JP6241329B2 - 電子デバイス、電子機器および移動体 - Google Patents

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Description

本発明は、電子デバイス、電子機器および移動体に関するものである。
従来から、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子や水晶振動子を用いた発振器が知られており、種々の電子機器の基準周波数源や発信源などとして広く用いられている。
特許文献１に記載された電子デバイスは、電子部品が搭載されている回路基板と、回路基板に接合されている金属ケースと、を有している。また、回路基板の側面には上面から下面まで延びる切り欠き部が設けられ、切り欠き部には電極が設けられている。一方、金属ケースは、下方に延びる爪部を有しており、この爪部は、回路基板の切り欠き部内に挿入され、切り欠き部に設けられている電極と半田を介して接合されている。このような特許文献１の電子デバイスでは、回路基板が単層構造をなしており、多数の基板が積層してなる積層基板の場合について考慮されていない。回路基板が積層基板からなる場合、例えば、グリーンシートを積層する際に、少なくとも１つのグリーンシートが他のグリーンシートに対してずれてしまい、切り欠き部の形状が崩れてしまう場合がある。このような場合には、金属カバーの爪部が切り欠き部に引っ掛かってしまい、爪部を切り欠き部内に所定深さまで挿入することができず、正しい位置に金属カバーを配置することができないという問題が生じる。
特開２０１２−６４６３９号公報
本発明は、蓋体をベース基板に対して所望の位置に配置することのできる電子デバイス、電子機器および移動体を提供することを目的とする。
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、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例の電子デバイスは、少なくとも第１基板および第２基板が積層されているベース基板と、
前記ベース基板の前記第１基板側に設けられ、前記ベース基板に接合されている蓋体と、を有し、
前記ベース基板は、前記第１基板および前記第２基板の側面に、前記第１基板および前記第２基板を厚さ方向に貫通して設けられている切り欠き部と、少なくとも前記第１基板の前記切り欠き部に沿った側面に配置されている金属膜と、を有し、
前記蓋体は、前記ベース基板に対向配置される本体と、前記本体から突出し、前記切り欠き部内に配置される第１爪部と、を有し、前記第１爪部にて接続部材を介して前記金属膜に接合され、
前記第１爪部の長さが、前記第１基板の厚さ以下であることを特徴とする。
これにより、仮に、第１基板と第２基板の積層ずれが起きていたとしても、蓋体の爪部が切り欠き部の所定深さまで挿入することができない可能性を低減できるので、蓋体をベース基板に対して所望の位置に配置することができる。
［適用例２］
本適用例の電子デバイスでは、前記第１爪部から延出し、前記第１爪部よりも幅の細い第２爪部を有していることが好ましい。
これにより、仮に、第１基板と第２基板の積層ずれが起きていたとしても、蓋体の爪部が切り欠き部の所定深さまで挿入することができない可能性を低減できるので、蓋体をベース基板に対して所望の位置に配置することができる。また、第１爪部と第２爪部とを有しているため、爪部全体と金属膜との接続をより強固にすることができるため、蓋体をベース基板に対してより強固に接続することができる。
［適用例３］
本適用例の電子デバイスでは、前記蓋体および前記固定部材は、それぞれ、導電性を有しており、
前記蓋体は、前記接続部材を介して前記金属膜に電気的に接続され、
前記金属膜は、基準電位に接続されることが好ましい。
これにより、蓋体をベース基板に対して所望の位置に配置することができるとともに、蓋体をシールド層として機能させることができる。
［適用例４］
本適用例の電子デバイスでは、前記第１基板は、前記第２基板よりも厚さが厚いことが好ましい。
これにより、蓋体をベース基板に対して所望の位置に配置することができるとともに、爪部をなるべく長くすることができるので、蓋体をより確実にベース基板に接続することができる。
［適用例５］
本適用例の電子デバイスでは、前記ベース基板は、前記蓋体側の主面に開口する凹部を有し、
前記蓋体の前記本体は、前記ベース基板側の主面に開口する凹部を有していることが好ましい。
これにより、ベース基板と蓋体とからなるパッケージの内部に、比較的広い空間を形成することができる。
［適用例６］
本適用例の電子デバイスでは、前記ベース基板の凹部と、前記蓋体の凹部とで形成された空間内に、前記ベース基板に接続されている内部基板を有していることが好ましい。
これにより、内部基板をベース基板の機械的強度を補強する補強部材として用いることができ、電子デバイスの機械的強度が向上する。
［適用例７］
本適用例の電子デバイスでは、前記内部基板には、振動子および前記振動子に接続される回路が設けられていることが好ましい。
これにより、ベース基板と蓋体とからなるパッケージの内部を有効活用することができる。
［適用例８］
本適用例の電子機器は、上記適用例の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
［適用例９］
本適用例の移動体は、上記適用例の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
本発明の電子デバイスの第１実施形態を示す斜視図である。 図１に示す電子デバイスの断面図である。 図１に示す電子デバイスが有するベース基板の平面図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が上側から見た透過図である。 図１に示す電子デバイスの断面図である。 図１に示す電子デバイスが有する爪部を示す図であり、（ａ）が側面図、（ｂ）が上面図である。 図５に示す爪部の効果を説明する側面図である。 図１に示す電子デバイスのリッドを外した状態を示す斜視図である。 図１に示す電子デバイスが有する支持基板の平面図である。 図１に示す電子デバイスが有する回路のブロック図である。 図１に示す電子デバイスが有するＳＡＷ共振子の断面図および平面図である。 本発明の電子デバイスの第２実施形態を示す側面図である。 本発明の電子デバイスの第３実施形態を示す側面図である。 本発明の電子デバイスの第３実施形態を示す側面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。
以下、本発明の電子デバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．電子デバイス
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の電子デバイスの第１実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す電子デバイスの断面図である。図３は、図１に示す電子デバイスが有するベース基板の平面図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が上側から見た透過図である。図４は、図１に示す電子デバイスの断面図である。図５は、図１に示す電子デバイスが有する爪部を示す図であり、（ａ）が側面図、（ｂ）が上面図である。図６は、図５に示す爪部の効果を説明する側面図である。図７は、図１に示す電子デバイスのリッドを外した状態を示す斜視図である。図８は、図１に示す電子デバイスが有する支持基板の平面図である。図９は、図１に示す電子デバイスが有する回路のブロック図である。図１０は、図１に示す電子デバイスが有するＳＡＷ共振子の断面図および平面図である。なお、以下では説明の便宜上、図２中の上側を「上」とし、下側を「下」とする。
図１に示す電子デバイス１は、パッケージ２と、パッケージ２内に固定されている支持基板（内部基板）３と、支持基板３に搭載されているＳＡＷ共振子（振動子）４および回路５と、を有しており、電圧制御型ＳＡＷ発振器（ＶＣＳＯ）を構成する電子デバイスである。以下、これら各構成要素について順次説明する。
≪パッケージ≫
図１および図２に示すように、パッケージ２は、ベース基板２１と、ベース基板２１に接合されているリッド（蓋体）２７と、を有している。パッケージ２内にはベース基板２１とリッド２７との間に内部空間Ｓが設けられており、この内部空間Ｓに支持基板３、ＳＡＷ共振子４および回路５が収納・配置されている。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ベース基板２１は、上面に開口している凹部２１１を有する箱状となっている。言い換えると、ベース基板２１は、板状の底板２１２と、底板２１２の上面の縁部から立設している枠状の側壁２１３と、側壁２１３に囲まれている領域２１４と、を有している。また、ベース基板２１は、上面側から第１基板２１Ａ、第２基板２１Ｂ、第３基板２１Ｃおよび第４基板２１Ｄが順に積層した積層基板であり、底板２１２が第４基板２１Ｄで構成され、側壁２１３が第１、第２、第３基板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃで構成されている。なお、本実施形態では、ベース基板２１が４層の積層体であるが、２層以上の積層体であれば、層数は特に限定されない。
このようなベース基板２１は、平面視で略長方形状をなしており、長軸方向に延びる一対の側面２１ａ、２１ｂと、短軸方向に延びる一対の側面２１ｃ、２１ｄと、を有している。また、側面２１ａには上面から下面まで延びる（ベース基板２１を厚さ方向に貫通する）３つの切り欠き部２３１、２３２、２３３が並んで設けられ、これら切り欠き部２３１、２３２、２３３は、側面２１ａの両端部を避けるようにして中央部に寄って配置されている。これと同様に、側面２１ｂにも上面から下面まで延びる３つの切り欠き部２３４、２３５、２３６が並んで設けられ、これら切り欠き部２３４、２３５、２３６は、側面２１ｂの両端部を避けるようにして中央部に寄って配置されている。
また、側面２１ｃには上面から下面まで延びる切り欠き部２３７が設けられており、この切り欠き部２３７は、側面２１ｃの中央部に設けられている。これと同様に、側面２１ｄにも上面から下面まで延びる切り欠き部２３８が設けられており、この切り欠き部２３８は、側面２１ｄの中央部に設けられている。なお、切り欠き部２３７および切り欠き部２３８は、それぞれ、側面２１ｃの両端部および側面２１ｄの両端部を避けるように配置されていれば、位置は特に限定されない。
また、ベース基板２１の上面には６つの内部端子２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６が設けられており、ベース基板２１の下面には６つの外部接続端子（ユーザー端子）２５１、２５２、２５３、２５４、２５５、２５６が設けられている。これら外部接続端子２５１〜２５６には、例えば、電源端子、ＧＮＤ端子、出力端子等が含まれている。また、切り欠き部２３１、２３２、２３３、２３４、２３５、２３６、２３７、２３８にはキャスタレーション（金属膜）２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７、２６８が配置されている。
内部端子２４１および外部接続端子２５１は、切り欠き部２３１に並んで配置され、キャスタレーション２６１を介して電気的に接続されている。同様に、内部端子２４２および外部接続端子２５２は、切り欠き部２３２に並んで配置され、キャスタレーション２６２を介して電気的に接続されている。また、内部端子２４３および外部接続端子２５３は、切り欠き部２３３に並んで配置され、キャスタレーション２６３を介して電気的に接続されている。また、内部端子２４４および外部接続端子２５４は、切り欠き部２３４に並んで配置され、キャスタレーション２６４を介して電気的に接続されている。また、内部端子２４５および外部接続端子２５５は、切り欠き部２３５に並んで配置され、キャスタレーション２６５を介して電気的に接続されている。また、内部端子２４６および外部接続端子２５６は、切り欠き部２３６に並んで配置され、キャスタレーション２６６を介して電気的に接続されている。また、キャスタレーション２６７、２６８は、それぞれ、ベース基板２１の内部に形成されている配線を介して、外部接続端子２５１〜２５６に含まれているＧＮＤ端子に電気的に接続されている。
このようなベース基板２１は、例えば、酸化アルミニウム質、窒化アルミニウム質、炭化珪素質、ムライト質、ガラス・セラミック質等のセラミックグリーンシートからなる基板を複数枚積層し、この積層体を焼結処理することで得られる。また、内部端子２４１〜２４６、外部接続端子２５１〜２５６およびキャスタレーション２６１〜２６８は、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）などの下地層に、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などのめっき層を被覆することで得られる。
一方、リッド２７は、図１および図４に示すように、下面に開口している凹部２７１を有する箱状の本体２７２と、本体２７２から下方に突出する爪部（第１爪部）２８１、２８２と、を有している。本体２７２は、平面視で、ベース基板２１に対応した略長方形の外形となっており、長軸方向に延びる一対の側面２７ａ、２７ｂと、短軸方向に延びる一対の側面２７ｃ、２７ｄと、を有している。また、側面２７ａ、２７ｂには下面に開放する凹状の欠損部２９１、２９２が形成されており、この欠損部２９１、２９２によって、リッド２７と内部端子２４１〜２４６との接触が防止されている。
また、爪部２８１、２８２は、側面２７ｃ、２７ｄから下方へ突出し、ベース基板２１の切り欠き部２３７、２３８内に挿入（配置）されている。そして、爪部２８１、２８２と切り欠き部２３７、２３８に沿ったベース基板の側面に配置されているキャスタレーション２６７、２６８とが半田（接続部材）Ｈを介して接合されることで、リッド２７がベース基板２１に接合される。なお、接続部材としては、半田Ｈの他、金ろう、金ろう等の各種金属ろう材や、導電性接着剤等の導電性接合部材を用いてもよいし、溶接等で爪部２８１、２８２とキャスタレーション２６７、２６８とを溶融させて接合してもよい。
ここで、図５に示すように、爪部２８１、２８２の幅Ｗは、爪部２８１、２８２が位置している面における切り欠き部２３７、２３８（キャスタレーション２６７、２６８）の幅Ｗ’とほぼ等しくなっていることが好ましい。より具体的に、幅Ｗは、例えば、０．９Ｗ’≦Ｗ≦１．１Ｗ’なる関係を満足していることが好ましい。これにより、ベース基板２１に対するリッド２７の面内方向（短軸方向および長軸方向）のずれが低減され、ベース基板２１に対してリッド２７をより正確に位置決めすることができる。なお、上記範囲内でもＷ’＜Ｗなる関係を満足する場合には、特に、切り欠き部２３７、２３８に爪部２８１、２８２が嵌合するため、より強固に、ベース基板２１とリッド２７とを接合することができる。
また、図５に示すように、爪部２８１、２８２の長さＬは、第１基板２１Ａの厚さｔ以下である。すなわち、Ｌ≦ｔなる関係を満足している。これにより、より確実に、ベース基板２１に対してリッド２７を所望の位置に配置することができる。具体的に説明すると、ベース基板２１は、前述したように、第１〜第４基板２１Ａ〜２１Ｄが積層してなる積層基板で構成されているため、製造時に積層ずれが発生し、例えば、第２基板２１Ｂが他の基板２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｄに対してずれてしまう場合がある。このような場合であっても、Ｌ≦ｔなる関係を満足していれば、図６（ａ）に示すように、リッド２７の爪部２８１、２８２を切り欠き部２３７、２３８内に所定深さまで（本体２７２の下面がベース基板２１の上面に接するまで）挿入することができる。このように、Ｌ≦ｔなる関係を満足していれば、ベース基板２１に対してリッド２７を所望の位置に配置することができる。一方で、Ｌ＞ｔなる関係を満足する場合には、図６（ｂ）に示すように、爪部２８１、２８２の先端が第２基板２１Ｂにぶつかってしまい、それ以上の挿入ができず、爪部２８１、２８２を切り欠き部２３７、２３８内に所定深さまで挿入することができない。そのため、ベース基板２１に対してリッド２７を所望の位置に配置することができない。
このようなリッド２７は、金属材料（導電性を有する材料）で構成されている。これにより、リッド２７が半田Ｈおよびキャスタレーション２６７、２６８を介してＧＮＤ端子（基準電圧）に電気的に接続されるため、リッド２７が外部からの信号（ノイズ）を遮断または減衰するシールド層として機能する。そのため、優れた発振特性を有する信頼性の高い電子デバイス１が得られる。なお、リッド２７の構成する金属材料としては、ベース基板２１と線膨張係数が近似する材料であると良い。例えば、ベース基板２１の構成材料をセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。また、リッド２７は、例えば、セラミック、樹脂、またはガラス等の部材やそれらが混在した部材で構成された絶縁性の部材で構成されていてもよく、さらにリッド表面に、めっき、蒸着、スパッタリング、塗布、または印刷等の方法やそれらが混在した方法で金属を付着させた構成でもよい。
≪支持基板≫
支持基板３は、低温同時焼成セラミック基板（ＬＴＣＣ基板）で構成されている。これにより、強度の高い支持基板３が得られる。また、配線パターンを同時に形成することができ、電子デバイス１の製造工程を少なくすることができる。なお、支持基板３は、単層基板であってもよいし、多層基板であってもよい。また、支持基板３としては、低温同時焼成セラミック基板に限定されず、この他、例えば、低温同時焼成セラミック基板以外のセラミック基板、ガラスエポキシやその他の構成部材からなる樹脂基板（プリント基板）、ガラス基板等を用いてもよい。
このような支持基板３は、板状をなしている。また、支持基板３は、図７および図８に示すように、平面視で、ベース基板２１に対応した長方形状をなしており、上面（第１主面）と下面（第２主面）とを接続する側面は、長軸方向に延びる一対の側面（第１、第２側面）３ａ、３ｂと、短軸方向に延びる一対の側面（第３、第４側面）３ｃ、３ｄと、を有している。
また、側面３ａには上面から下面まで延びる３つの切り欠き部３１１、３１２、３１３が並んで設けられ、これら切り欠き部３１１、３１２、３１３は、側面３ａの両端部を避けるようにして中央部に寄って配置されている。これと同様に、側面３ｂにも上面から下面まで延びる３つの切り欠き部３１４、３１５、３１６が並んで設けられ、これら切り欠き部３１４、３１５、３１６は、側面３ｂの両端部を避けるようにして中央部に寄って配置されている。そして、これら切り欠き部３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６にはキャスタレーション３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６が形成されている。
また、図８に示すように、平面視で、切り欠き部３１１〜３１６は、ベース基板２１に形成されている切り欠き部２３１〜２３６よりも内側（ベース基板２１の中心側）に位置している。さらには、切り欠き部３１１は、切り欠き部２３１と並びかつ内部端子２４１と重なるように設けられている。これと同様に、切り欠き部３１２は、切り欠き部２３２と並びかつ内部端子２４２と重なるように設けられており、切り欠き部３１３は、切り欠き部２３３と並びかつ内部端子２４３と重なるように設けられており、切り欠き部３１４は、切り欠き部２３４と並びかつ内部端子２４４と重なるように設けられており、切り欠き部３１５は、切り欠き部２３５と並びかつ内部端子２４５と重なるように設けられており、切り欠き部３１６は、切り欠き部２３６と並びかつ内部端子２４６と重なるように設けられている。
以上のような構成の支持基板３は、平面視で凹部２１１（領域２１４）と重なるよう位置し、６つの半田（固定部材）Ｈ１〜Ｈ６によってベース基板２１の上面（側壁２１３の主面）に固定されている。ただし、支持基板３をベース基板２１に固定する固定部材としては、半田に限定されず、例えば、金ろう、銀ろう等の金属ろう材や、導電性接着剤を用いてもよいし、溶接等でキャスタレーション３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６と内部端子２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６とを溶融させて接合してもよい。
半田Ｈ１は、内部端子２４１上に位置し、切り欠き部３１１にフィレットを形成しており、これにより、支持基板３をベース基板２１に固定すると共に、内部端子２４１とキャスタレーション３２１とを電気的に接続している。同様に、半田Ｈ２は、内部端子２４２上に位置し、切り欠き部３１２にフィレットを形成しており、これにより、支持基板３をベース基板２１に固定すると共に、内部端子２４２とキャスタレーション３２２とを電気的に接続している。また、半田Ｈ３は、内部端子２４３上に位置し、切り欠き部３１３にフィレットを形成しており、これにより、支持基板３をベース基板２１に固定すると共に、内部端子２４３とキャスタレーション３２３とを電気的に接続している。また、半田Ｈ４は、内部端子２４４上に位置し、切り欠き部３１４にフィレットを形成しており、これにより、支持基板３をベース基板２１に固定すると共に、内部端子２４４とキャスタレーション３２４とを電気的に接続している。また、半田Ｈ５は、内部端子２４５上に位置し、切り欠き部３１５にフィレットを形成しており、これにより、支持基板３をベース基板２１に固定すると共に、内部端子２４５とキャスタレーション３２５とを電気的に接続している。また、半田Ｈ６は、内部端子２４６上に位置し、切り欠き部３１６にフィレットを形成しており、これにより、支持基板３をベース基板２１に固定すると共に、内部端子２４６とキャスタレーション３２６とを電気的に接続している。
≪回路≫
回路５は、図２、図７および図８に示すように、支持基板３の上面、下面および内部に形成されている図示しない配線パターンと、支持基板３に搭載され、前記配線パターンによって接続されている複数の回路素子５９と、を有している。配線パターンは、キャスタレーション３２１〜３２６に接続され、これにより、配線パターンと外部接続端子２５１〜２５６とが電気的に接続されている。
このような回路５は、図９に示すように、ＳＡＷ共振子４を発振させる発振回路５１と、発振回路５１からの出力周波数ｆ１をｎ倍にする逓倍回路５２と、逓倍回路５２からの出力周波数ｆｎ（＝ｆ１×ｎ）を所定の出力形式（ＣＭＯＳ、ＬＶ−ＰＥＣＬ、ＬＶＤＳ等）に変換して出力する出力回路５３と、を含んでいる。逓倍回路５２は、バンドパスフィルターを含んでおり、発振回路５１からの出力周波数ｆ１に重畳している周波数ｆｎを通過させ、その他の周波数（…ｆ１×（ｎ−１）、ｆ１×（ｎ＋１）…）を減衰させることで、出力周波数ｆｎを出力する。
本実施形態の発振回路５１および逓倍回路５２は、それぞれ、複数のディスクリート部品を並べた回路であり、出力回路５３は、集積回路である。そのため、回路素子５９には、例えば、発振回路５１に含まれているチップコイル（チップインダクタ）５９１、チップコンデンサ５９２、バリキャップ（可変容量ダイオード）５９３および抵抗や、逓倍回路５２に含まれ、バンドパスフィルターを構成するチップコイル（チップインダクタ）５９４、チップコンデンサ５９５および抵抗や、出力回路５３を構成するＩＣチップ５９６等が含まれている。ただし、発振回路５１および逓倍回路５２についても、出力回路５３と同様に集積回路としてもよいし、発振回路５１、逓倍回路５２、および出力回路５３の少なくとも２つの回路が、１つの集積回路内に構成されていてもよい。
発振回路５１および逓倍回路５２を集積回路とせずに、ディスクリート部品を並べた回路とすることで、例えば、次のような効果を発揮することができる。発振回路５１が有するチップコイル５９１やチップコンデンサ５９２をインダクタンスまたは静電容量の異なるものに交換することで発振回路５１からの出力周波数を調整することができ、これにより、出力周波数ｆ１を所望の周波数に合わせ込むことができる。また、逓倍回路５２が有するチップコイル５９４やチップコンデンサ５９５をインダクタンスや静電容量の異なるものに交換することでバンドパスフィルターの通過帯域を調整することができ、これにより、出力周波数ｆｎ以外の周波数をより減衰させ、スプリアス（不要信号）を抑制することができる。このように、発振回路５１および逓倍回路５２を集積回路とせずに、ディスクリート部品を並べた回路とすることで、電子デバイス１の各種調整を容易に行うことができる。なお、出力回路５３は、発振回路５１や逓倍回路５２のような調整をする余地が殆どないため、集積回路とすることで回路５の小型化を図ることができる。
なお、回路５は、これら回路５１、５２、５３の他に、例えば、温度補償回路を含んでいてもよい。また、電子デバイス１から出力すべき周波数を発振回路５１から出力することができる場合には、逓倍回路５２を省略してもよい。また、回路５は、第１の周波数信号を出力するためのＳＡＷ共振子４と発振回路５１および逓倍回路５２（第１組）と、第１の周波数信号とは周波数が異なる第２の周波数信号を出力するためのＳＡＷ共振子４と発振回路５１および逓倍回路５２（第２組）と、第１組と第２組とを切り替える切替回路と、出力回路５３と、を含み、切替回路で第１組と第２組を切り替えることで、出力回路５３から第１の周波数信号および第２の周波数信号の一方を選択して出力することができるようになっていてもよい。
≪ＳＡＷ共振子≫
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ＳＡＷ共振子４は、パッケージ４５と、パッケージ４５に収容されているＳＡＷ共振子片４１と、を有している。
パッケージ４５は、上面に開口する凹部４６１を有しているセラミックベース基板４６と、凹部４６１の開口を塞ぐようにセラミックベース基板４６に接合されている板状の金属カバー４７と、を有している。また、凹部４６１の底面には、ＳＡＷ共振子片４１と電気的に接続される内部端子４８１、４８２が設けられており、セラミックベース基板４６の下面には図示しないビア（貫通電極）を介して内部端子４８１、４８２と電気的に接続されている外部接続端子４８３、４８４や、支持基板３との接合を図るためのダミー端子４８５、４８６が設けられている。
ＳＡＷ共振子片４１は、長手形状をなす水晶基板４１１と、水晶基板４１１の上面に設けられているＩＤＴ（櫛歯電極）４１２と、ＩＤＴ４１２の両側に配置された一対の反射器４１３、４１４と、ボンディングパッド４１５、４１６と、ＩＤＴ４１２およびボンディングパッド４１５、４１６を電気的に接続している引出電極４１７、４１８と、を有している。なお、ＳＡＷ共振子片４１の代わりに、基板材料として水晶を用いた水晶振動子片、例えば、ＡＴカットやＳＣカットの水晶振動子片や、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子片や、その他の基板材料を用いた振動子片であってもよい。また、ＳＡＷ共振子片４１や、ＭＥＭＳ振動子片や、振動片の基板材料としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いてもよい。ＳＡＷ共振子片４１や、ＭＥＭＳ振動子片や、振動片の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
ＩＤＴ４１２は、水晶基板４１１の長手方向の中央部に設けられている一対の電極４１２ａ、４１２ｂで構成されている。一対の電極４１２ａ、４１２ｂは、電極４１２ａの電極指と、電極４１２ｂの電極指とが噛み合うように配置されている。これら一対の電極４１２ａ、４１２ｂ間に電圧を印加すると、水晶基板４１１の圧電効果によって電極指の間に周期的なひずみが生じ、水晶基板４１１に弾性表面波が励起される。励起した弾性表面波は、電極指の連続方向に沿って伝搬する。
一対の反射器４１３、４１４は、水晶基板４１１の長手方向において、ＩＤＴ４１２を挟んでその両側に配置されている。反射器４１３、４１４は、ＩＤＴ４１２で励起され水晶基板４１１に伝搬する弾性表面波を、ＩＤＴ４１２の方向に向かって反射する機能を有する。
以上のようなＩＤＴ４１２および反射器４１３、４１４は、全体的に、水晶基板４１１の長手方向の一端側にずれて形成されており、水晶基板４１１の他端側の上面に一対のボンディングパッド４１５、４１６が配置されている。また、引出電極４１７を介してボンディングパッド４１５と電極４１２ａとが電気的に接続され、引出電極４１８を介してボンディングパッド４１６と電極４１２ｂとが電気的に接続されている。
このようなＳＡＷ共振子片４１は、接合部材を介してセラミックベース基板４６に配置されている。また、ボンディングパッド４１５、４１６がボンディングワイヤーを介して内部端子４８１、４８２に電気的に接続されている。
このようなＳＡＷ共振子４は、例えば、ＡＴカット水晶振動子と比較して高周波（例えばＧＨｚ帯の周波数）に対応することが容易となる。そのため、ＳＡＷ共振子を用いることで、高周波出力に適した電子デバイス１となる。具体的に説明すると、ＡＴカット水晶振動子の周波数は、水晶基板の厚みに依存するため、高周波化するほど水晶基板が薄くなり、加工が難しくなる。これに対して、ＳＡＷ共振子の周波数は、水晶基板の厚みではなくＩＤＴの電極指の間隔に依存するため、高周波化するほど電極指の間隔が短くなるが、電極指の間隔を短くすることは、既存のパターニング技術によって容易に行うことができる。このような理由から、ＳＡＷ共振子を用いることで高周波に適した電子デバイス１となる。
このようなＳＡＷ共振子４は、半田、導電性接着剤、銀ろう、または金ろう等の導電性接合部材によって支持基板３に接続されていると共に、導電性接合部材を介して発振回路５１と電気的に接続されている。なお、ＳＡＷ共振子４の配置としては、特に限定されないが、図８に示すように、支持基板３の長軸方向の端部側と重なるように配置されていることが好ましい。前記端部側とは、半田Ｈ１、Ｈ４を結ぶ線分よりも側面３ｃ側を言う。このような部分は、ベース基板２１に固定されていない自由端となっているため、熱膨張により発生する応力が他の部分（中央部）に比べて小さい。そのため、このような部分と重なるようにＳＡＷ共振子４を配置することで、ＳＡＷ共振子４に応力が加わり難く、より安定した駆動を行うことができる。
以上、電子デバイス１の構成について詳細に説明した。特に、ベース基板２１に凹部２１１が形成され、リッド２７の本体２７２に凹部２７１が形成されているため、パッケージ２の内部に、凹部２１１、２７１で形成された比較的大きい内部空間Ｓを設けることができる。したがって、パッケージ２内に、ＳＡＷ共振子４や回路５を設けることが容易となる。
また、電子デバイス１では、支持基板３がベース基板２１の上面に接合されているため、支持基板３がベース基板２１の機械的強度を補強する補強部材として機能する。そのため、電子デバイス１の機械的強度を高めることができる。また、前述したように、支持基板３の側面３ａの両端を除く領域と側面３ｂの両端を除く領域とが、ベース基板２１の側面２１ａに沿った上面および側面２１ｂに沿った上面に、半田Ｈ１〜Ｈ６を介して接合されている。そのため、支持基板３の長軸方向の両端部がベース基板２１に対して自由となり、当該部分の熱膨張を許容することができ、当該部分の熱膨張に起因する応力が発生し難い。その分、ベース基板２１と支持基板３の熱膨張差に起因して生じる応力を低減することができ、前記応力に起因したベース基板２１、支持基板３の破損や半田Ｈ１〜Ｈ６へのクラックの発生等を低減することができる。以上より、信頼性の高い電子デバイス１が得られる。
また、支持基板３にＳＡＷ共振子４および回路５を設けることで、支持基板３を有効利用することができる。特に本実施形態では、支持基板３の上面側と下面側とに、それぞれ、配置スペースが確保されているため、ＳＡＷ共振子４および回路５を余裕をもって配置することができる。
さらに、電子デバイス１では、リッド２７がベース基板２１の側面２１ｃ、２１ｄに固定されている。そのため、電子デバイス１では、ベース基板２１の長軸方向および短軸方向の撓みを支持基板３が抑制し、かつ、ベース基板２１の長軸方向の撓みをリッド２７が抑制する構造となっている。これにより、ベース基板２１の撓みがより低減され、ベース基板２１の機械的強度をより高めることができる。
＜第２実施形態＞
次に本発明の電子デバイスの第２実施形態について説明する。
図１１は、本発明の電子デバイスの第２実施形態を示す側面図である。
以下、本発明の電子デバイスの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第２実施形態の電子デバイスは、第１基板および第２基板の厚さが異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
図１１に示すように、本実施形態の電子デバイス１では、ベース基板２１を構成する第１基板２１Ａの厚さが、第２基板２１Ｂの厚さよりも厚い。すなわち、第１基板２１Ａの厚さをｔ１とし、第２基板２１Ｂの厚さをｔ２としたとき、ｔ１＞ｔ２なる関係を満足している。このような関係を満足することにより、例えば、第１、第２基板２１Ａ、２１Ｂの合計厚さと等しい厚さを有し、かつ、ｔ１＝ｔ２（またはｔ１＜ｔ２）の関係を満足しているベース基板２１よりも、爪部２８１、２８２の長さＬをより長くすることができる。そのため、ベース基板２１を厚くすることなく、キャスタレーション２６７、２６８へと爪部２８１、２８２との接続をより確実にすることができ、より確実に、リッド２７を半田Ｈを介してベース基板２１に接合することができる。
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第３実施形態＞
次に本発明の電子デバイスの第３実施形態について説明する。
図１２および図１３は、それぞれ、本発明の電子デバイスの第３実施形態を示す側面図である。
以下、本発明の電子デバイスの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第３実施形態の電子デバイスは、リッドが有する爪部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
本実施形態の電子デバイス１では、図１２に示すように、爪部２８１は、本体２７２から突出する第１爪部２８１ａと、第１爪部２８１ａの先端部から突出する第２爪部２８１ｂと、を有している。同様に、爪部２８２は、本体２７２から突出する第１爪部２８２ａと、第１爪部２８２ａの先端部から突出する第２爪部２８２ｂと、を有している。このような爪部２８１、２８１は、全長Ｌが第１基板２１Ａの厚さｔよりも長くなっている。すなわち、Ｌ＞ｔなる関係を満足している。
また、第１爪部２８１ａ、２８２ａの長さＬ１は、第１基板２１Ａの厚さｔ以下となっている。すなわち、Ｌ１≦ｔなる関係を満足している。また、第１爪部２８１ａ、２８２ａの幅Ｗ１は、爪部２８１、２８２が位置している面における切り欠き部２３７、２３８（キャスタレーション２６７、２６８）の幅Ｗ’とほぼ等しくなっていることが好ましい。より具体的に、幅Ｗ１は、例えば、０．９Ｗ’≦Ｗ１≦１．１Ｗ’なる関係を満足していることが好ましい。
また、第２爪部２８１ｂ、２８２ｂの幅Ｗ２は、第１爪部２８１ａ、２８２ｂの幅Ｗ１よりも細くなっている。すなわち、Ｗ２＜Ｗ１なる関係を満足している。また、第２爪部２８１ｂ、２８２ｂは、第１爪部２８１ａ、２８１ｂの幅方向の両端部を除く中央部から突出し、第１爪部２８１ａ、２８２ａと第２爪部２８１ｂ、２８２ｂの中心線がほぼ一致している。ただし、第２爪部２８１ｂ、２８２ｂの位置は、これに限定されず、第１爪部２８１ａ、２８２ａの幅方向の一端側へ偏って配置されていてもよい。
このような構成の電子デバイス１では、次のような効果を発揮することができる。前述したように、ベース基板２１が第１〜第４基板２１Ａ〜２１Ｄを積層してなる積層基板で構成されているため、例えば、図１３に示すように、製造時に積層ずれが発生し、第２基板２１Ｂが他の基板２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｄに対してずれてしまう場合がある。このような場合でも、爪部２８１、２８２の先端部側に位置する第２爪部２８１ｂ、２８２ｂを細くすることで、ずれた部分に引っ掛かることなく、爪部２８１、２８２を切り欠き部２３７、２３８に挿入することができる。加えて、基端側に位置する第１爪部２８１ａ、２８２ａの長さＬ１を第１基板２１Ａの厚さｔ以下とし、第２基板２１Ｂへのぶつかりを防止している。そのため、爪部２８１、２８２を切り欠き部２３７、２３８内に所定深さまで（本体２７２の下面がベース基板２１の上面に接するまで）挿入することができ、ベース基板２１に対してリッド２７を所望の位置に配置することができる。
なお、爪部２８１、２８１の長さ方向の全域を第２爪部２８１ｂ、２８２ｂ程度に細くしても、上記効果を発揮することもできるが、この場合にはベース基板２１に対するリッド２７の面内方向（短軸方向および長軸方向）のずれが大きくなってしまうという問題がある。これに対して、本実施形態では、前述したように、第１爪部２８１ａ、２８２ａの幅Ｗ１を切り欠き部２３７、２３８と同程度に太くしているため、ベース基板２１に対するリッド２７の面内方向（短軸方向および長軸方向）のずれが低減されている。
すなわち、本実施形態の電子デバイス１によれば、ベース基板２１に対してリッド２７を三次元的に所定の位置に配置することができる。
２．電子機器
次に、電子デバイス１を備えた電子機器について説明する。
図１４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、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１１０８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にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１が内蔵されている。
図１５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、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１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１が内蔵されている。
図１６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）など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。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、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など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、このディジタルスチルカメラ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１４３０が、デ−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１４４０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１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１が内蔵されている。
なお、電子デバイスを備える電子機器は、図１４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１５の携帯電話機、図１６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、スマートフォンなどの移動体端末、通信機器、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、タブレット型パーソナルコンピューター、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、移動体端末基地局用機器、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、リアルタイムクロック装置、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、リアルタイムクロック装置、ページャ、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）、フライトシミュレーター、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）等に適用することができる。
３．移動体
次に、電子デバイス１を備えた移動体について説明する。
図１７は、移動体を適用した自動車を示す斜視図である。自動車１５００には、電子デバイス１が搭載されている。電子デバイス１は、例えば、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、ブレーキシステム、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。
以上、本発明の電子デバイス、電子機器および移動体を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よい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成を組み合わせたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、振動子片としてＳＡＷ共振子片を用いた構成について説明したが、振動子片としては、これに限定されず、例えば、ＡＴカット水晶振動子（厚みすべり振動子）片を用いてもよいし、音叉型振動子（屈曲振動子）片を用いてもよい。また、前述した実施形態では、電子デバイスを電圧制御型ＳＡＷ発振器（ＶＣＳＯ）に適用した構成について説明したが、電子デバイスは、この他にも、ＳＡＷ発振器（ＳＰＳＯ）、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）、ＭＥＭＳ発振器等の発振器や、加速度センサーおよびジャイロセンサー等の慣性センサー、および傾斜センサー等の力センサーのような物理量センサーに適用することができる。
また、前述した実施形態では、パッケージ内に支持基板が配置された構成について説明したが、支持基板は、省略してもよい。また、パッケージ内に配置されているものも振動子や回路に限定されない。
１……電子デバイス
２……パッケージ
２１……ベース基板
２１Ａ……第１基板
２１Ｂ……第２基板
２１Ｃ……第３基板
２１Ｄ……第４基板
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ……側面
２１１……凹部
２１２……底板
２１３……側壁
２１４……領域
２３１、２３２、２３３、２３４、２３５、２３６、２３７、２３８……切り欠き部
２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６……内部端子
２５１、２５２、２５３、２５４、２５５、２５６……外部接続端子
２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７、２６８……キャスタレーション
２７……リッド
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ……側面
２７１……凹部
２７２……本体
２８１、２８２……爪部
２８１ａ、２８２ａ……第１爪部
２８１ｂ、２８２ｂ……第２爪部
２９１、２９２……欠損部
３……支持基板
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ……側面
３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６……切り欠き部
３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６……キャスタレーション
４……ＳＡＷ共振子
４１……ＳＡＷ共振子
４１１……水晶基板
４１２……ＩＤＴ電極
４１２ａ、４１２ｂ……電極
４１３、４１４……反射器
４１５、４１６……ボンディングパッド
４１７、４１８……引出電極
４５……パッケージ
４６……セラミックベース基板
４６１……凹部
４７……金属カバー
４８１、４８２……内部端子
４８３、４８４……外部接続端子
４８５、４８６……ダミー端子
５……回路
５１……発振回路
５２……逓倍回路
５３……出力回路
５９……回路素子
５９１……チップコイル
５９２……チップコンデンサ
５９３……バリキャップ
５９４……チップコイル
５９５……チップコンデンサ
５９６……ＩＣチップ
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
１１０８……表示部
１２００……携帯電話機
１２０２……操作ボタン
１２０４……受話口
１２０６……送話口
１２０８……表示部
１３００……ディジタルスチルカメラ
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
１３１０……表示部
１３１２……ビデオ信号出力端子
１３１４……入出力端子
１４３０……テレビモニター
１４４０……パーソナルコンピューター
１５００……自動車
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６……半田
Ｌ、Ｌ１……長さ
Ｗ、Ｗ’、Ｗ１、Ｗ２……幅
ｔ、ｔ１、ｔ２……厚さ
Ｓ……内部空間

Claims (9)

  1. 少なくとも第１基板および第２基板が積層されているベース基板と、
    前記ベース基板の前記第１基板側に設けられ、前記ベース基板に接合されている蓋体と、を有し、
    前記ベース基板は、前記第１基板および前記第２基板の側面に、前記第１基板および前記第２基板を厚さ方向に貫通して設けられている切り欠き部と、少なくとも前記第１基板の前記切り欠き部に沿った側面に配置されている金属膜と、を有し、
    前記蓋体は、前記ベース基板に対向配置される本体と、前記本体から突出し、前記切り欠き部内に配置される第１爪部と、を有し、前記第１爪部にて接続部材を介して前記金属膜に接合され、
    前記第１爪部の長さが、前記第１基板の厚さ以下であることを特徴とする電子デバイス。
  2. 前記第１爪部から延出し、前記第１爪部よりも幅の細い第２爪部を有している請求項１に記載の電子デバイス。
  3. 前記蓋体および前記接続部材は、それぞれ、導電性を有しており、
    前記蓋体は、前記接続部材を介して前記金属膜に電気的に接続され、
    前記金属膜は、基準電位に接続される請求項１または２に記載の電子デバイス。
  4. 前記第１基板は、前記第２基板よりも厚さが厚い請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
  5. 前記ベース基板は、前記蓋体側の主面に開口する凹部を有し、
    前記蓋体の前記本体は、前記ベース基板側の主面に開口する凹部を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
  6. 前記ベース基板の凹部と、前記蓋体の凹部とで形成された空間内に、前記ベース基板に接続されている内部基板を有している請求項５に記載の電子デバイス。
  7. 前記内部基板には、振動子および前記振動子に接続される回路が設けられている請求項６に記載の電子デバイス。
  8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
  9. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
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