(57)【要約】【課題】  ＩＣ素子と圧電振動素子との温度差を低減して温度制御型圧電発振器における出力信号の周波数特性の向上を図る。【解決手段】  本発明による温度補償型圧電発振器１００は、素子搭載用部材１０と、素子搭載用部材１０に搭載されたＩＣ素子２０と、ＩＣ素子２０に電気的に接続された圧電振動素子３０と、圧電振動素子３０を気密に封止するための蓋部材４０とを備え、ＩＣ素子２０の表面に凹凸部２２が設けられていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子搭載用部材と、
前記素子搭載用部材に搭載されたＩＣ素子と、
前記ＩＣ素子に電気的に接続された圧電振動素子と、
前記圧電振動素子を気密に封止するための蓋部材とを備え、
前記ＩＣ素子の表面に凹凸部が設けられていることを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯用通信機器等の電子機器に用いられる温度補償型圧電発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯用通信機器等の電子機器において小型の温度補償型圧電発振器が用いられている。また、小型化された温度補償型圧電発振器に求められる特性は厳しくなる方向にある。例えば従来の温度補償型圧電発振器は、凹部を有する素子搭載用部材と、素子搭載用部材の凹部内の底面に搭載されたＩＣ素子と、ＩＣ素子の上面に電気的に接続された圧電振動素子と、圧電振動素子を気密に封止するための蓋部材とを備えて構成された温度補償型圧電発振器が提案されている（特許文献１参照）。また、素子搭載用部材の凹部内に搭載されたＩＣ素子は、ＩＣ素子の周りの温度を感知する感温素子と発振回路とを含んでいる。また、ＩＣ素子は、この感温素子で周りの温度を感知することにより圧電振動素子より得られる周波数を制御するとともに、発振回路において制御された所定の周波数を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３６３４６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の温度補償型圧電発振器におけるＩＣ素子は、駆動時においてＩＣ素子自体が熱を発生するため、ＩＣ素子の周りの温度と圧電振動素子の周りの温度とに温度差が生じることがあった。そのため、ＩＣ素子に備えられた感温素子がその熱を感知してしまい、ＩＣ素子が、所望の温度補償を行うことができない場合があった。そこで、本発明は、前記問題を解決しＩＣ素子の周りの温度と圧電振動素子の周りの温度とに温度差をなくすことができる温度補償型圧電デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、温度補償型圧電発振器は、素子搭載用部材と、素子搭載用部材に搭載されたＩＣ素子と、ＩＣ素子に電気的に接続された圧電振動素子と、圧電振動素子を気密に封止するための蓋部材とを備え、ＩＣ素子の表面に凹凸部が設けられている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による温度補償型圧電発振器において、ＩＣ素子の表面に凹凸部が形成されることにより、ＩＣ素子の表面積が広くなることになる。そのため、ＩＣ素子は、ＩＣ素子の表面に凹凸部が形成されていない状態に比べＩＣ素子の表面から発せられる熱を放散させやすくなる。そのため、ＩＣ素子と圧電振動素子が設けられ蓋部材によって気密封止された空間を放散された熱により温めることとなり、ＩＣ素子の周りの温度と圧電振動素子の周りの温度とに温度差をなくすことができる。よって、ＩＣ素子は、所望の温度補償を行うことができ、温度制御型圧電発振器における出力信号の周波数特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態における温度補償型圧電発振器を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における温度補償型圧電発振器のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ＩＣ素子の外形表面に形成されている凹凸部の変形例を示す斜視図である。
【図４】ＩＣ素子の外形表面に形成されている凹凸部の変形例を示す斜視図である。
【図５】ＩＣ素子の外形表面に形成されている凹凸部の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し重複する説明を省略する。また、構成を明確にするために誇張して図示している。
【０００９】
図１および図２に示されているように、本発明の実施形態における温度補償型圧電発振器１００は、素子搭載用部材１０と、ＩＣ素子２０と、圧電振動素子３０と、蓋部材４０から構成されている。
【００１０】
素子搭載用部材１０は、基板部１１と素子搭載枠部１２から構成されている。
【００１１】
基板部１１は、例えばアルミナ等のセラミック材料を複数枚重ねて形成されており、四角形の平板形状を有している。また、基板部１１は、基板部１１内に内部配線が設けられており、基板部１１の一方の主面に素子搭載枠部１２が設けられている。
【００１２】
素子搭載枠部１２は、基板部１１と同様にアルミナ等のセラミック材料からなり、平面視において基板部１１の外形と同一の形状を有している。また、基板部１１の一方の主面と素子搭載枠部１２とで凹部１３を形成している。また、凹部１３内に位置する基板部１１には、ＩＣ素子搭載用パッド１４が設けられており、ＩＣ素子搭載用パッド１４は、導電性接着剤５０を介してＩＣ素子２０を固定している。なお、素子搭載枠部１２は、金属材料で構成されていてもよい。
【００１３】
ＩＣ素子搭載用パッド１４は、例えば金、銀、銅等の導電効率の良い導電用材料よりなり、基板部１１内の内部配線を伝いＩＣ素子２０に電気的に接続されている。
【００１４】
ＩＣ素子２０は、圧電振動素子３０より得られる周波数を制御することにより所定の周波数を出力する発信回路を備えて構成される１チップ型ＩＣである。また、ＩＣ素子２０は、凹部１３内の基板部１１に搭載されており、基板部１１内の内部配線と電気的に接続されている。また、ＩＣ素子２０の基板部１１に搭載される主面と相対する主面には、圧電素子搭載用パッド２１が設けられている。また、ＩＣ素子２０は、ＩＣ素子２０の周りの温度を感知する感温素子を含んでおり、ＩＣ素子２０の外形表面は、ＩＣ素子２０から発せられる熱を放散させるため、凹凸部２２が設けられている。
【００１５】
凹凸部２２は、例えば金、銀、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属よりなり、ＩＣ素子２０の外形表面に形成されている。また、凹凸部２２は、ＩＣ素子２０の外形における並行する一方の２辺の中点を結ぶ線と平行に位置しておりかつ、凹部と凸部が互い違いに並んで凹凸形状を形成している。なお、凹凸部２２の凸部は、ＩＣ素子２０とＩＣ素子２０の基板部１１側を向く主面と並行する主面に接続された圧電振動素子３０とのすき間より低い高さに形成されている。また、凹凸部２２の凹部は、ＩＣ素子２０の基板部１１側を向く主面と並行する主面より低くならないように形成されている。つまり、凹凸部２２の凹部は、ＩＣ素子２０の基板部１１側を向く主面と並行する主面を機械的に削らずに形成することができる。
【００１６】
また、凹凸部２２の形成方法は、蒸着による方法、エッチングによる方法で形成することができる。蒸着による凹凸部２２の形成方法は、ＩＣ素子２０の外形表面に部分的に貫通溝が設けられたマスクを設置して蒸着をすることにより貫通溝のところに金属が付着してＩＣ素子２０の外形表面に凹凸形状を形成する。また、エッチングによる凹凸部２２の形成方法は、ＩＣ素子２０の外形表面に蒸着をし、所定の厚みまでエッチングを行うことより凹凸形状を形成する。これにより、ＩＣ素子２０の外形表面に傷を付けることなく凹凸部２２を形成することができる。
【００１７】
圧電素子搭載用パッド２１は、例えば金、銀、銅等の導電効率の良い導電用材料よりなり、ＩＣ素子２０の基板部１１に搭載される主面と相対する主面に設けられ導電性接着剤５０を介して圧電振動素子３０に電気的に接続されている。また、圧電素子搭載用パッド２１は、ＩＣ素子２０内の回路と電気的に接続されている。
【００１８】
圧電振動素子３０は、例えば平板状の圧電基板３１と、圧電基板３１の両主面に設けられた励振電極３２ａおよび励振電極３２ｂと、励振電極３２ａおよび励振電極３２ｂに電気的に接続された端子電極３３ａおよび端子電極３３ｂとを備えている。また、圧電振動素子３０は、外部より励振電極３２ａおよび励振電極３２ｂに電圧が加わることにより、所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっている。
【００１９】
圧電基板３１は、例えば結晶軸に対し所定の角度で切断された水晶よりなり、平面視で長方形状を有している。なお、圧電基板３１は、セラミック材料で形成されていてもよい。
【００２０】
励振電極３２ａおよび励振電極３２ｂは、例えば金、銀、アルミ等の金属材料よりなり、平面透視において、圧電基板３１の中央部にそれぞれ配置されている。また、励振電極３２ａは、端子電極３３ａに電気的に接続されており、励振電極３２ｂは、端子電極３３ｂに電気的に接続されている。
【００２１】
端子電極３３ａおよび端子電極３３ｂは、圧電基板３１の短辺部に設けられており、
端子電極３３ａは、圧電振動素子３０の励振電極３２ｂが設けられた面から励振電極３２ａが設けられた面まで引き回されている。また、端子電極３３ｂは、圧電振動素子３０の励振電極３２ａが設けられた面から励振電極３２ｂが設けられた面まで引き回されている。また、端子電極３３ａと端子電極３３ｂは、導電性接着剤５０を介して圧電素子搭載用パッド２１に接合されている。
【００２２】
蓋部材４０は、例えば鉄−ニッケル−コバルトなどの合金よりなり、平面視において素子搭載枠部１２の外周より小さい四角形の板形状を有している。また、蓋部材４０は、圧電振動素子３０が収容されている素子搭載用部材１０の凹部１３を気密封止している。なお、蓋部材４０は、凹部状に形成された構造としてもよい。この場合、蓋部材４０の凹部を圧電振動素子３０が搭載されている基板部１１の主面に向けて気密封止する。
【００２３】
本発明の実施形態における温度補償型圧電発振器１００において、素子搭載用部材１０の凹部１３に搭載されたＩＣ素子２０の外形表面に凹凸部２２が形成されていることによって、ＩＣ素子２０の表面積が広くなりＩＣ素子２０から発せられる熱を放散させることとなる。そのため、この放散された熱が、蓋部材４０によって気密封止された素子搭載用部材１０の凹部１３を温めることとなり、ＩＣ素子２０の周りの温度と圧電振動素子３０の周りの温度とに温度差を無くすこととなる。よって、ＩＣ素子２０は、所望の温度補償を行うことができ、温度制御型圧電発振器１００における出力信号の周波数特性の向上を図ることができる。
【００２４】
また、本発明の実施形態における温度補償型圧電発振器１００において、素子搭載用部材１０の凹部１３に搭載されたＩＣ素子２０の外形表面に凹凸部２２が形成されていることによって、ＩＣ素子の表面から発せられる熱を放散させやすくなるので、ＩＣ素子２０の周りの温度と圧電振動素子３０の周りの温度とに温度差がなくなるため、ＩＣ素子２０とＩＣ素子２０の基板部１１に搭載される主面と相対する主面に接続された圧電振動素子３０とのすき間を大きくすることが可能となり、圧電振動素子３０の自由端となる先端側が、ＩＣ素子２０の基板部１１に搭載される主面と相対する主面に斜めに搭載されて組み立てられた場合であっても、圧電振動素子３０がＩＣ素子２０の表面に接触してしまう恐れが緩和される。
【００２５】
なお、本発明はこれに限定されず、適宜変更可能である。
【００２６】
例えば、図３に示されているように、本発明の実施形態の変形例として、ＩＣ素子２０の外形表面に形成されている凹凸部２２は、ＩＣ素子２０の外形における２つの一方の辺の中点を結ぶ線と直角に交わるように位置しており、凹部と凸部が互い違いに並んでいてもよい。
【００２７】
また、例えば、図４に示されているように、本発明の実施形態の変形例として、ＩＣ素子２０の外形表面に形成されている凹凸部２２は、ＩＣ素子２０の外形表面に凸部が格子状に形成されていてもよい。
【００２８】
また、例えば、図５に示されているように、本発明の実施形態の変形例として、ＩＣ素子２０の外形表面に形成されている凹凸部２２は、ＩＣ素子２０の外形表面に凹部が格子状に形成されていてもよい。
【００２９】
また、例えば、本発明の実施形態の変形例として、素子搭載用部材１０の凹部１３内に凹凸部２２を有したＩＣ素子２０と圧電振動素子３０とが搭載され、蓋部材４０によって気密封止されている形態であれば、圧電振動素子３０は、音叉型素子、表面弾性波素子、主面に凹部が設けられた圧電素子、主面に凸部が設けられた圧電素子であってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１００  温度補償型圧電発振器
１０    素子搭載用部材
１１    基板部
１２    素子搭載枠部
１３    凹部
１４    ＩＣ素子搭載用パッド
２０    ＩＣ素子
２１    圧電素子搭載用パッド
２２    凹凸部
３０    圧電振動素子
３１    圧電基板
３２ａ、３２ｂ  励振電極
３３ａ、３３ｂ  端子電極
４０    蓋部材
５０    導電性接着剤
【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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