(57)【要約】【課題】高い周波数安定性を有する発振器、その発振器を搭載した電子機器および移動体を提供する。【解決手段】発振器１は、発振用回路を含む集積回路１０、振動片１２、回路素子１６、発熱体１４および容器４０を含む発振器であって、容器４０の内部に、集積回路１０、振動片１２および発熱体１４が配置され、容器４０の外部に、回路素子１６が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振用回路を含む集積回路、振動片、回路素子、発熱体および容器を含む発振器であって、
前記容器の内部に、前記集積回路、前記振動片および前記発熱体が配置され、
前記容器の外部に、前記回路素子が配置されていることを特徴とする発振器。
【請求項２】
前記回路素子は、水晶振動子を含むことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
前記回路素子は、インダクタンス素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項４】
前記振動片は、ＳＣカット水晶振動片であり、
前記回路素子は、前記発振用回路から出力される信号において、不要な周波数を抑制するためのものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発振器。
【請求項５】
前記回路素子は、前記容器に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発振器。
【請求項６】
前記回路素子は、平面視で、前記発熱体と重なっていることを特徴とする請求項５に記載の発振器。
【請求項７】
前記集積回路と前記発熱体とは、離間しており、
前記振動片は、前記発熱体上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発振器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発振器を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発振器を備えてい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、発振器、電子機器および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器の小型化、薄型化に伴い、水晶振動子等の振動デバイスを有する発振器はより一層の小型化、薄型化が要求されると共に、省エネ化を図るために消費電力の低減も要求されている。特に、周囲温度の影響を回避し高い周波数安定性を有するために、発熱体を加熱して水晶振動子の周囲温度を一定に保つ構造のＯＣＸＯ（恒温槽付水晶発振器）は、発熱体からの熱が基板全体に均一に伝わらず、水晶振動子の周辺に配置された発振用の部品の温度制御が困難となり、高い周波数安定性が得られないという問題があった。このような問題を解決するため特許文献１において、発熱体と発振回路とが１つの半導体基板上に配置されている集積回路上に水晶振動素子を配置し、その他の回路素子とともにパッケージ内に配置したＯＣＸＯが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１３２８０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、上述のＯＣＸＯのように、振動片又は発振用回路等を調整するために、回路素子をパッケージに内蔵すると、例えば、構成部材として樹脂を用いた回路素子等を用いた場合では、構成部材である樹脂か発生するガスや、回路素子とパッケージとの接続部材である半田や導電性接着剤等から発生するガスにより、振動片の周波数特性を変動させてしまうという虞がある。
また、発熱体と発振用回路とが１つの半導体基板上配置されているため、水晶振動素子の温度を要求する温度まで加熱するためには、水晶振動素子を加熱する温度以上に発熱体の温度を上げる必要があるが、発熱体からの熱は同一半導体基板上に配置されている発振用回路に伝わりやすいため、発振用回路を加熱し過ぎてしまい発振用回路の性能を劣化させてしまうという虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る発振器は、発振用回路を含む集積回路、振動片、回路素子、発熱体および容器を含む発振器であって、前記容器の内部に、前記集積回路、前記振動片および前記発熱体が配置され、前記容器の外部に、前記回路素子が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、集積回路、振動片および発熱体が配置された容器の外部に、振動片又は発振用回路等を調整するための回路素子が配置されているため、発熱体の熱によって、回路素子を構成する樹脂部材や回路素子と容器との接続部材である半田や導電性接着剤等からガスを発生することがなくなり、また、例えガスが発生したとしても振動片が容器に収納されているため、ガスの影響を受けることなく、振動片の安定な周波数特性を維持し、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができるという効果がある。また、発振用回路を含む集積回路と発熱体とが分離しているため、振動片を加熱した際に、集積回路を加熱し過ぎることがない。そのため、振動片を安定して発振することができ、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の発振器において、前記回路素子は、水晶振動子を含むことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、回路素子として水晶振動子を用いると、発振用回路の帰還回路に周波数選択性を持たせて、負性抵抗特性を狭帯域とし、不要なスプリアスの負性抵抗を小さく、あるいは正の抵抗とすることができるので、不要なスプリアスの発振を抑制することができる。そのため、不要な周波数を抑制し、主振動のみで発振させることができ、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができるという効果がある。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の発振器において、前記回路素子は、インダクタンス素子を含むことを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、回路素子としてインダクタンス素子を用いると、容量素子と組み合わせてＬＣ共振回路を構成することができる。このＬＣ共振回路の周波数を主振動の周波数と一致させることにより、発振用回路の帰還回路に周波数選択性を持たせて、負性抵抗特性を狭帯域とし、不要なスプリアスの負性抵抗を小さく、あるいは正の抵抗とすることができるので、不要なスプリアスの発振を抑制することができる。そのため、不要な周波数を制御し、主振動のみで発振させることができ、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができるという効果がある。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の発振器において、前記振動片は、ＳＣカット水晶振動片であり、前記回路素子は、前記発振用回路から出力される信号において、不要な周波数を制御するためのものであることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、振動片をＳＣカット水晶振動片とすることで、周波数安定度に優れた発振器を構成することができる。また、ＳＣカット水晶振動片を発振した際に生じるＣモードと呼ばれる安定な主振動を阻害する要因となるＢモードと呼ばれる副振動モードを、水晶振動子やインダクタンス素子等の回路素子により制御することで、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができるという効果がある。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の発振器において、前記回路素子は、前記容器に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、回路素子を発熱体が配置された容器の外面に配置することで、発熱体の熱を回路素子に伝導することができるため、回路素子の有する特性を一定に保持し、外部の温度変化による影響を低減することができ、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができるという効果がある。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の発振器において、前記回路素子は、平面視で、前記発熱体と重なっていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、回路素子を発熱体が配置された容器の外面で、平面視で発熱体に重なる領域に配置することで、発熱体から回路素子までの距離を短くすることができ、発熱体の熱をより回路素子に伝導することができる。そのため、外部の温度変化による影響をより低減することができ、高い周波数安定性を有する発振器を得ることができるという効果がある。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の発振器において、前記集積回路と前記発熱体とは、離間しており、前記振動片は、前記発熱体上に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、集積回路と発熱体とが、離間して容器の内部に配置されているため、振動片を加熱する発熱体の熱が、直接集積回路へ伝わらない。そのため、加熱し過ぎによる集積回路に含まれている発振用回路の特性劣化を低減することができる。また、振動片が発熱体上に配置されているため、発熱体の熱を損失することなく振動片へ伝えることができ、低消費で振動片の温度制御をより安定化させることができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の発振器を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、高い周波数安定性を有する発振器を備えた電子機器が得られるという効果がある。
【００２２】
［適用例９］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の発振器を備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、高い周波数安定性を有する発振器を備えた移動体が構成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発振器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る発振器を構成する容器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図。
【図３】本発明に係る発振器の構成を示す回路図。
【図４】本発明に係る発振器の変形例を示す概略平面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る発振器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る発振器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る発振器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線断面図。
【図８】本発明の第５実施形態に係る発振器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＦ−Ｆ線断面図。
【図９】本発明に係る発振器を備える電子機器を示す概略図であり、（ａ）はモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図、（ｂ）は携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。
【図１０】本発明に係る発振器を備える電子機器としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図。
【図１１】本発明に係る発振器を備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
［発振器］
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る発振器１の一例として、周波数安定性に優れたＳＣカット水晶振動片を有するＯＣＸＯ（恒温槽付水晶発振器）を挙げ、図１と図２を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る発振器１の構造を示す概略図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る発振器１を構成する容器４０の概略構成図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＢ−Ｂ線の断面図である。なお、図１（ａ）と図２（ａ）において、発振器１と容器４０の内部の構成を説明する便宜上、カバー６４と蓋部材４４を取り外した状態を図示している。また、後述する図も含め、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。更に、説明の便宜上、Ｙ軸方向から視たときの平面視において、＋Ｙ軸方向の面を上面、−Ｙ軸方向の面を下面として説明する。なお、ベース基板６２の上面に形成された配線パターンや電極パッド、容器４０の外面に形成された接続端子および容器４０の内部に形成された配線パターンや電極パットは図示を省略してある。
【００２７】
発振器１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、発振用回路を含む集積回路１０、発熱体１４およびＳＣカット水晶振動片である振動片１２を内部に収納した容器４０と、容器４０の外部でベース基板６２の上面に配置された回路素子１６と、を含み構成されている。また、発振器１のベース基板６２の上面には、リードフレーム６６を介して容器４０がベース基板６２と遊離して配置され、複数の容量や抵抗等の回路部品２０，２２，２４が配置されている。更に、容器４０や回路素子１６は、カバー６４で覆われ、容器６０の内部に収納されている。なお、容器６０の内部は真空等の減圧雰囲気、又は窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性気体雰囲気に気密封止されている。
【００２８】
振動片１２又は集積回路１０に含まれる発振用回路等を調整するための回路素子１６や回路部品２０，２２，２４が発熱体１４を収納した容器４０の外部に配置されている。そのため、発熱体１４の熱によって、回路素子１６を構成する樹脂部材や回路素子１６や回路部品２０，２２，２４と容器４０との接続部材である半田や導電性接着剤等からガスを発生することがなくなり、また、例えガスが発生したとしても振動片１２が容器４０に収納されているため、ガスの影響を受けることなく、振動片１２の安定な周波数特性を維持し、高い周波数安定性を有する発振器１を得ることができる。
【００２９】
容器４０の内部には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、集積回路１０、パワートランジスター、抵抗発熱体等の発熱体１４および発熱体１４の上面に配置された振動片１２が収納されている。なお、容器４０の内部は真空等の減圧雰囲気、又は窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性気体雰囲気に気密封止されている。
容器４０は、パッケージ本体４２と蓋部材４４とで構成されている。パッケージ本体４２は、図２（ｂ）に示すように、第１の基板４６、第２の基板４８、第３の基板５０、第４の基板５２および第５の基板５４を積層して形成されている。第２の基板４８、第３の基板５０、第４の基板５２および第５の基板５４は中央部が除去された環状体であり、第５の基板５４の上面の周縁にシールリングや低融点ガラス等の封止部材５６が形成されている。
【００３０】
第２の基板４８と第３の基板５０とにより、集積回路１０を収容する凹部（キャビティー）が形成され、第４の基板５２と第５の基板５４とにより、発熱体１４と振動片１２を収容する凹部（キャビティー）が形成されている。
【００３１】
第１の基板４６の上面の所定の位置には接合部材３６により集積回路１０が接合され、集積回路１０はボンディングワイヤー３０により第２の基板４８の上面に配置された電極パッド（図示せず）と電気的に接続されている。
第３の基板５０の上面の所定の位置には接合部材３４により発熱体１４が接合され、発熱体１４の上面（能動面１５）に形成された電極パッド２６はボンディングワイヤー３０により第４の基板５２の上面に配置された電極パッド（図示せず）と電気的に接続されている。
従って、集積回路１０と発熱体１４とは容器４０の内部で離間して配置されているため、振動片１２を加熱する発熱体１４の熱が、直接集積回路１０へ伝わり難い。そのため、加熱し過ぎによる集積回路１０に含まれている発振用回路の特性劣化を制御することができる。
【００３２】
水晶振動片で外部応力感度が最も小さいため、周波数安定性に優れているＳＣカット水晶振動片である振動片１２は、発熱体１４の能動面１５に配置されている。また、ＳＣカット水晶振動片（振動片１２）は、能動面１５に形成された電極パッド２６と、振動片１２の下面に形成された電極パッド（図示せず）と、を金属性バンプや導電性接着剤等の接合部材３２を介して発熱体１４に接合されている。なお、振動片１２の上下面に形成された励振電極（図示せず）と、振動片１２の下面に形成された電極パッド（図示せず）とはそれぞれ電気的に接続されている。なお、振動片１２と発熱体１４とは、発熱体１４で発生した熱が振動片１２に伝わるように接続されていれば良いため、例えば、振動片１２と発熱体１４とが非導電性の接合部材で接続され、振動片１２と発熱体１４又はパッケージ本体４２とがボンディングワイヤー等の導電性部材を用いて電気的に接続されていても良い。
従って、振動片１２が発熱体１４上に配置されているため、発熱体１４の熱を損失することなく振動片１２へ伝えることができ、低消費で振動片１２の温度制御をより安定化させることができる。
【００３３】
容器６０のカバー６４およびリードフレーム６６の構成材料には、４２アロイ（鉄ニッケル合金）等の熱伝導率の低い鉄系の合金にニッケルめっきを施したものが好適である。
【００３４】
また、容器６０のベース基板６２は、絶縁性を有するガラスエポキシ樹脂やセラミックス等の材料で構成されている。また、ベース基板６２に設けられた配線は全面に銅箔が施された基板からエッチングする方法やタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属配線材料を基板上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等のめっきを施す方法で形成されている。
【００３５】
更に、上記実施形態では、振動片１２に矩形状のＳＣカット水晶振動片を用いて説明したが、これに限定されず、円形状のＳＣカット水晶振動片や矩形状又は円形状のＡＴカット水晶振動片でも良いし、音叉型水晶振動片、弾性表面波共振片その他の圧電振動子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）共振片でも構わない。なお、ＡＴカット水晶振動片を用いた場合には、Ｂモード抑圧回路が不要となるため、発振器１の小型化が図れる。
【００３６】
［発振回路］
次に、本発明に係る発振器１の発振回路について図３を参照し説明する。
図３は、本発明に係る発振器１の構成を示す回路である。
【００３７】
周波数安定性に優れているＳＣカット水晶振動片は、主振動の厚みすべり振動モード（Ｃモード）以外に、これより周波数が高い振動モードとして厚みねじれ振動モード（Ｂモード）、厚み縦振動モード（Ａモード）が存在する。そのため、Ｃモード以外のＢモード、Ａモードの振動は発振器を構成した際にスプリアス成分（不要振動成分）として種々の不具合を発生する原因となっている。特に、主振動であるＣモードに隣接するＢモードの周波数ｆ２はＣモードの周波数ｆ１の約９〜１０％程度しか離れていないため、また、Ｂモードの共振レベルがＣモードと同等となるものもあるため、発振周波数がｆ１からｆ２に変化する周波数ジャンプを引き起こす原因となっていた。
【００３８】
そのため、図３に示すように、発振器１の発振用回路は、トランジスター７０のコレクターを電源Ｖｃに接続し、更に、ベースにＳＣカット水晶振動片である振動片１２の一端を接続し、ＳＣカット水晶振動片（振動片１２）の他端を可変容量７６を介して接地する。そして、トランジスター７０のベース−接地間に分割容量７２，７４の直列回路を接続すると共に、分割容量７２，７４の直列回路の中点（分割点）とエミッターとの間に水晶振動子である回路素子１６を挿入接続する。抵抗７８，８０はブリーダー抵抗であり、抵抗８２は帰還抵抗（負荷抵抗）であり、Ｖｏは発振器１の出力端子である。なお、水晶振動子（回路素子１６）は、例えばＡＴカット水晶振動片を用いて、その直列共振周波数を主振動（Ｃモード）による発振周波数にほぼ一致するように設定する。
【００３９】
水晶振動子（回路素子１６）を分割容量７２，７４の直列回路の中点とトランジスター７０のエミッター間に挿入することにより、帰還回路に周波数選択性を持たせて、負性抵抗特性を狭帯域としたので、主振動のＣモードの周波数ｆ１では充分に大きな負性抵抗となりＢモードの周波数ｆ２では負性抵抗が小さく、あるいは正の抵抗を呈するので、その結果Ｂモードの周波数では発振できなくなる。そのため、主振動のＣモードのみで発振させることができ、高い周波数安定性を有する発振器１を得ることができる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、回路素子１６に水晶振動子を用いて説明したが、これに限定されず、インダクタンス素子でも構わない。回路素子１６としてインダクタンス素子を用いると、容量素子と組み合わせてＬＣ共振回路を構成することができる。このＬＣ共振回路の周波数を主振動の周波数と一致させることにより、発振用回路の帰還回路に周波数選択性を持たせて、負性抵抗特性を狭帯域とし、不要なスプリアスの負性抵抗を小さく、あるいは正の抵抗とすることができるので、不要なスプリアスの発振を抑制することができる。そのため、不要な周波数を制御し、主振動のみで発振させることができ、高い周波数安定性を有する発振器１を得ることができる。
【００４１】
＜変形例＞
次に、本発明の第１実施形態に係る発振器１の振動片実装における変形例について図４（ａ）〜（ｃ）を参照し説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る発振器１の振動片実装における変形例を示す概略平面図である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）において、容器４０の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材４４（図２（ｂ）参照）を取り外した状態を図示している。
以下、振動片実装における変形例について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００４２】
図４（ａ）に示す変形例は、発熱体１４ａの能動面１５ａに形成された電極パッド２６，２６ａにおいて、振動片１２ａの下面に配置される電極パッド２６ａの面積が電極パッド２６の面積より大きい。よって、振動片１２ａの実装面積を大きくできるため、落下や振動による衝撃を低減し、振動特性等の劣化を防ぐことができる。また、発熱体１４ａとの接合面積が大きいいため、熱の伝達が良くなり、低消費電力で高い周波数安定性を有する発振器１を得ることができる。
【００４３】
図４（ｂ）に示す変形例は、発熱体１４ｂの能動面１５ｂに形成された電極パッド２６，２６ｂにおいて、振動片１２ｂの下面に配置される電極パッド２６ｂの面積が電極パッド２６の面積よりも大きい。また、振動片１２ｂの上面に電極パッド２８が形成されており、発熱体１４ｂの能動面１５ｂに形成された電極パッド２６と、ボンディングワイヤー３０により電気的に接続されている。振動片１２ｂを１点固定とすることができるため、２点固定に比べ、実装歪や熱歪を低減できより安定な振動特性を得ることができる。また、振動片１２ｂの上面に電極パッド２８が形成されていることにより、振動片１２ｂの上面に形成された励振電極（図示せず）を振動片１２ｂの下面に配線する電極パターン形成工程を必要としないため、振動片１２ｂの低コスト化が図れる。
【００４４】
図４（ｃ）に示す変形例は、図４（ｂ）に示す変形例と同様に、発熱体１４ｃの能動面１５ｃに電極パッド２６ｃが１つ形成されている構成なので同等の効果が得られる。また、振動片１２ｃの上面に電極パッド２８ｃが形成されており、第４の基板５２の上面に形成された電極パッド（図示せず）と、ボンディングワイヤー３０により電気的に接続されているので、発振器１の小型化に伴い、電極パッド２８ｃと発熱体１４ｃの能動面１５ｃに形成された電極パッド２６との間隔が狭くなることによるボンディング不良を防ぐことができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る発振器１ａについて図５を参照し説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る発振器１ａの概略構成図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。なお、図５（ａ）において、発振器１ａの内部の構成を説明する便宜上、カバー６４の上部を取り外した状態を図示している。
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態に係る発振器１ａは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る発振器１と比較すると、回路素子１６が容器４０の下面に配置されている点が異なっている。
【００４７】
このような構成により、発熱体１４の熱をパッケージ本体４２を介した伝導により回路素子１６に伝えることができるため、回路素子１６の温度を一定に保持し、外部の温度変化による影響を低減することができ、高い周波数安定性を有する発振器１ａを得ることができる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る発振器１ｂについて図６を参照し説明する。
図６は、本発明の第３実施形態に係る発振器１ｂの概略構成図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。なお、図６（ａ）において、発振器１ｂの内部の構成を説明する便宜上、カバー６４の上部を取り外した状態を図示している。
以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００４９】
第３実施形態に係る発振器１ｂは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る発振器１と比較すると、回路素子１６が容器４０の下面で、平面視で発熱体１４が配置されている領域と重なって配置されている点が異なっている。
【００５０】
このような構成により、パッケージ本体４２における発熱体１４から回路素子１６までの距離を短くすることができ、パッケージ本体４２を介した伝導により発熱体１４の熱をより効率的に回路素子１６に伝えることができる。そのため、外部の温度変化による影響をより低減することができ、高い周波数安定性を有する発振器１ｂを得ることができる。
【００５１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る発振器１ｃについて図７を参照し説明する。
図７は、本発明の第４実施形態に係る発振器１ｃの概略構成図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。なお、図７（ａ）において、発振器１ｃの内部の構成を説明する便宜上、カバー６４の上部を取り外した状態を図示している。
以下、第４実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５２】
第４実施形態に係る発振器１ｃは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る発振器１と比較すると、容器４０を構成するパッケージ本体４２の第３の基板５０（図２（ｂ）参照）の上面にスペーサー３８が配置され、スペーサー３８の上面に振動片１２が接合された発熱体１４が配置されている点が異なっている。
【００５３】
このような構成により、スペーサー３８をガラス等の熱伝導性の低い材料で構成すると発熱体１４の熱が振動片１２だけに伝導し、振動片１２の温度をより安定に保つことができる。また、スペーサー３８を銅（Ｃｕ）等の熱伝導性の高い材料で構成すると発熱体１４の熱を容器４０全体に伝導させることができるため、集積回路１０や回路素子１６を安定した温度に保つことができる。そのため、高い周波数安定性を有する発振器１ｃを得ることができる。
【００５４】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る発振器１ｄについて図８を参照し説明する。
図８は、本発明の第５実施形態に係る発振器１ｄの概略構成図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。なお、図８（ａ）において、発振器１ｄの内部の構成を説明する便宜上、カバー６４の上部を取り外した状態を図示している。
以下、第５実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５５】
第５実施形態に係る発振器１ｄは、図８（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る発振器１と比較すると、容器４０を構成するパッケージ本体４２の第３の基板５０（図２（ｂ）参照）の上面で、発熱体１４が配置されている位置と、平面視で対向する位置にスペーサー３８ｄが配置されている点が異なっている。
【００５６】
このような構成により、振動片１２を発熱体１４の上面に接合する際に、振動片１２の先端部（＋Ｘ軸方向の端部）が傾くのを軽減し、且つ、落下や振動による衝撃を緩和することができるため、耐落下特性や耐衝撃特性に優れた発振器１ｄを得ることができる。
【００５７】
［電子機器］
次いで、本発明の一実施形態に係る発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄを適用した電子機器について、図９（ａ），（ｂ）、図１０に基づき説明する。
図９は、本発明の一実施形態に係る発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄを備える電子機器を示す概略図であり、図９（ａ）はモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューター１１００の構成を示す斜視図、図９（ｂ）は携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【００５８】
図９（ａ）において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、高い周波数安定性を有する発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄが内蔵されている。
【００５９】
図９（ｂ）において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、高い周波数安定性を有する発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄが内蔵されている。
【００６０】
図１０は、本発明の一実施形態に係る発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄを備える電子機器としてのデジタルカメラ１３００の構成を示す斜視図である。なお、図１０には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
デジタルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行なう構成になっており、表示部１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このデジタルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１３３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１３４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１３３０や、パーソナルコンピューター１３４０に出力される構成になっている。このようなデジタルカメラ１３００には、高い周波数安定性を有する発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄが内蔵されている。
【００６１】
上述したように、電子機器として、高い周波数安定性を有する発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄが活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
【００６２】
なお、本発明の一実施形態に係る発振器１は、図９（ａ）のパーソナルコンピューター１１００（モバイル型パーソナルコンピューター）、図９（ｂ）の携帯電話機１２００、図１０のデジタルカメラ１３００の他にも、例えば、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、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、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）、フライトシミュレーター、移動体通信基地局用機器、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、ネットワーク用伝送機器等の電子機器に適用することができる。
【００６３】
［移動体］
次いで、本発明の一実施形態に係る発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄを適用した移動体について、図１１に基づき説明する。
図１１は、本発明の一実施形態に係る発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄを備える移動体としての自動車１４００の構成を示す斜視図である。
自動車１４００には本発明に係る発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄを含んで構成されたジャイロセンサーが搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１４００には、タイヤ１４０１を制御する該ジャイロセンサーを内蔵した電子制御ユニット１４０２が搭載されている。また、他の例としては、発振器１は、キーレスエントリー、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、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【００６４】
上述したように、移動体として、高い周波数安定性を有する発振器１、発振器１ａ、発振器１ｂ、発振器１ｃ、又は発振器１ｄが活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
【００６５】
以上、本発明の発振器１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても良い。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１…発振器、１０…集積回路、１２…振動片，１４…発熱体、１５…能動面、２０，２２，２４…回路部品、２６，２８…電極パッド、３０…ボンディングワイヤー、３２，３４，３６…接合部材、３８…スペーサー、４０…容器、４２…パッケージ本体、４４…蓋部材、４６…第１の基板、４８…第２の基板、５０…第３の基板、５２…第４の基板、５４…第５の基板、５６…封止部材、６０…容器、６２…ベース基板、６４…ケース、６６…リードフレーム、７０…トランジスター、７２，７４…分割容量、７６…可変容量、７８，８０，８２…抵抗、１０００…表示部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…デジタルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１３３０…テレビモニター、１３４０…パーソナルコンピューター、１４００…自動車、１４０１…タイヤ、１４０２…電子制御ユニット。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月10日(2018.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の絶縁性基板を有する容器と、
前記容器の内部に配置された、発振用回路を含む集積回路と、
前記容器の内部に配置された振動片と、
前記容器の内部に配置された発熱体と、
前記容器の外部に配置された回路素子と、を備え、
前記複数の絶縁性基板は、第１の絶縁性基板および第２の絶縁性基板を含み、
前記発熱体は前記第１の絶縁性基板に搭載されており、
前記振動片は前記発熱体に搭載されており、
前記集積回路は前記第２の絶縁性基板に搭載されていることを特徴とする発振器。
【請求項２】
気密封止された容器と、
前記容器の内部に配置された、発振用回路を含む集積回路と、
前記容器の内部に配置された振動片と、
前記容器の内部に配置された発熱体と、
前記容器の外部に配置された回路素子と、を含み、
前記集積回路、前記発熱体及び前記振動片は、共通の雰囲気を有する一つの空間内に配置されている（但し、前記集積回路、前記発熱体及び前記振動片以外の部品が前記空間内に配置されているものを除く）ことを特徴とする発振器。
【請求項３】
前記振動片は、励振電極及び電極パッドを含むとともに、前記電極パッドを介して前記発熱体に接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発振器。
【請求項４】
前記回路素子はインダクタンス素子を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発振器。
【請求項５】
前記振動片は、ＳＣカット水晶振動片であり、
前記回路素子は、前記発振用回路から出力される信号における不要な周波数を抑制することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発振器。
【請求項６】
前記回路素子は、前記容器の外表面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発振器。
【請求項７】
前記回路素子は、平面視で、前記発熱体と重なっていることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発振器を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発振器を備えていることを特徴とする移動体。