恒温槽型压电振荡器的制作方法

1.本发明涉及恒温槽型压电振荡器。


背景技术：

2.晶体谐振器等压电振子基于固有的频率温度特性，振动频率会相应于温度而发生变化。于是，现有技术中有一种恒温槽型压电振荡器(oven-controlled xtal(crystal)oscillator，以下也称为“ocxo”)为了使压电振子的周围保持恒温，而将压电振子封入恒温槽内(例如，参照专利文献1)。
3.如上所述的ocxo中，需要对发热体的温度及压电振子的压电振动这两者都进行高精度的控制。现有技术中，通过单独的ic(例如ocxo－ic)来对发热体的温度及压电振子的压电振动这两者进行控制。为此，需要安装这种高价的ic，从而会导致ocxo的制造成本增加。
4.【专利文献1】：日本特许第6376681号公报


技术实现要素：

5.鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种既能分别对发热体的温度及压电振子的压电振动进行高精度的控制又能降低成本的恒温槽型压电振荡器。
6.作为解决上述技术问题的技术方案，本发明提供一种恒温槽型压电振荡器，该恒温槽型压电振荡器具备核心部，该核心部具有压电振子、振荡器ic、及发热体，其特征在于：所述核心部通过核心基板被支撑在封装体中，并以密封状态被封入所述封装体的内部。在此，发热体可以是加热器ic或/及薄膜加热器。换言之，核心部中可以设置加热器ic及薄膜加热器，或者，核心部中可以只设置加热器ic或只设置薄膜加热器。在核心部中只设置加热器ic的情况下，较佳为，作为加热器ic，采用发热体(热源)、发热体的温控用控制电路(电流控制用电路)、及检测发热体温度的温度传感器被构成为一体的结构。另一方面，在核心部中只设置薄膜加热器的情况下，较佳为，薄膜加热器的温度调节用ic被设置为独立于核心部。
7.基于上述结构，通过将核心部密封在封装体内，即使外部的温度发生变化，也能够尽可能地抑制核心部的压电振子的温度变化。由此，ocxo进行的温度调节只要在较小的温度范围内进行即可，因而可简化温度调节所需的元件，从而能够降低成本。此外，通过将主要对发热体的温度进行控制的ic(例如加热器ic)与主要对压电振子的压电振动进行控制的振荡器ic并用，能够分别高精度地进行发热体的温度控制及压电振子的压电振动的控制，与使用能够对发热体的温度及压电振子的压电振动这两者进行控制的ic(例如ocxo－ic)的情况相比，能够大幅度地降低成本。
8.上述结构中，较佳为，在所述封装体上形成有上方开口的凹部，所述核心部被所述核心基板支撑为在所述封装体的内部悬空的状态。
9.基于上述结构，由于核心部被核心基板支撑在封装体中，所以能够实现ocxo的低
矮化。由此，能够减小ocxo的热容量，从而能够利用ocxo进行高精度的温度调节。
10.上述结构中，较佳为，在所述封装体的内部形成有对置的一对台阶部，所述核心基板被配置为架设于所述一对台阶部之间，且所述核心部被容置于所述一对台阶部之间的空间内。
11.基于上述结构，利用封装体的台阶部，能够容易地将核心基板固定在封装体中。此外，由于核心部被容置于封装体内部的一对台阶部之间的空间内，所以能够进一步实现ocxo的低矮化。由此，能够减小ocxo的热容量，从而能够利用ocxo进行高精度的温度调节。
12.上述结构中，较佳为，所述核心基板通过聚酰亚胺类的导电性粘合剂固定于所述台阶部。
13.另外，封装体会因密封、老化、经时劣化等而受到热损伤、经时损伤。因此，在将耐热性低的树脂类粘合剂用作导电性粘合剂的情况下，封装体内会因分解、软化等产生气体，从而有可能妨碍ocxo进行高精度的温度调节。对此，上述结构中使用导热率低、耐热性高的聚酰亚胺类粘合剂作为导电性粘合剂来防止发生上述不良情况。
14.上述结构中，较佳为，所述压电振子具备第一密封构件、第二密封构件、及压电振动板，所述第一密封构件及所述第二密封构件由玻璃或石英晶体构成，所述压电振动板具有由石英晶体构成且在两个主面上形成有激励电极的振动部，所述第一密封构件与所述第二密封构件隔着所述压电振动板层叠并接合，配置于内部的所述压电振动板的所述振动部被气密密封。
15.基于上述结构，作为压电振子，使用如上所述的可实现低矮化的三明治结构，因而能够实现核心部的低矮化及小型化。由此，能够减小核心部的热容量，从而能够利用ocxo进行高精度的温度调节。
16.发明效果：
17.基于本发明，通过将核心部密封在封装体内，即使外部的温度发生变化，也能尽可能地抑制核心部的压电振子的温度变化。由此，ocxo进行的温度调节只需在较小的温度范围内进行即可，因而可简化温度调节所需的元件，从而能够降低成本。此外，通过将主要对发热体的温度进行控制的ic与主要对压电振子的压电振动进行控制的振荡器ic并用，能够分别对发热体的温度及压电振子的压电振动进行高精度的控制，与使用能够对发热体的温度及压电振子的压电振动这两者进行控制的ic(例如ocxo－ic)的情况相比，能够大幅度地降低成本。
附图说明
18.图1是表示本实施方式所涉及的ocxo的概要结构的截面图。
19.图2是表示图1的ocxo的核心部的概要结构的截面图。
20.图3是表示图2的核心部的俯视图。
21.图4是示意性地表示图2的核心部的晶体振荡器的各构成部分的概要结构图。
22.图5是图4的晶体振荡器的第一密封构件的第一主面侧的概要俯视图。
23.图6是图4的晶体振荡器的第一密封构件的第二主面侧的概要俯视图。
24.图7是图4的晶体振荡器的晶体振动片的第一主面侧的概要俯视图。
25.图8是图4的晶体振荡器的晶体振动片的第二主面侧的概要俯视图。
26.图9是图4的晶体振荡器的第二密封构件的第一主面侧的概要俯视图。
27.图10是图4的晶体振荡器的第二密封构件的第二主面侧的概要俯视图。
28.图11是表示变形例所涉及的ocxo的概要结构的截面图。
29.图12是表示图11的ocxo的核心部及核心基板的概要结构的截面图。
30.图13是表示图12的核心部及核心基板的俯视图。
31.＜附图标记说明＞
[0032]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
恒温槽型压电振荡器
[0033]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
封装体
[0034]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
中介构件(interposer)(核心基板)
[0035]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
核心部
[0036]
50
ꢀꢀꢀꢀ
晶体谐振器(压电振子)
[0037]
51
ꢀꢀꢀꢀ
振荡器ic
[0038]
52
ꢀꢀꢀꢀ
加热器ic
[0039]
100
ꢀꢀꢀ
晶体振荡器
具体实施方式
[0040]
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0041]
如图1所示，本实施方式所涉及的ocxo1被构成为，在陶瓷等制的近似长方体的封装体(壳体)2的内部配置有核心部5，并由盖3气密密封。封装体2上形成有上方开口的凹部2a，核心部5以气密状态被封入凹部2a的内部。周壁部2b包围着凹部2a，盖3通过密封材料8固定于周壁部2b的顶面，封装体2的内部为密封状态。作为密封材料8，较佳为使用例如au－sn合金、焊锡等金属类密封材料，但也可以使用低熔点玻璃等密封材料。较佳为，封装体2的内部空间为真空、或低压的氮气或氩气等导热率低的氛围。
[0042]
在封装体2的周壁部2b的内壁面上形成有台阶部2c，该台阶部2c的延伸方向与连接端子(图示省略)的排列方向一致，核心部5通过板状的中介构件(核心基板)4与形成在台阶部2c上的连接端子连接。具体而言，形成在台阶部2c的台阶面上的连接端子通过导电性粘合剂7与形成在中介构件4的顶面(图1中为下侧的面)4a上的连接端子连接。此外，形成在核心部5的底面(图1中为上侧的面)5a上的外部端子(图示省略)通过导电性粘合剂6与形成在中介构件4的顶面4a上的连接端子连接。核心部5的底面5a的外部端子形成在核心部5的底面5a中未形成有后述的金属布线54a的区域。导电性粘合剂6、导电性粘合剂7例如使用聚酰亚胺类粘合剂、环氧类粘合剂等。
[0043]
中介构件4被配置为，架设于在封装体2中对置的台阶部2c与台阶部2c之间，核心部5被容置于台阶部2c与台阶部2c之间的空间内。在核心部5的顶面(图1中为下侧的面)5b与封装体2的凹部2a的底面2d之间设有间隙。这样，核心部5以从图2所示的状态上下翻转后的状态被固定在中介构件4上，并且，该核心部5以悬空的状态被中介构件4支撑在封装体2的内部。
[0044]
下面，参照图2、图3对核心部5进行说明。图2中示出核心部5的底面5a配置于下侧、核心部5的顶面5b配置于上侧的状态(相对于图1上下翻转的状态)。
[0045]
核心部5是通过将晶体谐振器50、振荡器ic51、加热器ic52、贴片电容(旁路电容
器)53a～53c等在ocxo1中使用的各种电子部件进行封装，并用密封树脂57将这些元件密封在晶体基板54上而构成的。特别是，核心部5被构成为，通过对温度特性大的晶体谐振器50、振荡器ic51、加热器ic52等进行温度调节，而使ocxo1的振荡频率稳定。并且，最好用密封树脂57对核心部5的各种电子元件进行密封，但也可以根据密封氛围而不用密封树脂进行密封。例如，在密封氛围是惰性气体的情况下，也可以不用密封树脂进行密封，而通过安装罩盖来将ocxo1中使用的各种电子元件覆盖，以此来缓和热对流的影响。
[0046]
晶体振荡器100由晶体谐振器50及振荡器ic51构成。振荡器ic51通过多个金属突起51a安装在晶体谐振器50上。通过用振荡器ic51对晶体谐振器50的压电振动进行控制，而对ocxo1的振荡频率进行控制。加热器ic52是进行核心部5的温度调节的ic，对流向核心部5中使用的薄膜加热器(加热器基板)56a、薄膜加热器56b的电流进行控制。加热器ic52通过多个金属突起52a安装在晶体基板54上。
[0047]
核心部5具有上下对置的晶体基板54和晶体基板55，晶体基板54、晶体基板55上分别形成有金属布线54a、金属布线55a，金属布线54a、金属布线55a分别被用作薄膜加热器56a、薄膜加热器56b。薄膜加热器56a、薄膜加热器56b是通过在作为基材的晶体基板54、晶体基板55的表面蒸镀作为电阻膜的金属布线54a、金属布线55a而构成的。晶体基板54、晶体基板55中形成有金属布线54a、金属布线55a的区域作为温度调节用的薄膜加热器(加热器基板)56a、薄膜加热器(加热器基板)56b而发挥作用。
[0048]
在此，图3中省略了上侧的晶体基板55及金属布线55a的图示，并用虚线框示出上下的薄膜加热器56a、薄膜加热器56b的发热区域。此外，图2中，将使用了晶体片54b和晶体片54c的层叠基板用作晶体基板54，主要与加热器ic52电连接的内部布线54d插在晶体基板54的晶体片54b与晶体片54c之间。内部布线54d与形成在晶体基板54的底面侧的外部端子(图示省略)电连接，并且，通过上述中介构件4、封装体2等与外部电连接。但是，本发明不局限于此，晶体基板54也可以是使用一枚晶体片的单层基板。此外，上下的薄膜加热器56a、薄膜加热器56b的形状及发热区域有若干不同，但也可以使上下的薄膜加热器56a、薄膜加热器56b为同一形状，以获得相同的发热区域。
[0049]
核心部5是通过在上下两枚的晶体基板(晶体基板54和晶体基板55)之间配置温度特性大的晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52而构成的。具体而言，核心部5被构成为，晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52被夹在温度调节用的上下两枚薄膜加热器(加热器基板)(即，薄膜加热器56a和薄膜加热器56b)之间。换言之，在下侧的晶体基板54上形成的薄膜加热器56a与在上侧的晶体基板55上形成的薄膜加热器56b之间配置有晶体谐振器50、振荡器ic51及加热器ic52。下侧的薄膜加热器56a被配置为覆盖着晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52的下方；上侧的薄膜加热器56b被配置为覆盖着晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52的上方。在此，“覆盖”的意思是俯视时晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52的大部分(或全部)与晶体基板54、晶体基板55重叠，不包括只有一部分(例如，百分之几到百分之二、三十的部分)与晶体基板54、晶体基板55重叠的情况。
[0050]
此外，贴片电容53a～53c中，两个贴片电容(贴片电容53b和贴片电容53c)夹在上下两枚薄膜加热器(加热器基板)(薄膜加热器56a和薄膜加热器56b)之间。尺寸较小的两个贴片电容(贴片电容53b和贴片电容53c)安装在下侧的晶体基板54上，上侧的晶体基板55被设置为与贴片电容53b、贴片电容53c的顶面接触。另一方面，尺寸最大的贴片电容53a安装
在下侧的晶体基板54上，但未被上侧的晶体基板55覆盖。
[0051]
对晶体谐振器50的种类没有特别的限定，较佳为使用易于使装置薄型化的三明治结构的装置。三明治结构的装置包括第一密封构件、第二密封构件、及压电振动板，其中，第一密封构件、第二密封构件由玻璃或石英晶体构成，压电振动板具有例如由石英晶体构成且在两个主面上形成有激励电极的振动部，第一密封构件与第二密封构件隔着压电振动板层叠并接合，配置于内部的压电振动板的振动部被气密密封。
[0052]
下面，参照图4～图10对具有上述三明治结构的晶体谐振器50的晶体振荡器100进行说明。
[0053]
如图4所示，晶体振荡器100被构成为，具备晶体振动片(压电振动板)10、第一密封构件20、第二密封构件30、及振荡器ic51。该晶体振荡器100中，晶体振动片10与第一密封构件20接合，晶体振动片10与第二密封构件30接合，从而构成近似长方体的三明治结构的封装体。换言之，晶体振荡器100中，第一密封构件20及第二密封构件30分别与晶体振动片10的两个主面接合而形成封装体的内部空间(空室)，振动部11(参照图7、图8)被气密密封于该内部空间内。
[0054]
晶体振荡器100例如是尺寸为1.0
×
0.8mm的封装体，实现了小型化和低矮化。此外，为实现小型化，封装体中未形成雉堞墙，而是通过贯穿孔实现电极的导通。安装在第一密封构件20上的振荡器ic51是与晶体振动片10一起构成振荡电路的单芯片集成电路元件。并且，晶体振荡器100例如通过焊锡等安装在上述晶体基板54上。
[0055]
如图7、图8所示，晶体振动片10是由石英晶体构成的压电基板，其两个主面(第一主面101、第二主面102)被构成为平坦平滑面(镜面加工)。晶体振动片10使用的是进行厚度剪切振动的at切石英晶体片。图7、图8所示的晶体振动片10中，晶体振动片10的两个主面101、102为xz
′
平面。该xz
′
平面中，将与晶体振动片10的短边方向平行的方向作为x轴方向，将与晶体振动片10的长边方向平行的方向作为z
′
轴方向。
[0056]
在晶体振动片10的两个主面101、102上形成有一对激励电极(第一激励电极111、第二激励电极112)。晶体振动片10具备：被构成为近似矩形的振动部11、包围着该振动部11的外周的外框部12、以及通过将振动部11与外框部12连接而保持着振动部11的保持部13。换言之，晶体振动片10是将振动部11、外框部12、及保持部13设置为一体的结构。保持部13仅从位于振动部11的 x方向及－z
′
方向的一个角落部朝着－z
′
方向延伸至(突出到)外框部12。贯穿部(狭缝)11a形成于振动部11与外框部12之间，振动部11与外框部12仅通过一个保持部13连接。
[0057]
第一激励电极111设置于振动部11的第一主面101侧，第二激励电极112设置于振动部11的第二主面102侧。第一激励电极111、第二激励电极11上连接有用于将这些激励电极与外部电极端子连接的引出布线(第一引出布线113、第二引出布线114)。第一引出布线113从第一激励电极111引出，并经由保持部13与形成于外框部12的连接用接合图案14相连。第二引出布线114从第二激励电极112引出，并经由保持部13与形成于外框部12的连接用接合图案15相连。
[0058]
在晶体振动片10的两个主面(第一主面101、第二主面102)上，分别设置有用于将晶体振动片10与第一密封构件20及第二密封构件30接合的振动侧密封部。作为第一主面101的振动侧密封部，形成有振动侧第一接合图案121；作为第二主面102的振动侧密封部，
形成有振动侧第二接合图案122。振动侧第一接合图案121及振动侧第二接合图案122设置于外框部12，俯视为环形。
[0059]
此外，如图7、图8所示，在晶体振动片10上形成有贯穿第一主面101与第二主面102之间的五个贯穿孔。具体而言，四个第一贯穿孔161分别设置于外框部12的四个角落(拐角部)的区域。第二贯穿孔162设置于外框部12上位于振动部11的z
′
轴方向的一侧(图7、图8中为－z
′
方向侧)。在第一贯穿孔161的周围分别形成有连接用接合图案123。此外，在第二贯穿孔162的周围，于第一主面101侧形成有连接用接合图案124，于第二主面102侧形成有连接用接合图案15。
[0060]
在第一贯穿孔161及第二贯穿孔162中，沿着贯穿孔各自的内壁面形成有贯穿电极，该贯穿电极用于实现形成于第一主面101及第二主面102的电极的导通。此外，第一贯穿孔161及第二贯穿孔162各自的中间部分成为将第一主面101与第二主面102之间贯穿的中空状态的贯穿部分。
[0061]
其次，如图5、图6所示，第一密封构件20是由一枚at切石英晶体片构成的长方体基板，该第一密封构件20的第二主面202(与晶体振动片10接合的面)被构成为平坦平滑面(镜面加工)。此外，第一密封构件20虽然不具有振动部，但通过与晶体振动片10一样使用at切石英晶体片，能够使晶体振动片10与第一密封构件20的热膨胀率相同，从而能够抑制晶体振荡器100中的热变形。此外，第一密封构件20中的x轴、y轴、及z
′
轴的朝向也与晶体振动片10的相同。
[0062]
如图5所示，在第一密封构件20的第一主面201上形成有六个电极图案22，该六个电极图案22包含安装作为振荡电路元件的振荡器ic51的安装垫。振荡器ic51使用金属突起(例如au突起等)51a(参照图4)，通过倒装式接合法(flip chip bonding，fcb)与电极图案22接合。
[0063]
如图5、图6所示，在第一密封构件20上形成有六个贯穿孔，该六个贯穿孔分别与六个电极图案22连接，并将第一主面201与第二主面202之间贯穿。具体而言，四个第三贯穿孔211设置于第一密封构件20的四个角落(拐角部)的区域。第四贯穿孔212、第五贯穿孔213分别设置于图5、图6的 z
′
方向及－z
′
方向。
[0064]
在第三贯穿孔211、第四贯穿孔212、及第五贯穿孔213中，沿着贯穿孔各自的内壁面形成有贯穿电极，该贯穿电极用于实现形成于第一主面201和第二主面202的电极的导通。此外，第三贯穿孔211、第四贯穿孔212、及第五贯穿孔213各自的中间部分成为将第一主面201与第二主面202之间贯穿的中空状态的贯穿部分。
[0065]
在第一密封构件20的第二主面202上形成有密封侧第一接合图案24，该密封侧第一接合图案24用作与晶体振动片10接合的密封侧第一密封部。俯视时密封侧第一接合图案24为环形。
[0066]
此外，第一密封构件20的第二主面202上，在第三贯穿孔211的周围分别形成有连接用接合图案25。在第四贯穿孔212的周围形成有连接用接合图案261，在第五贯穿孔213的周围形成有连接用接合图案262。并且，在相对于连接用接合图案261位于第一密封构件20的长轴方向的相反侧(－z
′
方向侧)之处，形成有连接用接合图案263，连接用接合图案261与连接用接合图案263通过布线图案27连接。
[0067]
其次，如图9、图10所示，第二密封构件30是由一枚at切石英晶体片构成的长方体
基板，该第二密封构件30的第一主面301(与晶体振动片10接合的面)被构成为平坦平滑面(镜面加工)。并且，在第二密封构件30中，较佳为，也与晶体振动片10一样使用at切石英晶体片，也使x轴、y轴、及z
′
轴的朝向与晶体振动片10相同。
[0068]
在该第二密封构件30的第一主面301上形成有密封侧第二接合图案31，该密封侧第二接合图案31用作与晶体振动片10接合的密封侧第二密封部。俯视时密封侧第二接合图案31为环形。
[0069]
在第二密封构件30的第二主面302上设置有四个外部电极端子32，该四个外部电极端子32例如通过焊锡等与上述晶体基板54电连接。外部电极端子32分别位于第二密封构件30的第二主面302的四个角落(拐角部)。外部电极端子32与形成于晶体基板54的底面侧的外部端子(图示省略)电连接，并经由上述中介构件4、封装体2等与外部电连接。
[0070]
如图9、图10所示，在第二密封构件30上形成有将第一主面301与第二主面302之间贯穿的四个贯穿孔。具体而言，四个第六贯穿孔33设置于第二密封构件30的四个角落(拐角部)的区域。第六贯穿孔33中，沿着各第六贯穿孔33的内壁面形成有贯穿电极，该贯穿电极用于实现形成于第一主面301和第二主面302的电极的导通。如此，通过形成在第六贯穿孔33的内壁面上的贯穿电极，形成于第一主面301的电极与形成于第二主面302的外部电极端子32之间导通。此外，第六贯穿孔33各自的中间部分成为将第一主面301与第二主面302之间贯穿的中空状态的贯穿部分。此外，第二密封构件30的第一主面301上，在第六贯穿孔33的周围分别形成有连接用接合图案34。
[0071]
包含上述晶体振动片10、第一密封构件20、及第二密封构件30的晶体振荡器100中，晶体振动片10与第一密封构件20在使振动侧第一接合图案121和密封侧第一接合图案24相重合的状态下扩散接合，晶体振动片10与第二密封构件30在使振动侧第二接合图案122和密封侧第二接合图案31相重合的状态下扩散接合，从而制成图4所示的三明治结构的封装体。由此，封装体的内部空间，即，振动部11的收纳空间被气密密封。
[0072]
此时，上述连接用接合图案也在彼此重合的状态下扩散接合。然后，通过连接用接合图案彼此的接合，晶体振荡器100实现了第一激励电极111、第二激励电极112、振荡器ic51、及外部电极端子32的电导通。
[0073]
具体而言，第一激励电极111依次经由第一引出布线113、布线图案27、第四贯穿孔212、及电极图案22，而与振荡器ic51连接。第二激励电极112依次经由第二引出布线114、第二贯穿孔162、第五贯穿孔213、及电极图案22，而与振荡器ic51连接。此外，振荡器ic51依次经由电极图案22、第三贯穿孔211、第一贯穿孔161、及第六贯穿孔33，而与外部电极端子32连接。
[0074]
晶体振荡器100中，较佳为，各种接合图案由多个层在晶体片上层叠而成，并且从其最下层侧开始蒸镀形成ti(钛)层及au(金)层。此外，较佳为，也使形成在晶体振荡器100上的其它布线或电极与接合图案结构相同，从而能够同时进行接合图案、布线、及电极的图案形成。
[0075]
如上所述那样构成的晶体振荡器100中，对晶体振动片10的振动部11进行气密密封的密封部(密封路径)(密封部115、密封部116)俯视为环形。密封路径115通过上述振动侧第一接合图案121和密封侧第一接合图案24的扩散接合而形成，密封路径115的外缘形状及内沿缘形状被构成为近似八角形。同样地，密封路径116通过上述振动侧第二接合图案122
和密封侧第二接合图案31的扩散接合而形成，密封路径116的外缘形状及内缘形状被构成为近似八角形。
[0076]
如上所述，本实施方式中，核心部5被构成为，由中介构件4支撑在封装体2中，并以密封状态被封入封装体2的内部。然后，通过加热器ic52控制向薄膜加热器56a、薄膜加热器56b供给的电流，从而能够对夹在上下的薄膜加热器(薄膜加热器56a、薄膜加热器56b)之间的空间(调温空间)进行温度调节。
[0077]
基于本实施方式，在夹在上下的薄膜加热器(薄膜加热器56a、薄膜加热器56b)之间的调温空间中，能够对晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52进行高精度的(恒温)温度调节。此外，通过将核心部5封入封装体2内，即使外部的温度发生变化，也能够尽可能地抑制核心部5的晶体谐振器50的温度变化。由此，基于ocxo1的温度调节只需在较小的温度范围内进行即可，能够简化温度调节所需的元件，从而能够降低成本。此外，通过将主要对薄膜加热器56a、薄膜加热器56b的温度进行控制的加热器ic52与主要对晶体谐振器50的压电振动进行控制的振荡器ic51并用，能够分别对薄膜加热器56a和薄膜加热器56b的温度、及晶体谐振器50的压电振动进行高精度的控制，与使用能够对薄膜加热器56a和薄膜加热器56b的温度及晶体谐振器50的压电振动这两者进行控制的ic(例如ocxo－ic)的情况相比，能够大幅度地降低成本。
[0078]
本实施方式中，在封装体2上形成有上方开口的凹部2a，并且，核心部5以悬空状态被中介构件4支撑在封装体2的内部。这样，通过用中介构件4将核心部5支撑在封装体2中，能够实现ocxo1的低矮化。由此，能够减小ocxo1的热容量，从而ocxo1能够进行高精度的温度调节。
[0079]
更具体而言，在封装体2的内部形成有对置的一对台阶部2c，中介构件4被配置为架设于一对台阶部2c之间，核心部5被容置在一对台阶部2c之间的空间内。由此，利用封装体2的台阶部2c，能够容易地将中介构件4固定在封装体2中。此外，通过将核心部5容置在封装体2内部的一对台阶部2c之间的空间内，能够进一步实现ocxo1的低矮化。由此，能够减小ocxo1的热容量，从而ocxo1能够进行高精度的温度调节。
[0080]
然而，封装体2会因密封、老化、经时劣化等而受到热损伤、经时损伤。因此，在用耐热性低的树脂类粘合剂作为导电性粘合剂6、导电性粘合剂7的情况下，封装体2内会因分解、软化等而产生气体，从而有可能妨碍ocxo1进行高精度的温度调节。于是，本实施方式中，通过用导热率低且耐热性高的聚酰亚胺类粘合剂、环氧类粘合剂作为导电性粘合剂6、导电性粘合剂7，来防止出现上述问题。
[0081]
并且，本实施方式中，作为压电振子，采用了如上所述那样振动部11被气密密封在内部而能实现低矮化的三明治结构的晶体谐振器50，因此，能够更进一步实现核心部5的低矮化及小型化。由此，能够减小核心部5的热容量，从而ocxo1能够进行高精度的温度调节。晶体谐振器50的厚度例如为0.12mm，与现有技术中的晶体谐振器相比，变得非常薄。由此，与现有技术中的ocxo相比，能够使核心部5的热容量变得非常小，从而能够减少具备上述核心部5的ocxo1的发热器发热量，有利于实现低能耗。而且，能够提高核心部5的温度追随性，从而能够提高ocxo1的稳定性。此外，如上所述，三明治结构的晶体谐振器50中，不使用粘合剂地将振动部11气密密封，从而能够抑制由粘合剂产生的释放气体(outgas)引起的热对流的不良影响。换言之，在使用粘合剂的情况下，在将振动部11气密密封的空间内，因粘合剂
产生的释放气体循环而产生热对流，从而有可能妨碍振动部11进行高精度的温度控制。然而，三枚重叠结构的晶体谐振器50中，不会产生上述释放气体，因而振动部11能够进行高精度的温度控制。
[0082]
此外，三明治结构的晶体谐振器50中，通过上述密封路径115、密封路径116、及连接用接合图案彼此的接合而形成的接合构件由薄膜金属层构成，因此，晶体谐振器50的上下方向(层叠方向)的热传导良好，能够使晶体谐振器50的温度迅速变为均衡。在密封路径115、密封路径116等的情况下，薄膜金属层的厚度为1.00μm以下(具体而言，本实施方式的au－au接合中为0.15μm～1.00μm)，与现有技术中采用sn的金属膏状密封材料(例如，5μm～20μm)相比，变得非常薄。由此，能够提高晶体谐振器50的上下方向(层叠方向)的热传导性。此外，由于晶体振动片10与第一密封构件20在多个接合区域中接合，并且晶体振动片10与第二密封构件30在多个接合区域中接合，因此晶体谐振器50在上下方向(层叠方向)上的热传导变得更好。
[0083]
本实施方式中，在晶体振动片10的振动部11与外框部12之间形成有贯穿部11a，振动部11与外框部12仅通过一个保持部13连接。保持部13仅从位于振动部11的 x方向及－z
′
方向的一个角落部朝着－z
′
方向延伸至外框部12。这样，由于保持部13设置于振动部11的外周端部中的压电振动的变位较小的角落部，因此与将保持部13设置于角落部以外的部分(边的中间部分)的情况相比，能够防止压电振动经由保持部13泄漏到外框部12，从而能够更高效地使振动部11进行压电振动。此外，与设置两个以上的保持部13的情况相比，能够降低作用于振动部11的应力，并能降低这样的应力所导致的压电振动的频率移动，从而能够提高压电振动的稳定性。
[0084]
本发明在不脱离其精神、主旨或主要特征的情况下可以进行其它各种变形。因此，上述实施方式仅是对各方面的示例，不成为限定性解释的依据。本发明的技术范围根据权利要求书的记载来界定，不受说明书内容的限制。并且，属于与权利要求书等同范围内的所有变形和变更均在本发明的范围内。
[0085]
上述实施方式中，作为压电振子，采用了三明治结构的晶体谐振器50，但不局限于此，也可以采用具有其它结构的压电振子。此外，通过使用了金属突起的fcb法来安装振荡器ic51及加热器ic52，但本发明不局限于此，也可以通过引线键合来安装振荡器ic51或加热器ic52。
[0086]
上述实施方式中，作为加热器基板，采用了薄膜加热器56a、薄膜加热器56b，但不局限于此，也可以利用具有其它结构的发热器来进行核心部5的温度调节。发热器的设置数量没有特别限制。但基于实现核心部5的低矮化及小型化的观点，较佳为用薄膜加热器56a、薄膜加热器56b作为加热器基板。此外，由于配置于核心部5的内部的加热器ic52的发热量较大，因此也可以将加热器ic52用作核心部5的温度调节用的热源。
[0087]
此外，上述实施方式中，核心部5被构成为，将晶体谐振器50、振荡器ic51、加热器ic52、及贴片电容53b和贴片电容53c夹在上下两枚薄膜加热器(薄膜加热器56a、薄膜加热器56b)之间。然而，只要将ocxo1中使用的各种电子部件封装即可，也可以将具有其它结构的核心部5以密封状态封入封装体的内部。此外，由于贴片电容53a～53c的温度特性比晶体谐振器50、振荡器ic51、加热器ic52等小，所以，无需将所有的贴片电容53a～53c都配置于上下的薄膜加热器(薄膜加热器56a、薄膜加热器56b)之间，其配置数量没有特别限制。
[0088]
以上，核心部5采用了具有晶体谐振器50、振荡器ic51、加热器基板、加热器ic52、及多个电容器的结构，但核心部5也可以采用具有晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52的结构。例如，如图11～图13所示，核心部5被构成为振荡器ic51、晶体谐振器50、及加热器ic52从上侧开始依次层叠的三层结构(层叠结构)，加热器ic52的底面接合于中介构件4的顶面。基于该结构，除了加热器ic52以外，振荡器ic51也发挥发热体的功能，因此在晶体谐振器50的上下分别存在发热体，从而能够从上下对晶体谐振器50进行均衡的加热。
[0089]
如此，作为核心部5的构成部件，至少具有晶体谐振器50、振荡器ic51、及加热器ic52即可。在将加热器ic52用作热源的情况下，可以省略加热器基板。具体而言，作为加热器ic52，较佳为采用发热体(热源)、发热体的温控用的控制电路(电流控制用的电路)、及检测发热体的温度用的温度传感器被构成为一体的结构。此外，可作为独立于核心部5的构件而设置多个电容器。可将多个电容器与封装体2内部的核心部5收纳在同一空间内，也可将多个电容器与核心部5收纳在不同空间内。
[0090]
下面，对图11～图13所示的ocxo1a进行说明。该变形例所涉及的ocxo1a中，核心部5被构成为振荡器ic51、晶体谐振器50、及加热器ic52从上侧开始依次层叠的三层结构(层叠结构)。这样的核心部5被配置于封装体2的内部，并被盖3气密密封。
[0091]
具体而言，在封装体2的周壁部2b的内壁面上形成有台阶部2c，该台阶部2c的延伸方向与连接端子(图示省略)的排列方向一致，核心部5通过板状的中介构件(核心基板)4与形成在台阶部2c上的连接端子连接。中介构件4被配置为架设于在封装体2中对置的一对台阶部2c之间，在一对台阶部2c之间且为中介构件4的下方的部分形成有空间2d。并且，形成在台阶部2c的台阶面上的连接端子通过导电性粘合剂7与形成在中介构件4的底面4b上的连接端子(图示省略)连接。此外，形成在核心部5的各个构成部件上的外部端子(图示省略)经由导线6a、导线6b通过引线键合与形成在中介构件4的顶面4a上的连接端子4c连接。作为导电性粘合剂7，例如采用聚酰亚胺类粘合剂、环氧类粘合剂等。
[0092]
图12、图13中示出核心部5安装于中介构件4上的状态。俯视时，核心部5的振荡器ic51、晶体谐振器50、及加热器ic52各自的面积朝着上方逐渐减小。并且，核心部5的各种电子部件未被密封树脂密封，但也可以根据密封氛围而用密封树脂密封。晶体振荡器100由晶体谐振器50及振荡器ic51构成，晶体振荡器100与上述实施方式的结构相同(参照图4～图10)。
[0093]
非导电性粘合剂(底部填充材)53夹在晶体谐振器50和振荡器ic51彼此相对的面之间，晶体谐振器50和振荡器ic51彼此相对的面由非导电性粘合剂53固定。该情况下，晶体谐振器50的顶面(第一密封构件20的第一主面201)与振荡器ic51的底面通过非导电性粘合剂53接合。作为非导电性粘合剂53，例如采用聚酰亚胺类粘合剂、环氧类粘合剂等。此外，形成在晶体谐振器50的顶面上的外部端子(图5所示的电极图案22)经由导线6a通过引线键合与形成在中介构件4的顶面4a上的连接端子4c连接。
[0094]
俯视时，振荡器ic51的面积变得比晶体谐振器50小，俯视时振荡器ic51的整体位于晶体谐振器50的范围内。振荡器ic51的底面的整体接合在晶体谐振器50的顶面(第一密封构件20的第一主面201)上。
[0095]
加热器ic52例如采用发热体(热源)、发热体的温控用的控制电路(电流控制用的电路)、及检测发热体的温度用的温度传感器被构成为一体的结构。通过用加热器ic52对核
心部5的温度进行控制，能够使核心部5的温度维持在近似恒温下，从而能够实现ocxo1a的振荡频率的稳定化。
[0096]
非导电性粘合剂54夹在晶体谐振器50和加热器ic52彼此相对的面之间，晶体谐振器50和加热器ic52彼此相对的面由非导电性粘合剂54固定。该情况下，晶体谐振器50的底面(第二密封构件30的第二主面302)与加热器ic52的顶面通过非导电性粘合剂54接合。作为非导电性粘合剂54，例如采用聚酰亚胺类粘合剂、环氧类粘合剂等。形成在加热器ic52的顶面上的外部端子(图示省略)经由导线6b通过引线键合与形成在中介构件4的顶面4a上的连接端子4c连接。
[0097]
俯视时，晶体谐振器50的面积变得比加热器ic52小，并且，俯视时，晶体谐振器50的整体位于加热器ic52的范围内。晶体谐振器50的底面(第二密封构件30的第二主面302)的整体接合在加热器ic52的顶面上。
[0098]
导电性粘合剂55夹在加热器ic52和中介构件4彼此相对的面之间，加热器ic52和中介构件4彼此相对的面由导电性粘合剂55固定。该情况下，加热器ic52的底面与中介构件4的顶面4a通过导电性粘合剂55接合。由此，加热器ic52经由导电性粘合剂55及中介构件4而接地。作为导电性粘合剂55，例如采用聚酰亚胺类粘合剂、环氧类粘合剂等。此外，在加热器ic52例如通过导线等接地的情况下，也可以使用与上述非导电性粘合剂53、非导电性粘合剂54一样的非导电性粘合剂来代替导电性粘合剂。
[0099]
如上所述，在中介构件4的顶面4a上形成有多个连接端子4c。并且，在核心基板4的顶面4a上配置有多个(图13中为两个)贴片电容(旁路电容器)4d。此外，贴片电容4d的尺寸或数量没有特别限制。
[0100]
以上，对核心部5中设置有加热器ic52及薄膜加热器56a和薄膜加热器56b的情况(参照图1～图3)、及核心部5中只设置有加热器ic52的情况(参照图11～图13)进行了说明，但也可以采用核心部5中只设置有薄膜加热器的结构。换言之，设置于核心部5的发热体也可以是加热器ic或/及薄膜加热器。在核心部5中只设置有薄膜加热器的情况下，较佳为，独立于核心部5地另外设置薄膜加热器的温度调节用的ic。
[0101]
此外，也可以采用以下结构，即，安装了核心部5的中介构件(核心基板)4不与封装体2的台阶部2c的顶面接合，而通过粘合剂接合在凹部2a的内底面上，并分别从加热器ic52及晶体谐振器50与台阶部2c的顶面的连接端子直接引线键合。基于该结构，比由中介构件4将核心部5支撑在台阶部2c的顶面上的结构更有利于实现低矮化。
[0102]
本技术基于2020年3月30日在日本提出申请的日本特愿2020－060353号要求优先权。不言而喻，其所有内容被导入至本技术。
[0103]
【产业上的可利用性】
[0104]
本发明适用于具备具有压电振子、振荡器ic及加热器ic的核心部的恒温槽型压电振荡器。