで、より安定した振動素子３０の振動を継続することができる。なお、本実施形態の内部空間１００ａは、上記の真空に設定されている。

枠状の側壁１２は、略四角形の周状に設けられており、上記凹部の上面に開口する開口形状が略四角形状をなしている。そして、板状のベース基板１１と側壁１２とに囲まれた凹部が振動素子３０を収納する内部空間（収納空間）１００ａとなる。側壁１２の上面に配設されている接合材としてのシールリング６０は、例えばコバール等の合金で形成されている。シールリング６０は、リッド２０と側壁１２とを接合する接合材としての機能を有しており、側壁１２の上面に沿って枠状（本実施形態では略四角形状の周状）に設けられている。なお、側壁１２の開口形状は、略四角形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよく、その場合には、側壁１２の開口形状に適合させた形状を有する枠状のシールリング６０が配設される。

パッケージ１０は、振動素子３０やリッド２０の熱膨張係数と一致、あるいは極力近い熱膨張係数を備えた材料によって構成され、本実施形態では、セラミックを用いている。パッケージ１０は、所定の形状に成形されたグリーンシートを積層し、焼結することによって形成される。なお、グリーンシートは、例えば所定の溶液中にセラミックのパウダーを分散させ、バインダーを添加して生成される混練物がシート状に形成された物である。

パッケージ１０を構成するベース基板１１の第１の面１１ａには、少なくともＰＡＤ電極７１ａ，７１ｂ，７２が設けられている。ＰＡＤ電極７１ａには導電性を有する導電性接着剤８１を介して弾性部材としての板バネ４１が接合され、ＰＡＤ電極７１ｂには後述するボンディングワイヤー９０の一端が接続されている。また、ＰＡＤ電極７２には接合部材としての樹脂接着剤８３を介して、弾性部材としての板バネ４２が接合されている。ＰＡＤ電極７１ａ，７１ｂ，７２は、例えば、銀・パラジウムなどの導電ペーストあるいはタングステンメタライズなどを用い、必要とされる形状を形成後に焼成を行い、その後ニッケルおよび金あるいは銀などをメッキすることによって形成される。少なくともＰＡＤ電極７１ａ，７１ｂは図示しないパッケージ１０に形成された引回し配線によってベース基板１１の第２の面１１ｂに形成された外部接続電極１１ｃと電気的に接続されている。

そして、ＰＡＤ電極７１ａは、導電性接着剤８１、板バネ４１を介して、接合部材としての導電性を有する樹脂接着剤である導電性樹脂接着剤８２ａによって振動基板３１の第２の主面３１ｂに形成された励振電極３３ａの接続電極３３ｂと電気的に接続されている。また、ＰＡＤ電極７１ｂは、ボンディングワイヤー９０によって、振動基板３１の第１の主面３１ａに形成された励振電極３２ａの接続電極３２ｂと電気的に接続されている。

ＰＡＤ電極７２は、少なくとも対向するベース基板１１の第１の面１１ａと、振動基板３１の第２の主面３１ｂと、の間隙（クリアランス）を形成し、振動素子３０とベース基板１１との接触を低減させる。更には、樹脂接着剤８３の広がりを抑制するために、金属面のＰＡＤ電極７２上に樹脂接着剤８３を塗布することが好ましい。このように、ＰＡＤ電極７１ａ上に導電性接着剤８１を介して板バネ４１を接続するとともに、ＰＡＤ電極７２上に樹脂接着剤８３を介して板バネ４２を接続することで、板バネ４１および板バネ４２は同様の構成によって、ベース基板１１に配置されることになる。すなわち、板バネ４１および板バネ４２は、ベース基板１１の第１の面１１ａおよび凹部１１ｄの底面と略平行な状態を保つことができる。したがって、板バネ４１に導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂを介し接続され、且つ板バネ４２に樹脂接着剤８４ａ，８４ｂを介して接続されている振動素子３０は、ベース基板１１の第１の面１１ａおよび凹部１１ｄの底面と略平行な状態を保つことができる。これにより、振動基板３１とベース基板１１とを略平行に保つことができるため、ベース基板１１の第１の面１１ａと、振動素子３０の第２の主面３１ｂとが接触する可能性を低減することもできる。なお、振動素子３０の接地電極としてＰＡＤ電極７２と接合させる場合には、導電性を有する樹脂接着剤８３を用いるが、電気的な接続を要しない場合には絶縁性の接合材料を用いてもよい。また、樹脂接着剤８２ｂ、および樹脂接着剤８４ａ，８４ｂは、導電性の有無は問わず、適宜いずれかを選択することが可能である。

（板バネ）
ここで、図４、および図５を参照しながら、弾性部材としての板バネ４１，４２の詳細について説明する。図４は、弾性部材としての板バネの構成例を示す平面図である。図５は、板バネの構成例を示す正面図である。なお、板バネ４１と板バネ４２と、は同じ構成であるので、以下では、板バネ４１によって説明し、板バネ４２の説明は省略する。

弾性部材としての板バネ４１は、図４に示すように、厚みｔ＝０．０５ｍｍ程度の板材から形成されている。板バネ４１は、ＰＡＤ電極７１ａと接続される接続部としての基部４１ａと、振動素子３０と接続される複数の支持部としての第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅと、基部４１ａと第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅのそれぞれとの連結部としての第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃと、が設けられている。第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃは、二つの連結部として基部４１ａから互いに離間する方向に延設されている。なお、第１支持腕４１ｂの延設端部には第１支持部４１ｄが延設され、第２支持腕４１ｃの延設端部には第２支持部４１ｅが延設されている。そして、第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅは、振動素子３０を支持する。

このように、ベース基板１１に接続された弾性部材としての板バネ４１に連結された複数の支持部である第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅに振動素子３０が接続されている。すなわち、振動素子３０は、ベース基板１１に対して板バネ４１を構成する複数の連結部である第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃを介した複数の支持部である第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅで支持されている。したがって、振動素子３０が２箇所以上の位置でベース基板１１と接続されていることから、外部からの応力がかかっても、２箇所以上の支持部（第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅ）および複数の連結部（第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃ）で応力を分散できるため、例えば、応力変化による振動素子３０の振動特性変動、スプリアス、などの発生を低減することができる。

支持部としての第１支持部４１ｄは、振動素子３０の第１の主面３１ａに垂直な方向に沿った平面視において、振動素子３０と重なる第１部分４１ｒと、第１部分４１ｒから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４１ｎと、を有している。即ち、第１支持部４１ｄの第１部分４１ｒと第１支持腕４１ｂとは、第２部分４１ｎを介して連結されている。また、支持部としての第２支持部４１ｅは、振動素子３０の第１の主面３１ａに垂直な方向に沿った平面視において、振動素子３０と重なる第１部分４１ｓと、第１部分４１ｓから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４１ｋと、を有している。即ち、第２支持部４１ｅの第１部分４１ｓと、第２支持腕４１ｃとは、第２部分４１ｋを介して連結されている。なお、第１部分４１ｒ，４１ｓは、それぞれ連結されている第２部分４１ｎ，４１ｋよりも幅広に構成されている。換言すれば、第２部分４１ｎ，４１ｋは、それぞれ連結されている第１部分４１ｒ，４１ｓよりも幅狭に構成されている。このように第１部分４１ｒ，４１ｓの幅と第２部分４１ｎ，４１ｋの幅との構成とすれば、幅広の第１部分４１ｒ，４１ｓで振動素子３０を確実に支持することができ、接続強度を高めることができる。また、幅の狭い第２部分４１ｎ，４１ｋにより、接合部材の広がりを留め易くすることができる。

連結部としての第１支持腕４１ｂは、複数の屈曲部４１ｆによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。そして、屈曲部４１ｆは、細幅状の延設部４１ｉを介して第２部分４１ｎに連結されている。また、連結部としての第２支持腕４１ｃは、複数の屈曲部４１ｇによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。そして、屈曲部４１ｇは、細幅状の延設部４１ｈを介して第２部分４１ｋに連結されている。このように、第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃに、それぞれ複数の屈曲部４１ｆ，４１ｇを設けることにより、図５に示す矢印Ｗ方向への板バネ４１の撓み易さを増すことができ、振動素子３０を板バネ４１に接続したときに、振動素子３０のＷ方向への振動、あるいは外乱による移動に対して、より緩衝効果を高めることができる。

なお、第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃは、図４に示すように、振動素子３０の外縁に沿って延在されることが好ましい。第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃが、振動素子３０の外縁に沿って延在されることで板バネ４１の平面に沿った方向（Ｗ方向に交差する方向）の第１支持腕４１ｂおよび第２支持腕４１ｃの剛性を高めることができ、振動素子３０の励振方向に交差する方向の外乱の影響を受けにくい発振器１００を得ることができる。

板バネ４１と同様の構成を有する板バネ４２は、延設された端部に第１支持部４２ｄおよび第２支持部４２ｅを有している。そして、第１支持部４２ｄおよび第２支持部４２ｅは、接合部材としての樹脂接着剤８４ａ，８４ｂを介して振動素子３０を支持する。

板バネ４１，４２は、銅合金の一例であるりん青銅などのバネ性（弾性）を有する金属板材を、エッチング加工などを用いることによって形成することができる。なお、板バネ４１，４２の材料としては、弾性材であれば特に限定されないが、銅、他の銅合金（例えばベリリウム銅）を用いることが好適である。銅、りん青銅、あるいはベリリウム銅などの他の銅合金は、高導電性であり、熱伝導性が良く、且つ良好なバネ性を有していることから、板バネ４１，４２として用いることにより、振動素子３０への発熱素子５０からの熱エネルギーの伝導性を確保しつつ、振動素子３０の応力緩和も行うことができる。

なお、板バネ４１，４２は、接続部としての基部４１ａ，４２ａをベース基板１１に固定し、第１支持部４１ｄ，４２ｄ、および第２支持部４１ｅ，４２ｅによって振動素子３０を支持することで、パッケージ１０の中空領域である内部空間１００ａの中に振動素子３０を配置することができる。これにより、板バネ４１，４２は、落下衝撃などの応力が発振器１００に加わった場合の衝撃力が、自身の弾性によって吸収され、振動素子３０に加わる衝撃力を減少させる、所謂緩衝作用を大きくすることができる。

（振動素子の取り付け）
振動素子３０は、パッケージ１０の側壁１２に囲まれた凹部内に収納されている。振動素子３０は、平面視で、第２の主面３１ｂの接続電極３３ｂと、第１支持部４１ｄの第１部分４１ｒとが重なるように配置されている。なお、第１部分４１ｒは、全ての領域が振動素子３０と重なるように配置されてもよいし、一部が重なるように配置されてもよい。また、振動素子３０と第１支持部４１ｄの第２部分４１ｎの一部とが重なるように配置されてもよい。図４では、振動素子３０と第１支持部４１ｄの第１部分４１ｒおよび第２部分４１ｎとが重なる領域にハッチングを施してある。そして、振動素子３０は、接続電極３３ｂと、第１部分４１ｒとが、接合部材としての導電性を有する樹脂接着剤、例えばポリイミド樹脂を含む導電性樹脂接着剤８２ａによって接続されている。

また、振動素子３０は、平面視で、振動基板３１と、第２支持部４１ｅの第１部分４１ｓとが重なるように配置されている。なお、第１部分４１ｓは、全ての領域が振動基板３１と重なるように配置されてもよいし、一部が重なるように配置されてもよい。また、振動素子３０と第２支持部４１ｅの第２部分４１ｋの一部とが重なるように配置されてもよい。図４では、振動素子３０と第２支持部４１ｅの第１部分４１ｓおよび第２部分４１ｋとが重なる領域にハッチングを施してある。そして、振動素子３０は、振動基板３１と、第１部分４１ｓとが、接合部材としての樹脂接着剤８２ｂによって接続されている。

このように導電性樹脂接着剤８２ａによって振動素子３０が板バネ４１の第１支持部４１ｄの第１部分４１ｒに接続されることにより、導電性樹脂接着剤８２ａに含まれる樹脂により、振動素子３０の応力緩和を図ることができると共に、電気的導通を確保することが可能となる。なお、第２支持部４１ｅでの接続は、電気的導通の必要がないため、接続部材としての樹脂接着剤８２ｂは、導電性を有していなくてもよいが、樹脂接着剤８２ｂに含まれる樹脂により、振動素子３０の応力緩和を図ることができる。

なお、第１支持部４１ｄは、振動素子３０の第１の主面３１ａに垂直な方向に沿った平面視において、振動素子３０と重なる第１部分４１ｒから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４１ｎと、を有している。同様に、第２支持部４１ｅは、振動素子３０の第１の主面３１ａに垂直な方向に沿った平面視において、振動素子３０と重なる第１部分４１ｓから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４１ｋを有している。

第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅに、第２部分４１ｎ，４１ｋを有していることにより、導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂが、第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅを伝わって流れ出しても、振動素子３０と重なっていない第２部分４１ｎ，４１ｋで流出を止めることができる。即ち、振動素子３０の外周方向への接合部材の流れ出し現象を防止することができ、振動素子３０の実質的な支持位置に影響を与えずに済むことから、外部からの衝撃に起因して振動素子３０に加わる応力に対する感度が変化せず、安定した発振特性を得ることができる。

また、樹脂接着剤である導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂの粘度は、７００±１００［ｄＰａ・ｓ］の範囲内にあることが好ましい。振動素子３０と第１部分４１ｒ，４１ｓとの接着において、接合部材としての導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂの粘度を、７００±１００［ｄＰａ・ｓ］の範囲内とすることにより、導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂの塗布性を確保することができる。また、導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂが、第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅを伝わって第１部分４１ｒ，４１ｓからずれた位置まで広がる、所謂接合部材の流れ出し現象を抑制することができる。

ここで、振動素子３０と、板バネ４１の第１支持部４１ｄの第１部分４１ｒ、および板バネ４２の第２支持部４１ｅの第１部分４１ｓとの、好ましい配置関係について、図６、および図７を参照して説明する。図６は、振動素子に対する板バネの取り付け位置を示す平面概念図である。図７は、振動素子の理想支持位置を説明するグラフである。なお、図７のグラフでは、略円形の振動素子３０の外縁部分を支持したときの、その支持位置による周波数への影響度を表しており、横軸を振動素子の中心を基点とする角度（Ψ）、縦軸を周波数変化量（Δｆ／ｆを表す係数Ｋ_F）としている。

図１に示して説明したが、本実施形態に係る発振器１００は、ＳＣカット水晶基板１を適用し、略円形の外形を有する振動基板３１を用いた振動素子３０が配設されている。そして、発振器１００では、図６に示すように、略円形の振動素子３０を、振動素子３０の保持基準点の位置において、板バネ４１，４２の第１支持部４１ｄ，４２ｄおよび第２支持部４１ｅ，４２ｅによって支持している。

ＳＣカット水晶基板１を適用している振動素子３０では、図７に示すように、略円形の振動素子３０の外縁部分の支持位置によって、支持応力変化（接合材の応力変化）による周波数変化量に差を生じることが知られている。図７に例示するように、ＳＣカット水晶基板１を適用している振動素子３０では、振動素子３０の中心Ｇ（図６参照）を基点とする角度（Ψ）において、図中破線の丸印で囲む、０度、９０度、１８０度の、９０度ごとに支持応力の変化に起因する周波数変化を生じない位置を有している。なお、ＳＣカット水晶基板１を適用している振動素子３０では、同図では示されていないが、２７０度においても支持応力の変化に起因する周波数変化を生じない位置を有している。即ち、発振周波数変動が０（ゼロ）となる９０度ごとの支持位置において、振動素子３０を板バネ４１，４２の第１支持部４１ｄ，４２ｄおよび第２支持部４１ｅ，４２ｅで支持することにより、支持応力の変化に起因する周波数変化が生じないことになる。したがって、本実施形態における保持基準点は、支持位置としている支持応力変化（接合材の応力変化）による発振周波数変化量が０（ゼロ）となる９０度ごとの点であり、図６に示すポイントＰ１，Ｐ３およびポイントＰ２，Ｐ４が相当する。但し、第１支持部４１ｄ，４２ｄおよび第２支持部４１ｅ，４２ｅは、所定の幅を有して振動素子３０と重なることになることから、支持応力の変化に起因する周波数変化を生じない０（ゼロ）位置の前後に、所定の幅の支持領域が存在することになる。

そして、この支持領域としては、図６に示すように、振動素子３０の応力に対する発振周波数変動が０（ゼロ）となる振動素子３０の保持基準点であるポイントＰ１，Ｐ３では、ポイントＰ１，Ｐ３と振動素子３０の中心Ｇとを結ぶ仮想線ＣＬ２を基準線として、その前後に配設される仮想線である角度θ１＝１２度の線分ＲＬ３と角度θ２＝１２度の線分ＲＬ４との間の範囲内（±１２度の範囲内）に、第１支持部４１ｄ，４２ｄと振動素子３０との重なる部分が収まるようにすることが好ましい。換言すると、図４を参照して説明した、第１支持部４１ｄの第１部分４１ｒが、線分ＲＬ３と線分ＲＬ４との間の範囲内に配置されることが好ましい。また、振動素子３０の保持基準点であるポイントＰ２，Ｐ４では、ポイントＰ２，Ｐ４と振動素子３０の中心Ｇとを結ぶ仮想線ＣＬ１を基準線として、その前後に配設される仮想線である角度θ１＝１２度の線分ＲＬ１と角度θ２＝１２度の線分ＲＬ２との間の範囲内に、第２支持部４１ｅ，４２ｅと振動素子３０との重なる部分が収まるようにすることが好ましい。換言すると、図４を参照して説明した、第２支持部４１ｅの第１部分４１ｓが、線分ＲＬ１と線分ＲＬ２との間の範囲内（±１２度の範囲内）に配置されることが好ましい。

このように、線分ＲＬ３と線分ＲＬ４との間の範囲内（仮想線ＣＬ２を基準線として、±１２度の範囲内）、および線分ＲＬ１と線分ＲＬ２との間の範囲内（仮想線ＣＬ１を基準線として、±１２度の範囲内）に、振動素子３０と第１支持部４１ｄ，４２ｄ、および第２支持部４１ｅ，４２ｅと、振動素子３０との重なる部分が収まることで、振動素子３０に加わる応力に対する感度の低い領域において振動素子３０を支持することができる。つまり、発振器１００は、外部からの衝撃に起因して振動素子３０に加わる応力に対する感度が変化せず、安定した発振特性を得ることができる。

なお、線分ＲＬ３および線分ＲＬ４、線分ＲＬ１および線分ＲＬ２は、次のように設定されることが更に好適である。線分ＲＬ３および線分ＲＬ４は、保持基準点であるポイントＰ１，Ｐ３と振動素子３０の中心Ｇとを結ぶ仮想線ＣＬ２を基準線として、その前後に配設される仮想線である角度θ１，θ２＝１０度として設定される。また、線分ＲＬ１および線分ＲＬ２は、保持基準点であるポイントＰ２，Ｐ４と振動素子３０の中心Ｇとを結ぶ仮想線ＣＬ１を基準線として、その前後に配設される仮想線である角度θ１，θ２＝１０度として設定される。即ち、仮想線ＣＬ１，ＣＬ２を基準線として±１０度の範囲内に、振動素子３０と第１支持部４１ｄ，４２ｄ、および第２支持部４１ｅ，４２ｅと、振動素子３０との重なる部分が収まる。

このように、発振周波数変動が０（ゼロ）となる点（保持基準点）である振動素子３０のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対して±１０度の範囲内（±１０度の範囲内）で振動素子３０を支持することにより、接合部材の広がり範囲がばらついても、この範囲内に接合部材の広がりを留めることができる。換言すれば、振動素子３０に加わる応力に対する感度の低い領域において振動素子３０を支持することができ、外部からの衝撃に起因して振動素子３０に加わる応力に対する感度の変化を低減でき、安定した発振特性を得ることができる。

なお、ベース基板１１の第１の面１１ａ側には、発振器１００に外部からの衝撃力などによって、振動素子３０とベース基板１１との不用意な接触を低減するため、図１および図２に示すように、凹部１１ｄが設けられていてもよい。凹部１１ｄは、図１に示すように、平面視において、少なくとも、板バネ４１，４２の第１支持部４１ｄ，４２ｄ、および第２支持部４１ｅ，４２ｅに干渉しない領域となるように凹部側壁１１ｅを有する平面形状で形成する。

（リッド）
蓋部材としてのリッド２０は、板状の部材である。リッド２０は、パッケージ１０の上面に開放する凹部（収納空間）の開口の周囲を、例えばシーム溶接法などを用いて接合され、パッケージ１０の上面に開放する凹部（収納空間）の開口を塞いでいる。本実施形態のリッド２０は、板状であるため形成が行い易く、さらには形状の安定性にも優れる。リッド２０には、コバールの板材が用いられている。リッド２０にコバールの板を用いることで、封止の際に、コバールで形成されているシールリング６０とリッド２０とが同じ溶融状態で溶融され、さらには合金化もされ易いため封止を容易に、且つ確実に行うことができる。なお、リッド２０には、コバールに換えて他の材料の板材を用いてもよく、例えば、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属材料、またはパッケージ１０の側壁１２と同じ材料、本実施形態ではセラミック、などを用いることができる。なお、リッド２０とパッケージ１０との接合は、上記のシーム溶接法に限らず、例えば、樹脂、ガラス等の接着剤として機能する接合部材を介して接合してもよいし、リッド２０とパッケージ１０との接合部材として前述の樹脂やガラス等を用いる場合には、リッド２０を樹脂やガラス等を用いることもできる。

（発熱素子）
発熱素子について図８を用いて概略を説明する。図８は、発熱素子の概略を模式的に示す正断面図である。図８に示す発熱素子５０は、ベース基板１１に接続された板バネ４１，４２を介して接続される振動素子３０を加熱し、振動素子３０の温度を一定に保つ、所謂恒温機能を有している電子部品である。

図８に示すように、基体としての発熱素子５０は、半導体などから形成された基板５１の機能面側に、パワートランジスターまたは発熱抵抗体などから構成される発熱体５２、温度センサー５３、機能素子５４などが配設されている。発熱体５２は、温度センサー５３で検出された信号に基づいて温度コントロールされ、一定温度を保つことができる。機能面上には、電気的に絶縁体である中間層５５が設けられている。中間層５５の上面には、発熱体５２に対向するように設けられた熱伝導層５６と、発熱体５２あるいは機能素子５４などと、接続配線層５７や図示しない他の配線層あるいは貫通電極５８などを用いて接続された外部接続電極５９が設けられている。熱伝導層５６は、発熱体５２に対向するように設けられることにより、広い面積で発熱体５２からの熱（熱エネルギー）を熱伝導層５６に伝えることができる。換言すれば、効率よく発熱体５２の熱を熱伝導層５６に伝えられる。なお、発熱素子５０は、前述の中間層５５を設けられていない構成など、他の構成であってもよい。また、発熱素子５０は、少なくとも発熱体５２を備えていればよく、発熱体５２、温度センサー５３、機能素子５４等は、同一の基板５１上に形成されていなくてもよい。

図１および図２に示すように、発熱素子５０は、パッケージ１０を構成するベース基板１１の第２の面１１ｂに熱伝導層５６を密着させて、樹脂接着剤（図示せず）などによって固定されている。発熱素子５０に設けられている外部接続電極５９は、図１には図示されていない発熱素子接続電極に電気的に接続され、パッケージ１０のベース基板１１の第２の面１１ｂに設けられている外部接続電極１１ｃと電気的に接続されている。

発熱素子５０からの熱（熱エネルギー）は、熱伝導層５６または外部接続電極５９等を介してベース基板１１に伝えられる。ベース基板１１に伝えられた熱は、真空気密に保持された内部空間１００ａには伝達され難いため、ベース基板１１の第１の面１１ａに固定された板バネ４１，４２の基部４１ａ，４２ａにＰＡＤ電極７１ａ，７２を介して伝達される。

上述したように、板バネ４１，４２はりん青銅などの金属、すなわち熱伝導率の高い材料で構成されていることから、基部４１ａ，４２ａに伝わった熱は効率よく第１支持部４１ｄ，４２ｄ、および第２支持部４１ｅ，４２ｅへ伝えられる。そして、第１支持部４１ｄ，４２ｄおよび第２支持部４１ｅ，４２ｅから振動素子３０へ発熱素子５０からの熱が送られる。

以上説明した第１実施形態に係る発振器１００によれば、第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅが、振動素子３０と重なる第１部分４１ｒ，４１ｓと、第１部分４１ｒ，４１ｓから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４１ｎ，４１ｋとを有している。したがって、接合部材である導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂが、第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅの第１部分４１ｒ，４１ｓから第２部分４１ｎ，４１ｋへ伝わって広がったとしても、第２部分４１ｎ，４１ｋは振動素子３０と重なっていないことから、広がった導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂが振動素子３０に接触することが無い。これにより、導電性樹脂接着剤８２ａ、および樹脂接着剤８２ｂが広がっても、振動素子３０の実質的な支持位置に影響を与えずに済むことから、外部からの衝撃に起因して振動素子３０に加わる応力に対する感度が変化せず、安定した発振特性を得ることができる。なお、板バネ４１の第１支持部４１ｄおよび第２支持部４１ｅと同様な構成の、板バネ４２の第１支持部４２ｄおよび第２支持部４２ｅにおいても、同様な効果を奏することができる。

ここで、発振器１００に衝撃を加えたときの周波数変動の確認結果を図９に示し説明する。なお、従来構造の発振器に同条件の衝撃を加えたときの周波数変動の確認結果を図１０に比較例として示す。図９は、第１実施形態に係る発振器１００の衝撃による周波数変化量を示すグラフであり、１２Ｎ（ニュートン）の衝撃を、１回、３回、５回と繰り返し加えたときのそれぞれの周波数変化量をプロットしたものである。図１０は、従来構造の発振器（比較例）の衝撃による周波数変化量を示すグラフであり、図９と同様に、１２Ｎ（ニュートン）の衝撃を、１回、３回、５回と繰り返し加えたときのそれぞれの周波数変化量をプロットしたものである。

図９のグラフに示されているように、衝撃を累積していったときの、本実施形態に係る発振器１００の周波数変化は、図１０に示す比較例としての従来構造の発振器と比較して、周波数の変化が明らかに小さい状態で推移していることが分かる。そして、衝撃印加１２Ｎ×５回のときのバラツキの大きさで比較しても、１／６〜１／８程度に収まっていることが分かる。このように、上述した実施形態の発振器１００の構成を用いることにより、耐衝撃特性が向上することを確認することができた。

（板バネの変形例）
次に、板バネの変形例を、図１１、図１２、および図１３を参照して説明する。ここで、図１１は、板バネの変形例１を示す平面図である。図１２は、板バネの変形例２を示す平面図である。図１３は、板バネの変形例２を示す正面図である。なお、上述の第１実施形態と同様の構成は、同符号を付し、その説明を省略する。

（変形例１）
図１１に示すように、変形例１に係る板バネ４５は、接続部としての基部４１ａと、支持部としての第１支持部４５ｄおよび第２支持部４５ｅと、基部４１ａと第１支持部４５ｄおよび第２支持部４５ｅのそれぞれとの連結部としての第１支持腕４５ｂおよび第２支持腕４５ｃと、が設けられている。第１支持腕４５ｂの延設端部には第１支持部４５ｄが延設され、第２支持腕４５ｃの延設端部には第２支持部４５ｅが延設されている。第１支持腕４５ｂは、複数の屈曲部４１ｆによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。そして、屈曲部４１ｆは、細幅状の延設部４５ｉを介して第２部分４５ｎに連結されている。また、第２支持腕４５ｃは、複数の屈曲部４１ｇによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。そして、屈曲部４１ｇは、細幅状の延設部４５ｈを介して第２部分４５ｋに連結されている。

第１支持部４５ｄは、振動素子３０の第１の主面３１ａに垂直な方向に沿った平面視において、振動素子３０と重なる第１部分４５ｒと、第１部分４５ｒから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４５ｎと、を有している。ここで、第２部分４５ｎは、第１部分４５ｒから振動素子３０の直径方向に沿った方向に突出している。即ち、第１支持部４５ｄの第１部分４５ｒと、第１支持腕４５ｂとは、第２部分４５ｎを介して連結されている。

また、支持部としての第２支持部４５ｅは、振動素子３０の第１の主面３１ａに垂直な方向に沿った平面視において、振動素子３０と重なる第１部分４５ｓと、第１部分４５ｓから振動素子３０と重ならない位置に突出している第２部分４５ｋと、を有している。ここで、第２部分４５ｋは、第１部分４５ｓから振動素子３０の直径方向に沿った方向に突出している。即ち、第２支持部４５ｅの第１部分４５ｓと、第２支持腕４５ｃとは、第２部分４５ｋを介して連結されている。

第１支持腕４５ｂは、複数の屈曲部４１ｆによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。また、第２支持腕４５ｃは、複数の屈曲部４１ｇによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。

このような、変形例１に係る板バネ４５によれば、前述した第１実施形態と同様な効果を奏することができる。

（変形例２）
前述の第１実施形態では、平板状の板バネ４１，４２を例示して説明したが、板バネは平板状に限らない。図１２、および図１３に示すように、変形例２に係る板バネ４３は、板厚方向に段加工（ディプレス）されて曲げられた段部Ｃが設けられている。

変形例２に係る板バネ４３は、接続部としての基部４３ａと、支持部としての第１支持部４３ｄおよび第２支持部４３ｅと、基部４３ａと第１支持部４３ｄおよび第２支持部４３ｅのそれぞれとの連結部としての第１支持腕４３ｂおよび第２支持腕４３ｃと、が設けられている。第１支持腕４３ｂの延設端部には第１支持部４３ｄが延設され、第２支持腕４３ｃの延設端部には第２支持部４３ｅが延設されている。第１支持腕４３ｂは、複数の屈曲部４３ｆによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。そして、屈曲部４３ｆは、細幅状の延設部４３ｉを介して第２部分４３ｎに連結されている。また、第２支持腕４３ｃは、複数の屈曲部４３ｇによる折り返し形状を設けながら、細幅状（細長形状）に延在するように設けられている。そして、屈曲部４３ｇは、細幅状の延設部４３ｈを介して第２部分４３ｋに連結されている。

変形例２に係る板バネ４３には、基部４３ａから延在する第１支持腕４３ｂおよび第２支持腕４３ｃのそれぞれの先端部分である延設部４３ｉ，４３ｈのそれぞれに段部Ｃが設けられている。そして、第１支持腕４３ｂの段部Ｃよりも先端側に第１支持部４３ｄが設けられ、第２支持腕４３ｃの段部Ｃよりも先端側に第２支持部４３ｅが設けられている。なお、段部Ｃは、第１支持腕４３ｂおよび第２支持腕４３ｃのそれぞれの先端部分でなく、他の部位に設けられている構成でもよく、あるいは曲げられた部分（段部Ｃ）が複数設けられている構成でもよい。

板バネ４３のように、段加工された段部Ｃが設けられていることにより、板バネ４３は第１支持部４３ｄ、および第２支持部４３ｅの位置だけで振動素子３０と接することになり、第１支持腕４３ｂ、第２支持腕４３ｃ、および基部４３ａと振動素子３０とが接触する可能性を低減することができる。即ち、第１支持腕４３ｂおよび第２支持腕４３ｃと振動素子３０との不要な接触による振動特性への影響を低減することが可能となる。加えて、前述した第１実施形態と同様な効果を奏することができる。

（第２実施形態）
次に、図１４、および図１５を参照して、第２実施形態に係る発振器について説明する。ここで、図１４は、第２実施形態に係る発振器を示す平面図である。図１５は、第２実施形態に係る発振器を示す図１４のＢ−Ｂ’断面図である。なお、図を分かり易くするため、図１４は、蓋部材を省略（透視）した図としている。なお、第２実施形態に係る発振器２００は、第１実施形態に係る発振器１００における振動素子３０の形態が異なる形態であり、その他の構成要素において第１実施形態に係る発振器１００と共通する構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。

図１４、および図１５に示すように、本実施形態に係る発振器２００では、搭載される振動素子２３０の、接続電極２３２ｂおよび接続電極２３３ｂの配置が第１実施形態に係る発振器１００の振動素子３０と異なっている。第２実施形態に係る発振器２００の振動素子２３０では、振動基板３１の第１の主面３１ａ上に形成された励振電極２３２ａから延在する接続電極２３２ｂと、第２の主面３１ｂ上に形成された励振電極２３３ａから延在する接続電極２３３ｂと、が平面視で重ならないように配置、形成されている。

振動素子２３０は、第１の主面３１ａに形成される接続電極２３２ｂから、振動基板３１の外周面を回り込む接続側面電極２３２ｃが延在され、さらに接続側面電極２３２ｃから振動基板３１の第２の主面３１ｂ面に延在される裏面電極２３２ｄが設けられている。そして、裏面電極２３２ｄは、板バネ４２の第２支持部４２ｅに、導電性接着剤２８４ｂによって固定され、電気的に接続されている。また、振動素子２３０は、振動基板３１の第２の主面３１ｂ上に形成された励振電極２３３ａから延在する接続電極２３３ｂが設けられている。そして、励振電極２３３ａは、板バネ４１の第１支持部４１ｄに、導電性樹脂接着剤８２ａによって固定され、電気的に接続されている。

板バネ４１は、基部４１ａを導電性接着剤８１によってＰＡＤ電極２７１に固定され、電気的に接続されている。ＰＡＤ電極２７１は、図示しないパッケージ２１０の内部配線によってベース基板２１１の外部に形成された外部接続電極２１１ｃのいずれかと電気的に接続されている。また板バネ４２は、基部４２ａを導電性接着剤２８３によってＰＡＤ電極２７２に固定され、電気的に接続されている。ＰＡＤ電極２７２は、図示しないパッケージ２１０の内部配線によってベース基板２１１の外部に形成された外部接続電極２１１ｃのいずれかと電気的に接続されている。なお、板バネ４１および板バネ４２は、前述した第１実施形態と同様な構成を有している。

第２実施形態に係る発振器２００では、励振電極２３２ａ，２３３ａと、ＰＡＤ電極２７１，２７２と、の電気的な接続にボンディングワイヤーを用いず、板バネ４１の第１支持部４１ｄと、板バネ４２の第２支持部４２ｅと、に接続電極２３３ｂおよび裏面電極２３２ｄを直接、導電性樹脂接着剤８２ａ，２８４ｂを介して接続および固定することにより、振動素子２３０を幾何学的にバランスよく板バネ４１および板バネ４２で支持することができる。したがって、衝撃力等の応力による、振動素子と支持部との接続強度が低下してしまう可能性を低減したり、振動素子２３０の振動のバランスをより良好とすることで、振動素子２３０を励振させた時にスプリアス等が発生する可能性を低減したりすることができる。また、第１実施形態と同様な構成の板バネ４１および板バネ４２を用いているために、板バネ４１の第２部分４１ｎ，４１ｋは振動素子２３０と重なっていないことから、広がった導電性樹脂接着剤８２ａ，２８４ｂが振動素子２３０に接触することが無い。これにより、導電性樹脂接着剤８２ａ，２８４ｂが広がっても、振動素子２３０の実質的な支持位置に影響を与えずに済むことから、外部からの衝撃に起因して振動素子２３０に加わる応力に対する感度が変化せず、安定した発振特性を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、図１６を参照して、第３実施形態に係る発振器について説明する。ここで、図１６は、第３実施形態に係る発振器の概略を示す正断面図である。なお、図１６に示す本実施形態の発振器１０００に用いられている振動素子（不図示）は、前述の第１実施形態の発振器１００と同じ構成である。したがって、以下の説明では、振動素子（不図示）および発振器１００については、同符号を付してその詳細な説明は省略する。

図１６に示す発振器１０００は、プリント基板１０１０上に被せられた金属または樹脂製のキャップ１０２０によって形成された内部空間１０００ａを有している。キャップ１０２０は、プリント基板１０１０上に半田または接着剤などの接合部材１０３０を用いて接続されている。この内部空間１０００ａは、非気密、即ち大気開放されていてもよいし、気密空間であってもよい。内部空間１０００ａには、プリント基板１０１０に接続板１０４０によって接続されている第１実施形態と同様の発振器１００と、プリント基板１０１０上に接続されている回路素子１０５０とを備えている。発振器１００は、プリント基板１０１０に対向するように配置され、プリント基板１０１０に接続板１０４０を介して接続されている。なお、接続板１０４０は、発振器１００とプリント基板１０１０との電気的な接続を図る機能も有している。回路素子１０５０は、発振器１００に備える発熱素子５０を制御する機能を少なくとも有している。また、発振器１００の裏面には、他の回路構成部品１０６０を備えていてもよい。また、プリント基板１０１０上には、回路素子１０５０に加えて、電子部品１０７０を備えていてもよい。プリント基板１０１０の裏面（外面）には、外部接続端子１０１０ａが設けられている。外部接続端子１０１０ａは、図示しないが、回路素子１０５０、電子部品１０７０などと電気的接続がされている。

第３実施形態に係る発振器１０００では、前述した第１実施形態の発振器１００の効果を有することで、外部からの衝撃力等の応力に対して影響を受けにくい発振器１０００を提供できるとともに、使用環境の温度変化による周波数の変動を抑制可能な、所謂周波数温度特性の精度を高めた発振器１００を用いた発振器１０００を提供することが可能となる。即ち、使用環境の温度変化による特性変動を減少させた発振器１０００を提供することが可能となる。なお、第３実施形態では、発振器１０００を例に説明したが、回路素子１０５０の搭載されていない、所謂温度補償型の発振器にも同様な構成を適用することが可能である。

＜電子機器＞
次いで、本発明の一実施形態に係る発振器１００，２００，１０００のいずれかを適用した電子機器について、図１７および図１８に基づき、詳細に説明する。

先ず、図１７を参照して、本実施形態の電子機器の構成の一例について説明する。図１７は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態の電子機器３００は、発振器３１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、逓倍回路３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０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１７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。

発振器３１０は、発振源からの信号に基づき所望の周波数の発振信号を出力するものである。

逓倍回路３３０は、発振器３１０が出力する発振信号を所望の周波数に逓倍して出力する回路である。逓倍回路３３０が出力する発振信号は、ＣＰＵ３２０のクロック信号として使用されてもよいし、ＣＰＵ３２０が通信用の搬送波を生成するために使用されてもよい。

ＣＰＵ３２０（処理回路の一例）は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、例えば、発振器３１０が出力する発振信号あるいは逓倍回路３３０が出力する発振信号に基づいて各種の計算処理や制御処理を行う。

ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０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。

ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ３２０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３６０は、ＣＰＵ３２０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。

発振器３１０として、例えば、外部からの衝撃力等の応力に対して影響を受けにくい上記実施形態で説明した発振器１００，２００，１０００のいずれかを適用することにより、信頼性の高い電子機器を実現することができる。

このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール、ネットワーク機器、放送機器、人工衛星や基地局で利用される通信機器、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（Point Of Sale）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、本実施形態の電子機器３００の一例として、上述した発振器３１０を基準信号源として用いて、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。発振器３１０として、例えば、上記の各実施形態の発振器１００，２００，１０００のいずれかを適用することにより、例えば通信基地局などに利用可能な、従来よりも周波数精度の高い、高性能、高信頼性を所望される電子機器３００を実現することも可能である。

また、本実施形態の電子機器３００の他の一例として、通信部３６０が外部クロック信号を受信し、ＣＰＵ３２０（処理部）が、当該外部クロック信号と発振器３１０の出力信号あるいは逓倍回路３３０の出力信号（内部クロック信号）とに基づいて、発振器３１０の周波数を制御する周波数制御部と、を含む、通信装置であってもよい。この通信装置は、例えば、ストレータム３などの基幹系ネットワーク機器やフェムトセルに使用される通信機器であってもよい。

＜基地局＞
ここで、図１８を参照して、本実施形態の基地局の構成の一例について説明する。図１８は、本実施形態の基地局の概略構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の基地局４００は、受信装置４１０、送信装置４２０及び制御装置４３０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１８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。

受信装置４１０は、受信アンテナ４１２、受信部４１４、処理部４１６、および発振器４１８を含んで構成されている。

発振器４１８は、発振源からの信号に基づき所望の周波数の発振信号を出力するものである。

受信アンテナ４１２は、携帯電話機やＧＰＳ衛星などの移動局（不図示）から、各種の情報が重畳された電波を受信する。

受信部４１４は、発振器４１８が出力する発振信号を用いて、受信アンテナ４１２が受信した信号を所望の中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）帯の信号に復調する。

処理部４１６（処理回路の一例）は、発振器４１８が出力する発振信号を用いて、受信部４１４が復調した中間周波数帯の信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンド信号に含まれている情報を復調する。

制御装置４３０は、受信装置４１０（処理部４１６）が復調した情報を受け取り、当該情報に応じた各種の処理を行う。そして、制御装置４３０は、移動局に送信する情報を生成し、当該情報を送信装置４２０（処理部４２６）に送出する。

送信装置４２０は、送信アンテナ４２２、送信部４２４、処理部４２６及び発振器４２８を含んで構成されている。

発振器４２８は、発振源からの信号に基づき所望の周波数の発振信号を出力するものである。

処理部４２６（処理回路の一例）は、発振器４２８が出力する発振信号を用いて、制御装置４３０から受け取った情報を用いてベースバンド信号を生成し、当該ベースバンド信号を中間周波数帯の信号に変換する。

送信部４２４は、発振器４２８が出力する発振信号を用いて、処理部４２６からの中間周波数帯の信号を変調して搬送波に重畳する。

送信アンテナ４２２は、送信部４２４からの搬送波を電波として携帯電話機やＧＰＳ衛星などの移動局に送信する。

受信装置４１０が有する発振器４１８や送信装置４２０が有する発振器４２８として、例えば、例えば、外部からの衝撃力等の応力に対して影響を受けにくい上記実施形態で説明した発振器１００，２００，１０００のいずれかを適用することにより、通信性能に優れた信頼性の高い基地局を実現することができる。

＜移動体＞
次に、発振器１００，２００、または発振器１０００を用いた移動体について、図１９に基づき、詳細に説明する。なお、以下では、発振器１００を用いた移動体の一例としての自動車を例示して説明する。

先ず、本発明に係る移動体の一例として自動車を示し、図１９を参照しながら説明する。図１９は、移動体の一例として例示する自動車を模式的に示す斜視図である。

自動車１５００には、発振器１００が内蔵されている。具体的には、図１９に示すように、自動車１５００には、発振器１００の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路を含む車体姿勢制御装置１５０２が備えられている。車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を判定し、判定結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。

自動車１５００は、耐衝撃性が向上し、且つ恒温状態が保たれる発振器１００などを用いているため、衝撃や振動などの加わる虞のある厳しい条件下で使用されても、高い信頼性を有することができる。

なお、発振器１００は、他にもキーレスエントリーシステム、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システム（エンジンシステム）、自動運転用慣性航法の制御機器、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

また、移動体に適用される発振器１００は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの移動や姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の移動や姿勢制御、農業機械（農機）、もしくは建設機械（建機）などの移動や姿勢制御、ロケット、人工衛星、船舶、およびＡＧＶ（無人搬送車）などの制御において利用することができる。以上のように、各種移動体の移動（位置）や姿勢制御の実現にあたって、発振器１００、および発振器１００の出力信号に基づく信号処理を行うそれぞれの処理回路（不図示）が組み込まれる。

このような移動体は、耐衝撃性が向上し、且つ恒温状態が保たれる発振器１００、および発振器１００の出力信号に基づく信号処理を行うそれぞれの処理回路を備えているので、衝撃や振動などが加わったり、使用温度環境が厳しかったりするなどの厳しい条件下で使用されても、優れた信頼性を有することができる。

上述した実施形態は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態、応用例、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、方法および結果が同一の構成、あるいは目的およ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また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。

以下に、上述した実施形態から導き出される内容を、各態様として記載する。

［態様１］本態様に係る発振器は、基板と、振動素子と、前記振動素子が支持されている弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記基板と接続されている接続部と、前記振動素子に接合部材を介して接続されている支持部と、前記接続部と前記支持部とが連結されている連結部と、を含み、前記支持部は、前記振動素子の主面に垂直な方向に沿った平面視において、前記振動素子と重なる第１部分と、前記第１部分から、前記振動素子と重ならない位置に突出している第２部分と、を有し、前記第１部分と前記連結部とは、前記第２部分を介して連結されていることを特徴とする。

本態様によれば、支持部が、振動素子と重なる第１部分と、第１部分から振動素子と重ならない位置に突出している第２部分とを有している。したがって、接合部材が支持部の第１部分から第２部分へ伝わって広がったとしても、第２部分は振動素子と重なっていないことから、広がった接合部材が振動素子に接触することが無い。これにより、接合部材が広がっても、振動素子の実質的な支持位置に影響を与えずに済むことから、外部からの衝撃に起因して振動素子に加わる応力に対する感度が変化せず、安定した発振特性を得ることができる。

［態様２］上記態様に記載の発振器において、前記平面視において、前記振動素子は、円形形状をなしており、前記第１部分は、前記平面視において、前記振動素子の保持基準点と、前記振動素子の中心とを結ぶ仮想線を基準として、±１２度の範囲内に設けられていることが好ましい。

本態様によれば、振動素子を保持する基準位置となる保持基準点に対して±１２度の範囲内に設けられている第１部分で振動素子を支持することにより、接合部材の広がり範囲がばらついても、この範囲内に接合部材の広がりを留めることができる。換言すれば、振動素子に加わる応力に対する感度の低い領域において振動素子を支持することができ、外部からの衝撃に起因して振動素子に加わる応力に対する感度の変化を低減でき、安定した発振特性を得ることができる。

［態様３］上記態様に記載の発振器において、前記第１部分は、前記平面視において、前記振動素子の前記保持基準点と、前記振動素子の中心とを結ぶ前記仮想線を基準として、±１０度の範囲内に設けられていることが好ましい。

本態様によれば、振動素子を保持する基準位置となる保持基準点に対して±１０度の範囲内に設けられている第１部分で振動素子を支持することにより、接合部材の広がり範囲がばらついても、更に狭い範囲内に接合部材の広がりを留めることができる。換言すれば、振動素子に加わる応力に対する感度の低い領域において振動素子を支持することができ、外部からの衝撃に起因して振動素子に加わる応力に対する感度の変化を更に低減でき、より安定した発振特性を得ることができる。

［態様４］上記態様に記載の発振器において、前記保持基準点は、前記振動素子の応力に対する発振周波数変動が０となる前記振動素子の位置であることが好ましい。

本態様によれば、保持基準点が振動素子の応力に対する発振周波数変動が０となる振動素子の位置であることから、振動素子に加わる応力に対する感度の低い領域において振動素子を支持することができる。

［態様５］上記態様に記載の発振器において、前記第１部分は、前記第２部分より幅広であることが好ましい。

本態様によれば、幅広の第１部分で振動素子を確実に支持することができ、接続強度を高めることができる。また、第１部分よりも幅の狭い第２部分により、接合部材の広がりを留め易くすることができる。

［態様６］上記態様に記載の発振器において、前記振動素子と前記第１部分とは、前記接合部材で接続され、前記接合部材は、樹脂接着剤であり、前記樹脂接着剤の粘度は、７００±１００［ｄＰａ・ｓ］の範囲内にあることが好ましい。

本態様によれば、振動素子と第１部分との接着において、接合部材としての樹脂接着剤の粘度を、７００±１００［ｄＰａ・ｓ］の範囲内とすることにより、樹脂接着剤の塗布性を確保しつつ、樹脂接着剤が弾性部材を伝わって支持部からずれた位置まで広がる、所謂樹脂接着剤の流れ出し現象を抑制することができる。

［態様７］上記態様に記載の発振器において、前記弾性部材は、前記振動素子と接続されている複数の支持部と、前記複数の支持部のそれぞれと前記接続部とが、それぞれ連結されている複数の連結部と、を含んでいることが好ましい。

本態様によれば、基板に接続された弾性部材に連結された複数の支持部に振動素子が接続されている。すなわち、振動素子は、基板に対して弾性部材を構成する複数の連結部を介した複数の支持部で支持されていることから、上述の効果に加えて以下の効果を奏することができる。本態様では、振動素子が２箇所以上の位置で基板と接続されていることから、外部からの応力がかかっても、２箇所以上の支持部および複数の連結部で応力を分散できるため、例えば、応力変化による振動素子の振動特性変動、スプリアス、などの発生を低減することができる。

［態様８］上記態様に記載の発振器において、前記弾性部材は、金属板で構成され、前記連結部は、前記平面視で細長形状に延在し、且つ屈曲部を備えていることが好ましい。

本態様によれば、平面視で細長形状に延在し、且つ屈曲部を備えている金属板によって振動素子が支持されている。このような構成の弾性部材では、応力がかかったときの変形（撓み）の自由度が増すことから振動素子を支持した時の応力の吸収、あるいは放散がされ易く、振動素子の振動特性低下を低減することができる。また、衝撃力などの緩衝効果等も得られることにより、振動素子の支持強度の低下を低減することができる。

［態様９］上記態様に記載の発振器において、前記振動素子は、ＳＣカット水晶振動素子であることが好ましい。

本態様によれば、ＳＣカット水晶振動素子を用いることで、スプリアス振動による周波数ジャンプや抵抗上昇が少なく、温度特性も安定している振動素子を容易に得ることができる。

［態様１０］本態様に係る電子機器は、上記態様のいずれか一つに記載の発振器と、前記発振器の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路と、を備えていることを特徴とする。

本態様によれば、上述の発振器の効果を享受でき、耐衝撃性を向上させた電子機器が得られる。

［態様１１］本態様に係る移動体は、上記態様のいずれか一つに記載の発振器と、前記発振器の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路と、を備えていることを特徴とする。

本態様によれば、上述の発振器の効果を享受でき、耐衝撃性を向上させた移動体が得られる。

１０…パッケージ、１１…ベース基板、１１ａ…第１の面、１１ｂ…第２の面、１１ｃ…外部接続電極、１１ｄ…凹部、１２…側壁、２０…リッド、３０…振動素子、３１…振動基板、３１ａ…第１の主面、３１ｂ…第２の主面、３２ａ，３３ａ…励振電極、３２ｂ，３３ｂ…接続電極、４１…板バネ、４１ａ，４２ａ…基部、４１ｂ…第１支持腕、４１ｃ…第２支持腕、４１ｄ，４２ｄ…第１支持部、４１ｅ，４２ｅ…第２支持部、４１ｆ，４１ｇ…屈曲部、４１ｉ，４１ｈ…延設部、４１ｒ，４１ｓ…第１部分、４１ｎ，４１ｋ…第２部分、４２…板バネ、５０…発熱素子、６０…シールリング、７１ａ，７１ｂ，７２…ＰＡＤ電極、８１…導電性接着剤、８２ａ…接合部材としての導電性樹脂接着剤、８３，８４ａ，８４ｂ…樹脂接着剤、９０…ボンディングワイヤー、１００，２００…発振器、１００ａ…内部空間、３００…電子機器、４００…基地局、１０００…発振器、１５００…移動体としての自動車。

Claims (11)

1. 基板と、
   振動素子と、
   前記振動素子が支持されている弾性部材と、を備え、
   前記弾性部材は、
   前記基板と接続されている接続部と、
   前記振動素子に接合部材を介して接続されている支持部と、
   前記接続部と前記支持部とが連結されている連結部と、を含み、
   前記支持部は、
   前記振動素子の主面に垂直な方向に沿った平面視において、前記振動素子と重なる第１部分と、
   前記第１部分から、前記振動素子と重ならない位置に突出している第２部分と、を有し、
   前記第１部分と前記連結部とは、前記第２部分を介して連結されていることを特徴とする発振器。
2. 請求項１において、
   前記平面視において、前記振動素子は、円形形状をなしており、
   前記第１部分は、
   前記平面視において、前記振動素子の保持基準点と、前記振動素子の中心とを結ぶ仮想線を基準として、
   ±１２度の範囲内に設けられていることを特徴とする発振器。
3. 請求項２において、
   前記第１部分は、
   前記平面視において、前記振動素子の前記保持基準点と、前記振動素子の中心とを結ぶ前記仮想線を基準として、
   ±１０度の範囲内に設けられていることを特徴とする発振器。
4. 請求項２または３において、
   前記保持基準点は、前記振動素子の応力に対する発振周波数変動が０となる前記振動素子の位置であることを特徴とする発振器。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項において、
   前記第１部分は、前記第２部分より幅広であることを特徴とする発振器。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項において、
   前記振動素子と前記第１部分とは、前記接合部材で接続され、
   前記接合部材は、樹脂接着剤であり、
   前記樹脂接着剤の粘度は、７００±１００［ｄＰａ・ｓ］の範囲内にあることを特徴とする発振器。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項において、
   前記弾性部材は、
   前記振動素子と接続されている複数の支持部と、
   前記複数の支持部のそれぞれと前記接続部とが、それぞれ連結されている複数の連結部と、を含んでいることを特徴とする発振器。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項において、
   前記弾性部材は、金属板で構成され、
   前記連結部は、前記平面視で細長形状に延在し、且つ屈曲部を備えていることを特徴とする発振器。
9. 請求項１ない８のいずれか一項において、
   前記振動素子は、ＳＣカット水晶振動素子であることを特徴とする発振器。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の発振器と、
    前記発振器の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路と、
    を備えていることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の発振器と、
    前記発振器の出力信号に基づく信号処理を行う処理回路と、
    を備えていることを特徴とする移動体。

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