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公開番号2025039834
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2025005280,2021074722
出願日2025-01-15,2021-04-27
発明の名称振動デバイス
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03H 9/10 20060101AFI20250313BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高精度な発振周波数を出力する振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイス1は、第1面11a及び第1面11aの反対側に位置している第2面11bを備えている基板11と、基板11の第1面11a側に設けられているヒーター14と、基板11の第1面11a側に設けられている温度センサー15と、基板11の第1面11a側に配置され、基板11に接合されている第1接合部35を有する振動素子30と、基板11とともに振動素子30を収納するように基板11に接合されているリッド12と、第1面11a及び第2面11bのいずれかに設けられ、温度センサー15の出力に基づいてヒーター14を制御する温度制御回路16Aを備えている回路16と、を有し、第1接合部35は、第1面11aに直交する方向からの平面視において、ヒーター14と重なるように配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１面及び前記第１面の反対側に位置している第２面を備えている基板と、
前記基板の前記第１面側に設けられているヒーターと、
前記基板の前記第１面側に設けられている温度センサーと、
前記基板の前記第１面側に配置され、前記基板に接合されている第１接合部を有する振動素子と、
前記基板とともに前記振動素子を収納するように前記基板に接合されているリッドと、前記第１面及び前記第２面のいずれかに設けられ、前記温度センサーの出力に基づいて前記ヒーターを制御する温度制御回路を備えている回路と、を有し、
前記第１接合部は、前記第１面に直交する方向からの平面視において、前記ヒーターと重なるように配置されている、
振動デバイス。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記振動素子は、振動部と、前記基板に接合されている第２接合部と、を有し、
前記第２接合部は、前記平面視において、前記振動部を挟んで前記第１接合部と反対側に配置され、且つ前記ヒーターと重なるように配置されている、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記温度センサーは、前記平面視において、前記ヒーターによって囲まれている、
請求項１又は請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記回路は、前記第２面に設けられ、
前記基板は、前記第１面と前記第２面とを貫通し、前記ヒーターと前記回路とを電気的に接続している第１貫通電極と、前記第１面と前記第２面とを貫通し、前記温度センサーと前記回路とを電気的に接続している第２貫通電極と、を有する、
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記回路は、発振回路を有し、
前記基板は、前記第１面と前記第２面とを貫通し、前記振動素子と前記回路とを電気的に接続している第３貫通電極を有する、
請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記基板の前記第２面側に設けられ、前記回路を覆う絶縁層を有する、
請求項４又は請求項５に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記リッドは、前記振動素子を収納する側の面に配置された断熱層を有する、
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の振動デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、凹部を有するベース基板と、凹部の底面に固定されているＩＣ基板と、ＩＣ基板の上面に導電性接着剤を介して固定されている水晶片と、凹部の開口を塞ぐようにベース基板に接合されているリッドと、を有する水晶振動子が開示されている。また、ＩＣ基板の上面には、水晶片の温度を検出するための温度センサーと、水晶片を加熱するためのヒーター回路と、が配置されており、水晶振動子のパッケージ内の温度を一定に保つよう制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－３３０６５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、特許文献１に記載の水晶振動子は、水晶片とＩＣ基板とを接続する接続部と、発熱源であるヒーター回路と、が離れているため、ヒーター回路の熱が効率よく水晶片に伝わらず、速やか且つ正確な温度制御が困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
振動デバイスは、第１面及び前記第１面の反対側に位置している第２面を備えている基板と、前記基板の前記第１面側に設けられているヒーターと、前記基板の前記第１面側に設けられている温度センサーと、前記基板の前記第１面側に配置され、前記基板に接合されている第１接合部を有する振動素子と、前記基板とともに前記振動素子を収納するように前記基板に接合されているリッドと、前記第１面及び前記第２面のいずれかに設けられ、前記温度センサーの出力に基づいて前記ヒーターを制御する温度制御回路を備えている回路と、を有し、前記第１接合部は、前記第１面に直交する方向からの平面視において、前記ヒーターと重なるように配置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図１中のＡ－Ａ線断面図。
振動デバイスの概略構造を示す平面図。
第２実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図４中のＢ－Ｂ線断面図。
第３実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図６中のＣ－Ｃ線断面図。
振動デバイスの概略構造を示す平面図。
第４実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図９中のＤ－Ｄ線断面図。
第５実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図１１中のＥ－Ｅ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
１．第１実施形態
先ず、第１実施形態に係る振動デバイス１について、恒温槽型発振器（ＯＣＸＯ）を一例として挙げ、図１、図２、及び図３を参照して説明する。
尚、図１において、振動デバイス１の内部構成を説明する便宜上、リッド１２を取り外した状態を図示している。また、図３において、振動デバイス１の内部構成を説明する便宜上、リッド１２と振動素子３０とを取り外した状態を図示している。また、説明の便宜上、以降の各図には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を図示している。また、Ｘ軸に沿った方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿った方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿った方向を「Ｚ方向」と言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」、矢印と反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ方向プラス側を「上」、Ｚ方向マイナス側を「下」とも言う。
【０００８】
振動デバイス１は、図１及び図２に示すように、ベースとなる基板１１とリッド１２とで構成されるパッケージ１０と、パッケージ１０の内部空間２９に収納されている振動素子３０と、基板１１の第１面１１ａ側に設けられているヒーター１４、温度センサー１５、及び回路１６と、を有する。
【０００９】
振動素子３０は、基板１１の第１面１１ａ側に位置し、振動基板３１と、振動基板３１を振動させる励振電極３２と、発振信号を外部に出力し、振動基板３１の基板１１側の面に配置されている電極端子３４と、励振電極３２からＸ方向マイナス側に延在し、励振電極３２と電極端子３４とを電気的に接続するリード電極３３と、を備えている。また、振動基板３１は、励振電極３２が配置され振動する振動部３６と、振動部３６のＸ方向マイナス側に位置し、基板１１に接合されている第１接合部３５と、を有する。
振動素子３０は、金属バンプや導電性接着剤等の導電性接合部材２５を介して基板１１の第１面１１ａの上に接合されている。尚、振動基板３１としては、ＡＴカット水晶基板、ＳＣカット水晶基板、ＢＴカット水晶基板等が用いられる。
【００１０】
パッケージ１０は、基板１１と、基板１１に接合されているリッド１２と、を有し、基板１１とリッド１２との間に形成されている内部空間２９に振動素子３０を収納している。
基板１１は、単結晶シリコンを含む半導体基板であり、特に、本実施形態ではシリコン基板である。尚、基板１１としては、特に限定されず、シリコン以外の半導体基板、例えば、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、窒化ガリウム、炭化珪素等の半導体基板を用いてもよいし、セラミック基板のような半導体基板以外の基板を用いてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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