(57)【要約】      （修正有）【課題】振動子の温度を一定に維持し、高精度の振動デバイスを提供する。【解決手段】振動デバイスとしての水晶発振器１は、基板３０と、発熱体２０が取り付けられた振動子としての水晶振動子１０と、振動子１０と基板３０とを固定する端子６１〜６４と、電気的な絶縁性を有し、かつ端子６０よりも熱伝導率が低い中間部材７１〜７４と、を備えている。中間部材７１〜７４は、振動子１０と基板３０との間に端子６１〜６４を介して介在されており、水晶振動子１０と基板３０の間には、隙間が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、振動子、前記振動子を加熱する発熱体、および前記振動子と前記基板とを固定す
る端子、を備え、
前記振動子と前記端子との間、および前記端子と前記基板との間のうち少なくとも一方
に、前記端子よりも熱伝導率が低い中間部材、を備える、
ことを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、
前記中間部材は絶縁性の部材であり、
前記振動子と前記基板とは、前記端子および前記端子よりも熱伝導性が低い導電性接続
材により電気的に接続されている、
ことを特徴とする振動デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の振動デバイスにおいて、
前記振動子と前記端子との間、および前記端子と前記基板との間に中間部材を備える、
ことを特徴とする振動デバイス。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の振動デバイスにおいて、
前記導電性接続材は、金属ワイヤーである、
ことを特徴とする振動デバイス。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の振動デバイスにおいて、
前記導電性接続材は、導電性接着剤である、
ことを特徴とする振動デバイス。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の振動デバイスを備える、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の振動デバイスを備える、
ことを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、および振動デバイスを搭載した電子機器、移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器は、温度変化に伴い周波数が変動することから、ヒーターなどの発熱体によ
って水晶振動子を加温することで、水晶振動子の温度を一定に維持する恒温型の水晶発振
器が用いられている。このような恒温型の水晶発振器では、水晶振動子を恒温槽の一部を
構成する基板に直接搭載すると、水晶振動子および発熱体の熱が基板に逃げてしまう。し
たがって、水晶振動子の温度を一定に保つことが困難になる。また、水晶振動子の温度を
一定に維持しようとすると、発熱体にさらに電力供給をしなければならず、消費電力が大
きくなってしまう、という課題があった。
【０００３】
上記課題を解決するために、特許文献１では、発熱体を備えた水晶振動子と基板とをリ
ード線によって接続・固定する際、基板と水晶振動子との間に隙間を設ける構造が開示さ
れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような特許文献１による構成では、基板と水晶振動子の間に隙間を設けることによ
り、水晶振動子の熱が基板に逃げてしまうことを抑制している。しかし、リード線が、水
晶振動子と基板との電気的接続と機械的固定とを兼ねているため、水晶振動子および基板
との接続は、機械的強度を有する板状のリード線と銀ロウによって行われている。リード
線および銀ロウは熱伝導率が高いことから、リード線を介して水晶振動子から基板に熱が
逃げてしまう。したがって、水晶振動子から熱が逃げやすいため、供給電力が大きくなり
、消費電力を低減することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上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
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る振動デバイスは、基板、振動子、前記振動子を加熱する発
熱体、および前記振動子と前記基板とを固定する端子、を備え、前記振動子と前記端子と
の間、および前記端子と前記基板との間のうち少なくとも一方に、前記端子よりも熱伝導
率が低い中間部材、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
振動デバイスは、温度変化による周波数の変動を抑えるために、発熱体によって振動子
を加熱することで一定の温度に維持している。振動子の熱が基板に逃げやすいと、振動子
の温度を一定に維持するために発熱体に供給する電力が大きくなる。そこで、振動子と基
板との間に、端子よりも熱伝導率が低い中間部材を備えることによって、振動子から基板
へ熱が逃げることを抑制できる。その結果、振動子の温度を一定に維持するための発熱体
への電力供給を抑制でき、省電力化を図りながら振動子の周波数安定性を高めることがで
きる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記中間部材は絶縁性の部材で
あり、前記振動子と前記基板とは、前記端子および前記端子よりも熱伝導性が低い導電性
接続材により電気的に接続されている、ことが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、端子を用いて振動子と基板との機械的固定を行うため、導電性接続
材では振動子と基板の電気的接続のみを行えばよい。したがって、導電性接続材は熱伝導
性が低くなるように、たとえば熱伝導路の断面積を小さくすることによって振動子から基
板へ熱が逃げることを抑制できる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記振動子と前記端子との間、
および前記端子と前記基板との間に中間部材を備える、ことが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、振動子と端子との間、および端子と基板との間の両方に、端子より
も熱伝導性が低い中間部材が介在している。このため、振動子から基板へ熱が逃げること
をより一層抑制できるとともに、外部からの熱が振動子に伝達することも抑制できる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記導電性接続材は、金属ワイ
ヤーである、ことが好ましい。
【００１４】
金属ワイヤーとしては、たとえば、ボンディングワイヤーであって、直径が２０〜５０
μｍ程度の細線である。したがって、金属ワイヤーであっても、断面積が小さいことから
、電気的接続部における熱の移動を抑えることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記導電性接続材は、導電性接
着剤である、ことが好ましい。
【００１６】
ここで、導電性接着剤としては、たとえば、熱硬化型の導電性エポキシ系接着剤等があ
る。このような接続材を用いれば、接着剤の塗布時にディスペンサー等を用いて電気的接
続が可能な範囲の接続面積に規制することができるため、電気的接続部における熱の移動
を抑えることができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係る電子機器は、前述した振動デバイスを備える、ことを特徴
とする。
【００１８】
このような電子機器は、振動子を低消費電力で所定の温度に維持でき、温度変化に対し
て周波数が変動しにくい高精度な電子機器を提供できる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る移動体は、前述した振動デバイスを備える、ことを特徴と
する。
【００２０】
移動体は、温度変化の大きい環境下で使用されることが多い。そこで、既述した振動デ
バイスを移動体に搭載すれば、振動子を低消費電力で所定の温度に維持できる。したがっ
て、外部の温度変動があっても周波数が変動しない高い信頼性を備える移動体を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施例に係る振動デバイスとしての水晶発振器の内部構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ切断面を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る端子の固着部を示す部分断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る水晶振動子と基板との接続・固定構造を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第４実施例に係る端子と基板との接続構造を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は，（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す部分断面図である。
【図７】本発明の第５実施例に係る端子と基板との接続構造を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す部分断面図、（ｃ）は第５実施例の変形例を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第６実施例に係る端子と基板との接続構造を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第８実施例に係る水晶発振器を示す部分断面図である。
【図１０】応用例の電子機器の外観の一例を示す斜視図である。
【図１１】応用例の移動体の外観の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、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。
なお、以下に説明する各実施例の振動デバイスは、振動子として水晶振動子１０を用い
た水晶発振器１の構成を例示して説明する。
また、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ない
し部分の縦横の縮尺および厚さは実際のものとは異なる模式図である。
【００２３】
（振動デバイス・第１実施例）
図１は、第１実施例に係る振動デバイスとしての水晶発振器１の内部構造を示す平面図
、図２は、図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ切断面を示す断面図
である。図１から図３に示すように、水晶発振器１は、基板３０と蓋部材４０とによって
囲まれた空間５０内に収容される振動子としての水晶振動子１０を備えている。水晶振動
子１０の主面１０ａの中央部には、発熱体２０が導電性接続材８３によって固着されてい
る。水晶振動子１０および発熱体２０は、基板３０と蓋部材４０によって外部から隔離さ
れている。
なお、発熱体２０の固着は、導電性接続剤８３に限らず、発熱体２０の熱が水晶振動子
１０に伝わりやすくするために、熱伝導性が高い接続材であればよい。
【００２４】
水晶振動子１０と基板３０とは、４本の端子６１，６２，６３，６４（以降、端子を総
称して端子６０と表す）によって、水晶発振器１の厚さ方向に隙間を保持するように固定
されている。この隙間は、水晶振動子１０と基板３０の間で、相互の輻射熱の影響を受け
にくい距離に設定することが好ましい。
【００２５】
図示は省略するが、水晶振動子１０は、一対の励振電極が形成された水晶振動片と、水
晶振動片を気密に収容するセラミックパッケージとで構成されている。水晶振動子１０の
主面１０ａの４隅の各々には、接続用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが設けられて
いる。なお、接続用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを総称して接続用電極１１と表
す。接続用電極１１は、水晶振動片の一対の励振電極と電気的に接続されている。基板３
０と蓋部材４０とによって囲まれた空間５０内の基板３０（主面３０ａ）には、さらに、
発振回路９１と発熱体制御回路９２とが、設けられている。
【００２６】
発熱体２０は、ヒーターとしてのパワートランジスタと感温素子（感温センサー）とを
含む素子であって、素子側面には電気的接続用の素子電極２０ａが配設されており、水晶
振動子１０の主面１０ａに形成された配線２１と、熱伝導性のよい接着剤やハンダ等の接
合材で固定されている。なお、パワートランジスタと感温素子とをそれぞれ別チップ構成
としてもよいし、パワートランジスタの代わりに抵抗発熱体を用いてもよい。さらに、発
熱体２０は、水晶振動子１０の主面に形成された配線を介さず、ワイヤーボンディング等
で基板３０に接続されていてもよい。さらに、感温素子は発熱体制御回路９２に設けられ
ていてもよい。
【００２７】
基板３０は、ガラスエポキシ樹脂やセラミックスなどから形成される回路基板であって
、主面３０ａおよび裏面３０ｂには、電極および図示しない配線パターンが形成されてい
る。主面３０ａには、水晶振動子１０と電気的に接続するための接続用電極３１ａ，３１
ｂ,３１ｃ，３１ｄと、発振回路９１および発熱体制御回路９２を各々接続・固定する素
子電極３３，３４と、が設けられている。また、基板３０の裏面３０ｂには、水晶発振器
１を、水晶発振器１が搭載される機器に接続するための外部電極３５が、さらに設けられ
ている。
【００２８】
基板３０の主面３０ａには、中間部材７１が配置されていて、その中間部材７１は、図
１において、水晶振動子１０と接続用電極３１ａとの間に位置している。同様に、水晶振
動子１０と接続用３１ｂの間に中間部材７２、水晶振動子１０と接続用電極３１ｃの間に
中間部材７３、水晶振動子１０と接続用電極３１ｄの間に中間部材７４が配置されている
。以降、中間部材７１，７２，７３，７４を総称して中間部材７０と表す。
【００２９】
中間部材７０は、たとえば、ガラスまたはガラスエポキシ樹脂、アルミナ等のセラミッ
クス、またはポリイミド樹脂などの、金属よりも熱伝導率が低く電気的絶縁性のある材料
から形成された板部材または直方体である。本実施例では、これら中間部材７０は、少な
くとも端子６０よりも熱伝導率が低い材料とする。中間部材７０は、基板３０の主面３０
ａの所定位置に絶縁性接続材８２によって固着されている。絶縁性接続材８２としては、
たとえば、エポキシ系接着剤を用いる。
なお、中間部材は、端子６０よりも熱伝導率が低ければ導電性の材料を選択してもよい
。
また、中間部材７０は、中間部材７１と中間部材７２、中間部材７３と中間部材７４を
各々一体化してもよく、中間部材７１と中間部材７４、中間部材７２と中間部材７３を各
々一体化してもよく、さらに、４個の中間部材を一体化した構成としてもよい。
また、中間部材７０と絶縁性接続材８２は、同一部材で構成されていてもよく、中間部
材７０の形成と、中間部材７０の主面３０ａへの固着が同時に行われてもよい。
【００３０】
発振回路９１には、発振回路部と増幅回路部を含む。水晶振動子１０と発振回路部およ
び増幅回路部とで発振回路が構成される。本実施例の発振回路は、発振回路部によって水
晶振動子１０が発振し、その発振出力が増幅回路によって増幅され、その一部が発振回路
にフィードバックされる帰還型発振回路であり、高精度な周波数の出力信号が水晶発振器
１から出力される。なお、発振回路９１には、周波数温度特性を補償する周波数温度補償
回路が含まれていてもよい。
【００３１】
発熱体制御回路９２は、感温素子の検出出力に基づき、発熱体２０への供給電力を制御
することによって、水晶振動子１０の温度を予め設定された温度に加温、維持するよう制
御する温度制御回路を含んでいる。
【００３２】
端子６０は、コバール、４２アロイ等の材料から形成された薄板状の金属材である。端
子６０は曲げ折り形成されている。図２を参照して、端子６１を代表例として説明する。
端子６１は、水晶振動子１０に固定するように曲げ折りされた接続部である固定端部６１
ａと、基板３０に固定するように曲げ折りされた接続部である固定端部６０ｂと、固定端
部６１ａと固定端部６１ｂとを繋ぐ中間接続部６１ｃとが一体で形成された薄板状の金属
材である。
【００３３】
次に、水晶振動子１０および発熱体２０と、基板３０との接続構造について説明する。
なお、水晶振動子１０は、端子６０によって基板３０に固定されるが、端子６０による接
続構造については、端子６１を代表例として図１、図２を参照しながら説明する。端子６
１は、水晶振動子１０に設けられた接続用電極１１ａ上に導電性接続材８３によって固定
端部６１ａで固定されている。導電性接続材８３には、たとえば、銀、銅、アルミニウム
などの金属粒子や金属フィラーをエポキシ系樹脂に混在させた導電性エポキシ系接着剤、
またはハンダ等が用いられる。したがって、水晶振動子１０と端子６１とは電気的に接続
されている。
【００３４】
図２に示すように、端子６１は、固定端部６１ｂにおいて、絶縁性接続材８２によって
中間部材７１に固着されている。一般に、絶縁体は導電体と比較すると熱伝導性が小さい
ので、中間部材７１と主面３０ａ、および中間部材７１と端子６１はそれぞれ絶縁性接続
材８２を介在させていることから、中間部材７１と主面３０ａ、および中間部材７１と端
子６１の間では熱の伝達が抑制されることとなる。以上説明したように、端子６１と基板
３０とは、主面３０ａ側から順に、絶縁性接続材８２、中間部材７１、絶縁性接続材８２
の３層構造の熱伝導性の低い層を介在させて固着されている。したがって、水晶振動子１
０と基板３０との間では、熱が伝達されにくい構造とすることができる。
なお、固定端部６１ｂと中間部材７１との固定は、固定端部６１ｂと中間部材７１とを
接触させた状態で、固定端部６１ｂの周囲を絶縁性接続材８２で囲むように固着させても
よい。
【００３５】
水晶振動子１０と基板３０との電気的接続は、図１、図２に示すように、端子６１と接
続用電極３１ａ、端子６２と接続用電極３１ｂ、端子６３と接続用電極３１ｃ、端子６４
と接続用電極３１ｄの間は、金属ワイヤー８１で接続されている。金属ワイヤー８１は、
ボンディングワイヤーである。
【００３６】
発熱体２０と基板３０とは、図１および図３に示すように、発熱体２０の電気的接続用
の端子（要番号記載）、水晶振動子１０、および端子６０を介して、電気的に接続されて
いる。
【００３７】
水晶振動子１０などの振動子は、温度変化によって共振周波数が変化することが知られ
ている。水晶振動子１０の周波数‐温度曲線は、周波数変化が極小となる温度を有する二
次または三次曲線で表される。したがって、この周波数変化が極小となる温度付近に水晶
振動子１０の温度を維持すれば、共振周波数の変動が小さい高精度の水晶発振器１を実現
できる。本実施例の水晶発振器１は、温度変化に伴う共振周波数の変動を抑えるために、
発熱体２０によって水晶振動子１０を所定の温度に加温して、水晶振動子１０を一定の温
度に維持するものである。
このような振動デバイスは、恒温型の振動デバイス（本実施例では、恒温型の水晶発振
器）と呼ばれる。
【００３８】
水晶振動子１０は、温度変化による周波数の変動を抑えるために、発熱体２０によって
加温することで一定の温度に維持されている。水晶振動子１０の熱が基板３０に逃げやす
いと、水晶振動子１０の温度を一定に維持するために発熱体２０に供給する電力が大きく
なる。そこで、水晶振動子１０と基板３０との間に、端子６０よりも熱伝導率が低い中間
部材７０を介在させることによって、水晶振動子１０と基板３０との間で熱の移動を抑制
する。その結果、水晶振動子１０から熱が逃げることを抑制できるため、発熱体２０に対
しての電力供給を抑制しても水晶振動子２０の温度を一定に維持でき、振動子の周波数安
定性を高めるとともに低消費電力化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施例では、水晶振動子１０と基板３０とを、端子６０および導電性接続材を
介して電気的に接続している。その電気的な接続構成においては、端子６０で水晶振動子
１０と基板３０との機械的固定を行って剛性を確保したうえで、導電性接続材では電気的
接続を行えばよいので、熱伝導路の断面積を小さくし振動子から基板への熱の伝わり方を
抑制できる。本実施例では、導電性接続材として金属ワイヤー８１を用いている。金属ワ
イヤー８１は、直径が２０〜５０μｍ程度の細線なので、熱伝導路の断面積が小さく、水
晶振動子１０から基板３０への熱の伝わり方を抑制できる。
【００４０】
また、中間部材７０は、基板３０と端子７０の間に介在させている。このようにすれば
、端子６０を介して基板３０へ、水晶振動子１０の熱が逃げることを抑制できる。さらに
、基板３０側に中間部材７０を設ければ、外部からの熱が水晶振動子１０に伝わることを
抑制できる。
【００４１】
さらに、基板３０と中間部材７０との固定、および端子６０と中間部材７０との固定は
、端子６０よりも熱伝導率が低いエポキシ系接着剤などの接続材（絶縁性接続材８２）で
行う。このようにすれば、中間部材７０と基板３０、端子６０と中間部材７０、の固着部
において、熱の移動を抑制できる。
なお、中間部材７０を厚くするなどによって、十分な断熱効果がある場合には、絶縁性
接続材８２以外の接続材を用いることが可能である。
【００４２】
なお、本実施例では、振動子として水晶振動子１０を用いている。水晶振動子１０は、
水晶以外の振動子よりも周波数‐温度特性が優れているが、さらに、高精度化するために
、発熱体を備えた恒温型にしている。そこで、既述した構成にすることで、水晶振動子の
温度を一定に維持することができ、高精度で低消費電力の水晶発振器などの振動デバイス
を実現できる。
【００４３】
（振動デバイス・第２実施例）
次に、第２実施例について図４を参照して説明する。第２実施例は、基板３０側と水晶
振動子１０側の両方に中間部材７１，７５を配置したことを特徴とする。第１実施例との
共通部分には、第１実施例と同じ符号を付し、相違箇所を中心に説明する。
図４は、第２実施例に係る端子６０の固着部を示す部分断面図である。端子６１を代表
例として説明する。なお、基板３０側の固定構造および接続構造は、第１実施例と共通で
あり、説明を省略する。
【００４４】
図４に示すように、水晶振動子１０側において、中間部材７５は、水晶振動子１０の主
面１０ａに絶縁性接続材８２によって固着されている。端子６１は、固定端部６１ａにお
いて、絶縁性接続材８２によって中間部材７５に固着されている。中間部材７５および絶
縁性接続材８２は、第１実施例において用いた材質と同じものを用いることができる。
【００４５】
水晶振動子１０と端子６１は、水晶振動子１０に設けられた接続用電極１１ａと端子６
１（固定端部６１ａ）との間で金属ワイヤー８１によって電気的に接続されている。
【００４６】
このように、基板３０側に加えて、水晶振動子１０側においても、主面１０ａ側から順
に、絶縁性接続材８２、中間部材７５、絶縁性接続材８２の３層構造の断熱層を介在させ
て固着している。したがって、水晶振動子１０と端子６０との間、および端子６０と基板
３０との間で、熱を伝わりにくくし、水晶振動子１０から基板３０に熱が逃げること、外
部からの熱が基板３０を介して水晶振動子１０に伝わること、をより一層抑制できる。
【００４７】
なお、端子６１を水晶振動子１０に絶縁性接続材８２を用いて直接固着し、端子６１の
固定端部６１ａと、接続用電極１１ａとを金属ワイヤー８１で接続する構造としてもよい
。この際、絶縁性接続材８２は、中間部材７５と同等の熱伝導率とするか、もしくは、中
間部材７５よりも熱伝導率の低い材料が用いられる。
また、水晶振動子１０側のみに中間部材７５を配置し、基板３０側では、端子６０を基
板３０に絶縁性接続材８２を用いて直接固着する構造としてもよい。
【００４８】
（振動デバイス・第３実施例）
次に、第３実施例について図５を参照して説明する。第３実施例は、中間部材７０の厚
さを利用して水晶振動子１０と基板３０との隙間を確保することで、第１実施例および第
２実施例のような端子６０の曲げ折りを省略していることに特徴を有する。
図５は、第３実施例に係る水晶振動子１０と基板３０との接続・固定構造を示す部分断
面図である。なお、図５は、図１のＡ−Ａ切断面に相当する位置を示す。図５に示すよう
に、基板３０の主面３０ａには、中間部材７０が配置されている。中間部材７０は、第１
実施例の中間部材７０に対して厚さが異なる他は、第１実施例と同様な構成とすることが
できる。たとえば、水晶振動子１０の４隅に配置しても、一体化して４角形の枠形状とし
てもよいが、第１実施例および第２実施例で既述した水晶振動子１０と基板３０との間の
隙間と同程度の距離が確保できる厚さとする。
【００４９】
中間部材７０の材質は、第１実施例の中間部材７０と同じであって端子６０よりも熱伝
導率が低いものとする。中間部材７０は、基板３０の主面３０ａに絶縁性接続材８２によ
って固着されている。端子６０（図５では、端子６１，６４を図示している）は、曲げ折
りがない金属材である。端子６０の一方の端部は、水晶振動子１０側において、導電性接
続材８３によって接続用電極１１（図５では、接続用電極１１ａ，１１ｄを図示している
）に固着され、他方の端部は、絶縁性接続材８２によって中間部材７０に固着されている
。端子６１，６４は各々、金属ワイヤー８１によって接続電極３１ａ,３１ｄに接続され
ている。この構造では、水晶振動子１０の裏面１０ｂ側に水晶振動片の接続用電極１１（
図５では、接続用電極１１ａ、１１ｄが図示されている）が延在されている。
【００５０】
第３実施例の構造では、中間部材７０の厚さで水晶振動子１０と基板３０との隙間を確
保しつつ、端子６０と基板３０とを、主面３０ａ側から順に、絶縁性接続材８２、中間部
材７０、絶縁性接続材８２の３層構造の断熱層を介在させて固着している。したがって、
水晶振動子１０と基板３０との間では、熱が伝達されにくい。
【００５１】
また、端子６０は、フラットで曲げ折りがないため、端子６０の製造がしやすくなる。
また、水晶振動子１０と端子６０を固定した状態で、端子６０を基板３０に固定する場合
、水晶振動子１０の姿勢が安定するため、固定作業が容易になる利点がある。
【００５２】
既述した第３実施例は、図５に示した構造に限らず変形させることが可能である。
たとえば、図示は省略するが、水晶振動子１０と端子６０との固定を、絶縁性接続材８
２で固着し、端子６０と水晶振動子１０との電気的接続を金属ワイヤー８１によって行う
構造としてもよい。
【００５３】
さらに、各構成要素の配置は図５のままに、第１実施例と同様に、端子６０を曲げ折り
して、端子６０の端部を、水晶振動子１０の主面１０ａ側に固着する構造も採用できる。
【００５４】
（振動デバイス・第４実施例）
続いて、第４実施例について図６を参照して説明する。第４実施例は、水晶振動子１０
と基板３０とを、導電性接着剤８３ａで電気的に接続することに特徴を有する。第１実施
例（図１、図２参照）を基本構成としたときをベースに、４本の端子６０のうちの端子６
２を例示して説明する。
図６は、第４実施例に係る端子６２と基板３０との接続構造を示し、（ａ）は部分平面
図、（ｂ）は，（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す部分断面図である。
【００５５】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、水晶振動子１０側における端子６２との接続・固定
構造は、第１実施例と同様であって、水晶振動子１０の接続電極１１ｂに導電性接続材８
３によって、端子６２の固定端部６２ａを電気的に接続している。一方、基板３０側では
、絶縁性接続材８２によって、中間部材７２が固着されており、さらに、絶縁性接続材８
２によって端子６２の固定端部６２ｂが中間部材７２に固着されている。なお、中間部材
７２と絶縁性接続材８２は、同一部材で構成されていてもよく、中間部材７２の形成と、
固定端部６２ｂの基板３０の主面３０ａへの固着が同時に行われてもよい。
【００５６】
基板３０に設けられている接続電極３１ｂと端子６２とは、導電性接着剤８３ａによっ
て電気的に接続されている。水晶振動子１０の機械的な保持は端子６２で行われているた
め、接続電極３１ｂは、端子６２と電気的に接続できる範囲で面積が小さいほどよい。た
とえば、既述した金属ワイヤー８１と断面積を同程度にしてもよい。
【００５７】
導電性接着剤８３ａとしては、導電性エポキシ系接着剤等を用い、これらの導電性接着
剤８３ａをディスペンサーなどで固定端部６２ｂと接続用電極３１ｂに架かるように塗布
し、加熱することで固化させれば、端子６２と基板３０との電気的接続を行うことができ
る。
【００５８】
第４実施例の構成では、第１実施例と同様に、基板３０と端子６２との間に中間部材７
２を介在させ、絶縁性接続材８２を用いて固着させている。また、水晶振動子１０と基板
３０との電気的接続は、導電性接続材８３および導電性接着剤８３ａにより行う。
【００５９】
導電性接着剤８３ａを用いても、接続電極３１ｂの断面積（たとえば、電極幅）を、端
子６２と電気的に接続可能な範囲で面積を小さくすれば、電気的接続部における熱の移動
を抑えることができる。つまり、水晶振動子１０の熱が端子６２を介して基板３０へ逃げ
ること、外部からの熱が端子６２を介して水晶振動子１０に伝わること、を抑制できる。
【００６０】
なお、第４実施例は、第２実施例（図４参照）と同様に、水晶振動子１０側にも、主面
１０ａ側から順に、絶縁性接続材８２、中間部材７５、絶縁性接続材８２の３層構造の断
熱層を介在させる構造としてもよい。
なお、本実施例では、固定端部６２ｂと接続用電極３１ｂとは導電性接着剤８３ａを用
いて電気的接続を行っているが、導電性接着剤の代わりにハンダペーストをディスペンサ
ー等で塗布して加熱・固着してもよい。
【００６１】
（振動デバイス・第５実施例）
続いて、第５実施例について図７を参照して説明する。第５実施例は、第４実施例を基
本構造としながら、中間部材７０に電気的接続用の貫通孔を設けていることを特徴とする
。したがって、第４実施例との相違箇所を中心に、４本の端子６０のうちの端子６２を代
表例として説明する。
図７は、第５実施例に係る端子６２と基板３０との接続構造を示し、（ａ）は部分平面
図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す部分断面図、（ｃ）は第５実施例の変形例を
示す部分断面図である。
【００６２】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、中間部材７２には、その厚み方向に貫く貫通孔７２
ａが設けられている。端子６２の固定端部６２ｂの先端部は、貫通孔７２ａに僅かにかか
る（若干塞ぐ）位置にまで突設されている。基板３０側の絶縁性接続材８２は、貫通孔７
２ａから接続用電極３１ｂが覗けるように貫通する孔部が設けられていて、端子６２側の
絶縁性接続材８２には、固定端部６２ｂとの接続部のみに設けられている。基板３０側で
は、絶縁性接続材８２によって、中間部材７２が固着されており、さらに、絶縁性接続材
８２によって端子６２の固定端部６２ｂが中間部材７２に固着されている。導電性接続材
８３は、貫通孔７２ａ内と固定端部６２ｂとに亘るように塗布され、加熱することで固化
され、端子６２と接続用電極３１ｂとの電気的接続が行われる。
【００６３】
第５実施例の構成では、第４実施例と同様に、基板３０と端子６２との間に中間部材７
２を介在させ、基板３０と端子６２とを導電性接着剤やハンダペーストなどの導電性接続
材８３を用いて電気的に接続させている。第５実施例では、中間部材７２に貫通孔７２ａ
を設けることで、導電性接続材８３が貫通孔７２ａの外側周縁に流れ出すことを防止し、
接続用電極３１ｂと、導電性接続材８３および基板３０との接続面積を規制している。こ
のことによって、端子６０と基板３０との間で、導電性接続材８３を介しての熱の移動を
抑制できる。
【００６４】
第５実施例の変形例
次に、第５実施例の変形例について図７（ｃ）を参照しながら説明する。中間部材７２
には、第５実施例と同様に、その厚み方向に貫く貫通孔７２ａが設けられている。端子６
２の固定端部６２ｂの先端部６２ｄは、貫通孔７２ａ内に曲げ折りされている。絶縁性接
続材８２にも、貫通孔７２ａから接続用電極３１ｂが覗けるように貫通する孔部が設けら
れている。導電性接続材８３は、貫通孔７２ａ内で先端部６２ｄに十分付着するように塗
布され、加熱することで固化され、端子６２と接続用電極３１ｂとの電気的接続が行われ
る。
【００６５】
導電性接続材８３として導電性接着剤を用いる場合には、ディスペンサーなどで貫通孔
７２ａ内に塗布し、ハンダ接続の場合には、ディスペンサーなどでハンダペーストを貫通
孔７２ａ内に塗布し、加熱溶融および冷却固化すれば、導電性接続材８３の塗布範囲を規
制できる。
【００６６】
端子６２に曲げ折りされた先端部６２ｄを形成することで、導電性接続材８３の塗布範
囲を貫通孔７２ａ内にとどめることが可能となり、導電性接続材８３と接続電極３１ｂお
よび端子６２との接続面積を小さくできる。このことによって、端子６０と基板３０との
間において、導電性接続材８３を介しての熱の移動を抑制することができる。
【００６７】
（振動デバイス・第６実施例）
次に、第６実施例について図面を参照しながら説明する。第６実施例は、第４実施例を
基本構造としながら、中間部材７０および端子６０の固定端部に電気的接続用の貫通孔を
設けていることを特徴とする。したがって、第４実施例との相違箇所を中心に、４本の端
子６０のうちの端子６２を代表例として説明する。
図８は、第６実施例に係る端子６２と基板３０との接続構造を示す部分断面図である。
中間部材７２には、その厚み方向に貫く貫通孔７２ａが設けられ、端子６２の固定端部６
２ｂにも、その厚み方向に貫く貫通孔６２ｅが設けられている。貫通孔６２ｅおよび貫通
孔７２ａと共に、基板３０側および端子６２側の絶縁性接続材８２には、これらを貫通す
る孔部が設けられることで、固定端部６２ｂ側から接続用電極３１ｂが覗ける状態になっ
ている。基板３０側では、絶縁性接続材８２によって中間部材７２が固着されており、さ
らに、絶縁性接続材８２によって端子６２の固定端部６２ｂが中間部材７２に固着されて
いる。導電性接続材８３は、貫通孔７２ａ内と固定端部６２ｂの貫通孔６２ｅ内と、その
貫通孔６２ｅの周縁に塗布され、加熱することで固化され、端子６２と接続用電極３１ｂ
との電気的接続が行われる。
【００６８】
このようにすれば、中間部材７２に貫通孔７２ｂを、端子６２に貫通孔６２ｅを設ける
ことで、導電性接続材８３が貫通孔７２ａの外側周囲に流れ出すことを防止できる。さら
に、貫通孔７２ａ内に導電性接続材８３をとどめることで、導電性接続材８３と端子６２
の接触面積を小さくできる。このことによって、端子６０と基板３０との間において、導
電性接続材８３を介しての熱の移動を抑制することができる。
【００６９】
なお、既述した第１実施例から第６実施例では、水晶振動子１０と基板３０とを、端子
６０と熱伝導率の低い中間部材７０を介在させて固定し、水晶振動子１０と基板３０の間
で熱が伝わることを抑制しているが、この技術思想を応用して、構造を簡素化した水晶発
振器１を実現できる。以下に、その他の実施例として説明する。
【００７０】
（振動デバイス・第７実施例）
続いて、第７実施例について図面を参照しながら説明する。第７実施例は、水晶振動子
１０を基板３０に固定する手段として、第１実施例から第６実施例における中間部材７０
に相当する台座７６を用いたことを特徴とする。
図９は、第８実施例に係る水晶発振器１を示す部分断面図である。なお、図９は、図１
のＡ−Ａ切断面と同じ位置に相当する断面図である。図９に示すように、水晶振動子１０
は、台座７６に絶縁性接続材８２によって固着された状態で、基板３０に絶縁性接続材８
２によって固着されている。
【００７１】
台座７６は、平面形状が水晶振動子１０とほぼ同じ四角形の基部７６ａと、基部７６ａ
の４隅に基板３０に向かって突設される４本の柱部７６ｂと、を備えている。台座７６は
、ガラス、ガラスエポキシ樹脂、アルミナ等のセラミックス、またはポリイミド樹脂など
の熱伝導率が金属よりも小さく電気的絶縁性のある材料から形成されている。柱部７６ｂ
の太さは、固定強度が保持可能な範囲で細くすることが好ましい。台座７６は、柱部７６
ａの先端部において、絶縁性接続材８２を介して基板３０の主面３０ａに固着されている
。
【００７２】
水晶振動子１０の主面１０ａの中央部には発熱体２０が固着されており、第１実施例と
同様に、４隅には接続電極１１ａから１１ｄ（図９では、接続用電極１１ａ，１１ｄを図
示している）が設けられている。台座７６の基部７６ａと基板３０の主面３０ａとの距離
は、第１実施例（図２参照）における水晶振動子１０と基板３０との間の隙間に相当する
。基板３０の主面３０ａには、接続用電極３１ａ〜３１ｄが設けられている（図９では、
接続用電極３１ａ，３１ｄを図示している）。そして、接続電極１１ａと接続電極３１ａ
、接続電極１１ｄと接続電極３１ｄとは、金属ワイヤー８１で、電気的に接続されている
。発熱体２０と基板３０との電気的接続構造、蓋部材４０の構造は、第１実施例と同じで
あるため説明を省略する。
【００７３】
このような構造では、水晶振動子１０は、中間部材である台座７６を介して基板３０に
固定され、金属ワイヤー８１によって水晶振動子１０と基板３０との電気的接続がなされ
ている。したがって、水晶振動子１０と基板３０との間において相互に熱が伝わりにくく
している。
【００７４】
以上説明した第１実施例から第８実施例では、振動子として水晶振動子１０を用いた水
晶発振器１を例示して説明したが、本発明は、水晶以外の圧電体を用いた振動子、基材表
面に圧電体を形成した振動子や半導体基板を用いたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical
Systems）共振器などに適合できる。また、振動子以外の、温度変化によって特性が変動
する電子デバイスにも応用可能である。
【００７５】
（電子機器）
既述の各実施例では、振動デバイスとして、水晶発振器１を例示して説明したが、水晶
発振器１に限らず、本発明を他の振動デバイスに適合させることができる。たとえば、振
動子を物理量検出素子として用いた角速度センサー、加速度センサーや、傾斜センサー、
などがある。振動デバイスは、それぞれの検出すべき物理量を、物理量の大小によって内
蔵する振動子の共振周波数が変化することを利用して測定する方式が多い。既述したよう
に、振動子の共振周波数は、温度特性を有することから、発熱体によって振動子を恒温に
維持することで高精度な物理量測定を行う各種の電子機器を提供できる。
【００７６】
たとえば、図１０に、本実施形態の水晶発振器１を搭載した電子機器（高機能携帯端末
１００）の模式図を示す。図１０に示すような高機能携帯端末１００には、例えば、高機
能携帯端末１００の姿勢を検知する角速度センサー（不図示）が内蔵されており、この角
速度センサーの制御機構を動かすためのクロック源として本実施形態の水晶発振器１を用
いることができる。前述のとおり、本実施携帯の水晶発振器１を用いることで、外部から
の衝撃や振動等に強く信頼性が高い電子機器を実現することができる。
本実施例の振動デバイスを搭載した電子機器１００としては、種々の電子機器が考えら
れる。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
）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、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、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、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
シュミレーター、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。
【００７７】
（移動体）
以上説明した振動デバイスは、各種の移動体に搭載することができる。たとえば、図１
１に、本実施形態の水晶発振器１を搭載した移動体（自動車２００）の模式図を示す。た
とえば、図１１に示すような自動車２００には、姿勢を検知する角速度センサー（不図示
）が内蔵されており、この角速度センサーの制御機構を動かすためのクロック源として本
実施形態の水晶発振器１を用いることができる。前述のとおり、本実施携帯の水晶発振器
１を用いることで、外部からの衝撃や振動等に強く信頼性が高い電子機器を実現すること
ができる。
本実施例の水晶発振器１を搭載した移動体２００としては、種々の移動体が考えられる
。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。
記述した水晶発振器１を上記のような移動体に搭載すれば、振動子を低消費電力で所定
の温度に維持できるため、外部の温度変動があっても周波数が変動しない高い信頼性を備
える、高精度な移動体通信機器や伝送用通信機器を実現できる。
【符号の説明】
【００７８】
１…振動デバイスとしての水晶発振器、１０…振動子としての水晶振動子、２０…発熱
体、３０…基板、６０（６１から６４）…端子、７０（７１から７４）…中間部材、８１
…金属ワイヤー、８２…絶縁性接続材、８３…導電性接続材。
【図１】
2014197730.tif 000003
【図２】
2014197730.tif 000004
【図３】
2014197730.tif 000005
【図４】
2014197730.tif 000006
【図５】
2014197730.tif 000007
【図６】
2014197730.tif 000008
【図７】
2014197730.tif 000009
【図８】
2014197730.tif 000010
【図９】
2014197730.tif 000011
【図１０】
2014197730.tif 000012
【図１１】
2014197730.tif 000013