JP7731973B2 - 圧電デバイス - Google Patents

Description

本開示は、圧電素子を備えた圧電デバイスに関する。

圧電素子をパッケージ内に収めた圧電デバイスが広く普及している。また、圧電素子と電子素子とを備えた圧電デバイスも普及している。これらの圧電デバイスとしては、例えば、ＳＰＸＯ（Simple Packaged Crystal Oscillator：パッケージ水晶発振器）、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator：電圧制御水晶発振器）、ＴＣＸＯ（Tempe rature Compensated Crystal Oscillator：温度補償水晶発振器）、及び、ＯＣＸＯ（Oven Controlled Crystal Oscillator：恒温槽付水晶発振器）などが挙げられる。

更に、二つのパッケージによって圧電素子を二重に封止した圧電デバイスも知られている。例えば特許文献１には、圧電素子と電子素子とを第一パッケージ内に収め、その第一パッケージを更に第二パッケージ内に収めた圧電デバイスが開示されている。特許文献２には、圧電素子を第一パッケージ内に収め、その第一パッケージと電子素子とを更に第二パッケージ内に収めた圧電デバイスが開示されている。この種の圧電デバイスによれば、圧電素子を収納した第一パッケージが第二パッケージによって周囲の雰囲気から遮断されることにより、周囲の雰囲気の温度変化が圧電素子まで到達しにくくなるので、発振周波数の安定化が図れる。

特開２０１９－１５３８４９号公報 特開２０１９－１５３８５１号公報

本開示に係る圧電デバイスは、
圧電素子と、
前記圧電素子を内蔵した第一パッケージと、
前記圧電素子を駆動する電子素子と、
前記電子素子及び前記第一パッケージを更に内蔵した第二パッケージと、
前記第二パッケージ内で前記第一パッケージを支持するとともに、前記第二パッケージから前記第一パッケージへ伝わる振動を吸収する振動吸収体と、
を備え、
前記第一パッケージは、前記圧電素子を実装する第一基体と、前記圧電素子を前記第一基体とともに気密封止する第一蓋体とを有し、
前記第一パッケージの前記第一基体は、表裏関係にある第一主面及び第二主面を含み、前記第一基体の内面に相当する第一主面に前記圧電素子を実装するとともに前記第一基体の外面に相当する第二主面に前記電子素子を実装しており、
前記第二パッケージは、前記第一パッケージを前記振動吸収体を介して実装する第二基体と、前記電子素子及び前記第一パッケージを前記第二基体とともに気密封止する第二蓋体とを有しており、
前記振動吸収体は、表裏関係にある第一主面及び第二主面を有しており、前記振動吸収体の第二主面が前記第一パッケージの前記第一蓋体の外面に固定され、前記振動吸収体の第一主面が前記第二パッケージの前記第二基体の内面に固定されている。

実施形態１の圧電デバイスを示す斜視図である。 図１におけるII－II線断面図である。 実施形態１の圧電デバイスを示す分解斜視図である。 実施形態１の圧電デバイスにおけるパッケージ内を示す分解斜視図である。 実施形態２の圧電デバイスを示す斜視図である。 図５におけるVI－VI線断面図である。 実施形態２の圧電デバイスを示す分解斜視図である。 実施形態２の圧電デバイスにおける第一パッケージ内を示す分解斜視図である。 実施形態３の圧電デバイスを示す断面図である。 実施形態４の圧電デバイスを示す断面図である。 実施形態５の圧電デバイスを示す断面図である。 実施形態６の圧電デバイスを示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本開示を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いることにより、重複説明を省略する。図面に描かれた形状は、見やすさ書きやすさを優先しているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。

＜実施形態１＞
図１乃至図４に基づき、実施形態１の圧電デバイス１１について説明する。なお、図１及び図３では、実装部材５０を切り欠いて示している。図４では、基体３０ａの一部を切り欠いて示している。パッケージ３０内の構造（圧電素子２０等）は、図２及び図４のみに示す。

圧電デバイス１１は、圧電素子２０と、少なくとも圧電素子２０を内蔵したパッケージ３０と、パッケージ３０を実装する実装部材５０においてパッケージ３０を支持するとともに、実装部材５０からパッケージ３０へ伝わる振動を吸収する振動吸収体６０と、を備えたものである。

圧電素子２０は、平面視して略四角形状であり、表裏関係にある第一主面２１及び第二主面２２を有する水晶片２７と、水晶片２７の第一主面２１から第二主面２２まで延びる電極２３，２４と、を備えた水晶振動素子である。水晶片２７は例えばＡＴカット板からなる。電極２３，２４は、互いに絶縁されており、それぞれ励振電極、引き出し電極、パッド電極などに分けられ、第一主面２１から側面を跨いで第二主面２２まで延びている。

ここで、電極２３，２４を介して、水晶片２７に交番電圧を印加する。すると、水晶片２７は、第一主面２１と第二主面２２とが互いにずれるように厚みすべり振動を起こし、特定の発振周波数を発生させる。このように、圧電素子２０は、水晶片２７の圧電効果及び逆圧電効果に基づき、一定の発振周波数の信号を出力するように動作する。

圧電素子２０は厚みすべり振動素子であるが、これに代えて音叉型屈曲振動素子又は輪郭すべり振動素子などを用いてもよい。なお、水晶振動素子の代わりに、セラミックスなどからなる圧電素子を用いてもよい。圧電素子２０の平面形状は、四角形状に限らずどのような形状でもよく、例えば、円形状、楕円形状、又は多角形状などとしてもよい。

パッケージ３０は、圧電素子２０を実装する基体３０ａと、基体３０ａに接合することにより圧電素子２０を気密封止する蓋体３０ｂと、を備えている。本実施形態１におけるパッケージ３０は、圧電振動子であるが、ＳＰＸＯ、ＶＣＸＯ、ＴＣＸＯ又はＯＣＸＯとしてもよい。パッケージ３０の立体形状は、直方体状に限らず、例えば円柱状又は楕円柱状などとしてもよい。

基体３０ａは、圧電素子２０を実装する基板部３３と、基板部３３の周縁に位置する枠部３４と、を含む。基板部３３は、表裏関係にある第一主面３１及び第二主面３２、第一主面３１に設けられた一対の圧電素子用パッド３６，３７、並びに、第二主面３２の四隅にそれぞれ設けられた外部端子３８を有する。枠部３４は、基板部３３の第一主面３１の周縁上に、四角枠状に設けられている。パッケージ３０内は、基板部３３と枠部３４とによって囲まれた凹部空間３５になっている。圧電素子２０の電極２３，２４と圧電素子用パッド３６，３７とは、導電性接着剤などの接合材２５，２６によって電気的に接続される。

基板部３３及び枠部３４は、例えば複数枚のグリーンシートが積層及び焼成された積層セラミックス板からなる。圧電素子用パッド３６，３７と外部端子３８とは、基板部３３及び枠部３４に形成された内部配線（図示せず）によって、相互に電気的に接続されている。その内部配線は、例えばグリーンシートに印刷された導体パターン又はビアホール導体からなる。圧電素子用パッド３６，３７及び外部端子３８は、例えば表面のＡｕ（金）層と、その下地のＮｉ（ニッケル）層とからなる。

蓋体３０ｂは、四角状の平板となっており、表裏関係にある第一主面４１及び第二主面４２を有する。蓋体３０ｂの材質は、例えばコバール（Kovar）などの金属又はセラミックスなどである。また、蓋体３０ｂは、基体３０ａに電気溶接又はガラス封止などにより接合され、凹部空間３５を気密封止する。蓋体３０ｂと外部端子３８とは、基板部３３及び枠部３４に形成された内部配線（図示せず）によって電気的に接続されている。

実装部材５０は、圧電デバイス１１が実装される電子機器内の部品であり、主面５１及びパッケージ用パッド５２を有する。実装部材５０の一例として、プリント配線板が挙げられる。プリント配線板は、合成樹脂板上に銅箔などでランド及び配線パターン（図示せず）が形成されたものである。パッケージ用パッド５２は、主面５１においてパッケージ３０の外部端子３８に対応する位置に設けられる。パッケージ用パッド５２と外部端子３８とは、ワイヤ５３によって電気的に接続される。ワイヤ５３は、例えば金又はアルミニウムなどの金属からなり、可撓性を有する。ワイヤ５３の接続方法は、一般的なワイヤボンディング技術を用いる。なお、パッケージ用パッド５２は、実装部材５０の主面５１、内部又は裏面に形成された配線パターン（図示せず）によって、所定箇所に電気的に接続されている。また、実装部材５０は、積層セラミックス板などを用いてもよい。

振動吸収体６０は、四角形状の平板となっており、表裏関係にある第一主面６１及び第二主面６２を有する。振動吸収体６０の材質は、実装部材５０からパッケージ３０へ伝わる振動を吸収できればどのようなものでも良いが、一例としてゲル状材料、特にシリコン系ゲル（高分子ゲル組成物）が好適である。シリコン系ゲルは、シリコーンを主原料とする適度に柔らかいゲル状素材であり、例えばαＧＥＬ（登録商標）として市販されている。振動吸収体６０がシリコン系ゲルである場合、シリコン系ゲルを四角形状の平板に加工し、第二主面６２を接着剤を介してパッケージ３０に固定し、第一主面６１を接着剤を介して実装部材５０に固定する。その接着剤としては、アクリル粘着剤が適当である。なお、振動吸収体６０の平面形状は、四角形状に限らずどのような形状でもよく、例えば、円形状、楕円形状、又は多角形状などとしてもよい。振動吸収体６０の個数についても、一つに限らず、複数としてもよい。

次に、圧電デバイス１１の組み立て方法について説明する。

まず、図４に示すように、基板部３３の第一主面３１において、圧電素子用パッド３６，３７に、導電性接着剤からなる接合材２５，２６を塗布する。そして、接合材２５，２６に圧電素子２０の電極２３，２４を載置し、所定の温度及び時間の熱処理を施すことにより、接合材２５，２６を硬化させる。これにより、圧電素子２０は基板部３３上に片持ち梁状に固定される。そして、基体３０ａの凹部空間３５を蓋体３０ｂによって封止すると、パッケージ３０が完成する。

続いて、図３に示すように、パッケージ３０を図４に示す状態（蓋体３０ｂ側が上）から逆さ（蓋体３０ｂ側が下）にする。そして、パッケージ３０を、振動吸収体６０を介して実装部材５０の主面５１上に固定する。

最後に、図１に示すように、パッケージ３０の外部端子３８と実装部材５０のパッケージ用パッド５２とを、ワイヤ５３によって接続する。これにより、圧電デバイス１１が実装部材５０上に実装される。

次に、圧電デバイス１１の作用及び効果について説明する。本発明者は、圧電デバイスの発振周波数の更なる安定化を求めて、実験及び考察を繰り返した。その結果、実装部材（例えばプリント配線板）からの微細な振動（例えば冷却ファンの風や冷却ファンの振動）が、圧電デバイスの発振周波数に影響を与えていることを突き止めた。この影響は、圧電素子の持つ圧電気直接効果（加圧による電圧発生）に起因すると考えられる。本開示は、この知見に基づきなされたものである。すなわち、実装部材５０とパッケージ３０との間に振動吸収体６０を挿入することにより、実装部材５０の振動が振動吸収体６０で吸収されるので、実装部材５０からパッケージ３０に伝わる振動が抑制される。よって、圧電デバイス１１によれば、発振周波数の更なる安定化を達成できる。

＜実施形態２＞
図５乃至図８に基づき、実施形態２の圧電デバイス１２について説明する。なお、図５では、蓋体８０ｂを基体８０ａに接合する前の状態を、基体８０ａの一部を切り欠いて示している。図７では、蓋体８０ｂの一部及び基体８０ａの一部をそれぞれ切り欠いて示している。図８では、基体１３０ａの一部を切り欠いて示している。第一パッケージ１３０内の構造（圧電素子２０等）は、図６及び図８のみに示す。

圧電デバイス１２は、圧電素子２０と、圧電素子２０を駆動する電子素子７０と、圧電素子２０及び電子素子７０を内蔵した第一パッケージ１３０と、第一パッケージ１３０を更に内蔵した第二パッケージ８０と、第二パッケージ８０内で第一パッケージ１３０を支持するとともに、第二パッケージ８０から第一パッケージ１３０へ伝わる振動を吸収する振動吸収体６０と、を備えたものである。以下、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。圧電素子２０については、実施形態１における圧電素子と同様であるので、説明を省略する。

第一パッケージ１３０は、電子素子７０及び圧電素子２０を実装する基体１３０ａと、基体１３０ａに接合することにより電子素子７０及び圧電素子２０を気密封止する蓋体１３０ｂと、を備えている。本実施形態２における第一パッケージ１３０は、ＴＣＸＯであるが、ＶＣＸＯ又はＯＣＸＯなどとしてもよい。第一パッケージ１３０及び第二パッケージ８０の立体形状は、直方体状に限らず、例えば円柱状又は楕円柱状などとしてもよい。

基体１３０ａは、電子素子７０を実装する基板部１３３と、基板部１３３の周縁に位置するとともに圧電素子２０を実装する第一枠部１３４ａと、第一枠部１３４ａの周縁に位置する第二枠部１３４ｂとを含む。基板部１３３は、表裏関係にある第一主面１３１ａ及び第二主面１３２、第一主面１３１ａに複数設けられた電子素子用パッド１３９、並びに、第二主面１３２の四隅にそれぞれ設けられた外部端子１３８を有する。第一枠部１３４ａは、主面１３１ｂ及び主面１３１ｂに設けられた一対の圧電素子用パッド１３６，１３７を有する。第一枠部１３４ａは基板部１３３の第一主面１３１ａの周縁上に四角枠状に設けられ、第二枠部１３４ｂは第一枠部１３４ａの主面１３１ｂの周縁上に四角枠状に設けられている。第一パッケージ１３０内は、基板部１３３と第一枠部１３４ａと第二枠部１３４ｂとによって囲まれた凹部空間１３５になっている。圧電素子２０の電極２３，２４と圧電素子用パッド１３６，１３７とは、導電性接着剤などの接合材２５，２６によって電気的に接続される。

基板部１３３、第一枠部１３４ａ及び第二枠部１３４ｂは、例えば複数枚のグリーンシートが積層及び焼成された積層セラミックス板からなる。圧電素子用パッド１３６，１３７と外部端子１３８と電子素子用パッド１３９とは、基板部１３３、第一枠部１３４ａ及び第二枠部１３４ｂに形成された内部配線（図示せず）によって、相互に電気的に接続されている。その内部配線は、例えばグリーンシートに印刷された導体パターン又はビアホール導体からなる。圧電素子用パッド１３６，１３７、外部端子１３８及び電子素子用パッド１３９は、例えば表面のＡｕ層と、その下地のＮｉ層とからなる。

蓋体１３０ｂは、四角状の平板となっており、表裏関係にある第一主面１４１及び第二主面１４２を有する。蓋体１３０ｂの材質は、例えばコバールなどの金属又はセラミックスなどである。また、蓋体１３０ｂは、基体１３０ａに電気溶接又はガラス封止などにより接合され、凹部空間１３５を気密封止する。蓋体１３０ｂと外部端子１３８とは、基板部１３３、第一枠部１３４ａ及び第二枠部１３４ｂに形成された内部配線（図示せず）によって電気的に接続されている。

電子素子７０は、温度センサ７１の機能及び圧電素子２０の発振回路等の機能を有するＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）であるとともに、接続端子７２がバンプになっているＦＣ（Flip Chip：フリップチップ）である。そのバンプは、例えば金又ははんだからなり、電子素子用パッド１３９に電気的に接続される。接続端子７２と電子素子用パッド１３９とは、同じ数だけ設けられている。つまり、電子素子７０の接続端子７２を含む回路形成面を第一主面１３１ａの電子素子用パッド１３９に向けて、すなわちフェイスダウンで、電子素子７０を接続端子７２を介して基体１３０ａに実装する。温度センサ７１は、例えばＩＣ内に形成されたｐｎ接合の順方向電圧を利用するものである。このｐｎ接合の順方向電圧は、温度が高くなるほど小さくなる。そのため、ｐｎ接合に一定電流を流しておいて順方向電圧を測定することによって、電圧情報を得ることができる。その電圧情報から換算することで電子素子７０ひいては圧電素子２０の温度情報を得ることができる。なお、電子素子７０は、温度センサのみからなる例えばサーミスタ又はダイオードなどとしてもよいし、ＦＣに限らず樹脂モールド品又はパッケージ入りでもよい。接続端子７２の部分は、バンプに代えて、アルミニウム又は金などからなるワイヤを用いてもよい。

第二パッケージ８０は、第一パッケージ１３０を実装する基体８０ａと、基体８０ａに接合することにより第一パッケージ１３０を気密封止する蓋体８０ｂと、を備えている。

基体８０ａは、第一パッケージ１３０を実装する基板部８３と、基板部８３の周縁に位置する第一枠部８４ａと、第一枠部８４ａの周縁に位置する第二枠部８４ｂとを含む。基板部８３は、表裏関係にある第一主面８１ａ及び第二主面８２、並びに、第二主面８２の四隅にそれぞれ設けられた外部端子８８を有する。第一枠部８４ａは、主面８１ｂ及び主面８１ｂに設けられたパッケージ用パッド８６を有する。第一枠部８４ａは基板部８３の第一主面８１ａの周縁上に四角枠状に設けられ、第二枠部８４ｂは第一枠部８４ａの主面８１ｂの周縁上に四角枠状に設けられている。第二パッケージ８０内は、基板部８３と第一枠部８４ａと第二枠部８４ｂとによって囲まれた凹部空間８５になっている。第一パッケージ１３０の外部端子１３８とパッケージ用パッド８６とは、ワイヤ８７よって電気的に接続される。ワイヤ８７は、例えば金又はアルミニウムなどの金属からなり、可撓性を有する。ワイヤ８７の接続方法は、一般的なワイヤボンディング技術を用いる。

基板部８３、第一枠部８４ａ及び第二枠部８４ｂは、例えば複数枚のグリーンシートが積層及び焼成された積層セラミックス板からなる。パッケージ用パッド８６と外部端子８８とは、基板部８３、第一枠部８４ａ及び第二枠部８４ｂに形成された内部配線（図示せず）によって、相互に電気的に接続されている。その内部配線は、例えばグリーンシートに印刷された導体パターン又はビアホール導体からなる。パッケージ用パッド８６及び外部端子８８は、例えば表面のＡｕ層と、その下地のＮｉ層とからなる。

蓋体８０ｂは、四角状の平板となっており、表裏関係にある第一主面９１及び第二主面９２を有する。蓋体８０ｂの材質は、例えばコバールなどの金属又はセラミックスなどである。また、蓋体８０ｂは、基体８０ａに電気溶接又はガラス封止などにより接合され、凹部空間８５を気密封止する。蓋体８０ｂと外部端子８８とは、基板部８３、第一枠部８４ａ及び第二枠部８４ｂに形成された内部配線（図示せず）によって電気的に接続されている。

振動吸収体６０は、実施形態１における振動吸収体と同様であるが、第一主面６１が接着剤を介して第二パッケージ８０の第一主面８１ａに固定され、第二主面６２が接着剤を介して第一パッケージ１３０に固定されている。

次に、圧電デバイス１２の組み立て方法について説明する。

まず、図８に示すように、凹部空間１３５内の第一主面１３１ａに電子素子７０の接続端子７２の形成面を向け、電子素子用パッド１３９と接続端子７２との位置を合わせ、電子素子用パッド１３９に接続端子７２を押し付けるとともに熱又は超音波を加える。これにより、電子素子用パッド１３９に接続端子７２が接合され、第一パッケージ１３０内に電子素子７０が実装される。

続いて、第一枠部１３４ａの主面１３１ｂにおいて、圧電素子用パッド１３６，１３７に、導電性接着剤からなる接合材２５，２６を塗布する。そして、接合材２５，２６に圧電素子２０の電極２３，２４を載置し、所定の温度及び時間の熱処理を施すことにより、接合材２５，２６を硬化させる。これにより、圧電素子２０は第一枠部１３４ａ上に片持ち梁状に固定され、第一パッケージ１３０内に圧電素子２０が実装される。

続いて、基体１３０ａの凹部空間１３５を蓋体１３０ｂによって封止すると、第一パッケージ１３０が完成する。

続いて、図７に示すように、第一パッケージ１３０を図８に示す状態（蓋体１３０ｂ側が上）から逆さ（蓋体１３０ｂ側が下）にする。そして、第一パッケージ１３０を、振動吸収体６０を介して第二パッケージ８０内の第一主面８１ａ上に固定する。

続いて、図５に示すように、第一パッケージ１３０の外部端子１３８と第二パッケージ８０のパッケージ用パッド８６とを、ワイヤ８７によって接続する。これにより、第二パッケージ８０内に第一パッケージ１３０が実装される。

最後に、第二パッケージ８０の凹部空間８５を蓋体８０ｂによって封止すると、圧電デバイス１２が完成する。

以上のように構成された圧電デバイス１２は、はんだ付け、Ａｕバンプ又は導電性接着剤などによってプリント配線板に外部端子８８の底面が固定されることによって、電子機器を構成するプリント配線板の表面に実装される。そして、圧電デバイス１２は、例えば、パーソナルコンピュータ、時計、ゲーム機、通信機、又は、カーナビゲーションシステム等の車載機器などの種々の電子機器で発振源として用いられる。

次に、圧電デバイス１２の作用及び効果について説明する。

圧電デバイス１２は、圧電素子２０と電子素子７０とを第一パッケージ１３０内に収め、第一パッケージ１３０を更に第二パッケージ８０内に収めた構造である。そのため、圧電デバイス１２によれば、圧電素子２０及び電子素子７０を収納した第一パッケージ１３０が第二パッケージ８０によって周囲の雰囲気から遮断されることにより、周囲の雰囲気の温度変化が圧電素子２０及び電子素子７０まで到達しにくくなるので、発振周波数の安定化が図れる。

これに加え、第二パッケージ８０と第一パッケージ１３０との間に振動吸収体６０を挿入することにより、第二パッケージ８０の振動が振動吸収体６０で吸収されるので、第二パッケージ８０から第一パッケージ１３０に伝わる振動が抑制される。よって、圧電デバイス１２によれば、これらの効果が相俟って発振周波数の更なる安定化を達成できる。特に、冷却ファンの風による急激な温度変化及び振動に対して、圧電デバイス１２は顕著な効果を奏する。本実施形態２のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。

＜実施形態３＞
図９に基づき、実施形態３の圧電デバイス１３について説明する。図９に示す断面は、図２及び図６に示す断面に対応する。これらの対応関係からわかるように、本実施形態３の圧電デバイス１３は、実施形態１の圧電デバイス１１（図２）及び実施形態２の圧電デバイス１２（図６）と共通する部分が多い。そのため、第一パッケージ３０は実施形態１におけるパッケージ３０（図２）の符号を用い、第二パッケージ８０は実施形態２における第二パッケージ８０（図６）の符号を用いることにする。

圧電デバイス１３は、圧電素子２０と、圧電素子２０を内蔵した第一パッケージ３０と、圧電素子２０を駆動する電子素子７０と、電子素子７０及び第一パッケージ３０を更に内蔵した第二パッケージ８０と、第二パッケージ８０内で第一パッケージ３０を支持するとともに、第二パッケージ８０から第一パッケージ３０へ伝わる振動を吸収する振動吸収体６０と、を備えたものである。

第一パッケージ３０は、圧電素子２０を実装する第一基体３０ａと、圧電素子２０を第一基体３０ａとともに気密封止する第一蓋体３０ｂと、を有する。第二パッケージ８０は、電子素子７０を実装するとともに第一パッケージ３０を振動吸収体６０を介して実装する第二基体８０ａと、電子素子７０及び第一パッケージ３０を第二基体８０ａとともに気密封止する第二蓋体８０ｂと、を有する。

圧電デバイス１３は、電子素子７０が第一パッケージ３０内ではなく第二パッケージ８０の第一主面８１ａに実装されている点で、実施形態２の圧電デバイス１２（図６）と異なる。本実施形態３では、第一主面８１ａに電子素子用パッド８９が形成されており、第一主面８１ａ上に電子素子７０と第一パッケージ３０とが並んで配置されている。

圧電デバイス１３によれば、第一主面８１ａに電子素子７０と第一パッケージ３０とが並んで配置されていることにより、第一主面８１ａを経由する熱伝導が電子素子７０と第一パッケージ３０とで同じ条件になる。そのため、電子素子７０内の温度センサ７１が第一パッケージ３０内の圧電素子２０の温度をより正確に測定できるので、温度補償精度を向上できる。本実施形態３のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１、２のそれらと同様である。よって、圧電デバイス１３によれば、これらの効果が相俟って発振周波数の更なる安定化をより一層達成できる。

＜実施形態４＞
図１０に基づき、実施形態４の圧電デバイス１４について説明する。本実施形態４においても、実施形態３と同様に、第一パッケージ３０は実施形態１におけるパッケージ３０（図２）の符号を用い、第二パッケージ８０は実施形態２における第二パッケージ８０（図６）の符号を用いることにする。

圧電デバイス１４は、圧電素子２０と、圧電素子２０を内蔵した第一パッケージ３０と、圧電素子２０を駆動する電子素子７０と、電子素子７０及び第一パッケージ３０を更に内蔵した第二パッケージ８０と、第二パッケージ８０内で第一パッケージ３０を支持するとともに、第二パッケージ８０から第一パッケージ３０へ伝わる振動を吸収する振動吸収体１６０と、を備えたものである。

第一パッケージ３０は、圧電素子２０を実装する第一基体３０ａと、圧電素子２０を第一基体３０ａとともに気密封止する第一蓋体３０ｂと、を有する。第二パッケージ８０は、電子素子７０を実装するとともに第一パッケージ３０を振動吸収体１６０を介して実装する第二基体８０ａと、電子素子７０及び第一パッケージ３０を第二基体８０ａとともに気密封止する第二蓋体８０ｂと、を有する。

圧電デバイス１４は、平面視して電子素子７０と第一パッケージ３０とが重なっている点で、実施形態３の圧電デバイス１２（図９）と異なる。振動吸収体１６０は、平面視して第一パッケージ３０の対向する二辺に沿って二つに分けられ、第一主面１６１が接着剤を介して第二パッケージ８０の第一主面８１ａに固定され、第二主面１６２が接着剤を介して第一パッケージ３０に固定されている。そして、振動吸収体１６０の高さを第一主面８１ａに実装された電子素子７０の高さよりも大きくすることにより、一対の振動吸収体１６０間に電子素子７０を挿入可能としている。振動吸収体１６０の材質等は、実施形態１における振動吸収体の材質等と同様である。振動吸収体１６０は、平面視して第一パッケージ３０の四隅にそれぞれ設けてもよい。

圧電デバイス１４によれば、平面視して電子素子７０と第一パッケージ３０とが重なっていることにより、圧電デバイス１４の占有面積を小さくできるので、圧電デバイス１４を組み込む電子機器の小型化に寄与できる。本実施形態４のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１～３のそれらと同様である。

＜実施形態５＞
図１１に基づき、実施形態５の圧電デバイス１５について説明する。本実施形態５においても、実施形態３と同様に、第一パッケージ３０は実施形態１におけるパッケージ３０（図２）の符号を用い、第二パッケージ８０は実施形態２における第二パッケージ８０（図６）の符号を用いることにする。

圧電デバイス１５は、圧電素子２０と、圧電素子２０を内蔵した第一パッケージ３０と、圧電素子２０を駆動する電子素子７０と、電子素子７０及び第一パッケージ３０を更に内蔵した第二パッケージ８０と、第二パッケージ８０内で第一パッケージ３０を支持するとともに、第二パッケージ８０から第一パッケージ３０へ伝わる振動を吸収する振動吸収体６０と、を備えたものである。

第一パッケージ３０は、表裏関係にある第一主面３１及び第二主面３２を含み第一主面３１に圧電素子２０を実装するとともに第二主面３２に電子素子７０を実装する第一基体３０ａと、圧電素子２０を第一基体３０ａとともに気密封止する第一蓋体３０ｂと、を有する。第二パッケージ８０は、第一パッケージ３０を振動吸収体６０を介して実装する第二基体８０ａと、電子素子７０及び第一パッケージ３０を第二基体８０ａとともに気密封止する第二蓋体８０ｂと、を有する。電子素子７０の接続端子７２は、第一基体３０ａの第二主面３２に設けられた電子素子用パッド３９と電気的に接続される。

圧電デバイス１５は、第一パッケージ３０において第一主面３１に圧電素子２０を実装するとともに第二主面３２に電子素子７０を実装する点で、実施形態４の圧電デバイス１４（図１０）と異なる。振動吸収体６０は、実施形態１における振動吸収体と同様であるが、第一主面６１が接着剤を介して第二パッケージ８０の第一主面８１ａに固定され、第二主面６２が接着剤を介して第一パッケージ３０に固定されている。

圧電デバイス１５では、振動吸収体６０で支持された第一パッケージ３０に電子素子７０が実装されていることにより、第二パッケージ８０から第一パッケージ３０に伝わる振動のみならず、第一パッケージ３０から電子素子７０に伝わる振動についても、振動吸収体６０によって抑制される。よって、圧電デバイス１５によれば、電子素子７０の誤作動を抑えるとともに電子素子７０の寿命を延ばすことでき、これらの効果が相俟って発振周波数の更なる安定化を達成できる。本実施形態５のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１～４のそれらと同様である。

＜実施形態６＞
図１２に基づき、実施形態６の圧電デバイス１６について説明する。本実施形態６においても、実施形態３と同様に、第一パッケージ３０は実施形態１におけるパッケージ３０（図２）の符号を用い、第二パッケージ８０は実施形態２における第二パッケージ８０（図６）の符号を用いることにする。

圧電デバイス１６は、圧電素子２０と、圧電素子２０を内蔵した第一パッケージ３０と、圧電素子２０を駆動する電子素子７０と、電子素子７０及び第一パッケージ３０を更に内蔵した第二パッケージ８０と、第二パッケージ８０内で第一パッケージ３０を支持するとともに、第二パッケージ８０から第一パッケージ３０へ伝わる振動を吸収する振動吸収体２６０と、を備えたものである。

第一パッケージ３０は、圧電素子２０を実装する第一基体３０ａと、圧電素子２０を第一基体３０ａとともに気密封止する第一蓋体３０ｂと、を有する。第二パッケージ８０は、第一パッケージ３０を振動吸収体２６０を介して固定した状態の電子素子７０を実装する第二基体８０ａと、電子素子７０及び第一パッケージ３０を第二基体８０ａとともに気密封止する第二蓋体８０ｂと、を有する。振動吸収体２６０は、第一主面２６１が接着剤を介して電子素子７０に固定され、第二主面２６２が接着剤を介して第一パッケージ３０に固定されている。振動吸収体２６０の材質等は、実施形態１における振動吸収体の材質等と同様である。

圧電デバイス１６は、第一パッケージ３０と第一主面８１ａとの間に振動吸収体２６０があるのではなく、第一パッケージ３０と電子素子７０との間に振動吸収体２６０がある点で、実施形態３の圧電デバイス１４（図９）と異なる。圧電デバイス１６によれば、第二パッケージ８０と第一パッケージ１３０との間に電子素子７０及び振動吸収体２６０を挿入することにより、第二パッケージ８０の振動が電子素子７０で減衰した後に振動吸収体２６０で吸収されるので、第二パッケージ８０から第一パッケージ１３０に伝わる振動がより抑制される。よって、圧電デバイス１６によれば、発振周波数の更なる安定化をより確実に達成できる。本実施形態６のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１～４のそれらと同様である。

＜その他＞
以上、上記各実施形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上記各実施形態に限定されるものではない。本開示の構成の詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本開示には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

本開示は、圧電デバイスとして利用できる。

１１，１２，１３，１４，１５，１６ 圧電デバイス
２０ 圧電素子
２１ 第一主面
２２ 第二主面
２３，２４ 電極
２５，２６ 接合材
２７ 水晶片
３０ パッケージ（第一パッケージ）
３０ａ 基体（第一基体）
３１ 第一主面
３２ 第二主面
３３ 基板部
３４ 枠部
３５ 凹部空間
３６，３７ 圧電素子用パッド
３８ 外部端子
３９ 電子素子用パッド
３０ｂ 蓋体（第一蓋体）
４１ 第一主面
４２ 第二主面
５０ 実装部材
５１ 主面
５２ パッケージ用パッド
５３ ワイヤ
６０，１６０，２６０ 振動吸収体
６１，１６１，２６１ 第一主面
６２，１６２，２６２ 第二主面
７０ 電子素子
７１ 温度センサ
７２ 接続端子
８０ 第二パッケージ
８０ａ 基体（第二基体）
８１ａ 第一主面
８１ｂ 主面
８２ 第二主面
８３ 基板部
８４ａ 第一枠部
８４ｂ 第二枠部
８５ 凹部空間
８６ パッケージ用パッド
８７ ワイヤ
８８ 外部端子
８９ 電子素子用パッド
８０ｂ 蓋体（第二蓋体）
９１ 第一主面
９２ 第二主面
１３０ 第一パッケージ
１３０ａ 基体
１３１ａ 第一主面
１３１ｂ 主面
１３２ 第二主面
１３３ 基板部
１３４ａ 第一枠部
１３４ｂ 第二枠部
１３５ 凹部空間
１３６，１３７ 圧電素子用パッド
１３８ 外部端子
１３９ 電子素子用パッド
１３０ｂ 蓋体
１４１ 第一主面
１４２ 第二主面

Claims (2)

1. 圧電素子と、
   前記圧電素子を内蔵した第一パッケージと、
   前記圧電素子を駆動する電子素子と、
   前記電子素子及び前記第一パッケージを更に内蔵した第二パッケージと、
   前記第二パッケージ内で前記第一パッケージを支持するとともに、前記第二パッケージから前記第一パッケージへ伝わる振動を吸収する振動吸収体と、
   を備え、
   前記第一パッケージは、前記圧電素子を実装する第一基体と、前記圧電素子を前記第一基体とともに気密封止する第一蓋体とを有し、
   前記第一パッケージの前記第一基体は、表裏関係にある第一主面及び第二主面を含み、前記第一基体の内面に相当する第一主面に前記圧電素子を実装するとともに前記第一基体の外面に相当する第二主面に前記電子素子を実装しており、
   前記第二パッケージは、前記第一パッケージを前記振動吸収体を介して実装する第二基体と、前記電子素子及び前記第一パッケージを前記第二基体とともに気密封止する第二蓋体とを有しており、
   前記振動吸収体は、表裏関係にある第一主面及び第二主面を有しており、前記振動吸収体の第二主面が前記第一パッケージの前記第一蓋体の外面に固定され、前記振動吸収体の第一主面が前記第二パッケージの前記第二基体の内面に固定されている圧電デバイス。
2. 前記振動吸収体がゲル状材料からなる、
   請求項１に記載の圧電デバイス。