(57)【要約】【課題】  外部からの振動の影響を抑えて耐振動性を向上させ、位相雑音特性を良好にできる振動素子用の台座、振動子及び発振器を提供する。【解決手段】  水晶片２を搭載する搭載部１１と、搭載部１１の対向する短辺の各々に平行に設けられ、パッケージ３内に形成された電極に接続する２つの接続部１４ａと、搭載部１１と接続部１４ａとを連結する連結部１３が、搭載部１１を囲む第１の囲み部と搭載部１１の短辺と第１の囲み部の短辺を構成する部分１３ａとを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部１４ａが、第２の囲み部の短辺を構成する部分１２ｃに設けられている振動素子用の台座であり、それを備えた振動子及び発振器である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動素子を搭載する振動素子用の台座であって、
振動素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部において各々の短辺に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、
前記搭載部と前記接続部とを連結する連結部とを備え、
前記連結部は、前記搭載部を囲む第１の囲み部と、前記搭載部の短辺と前記第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、前記第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、前記第１の囲み部の角部と前記第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、
前記接続部は、前記第２の囲み部の短辺に設けられていることを特徴とする台座。
【請求項２】
振動素子を搭載する振動素子用の台座であって、
振動素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部において各々の長辺に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、
前記搭載部と前記接続部とを連結する連結部とを備え、
前記連結部は、前記搭載部を囲む第１の囲み部と、前記搭載部の短辺と前記第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、前記第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、前記第１の囲み部の角部と前記第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、
前記接続部は、前記第２の囲み部の長辺に設けられていることを特徴とする台座。
【請求項３】
搭載部、接続部及び連結部の厚みを同じにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の台座。
【請求項４】
搭載部の長辺と第１の囲み部の長辺との間に第１の隙間部を設け、前記第１の囲み部の長辺と第２の囲み部の長辺との間に第２の隙間部を設け、前記第１の囲み部の短辺と前記第２の囲み部の短辺との間に第３の隙間部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の台座。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか記載の台座に振動素子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面から突出して形成された段差部に設置したことを特徴とする振動子。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか記載の台座に振動素子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面から突出して形成された段差部に設置し、前記パッケージの表面凹部の底面に発振回路を搭載したことを特徴とする発振器。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか記載の台座に振動素子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面から突出して形成された段差部に設置し、前記パッケージの裏面凹部に発振回路を搭載したことを特徴とする発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子を搭載する台座に係り、特に、外部からの振動への耐性を向上させ、位相雑音特性を良好にできる振動素子用の台座、振動子及び発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来の水晶振動子では、パッケージ及びパッケージ外部からの水晶片に与える影響を抑制する構成として、主に水晶から成る台座（水晶台座）を用いる構成が知られている。
また、パッケージを表裏に凹部が形成されたＨ構造とし、表側に水晶片と水晶台座を搭載し、裏面に発振回路のＩＣ（Integrated Circuit）を搭載した水晶発振器がある。
パッケージの表面又は裏面に温度補償回路を設けた温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）がある。
【０００３】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特許第３０１７７５０号公報「水晶振動子」（特許文献１）、特許第４７１５２５２号公報「圧電振動子」（特許文献２）、特開２０１３−０９８６７８号公報「水晶振動子」（特許文献３）がある。
【０００４】
特許文献１には、保持用水晶板に振動用水晶片を搭載する位置に凹部を形成し、その凹部によって形成される隙間で振動用水晶片を確実に励振させ、励振用水晶片の長手方向での熱によるストレスを発生させない水晶振動子が示されている。
【０００５】
特許文献２には、基板における熱膨張の影響を小さくするために、隙間を有するスプリング部を備える圧電振動子が示されている。
特許文献３には、温度変化に伴う水晶片の変形を防ぎ、良好な周波数温度特性が得られる構成の水晶振動子が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０１７７５０号公報
【特許文献２】特許第４７１５２５２号公報
【特許文献３】特開２０１３−０９８６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の水晶振動子又は水晶発振器における水晶台座では、外部からの振動が水晶片に影響してしまい、その振動によって位相雑音特性が劣化するという問題点があった。
【０００８】
尚、特許文献１〜３には、水晶片を搭載する搭載部とセラミック等の基板に接続する接続部とを連結部で連結し、当該連結部に搭載部を囲むように複数段の隙間部を備える構成についての記載がない。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、外部からの振動の影響を抑えて耐振動特性を向上させ、位相雑音特性を良好にできる振動素子用の台座、振動子及び発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、振動素子を搭載する振動素子用の台座であって、振動素子が搭載される搭載部と、搭載部において各々の短辺に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、搭載部と接続部とを連結する連結部とを備え、連結部が、搭載部を囲む第１の囲み部と、搭載部の短辺と第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部が、第２の囲み部の短辺に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、振動素子を搭載する振動素子用の台座であって、振動素子が搭載される搭載部と、搭載部において各々の長辺に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、搭載部と接続部とを連結する連結部とを備え、連結部が、搭載部を囲む第１の囲み部と、搭載部の短辺と第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部が、第２の囲み部の長辺に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記台座において、搭載部、接続部及び連結部の厚みを同じにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記台座において、搭載部の長辺と第１の囲み部の長辺との間に第１の隙間部を設け、第１の囲み部の長辺と第２の囲み部の長辺との間に第２の隙間部を設け、第１の囲み部の短辺と第２の囲み部の短辺との間に第３の隙間部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、振動子において、上記台座に振動素子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面から突出して形成された段差部に設置したことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、発振器において、上記台座に振動素子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面から突出して形成された段差部に設置し、パッケージの表面凹部の底面に発振回路を搭載したことを特徴とする。
【００１６】
本発明は、発振器において、上記台座に振動素子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面から突出して形成された段差部に設置し、パッケージの裏面凹部に発振回路を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、振動素子を搭載する振動素子用の台座であって、振動素子が搭載される搭載部と、搭載部において各々の短辺に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、搭載部と接続部とを連結する連結部とを備え、連結部が、搭載部を囲む第１の囲み部と、搭載部の短辺と第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部が、第２の囲み部の短辺に設けられている台座としているので、外部からの振動が接続部に伝達されたとしても、連結部で吸収して搭載部への影響を小さくできる効果がある。
【００１８】
本発明によれば、振動素子を搭載する振動素子用の台座であって、振動素子が搭載される搭載部と、搭載部において各々の長辺に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、搭載部と接続部とを連結する連結部とを備え、連結部が、搭載部を囲む第１の囲み部と、搭載部の短辺と第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部が、第２の囲み部の長辺に設けられている台座としているので、外部からの振動が接続部に伝達されたとしても、連結部で吸収して搭載部への影響を小さくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本台座の平面説明図である。
【図２】本台座の側面説明図である。
【図３】別の台座の平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る台座（本台座）は、水晶片等の振動素子を搭載する搭載部と、搭載部の対向する短辺の各々に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、搭載部と接続部とを連結する連結部とを備え、連結部が、搭載部を囲む第１の囲み部と、搭載部の短辺と第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部が、第２の囲み部の短辺に設けられているものであり、これにより、外部からの振動が接続部に伝達されたとしても、連結部で吸収して搭載部への影響を小さくし、位相雑音特性を良好にできるものである。
【００２１】
また、本発明の実施の形態に係る別の台座（別の台座）は、水晶片等の振動素子を搭載する搭載部と、搭載部の対向する長辺の各々に平行に設けられ、パッケージ内に形成された電極に接続する２つの接続部と、搭載部と接続部とを連結する連結部とを備え、連結部が、搭載部を囲む第１の囲み部と、搭載部の短辺と第１の囲み部の短辺とを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部が、第２の囲み部の長辺に設けられているものであり、これにより、外部からの振動が接続部に伝達されたとしても、連結部で吸収して搭載部への影響を小さくし、位相雑音特性を良好にできるものである。
【００２２】
また、本発明の実施の形態に係る振動子（本振動子）は、本台座に振動素子を搭載し、凹部を有するパッケージに本台座を設置したものである。
また、本発明の実施の形態に係る発振器（本発振器）は、本振動子のパッケージの裏面凹部に発振回路を搭載したものである。
【００２３】
［本台座：図１，図２］
次に、本発明の実施の形態に係る台座（本台座）について図１，２を参照しながら説明する。図１は、本台座の平面説明図であり、図２は、本台座の側面説明図である。尚、図１においては、振動片（水晶片）２を搭載した状態を示しており、図２では、分かり易いようにパッケージ３を断面で示している。
本台座１は、図１に示すように、長方形の搭載部１１と、搭載部１１の短辺に平行に配置された接続部１４ａと、搭載部１１と接続部１４ａとを連結する連結部１３ａ〜１３ｄ（１３ａ〜１３ｄをまとめて連結部１３と称することがある）とを備えている。
【００２４】
搭載部１１には、水晶片２が搭載され、その四隅が導電性接着剤で固定される。
搭載部１１には、水晶片２の励振電極に接続する電極パターン１０ａ，１０ｂが形成され、その金属電極のパターンが連結部１３に引き出されて接続部１４ａに接続している。電極パターンについては後述する。
【００２５】
連結部１３は、搭載部１１を囲む第１の囲み部と、その第１の囲み部を囲む第２の囲み部とを備え、搭載部１１と第１の囲み部とは短辺で接続し、第１の囲み部と第２の囲み部とは四隅の角部で接続している。
【００２６】
第１の囲み部は、短辺を構成する部分１３ａと長辺を構成する部分１３ｂとを備え、搭載部１１の短辺の中央部分と短辺を構成する部分１３ａの中央部分とが連結部分（第１の連結部分）で連結されている。そのため、図１では、搭載部１１の長辺の上下に隙間部１２ａが設けられる。隙間部１２ａ〜１２ｃを隙間部１２と称することがある。隙間部１２は、本台座の表面から裏面に貫通している。
【００２７】
第２の囲み部は、短辺を構成する部分１３ｃと長辺を構成する部分１３ｄとを備え、第１の囲み部の角部の外側と第２の囲み部の角部の内側とが連結部分（第２の連結部分）で連結されている。そのため、図１では、第１の囲み部の長辺と第２の囲み部の長辺との間に隙間部１２ｂが設けられ、第１の囲み部の短辺と第２の囲み部の短辺との間に隙間部１２ｃが設けられる。
【００２８】
接続部１４ａは、図１に示すように、連結部１４の第２の囲み部の短辺を構成する部分１３ｃの中央で外側に突出する形状となっており、その突出した部分がセラミックパッケージの突出部３ａに接触して搭載される。
突出部３ａは、内側凹形状のパッケージの底面から上側に突出した構造で、電極が形成されており、接続部１４ａとは導電性接着剤５又は半田で接着される。パッケージの構造の詳細は後述する。
【００２９】
本台座１は、例えば、耐熱プラスチック等の樹脂、ガラス、絶縁膜が表面にコーティングされた金属等の絶縁材料で形成される。
また、本台座１は、振動片（水晶片）２と同様の水晶（水晶片２と同じＡＴカットやＺ板）により形成してもよい。その場合、台座１と水晶片２の熱膨張係数は略等しく、温度変化に伴う応力は発生しない。
【００３０】
また、本台座１には、水晶片２の励振電極に接続する電極パターン１０ａ，１０ｂが形成されている。電極パターン１０ａ，１０ｂは、金等の金属の薄膜で形成される。
電極パターン１０ａは、図１に示すように、水晶片２と重なる搭載部１１の左下の部分に導電性接着剤４が塗布される方形のパターンがあり、そこに第１の連結部分で接続する第１の囲み部の左側の短辺を構成する部分１３ａを介して第２の連結部分で第２の囲み部の左下の角部に引き出され、第２の囲み部の左側の短辺を構成する部分１３ｃに形成された接続部１４ａまで形成される。
【００３１】
電極パターン１０ｂは、図１に示すように、水晶片２と重なる搭載部１１の右上の部分に導電性接着剤４が塗布される方形のパターンがあり、そこに第１の連結部分で接続する第１の囲み部の右側の短辺を構成する部分１３ａを介して第２の連結部分で第２の囲み部の右上の角部に引き出され、第２の囲み部の右側の短辺を構成する部分１３ｃに形成された接続部１４ａまで形成される。
金属パターン１０ａ，１０ｂは、本台座１において対角に形成されていればよく、金属パターン１０ａが左上側に、金属パターン１０ｂが右下側に形成されていてもよい。
【００３２】
金属パターン１０ａ，１０ｂは、連結部１３と接続部１４の側面にも形成され、図示していないが、連結部１３と接続部１４の底面にも形成されている。
接続部１４の底面の金属パターン１０ａ，１０ｂが、パッケージの突出部３ａに形成された電極に導電性接着剤５等で接続する構成となっている。
【００３３】
また、図２に示すように、本台座１では、搭載部１１の上下方向の厚みと連結部１３、接続部１４の厚みと同じにしている。
そのため、セラミックのパッケージ３の内側凹部の底面の基板に直接設置することができないため、パッケージ３内に本台座１の接続部１４ａを設置する突出部３ａを設けている。
【００３４】
本台座１を上記の構成としたことで、外部で発生した振動が突出部３ａを介して接続部１４ａに加わったとしても、複数の隙間部１２を備える連結部１３で振動を吸収して緩和でき、外部で発生した振動の影響が搭載部１１に搭載された水晶片２に及ぶものとはならない。
【００３５】
水晶片２は、例えば、厚みすべり振動が励振されるＡＴカットが用いられる。
水晶片２の表面及び裏面には、励振電極が形成され、本台座１の電極パターン１０ａ，１０ｂに導電性接着剤４で接続される。
【００３６】
尚、本台座１に搭載される振動素子として、ＡＴカットの水晶片２からなる水晶共振子を用いたが、例えば、表面弾性波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）共振子、その他の圧電振動子や微小電子機械システム（ＭＥＭＳ：Micro Electro Mechanical Systems）振動子等の発振素子（振動素子）を用いてもよい。
【００３７】
また、水晶片２を搭載した本台座１は、図２に示すように、パッケージ３に収納され、設置される。
パッケージ３は、２段階の凹形状の凹部を備えており、途中の突出部（段差部分）３ａに接続部１４が搭載され、パッケージ３に形成された電極に接続している。途中の段差部分は、接続部１４が搭載される部分に形成されていればよく、その他の部分に段差部分が形成されている必要はない。
これにより、搭載部１１の底面がパッケージ３の底面に接触しないようになっている。
【００３８】
パッケージ３は、セラミック等で形成されている。
パッケージ３において、本台座１が突出部３ａに設置されることで、搭載部１１の下側に空間が形成でき、その空間に必要な回路を搭載して振動子を構成してもよい。
【００３９】
また、その空間に発振回路（ＩＣ）を搭載して発振器を構成してもよい。
尚、図２では、表面側に２段の凹部を形成したが、裏面にも凹部が形成された断面が略Ｈ型の形状とし、表面凹部に本台座１及び水晶片２を収納して配置し、裏面凹部に発振回路を収容して搭載して、発振器を形成してもよい。
パッケージ３への本台座１と発振回路の搭載は、半田等で固定されるようになっている。
【００４０】
発振回路（ＩＣ）は、パッケージ３の表面凹部又は裏面凹部に収納され、その凹部の底面に搭載される。尚、当該ＩＣ以外の温度補償回路をパッケージ３の表面基板又は裏面基板に設けてもよい。温度補償回路を備えると、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）となる。
【００４１】
また、パッケージ３の表面の周囲にはシームリングが形成される。
シームリングは、シーム封止を行うためにパッケージ３の表面周囲に銀（Ａｇ）ロウ等で形成される。
そして、パッケージ３の蓋となるリッドが、シームリングに接着するよう形成される。リッドは、コバールをニッケルメッキしたもの等が用いられる。
【００４２】
［別の台座：図３］
次に、本発明の実施の形態に係る別の台座（別の台座）について図３を参照しながら説明する。図３は、別の台座の平面説明図である。
別の台座は、基本的には本台座１と同様であるが、相違するのは、接続部１４ｂが形成されるのが第２の囲み部の長辺であり、その接続部１４ｂに電極パターン１０ｃ，１０ｄが形成され、更に、その接続部１４ｂに接続するよう、パッケージ３の突出部３ｂが第２の囲み部の長辺を構成する部分１３ｄに沿って形成されている点である。
【００４３】
つまり、図３では、第２の囲み部の長辺を構成する部分１３ｄの上下の外側方向に接続部１４ｂが突出している。そのため、第２の囲み部の短辺を構成する部分１３ｃの左右の外側方向には突出する構造とはなっていない。
尚、搭載部１１、連結部１３及び接続部１４の厚みは、本台座１と同様に同じである。
【００４４】
電極パターン１０ｃは、図２に示すように、水晶片２と重なる搭載部１１の左下の部分に導電性接着剤４が塗布される方形のパターンがあり、そこに第１の連結部分で接続する第１の囲み部の左側の短辺を構成する部分１３ａを介して第２の連結部分で第２の囲み部の左下の角部に引き出され、第２の囲み部の下側の長辺を構成する部分１３ｄに形成された接続部１４ｂまで形成される。
【００４５】
電極パターン１０ｄは、図１に示すように、水晶片２と重なる搭載部１１の右上の部分に導電性接着剤４が塗布される方形のパターンがあり、そこに第１の連結部分で接続する第１の囲み部の右側の短辺を構成する部分１３ａを介して第２の連結部分で第２の囲み部の右上の角部に引き出され、第２の囲み部の上側の長辺を構成する部分１３ｄに形成された接続部１４ｂまで形成される。
金属パターン１０ｃ，１０ｄは、別の台座において対角に形成されていればよく、金属パターン１０ｃが左上側に、金属パターン１０ｄが右下側に形成されていてもよい。
【００４６】
金属パターン１０ｃ，１０ｄは、連結部１３と接続部１４の側面にも形成され、図示していないが、連結部１３と接続部１４の底面にも形成されている。
接続部１４の底面の金属パターン１０ｃ，１０ｄが、パッケージの突出部３ｂに形成された電極に導電性接着剤５等で接続する構成となっている。
【００４７】
［実施の形態の効果］
本台座によれば、水晶片２を搭載する搭載部１１と、搭載部１１の対向する短辺の各々に平行に設けられ、パッケージ３内に形成された電極に接続する２つの接続部１４ａと、搭載部１１と接続部１４ａとを連結する連結部１３とを備え、連結部１３が、搭載部１１を囲む第１の囲み部と、搭載部１１の短辺と第１の囲み部の短辺を構成する部分１３ａとを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部１４ａが、第２の囲み部の短辺を構成する部分１２ｃに設けられているものとしているので、外部からの振動が接続部１４ａに伝達されたとしても、連結部１３で吸収して搭載部１１への影響を小さくし、位相雑音特性を良好にできる効果がある。
【００４８】
別の台座によれば、水晶片２を搭載する搭載部１１と、搭載部１１の対向する長辺の各々に平行に設けられ、パッケージ３内に形成された電極に接続する２つの接続部１４ｂと、搭載部１１と接続部１４ｂとを連結する連結部１３とを備え、連結部１３が、搭載部１１を囲む第１の囲み部と、搭載部１１の短辺と第１の囲み部の短辺を構成する部分１３ａとを連結する第１の連結部分と、第１の囲み部を囲む第２の囲み部と、第１の囲み部の角部と第２の囲み部の角部を連結する第２の連結部分とを有し、接続部１４ｂが、第２の囲み部の長辺を構成する部分１３ｄに設けられているものとしているので、外部からの振動が接続部１４ｂに伝達されたとしても、連結部１３で吸収して搭載部１１への影響を小さくし、位相雑音特性を良好にできる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、外部からの振動の影響を抑えて耐振動性を向上させ、位相雑音特性を良好にできる振動素子用の台座、振動子及び発振器に好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１…台座、  ２…振動片（水晶片）、  ３…パッケージ、  ３ａ，３ｂ…突出部、  ４，５…導電性接着剤、  １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…電極パターン、  １１…搭載部、  １２ａ，１２ｂ，１２ｃ…隙間部、  １３…連結部、  １３ａ…第１の囲み部の短辺を構成する部分、  １３ｂ…第１の囲み部の長辺を構成する部分、  １３ｃ…第２の囲み部の短辺を構成する部分、  １３ｄ…第２の囲み部の長辺を構成する部分、  １４ａ，１４ｂ…接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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