(57)【要約】【課題】  外部からの振動の影響を抑えて耐振性を向上させ、位相雑音特性を良好にでき、小型化を図ることが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】  本体１の一方の長辺にパッケージ３の基板に接続する１つの接続部１４と、接続部１４の内側に長辺に沿って形成された１つの隙間部１２と、水晶片２の搭載部１１と、隙間部１２に接する本体１の角部で搭載部１１と接続部１４を連結する連結部１３とを有し、接続部１４が基板側に突出する振動素子用の台座、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】
振動素子が搭載され、パッケージの基板に設置される振動素子用の台座であって、
本体の一方の長辺に沿って形成され、前記基板と接触する１つの接続部と、
前記接続部より前記本体の内側で前記長辺に沿って形成される１つの隙間部と、
前記振動素子が搭載される搭載部と、
前記隙間部に接する前記本体の角部に形成され、前記搭載部と前記接続部とを接続する連結部とを有し、
前記接続部が、前記基板側に突出していることを特徴とする台座。
【請求項２】
連結部は、搭載部より厚みを薄くしたことを特徴とする請求項１記載の台座。
【請求項３】
連結部は、接続部より幅を狭く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】
連結部は、円弧形状に湾曲した形状とし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子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面の基板に設置したことを特徴とする振動子。
【請求項６】
パッケージ表面凹部の底面の基板において、搭載部の裏面が対向する部分が、接続部が接着される部分より低く形成されていることを特徴とする請求項５記載の振動子。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか記載の台座に振動子を搭載し、パッケージ表面凹部の底面の基板に設置し、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。
【請求項８】
パッケージ表面凹部の底面の基板において、搭載部の裏面が対向する部分が、接続部が接着される部分より低く形成されていることを特徴とする請求項７記載の発振器。
【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、小型化を図ることが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、保持用水晶板の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、セラミック等の基板と接触する電極部分の厚みを厚くし、水晶片を搭載する搭載部を薄くして基板から浮かせ、電極部分と搭載部を接続する部分を更に薄くして、外部からの振動への耐振動特性（耐振性）を向上させる構成の記載がない。
【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性を向上させ、位相雑音特性を良好にでき、小型化を図ることが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、振動素子が搭載され、パッケージの基板に設置される振動素子用の台座であって、本体の一方の長辺に沿って形成され、基板と接触する１つの接続部と、接続部より本体の内側で長辺に沿って形成される１つの隙間部と、振動素子が搭載される搭載部と、隙間部に接する本体の角部に形成され、搭載部と接続部とを接続する連結部とを有し、接続部が、基板側に突出していることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記台座において、連結部が、搭載部より厚みを薄くしたことを特徴とする請求項１記載の台座。
【００１２】
本発明は、上記台座において、連結部が、接続部より幅を狭くしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記台座において、連結部が、円弧形状に湾曲した形状としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、振動子において、上記台座に振動子を搭載し、パッケージの表面凹部の底面の基板に設置したことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、上記振動子において、パッケージの表面凹部の底面の基板で、搭載部の裏面が対向する部分が、接続部が接着される部分より低く形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、発振器において、上記台座に振動子を搭載し、パッケージの表面凹部の底面の基板に設置し、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。
【００１７】
本発明は、上記発振器において、パッケージの表面凹部の底面の基板で、搭載部の裏面が対向する部分が、接続部が接着される部分より低く形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、本体が、当該本体の一方の長辺に沿って形成され、基板と接触する１つの接続部と、接続部より本体の内側で長辺に沿って形成される１つの隙間部と、振動素子が搭載される搭載部と、隙間部に接する本体の角部に形成され、搭載部と接続部とを接続する連結部とを有し、接続部が、基板側に突出している振動素子用の台座としているので、外部からの振動が接続部に伝達したとしても、連結部によって吸収して搭載部への伝達を防止でき、位相雑音特性を良好にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本台座と水晶振動素子の平面説明図である。
【図２】第１の振動子の側面説明図である。
【図３】第２の振動子の側面説明図である。
【図４】第３の振動子の側面説明図である。
【図５】別の台座と水晶振動素子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振動素子用の台座（本台座）は、一方の長辺に沿ってパッケージの基板に接続する１つの接続部と、当該接続部の内側に長辺に沿って形成された１つの隙間部と、振動素子の搭載部と、隙間部に接する本体の角部で搭載部と接続部を連結する連結部とを有し、接続部が基板側に突出するものであり、外部からの振動が接続部に伝達されたとしても、連結部によって吸収して搭載部への伝達を防止でき、位相雑音特性を良好にでき、本体の小型化を図ることができるものである。
【００２１】
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。
【００２２】
［本台座：図１］
本台座について図１を参照しながら説明する。図１は、本台座と水晶振動素子の平面説明図である。
本台座の本体１は、図１に示すように、１つの長辺に沿って内側に形成された１つの隙間部１２と、水晶振動素子（水晶片）２が搭載される矩形の搭載部１１と、隙間部１２に接する２つの角部で円弧形状に湾曲する連結部１３と、本体１の１つの長辺上に形成され、パッケージ３の基板（底面）に形成された電極に接続する接続部１４とを備えている。
そして、搭載部１１と接続部１４とを連結部１３で連結している。
【００２３】
本台座は、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、本台座は、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。
本台座の本体１は、一つの素材をエッチング等で削って一体に形成している。
【００２４】
搭載部１１は、長方形（矩形）の形状で、水晶片２の振動素子が四隅の４箇所で導電性接着剤４にて搭載されている。
本台座では、搭載部１１の１つの長辺に平行に１つの接続部１４が形成され、その接続部１４と搭載部１１とを連結部１３で連結している。
連結部１３は、搭載部１１と接続部１４とを接続し、湾曲して腕のような構造となっている。そのため、アーム部と呼ぶことがある。
【００２５】
搭載部１１、２つの連結部１３及び１つの接続部１４で囲まれた部分が、図１では上に開いたコの字形状の隙間部１２を形成し、図１の手前から奥方向に貫通している。このような構成にすることで、本体１は外部から伝わった振動を十分吸収できる柔軟性（弾性）を備えるものとなる。
更に、接続部１４が形成されない本体１の他方の長辺には、接続部も隙間部も形成されない構成であるから、本体１の幅（短辺の長さ）を小さくでき、本体１を小型化できる。
【００２６】
接続部１４は、パッケージの凹部内側底面の基板に向けて突出しており、連結部１３より幅が広くなっているものの、隙間部１２側に突出して形成されているので、本体１の幅を小さいまま保持できる。
つまり、パッケージの基板に接触するのは、１つの接続部１４だけとなり、本体１の小型化を実現している。
また、接続部１４は、連結部１３の幅に比べて広い幅となっているため、パッケージの基板との接合面積を増やすことができて安定化できる一方、連結部１３を狭い幅として細くすることで、連結部１３がたわみやすく柔軟性（弾性）を備えるものとなる。
【００２７】
搭載部１１、連結部１３、接続部１４の厚みは、接続部１４が一番厚く、次に搭載部１１が厚く、連結部１３が最も薄い構造となっている。連結部１３の細くて薄く湾曲した形状によって接続部１４に伝達した振動を吸収し、搭載部１１に伝達しないようにしている。
【００２８】
次に、電極パターンについて説明する。
図１において、水晶片２の表面の励振電極２ａが水晶片２の右下の角部で導電性接着剤４により搭載部１１の右下に形成された電極パターン１０ａに接続し、電極パターン１０ａは右下の連結部１３を介して接続部１４の中央より右側の一部まで形成されている。
【００２９】
また、図１において、水晶片２の裏面の励振電極２ｂが水晶片２の左下の角部で導電性接着剤４により搭載部１１の左下に形成された電極パターン１０ｂに接続し、電極パターン１０ｂは左下の連結部１３を介して接続部１４の中央より左側の一部まで形成されている。
【００３０】
つまり、接続部１４には、電極パターン１０ａ，１０ｂの２つの電極が形成され、それぞれの電極がパッケージの基板で導電性接着剤により異なる電極に接続している。
連結部１３と接続部１４では、表面、裏面及び側面に電極パターン１０ａ，１０ｂの金属膜が形成されている。
【００３１】
［第１の振動子の側面：図２］
次に、第１の振動子の側面形状について図２を参照しながら説明する。図２は、第１の振動子の側面説明図である。尚、側面説明図ではあるが、説明を分かり易くするために、パッケージ３については断面を示し、更に底面部分のみを示している。本来、パッケージ３は、箱型の凹形状で、その凹部に水晶片２が搭載された台座１が設置されるものである。
第１の振動子の上から見た平面形状は、図１に示した形状と同じである。
【００３２】
第１の振動子は、図２に示すように、本体１の搭載部１１上に導電性接着剤４を介して水晶片２が搭載され、搭載部１１と接続部１４とが厚みの薄い連結部１３で連結している。
そして、図２に示すように、搭載部１１の厚みに対して、接続部１４の厚みを厚くし、搭載部１１がパッケージ３の内側底面に接触しないようにしている。接続部１４は、当該底面に導電性接着剤５により固定され、その底面に形成された電極に接続している。
【００３３】
［第２の振動子の側面：図３］
次に、第２の振動子の側面形状について図３を参照しながら説明する。図３は、第２の振動子の側面説明図である。図３でも図２と同様にパッケージの断面を示し、一部を省略している。第２の振動子の上から見た平面形状は、図１に示した形状と同じである。
第２の振動子は、図３に示すように、搭載部１１の裏面下側の空間を広くするために、パッケージ３に段差３ａを設けて、搭載部１１の裏面が対向する部分を、接続部１４が接着される部分（段差３ａ）より低く形成している。これにより、接続部１４が傾いても搭載部１１がパッケージ３の底面に接触することを防止できる。
【００３４】
［第３の振動子の側面：図４］
次に、第３の振動子の側面形状について図４を参照しながら説明する。図４は、第３の振動子の側面説明図である。図４でも図２と同様にパッケージの断面を示し、一部を省略している。第３の振動子の上から見た平面形状は、図１に示した形状と同じである。
第３の振動子は、図４に示すように、搭載部１１の裏面下側の空間を広くするために、接続部を図２の接続部１４より厚みがある接続部１４ａにしたものである。これにより、接続部１４ａが傾いても搭載部１１がパッケージ３の底面に接触することを防止できる。
【００３５】
［別の台座：図５］
別の台座について図５を参照しながら説明する。図５は、別の台座と水晶振動素子の平面説明図である。
別の台座は、図５に示すように、台座の本体１の形状は本台座と同じであるが、金属パターン１０ｃが異なっており、水晶片２の励振電極２ｃの形状も異なっている。
【００３６】
具体的には、図５において、水晶片２の裏面の励振電極２ｃが水晶片２の左上の角部で導電性接着剤４により搭載部１１の左上に形成された電極パターン１０ｃに接続し、搭載部１１の短辺に沿って金属パターン１０ｃが延び、連結部１３を介して接続部１４の中央より左側の一部まで形成されている。
【００３７】
本台座の場合は、水晶片２の一方の長辺に励振電極の引き出し電極を形成する必要があり、個別に製造するものであるが、別の台座の場合は、水晶片２の対角に励振電極の引き出し電極を形成するものであるので、通常の水晶片２を用いることができる。
【００３８】
尚、台座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等の発振素子（振動素子）を用いてもよい。
【００３９】
また、本台座又は別の台座を用いた本発振器は、発振回路（ＩＣ）がパッケージ３の裏面凹部に収納され、その凹部の底面（基板）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。
【００４０】
［本発振器］
本台座又は別の台座を用いた発振器（本発振器）は、水晶片２と、水晶片２を搭載する本台座又は別の台座と、本台座等を表面凹部に収容して当該凹部の底面（基板）に搭載するパッケージ３と、パッケージ３の裏面凹部に搭載される発振回路（ＩＣ）と、パッケージ３の表面周囲に形成されるシームリングと、蓋となるリッドとを基本的に備えている。
例えば、水晶片２は、厚みすべり振動が励振されるＡＴカットが用いられる。
【００４１】
［本発振器の各部］
本発振器の各部について具体的に説明する。
水晶片２は、本台座又は別の台座に導電性接着剤で固定されて搭載される。
水晶片２の表面及び裏面には、励振電極が形成され、本台座等の電極パターンに導電性接着剤で接続される。
【００４２】
パッケージ３は、セラミック等で形成され、表面及び裏面の両面に凹部が形成された断面Ｈ型の形状となっており、表面凹部に本台座等及び水晶片２を収納し、当該凹部の底面（基板）に本台座等を搭載し、裏面凹部に発振回路を収容して搭載している。
パッケージ３への本台座等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。
【００４３】
発振回路（ＩＣ）は、パッケージ３の裏面凹部に収納され、その凹部の底面（基板）に搭載される。
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。
リッドは、蓋となるもので、コバールをニッケルメッキしたもの等が用いられ、シームリング５に接着するよう形成される。
【００４４】
［実施の形態の効果］
本台座又は別の台座によれば、一方の長辺に沿ってパッケージ３の基板に接続する１つの接続部１４と、当該接続部１４の内側に長辺に沿って形成された１つの隙間部１２と、水晶片２の搭載部１１と、隙間部１２に接する本体１の角部で搭載部１１と接続部１４を連結する連結部１３とを有し、接続部１４が基板側に突出するものとしているので、外部からの振動が接続部１４に伝達したとしても、連結部１３によって吸収して搭載部１１への伝達を防止でき、位相雑音特性を良好にでき、接続部１４を本体１の一方の長辺にのみ形成することで本体１の小型化を図ることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、外部からの振動の影響を抑えて耐振性を向上させ、位相雑音特性を良好にでき、小型化を図ることが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】
【００４６】
１…台座、  ２…水晶片、  ３…パッケージ、  １０ａ，１０ｂ，１０ｃ…電極パターン、  １１…搭載部、  １２…隙間部、  １３…連結部、  １４…接続部、  ２ａ，２ｂ，２ｃ…励振電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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