JP2014033389A - 振動デバイス、電子デバイス、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】実装基板の変形によって振動片に加わる応力の影響を減少させることで、振動特性を安定させた振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイスとしての水晶発振器１は、実装基板に固定される固定部２０と自由端とを有する基板としてのパッケージ１４と、前記自由端側のパッケージ１４に位置する接続部１７で片持ち接続された振動素子１６と、を含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動デバイス、それを用いた電子デバイス、電子機器、および移動体に関す
る。

矩形状のＩＣチップと、振動片と、を矩形状のベース（基板）に搭載した振動デバイス
としての水晶発振器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載さ
れている水晶発振器では、ＩＣチップの長辺側に接続端子が配置されており、その接続端
子をベースの短辺側に合わせて接続することでＩＣチップがベースに搭載されている。加
えて、振動片は、ベースの長辺側の両端部に両端支持されており、ベースの実装端子もベ
ースの長辺側の両端部に設けられている。

特開２００２−１７６３１６号公報

上述のような構成では、ベース（基板）に外力が加わった場合や実装基板とベースとの
熱膨張係数の違いなどによって、ベースに変形を生じる場合があるが、ベースの長辺側の
変形量が短辺側に比して大きくなる。上述の水晶発振器では、実装基板に固定される実装
端子、および振動片の両端支持がベースの長辺側に設けられているため、外力や熱膨張係
数の違いによるベースの変形の影響を受け易く、振動片に加わる応力によって振動特性に
変化を生じてしまうという課題を有していた。

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
形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る振動デバイスは、実装基板に固定される固定部と、自由端
と、平面視で前記固定部と自由端との間に接続部と、を有する基板と、前記接続部に片持
ち固定されている振動素子と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、固定部と離れた自由端側の基板に振動素子が片持ち固定されている
。このため、外力、あるいは加熱などによって実装基板が変形しても、基板においては固
定部に応力が集中し、自由端には応力が殆んど伝わらない。つまり、実装基板が変形した
場合でも、自由端側の接続部で基板に接続されている振動素子には、その応力が殆んど伝
わることが無く、振動素子の振動特性に変化が生じることを防止することができる。

［適用例２］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記固定部は、前記基板の一
辺に沿って設けられていることを特徴とする。

本適用例によれば、固定部が基板の一辺に沿って設けられているため、自由端までの間
隔（距離）を大きくすることができるため、応力開放効果をさらに高めることが可能とな
る。したがって、固定部の受ける実装基板の変形応力の自由端への到達をさらに抑制する
ことができる。つまり、振動素子の特性への影響をさらに抑制することが可能となる。

［適用例３］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記基板を平面視して、前記
接続部の重心を通り前記自由端に直交する方向の第１の中心線と、前記固定部の重心を通
り前記自由端に直交する方向の第２の中心線と、がずれていることを特徴とする。

本適用例によれば、実装基板が変形した場合、基板の固定部の重心を通る第２の中心線
の部分の基板応力（基板の変形量）が大きくなるが、第１の中心線と、第２の中心線とが
ずれた位置に配置されているため、第１の中心線の通る振動素子の接続部の変形を固定部
の変形より小さくすることが可能となる。したがって、実装基板、あるいは基板の変形に
よる振動素子の特性への影響を抑制することが可能となる。

［適用例４］本適用例に係る電子デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の振動
デバイスと、前記振動デバイスが片持ち固定された実装基板と、を含んでいることを特徴
とする。

本適用例によれば、実装基板に振動デバイスが片持ち固定されているため、実装基板の
変形の影響を振動デバイスが受け難い。さらに、用いている振動デバイスにおいても、上
述のように実装基板の変形の影響を受け難い構成であるため、実装基板の変形による特性
の変化を抑えた電子デバイスを提供することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記振動デバイスが樹脂で覆
われていることを特徴とする。

本適用例によれば、振動デバイスを保護できる。また固定部を除く振動デバイスと実装
基板との間にも樹脂が入り込むため、実装基板に振動デバイスを固着できるとともに、樹
脂の可撓性により、実装基板の変形の影響を振動デバイスが受け難い。

［適用例６］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバ
イスが搭載されていることを特徴とする。

本適用例によれば、実装基板の変形の影響を受け難い振動デバイスを用いているため、
実装基板の変形による特性の変化を抑えた電子機器を提供することが可能となる。

［適用例７］上記適用例に記載の電子機器において、前記振動デバイスと、前記振動デ
バイスが片持ち固定された実装基板と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、実装基板に振動デバイスが片持ち固定されているため、実装基板の
変形の影響を振動デバイスが受け難い。さらに、用いている振動デバイスにおいても、上
述のように実装基板の変形の影響を受け難い構成であるため、実装基板の変形による特性
の変化を抑えた電子機器を提供することが可能となる。

［適用例８］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動デバイ
スが搭載されていることを特徴とする。

本適用例によれば、実装基板の変形の影響を受け難い振動デバイスを用いているため、
実装基板の変形による特性の変化を抑えた移動体を提供することが可能となる。

第１実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＱ１−Ｑ１断面図、（ｃ）は（ａ）の裏面図。 第２実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＱ２−Ｑ２断面図、（ｃ）は（ａ）の裏面図。 振動デバイスとしての水晶発振器の実装状態を示す概略の正面図。 電子デバイス一例としてのＳＩＭカードの概略を示す正断面図。 電子機器の一例としてのＩＣカードの構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＱ３−Ｑ３断面図。 電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。 電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。 移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。

以下、本発明に係る振動デバイスの実施形態を、図面を参照しながら第１実施形態、お
よび第２実施形態として説明する。

（振動デバイスの第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器について図１を用
いて説明する。図１は、第１実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器の概略を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＱ１−Ｑ１断面図、（ｃ）は（ａ）の裏面図であ
る。なお、図１（ａ）は、説明を分かり易くするため蓋体を除いた状態を示している。

図１に示すように、振動デバイスとしての水晶発振器１は、パッケージ１４の凹部に、
振動素子１６と、電子部品としての半導体装置（ＩＣチップ）１５と、を収容し、パッケ
ージ１４の開口部を蓋体１９により密閉し、内部が気密に保持されている。

［振動素子］
振動素子１６は、基材（主要部分を構成する材料）を加工することにより一体に形成さ
れた振動片１６ｂと、振動片１６ｂの表裏の主面に設けられた励振電極１６ａ（図示では
一方の主面のみ記載）とを有している。

本例の基材は水晶基板であり、水晶基板の圧電材料は三方晶系に属し、互いに直交する
結晶軸Ｘ、Ｙ、Ｚを有する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、夫々電気軸、機械軸、光学軸と呼称さ
れる。そして水晶基板は、Ｘ−Ｚ面をＸ軸の回りに所定の角度θだけ回転させた平面に沿
って、水晶から切り出された、所謂、回転Ｙカット水晶基板からなる平板が振動素子用と
して用いられる。

本実施形態では、Ｘ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）、Ｚ軸（光学軸）からなる直交座標
系のＸ軸を中心として、Ｚ軸をＹ軸の−Ｙ方向へ傾けた軸をＺ’軸とし、Ｙ軸をＺ軸の＋
Ｚ方向へ傾けた軸をＹ’軸としたときに、Ｘ軸とＺ’軸に平行な面で構成され、Ｙ’軸に
平行な方向を厚みとするＡＴカット水晶基板を用いている。また、ＡＴカット水晶基板は
、Ｚ’軸を含む面）が主面であり、厚みすべり振動が主振動として励振される。振動素子
１６は、Ｙ’軸に平行な方向を厚み方向として、Ｘ軸に平行な方向を長辺とし、Ｚ’軸に
平行な方向を短辺とする矩形の形状を有する。

なお、振動素子１６は矩形状に限定されるものではなく、その他の四角形状であっても
よいし五角形以上の多角形、あるいは楕円、円を含む形状などでも良い。また、振動部の
一辺は、直線的なものに限定されず曲率を有するものであっても良いし、振動部の外形が
多角形の場合、前記一辺と接続される他の一辺との間の角部に別の辺が設けられていても
良い。また、本実施形態に係る振動素子は、ＡＴカットに限定されるものではなく、厚み
すべり振動を励振するＢＴカット等の振動素子であってもよい。

［パッケージ］
パッケージ１４は、平板上の第１基板１１と、第１基板１１上に積層された枠状の第２
基板１２と、第２基板１２上に積層された枠状の第３基板１３とを有し、半導体装置１５
と振動素子１６とが収容される凹部が形成されている。第１基板１１、第２基板１２、お
よび第３基板１３は、例えばセラミックなどにより形成される。

第１基板１１は、凹部側の半導体装置１５が搭載される電子部品搭載面１１ａに、半導
体装置１５が固定される接続電極（図示せず）が設けられている。半導体装置１５に設け
られた複数の電極パッド（図示せず）と、電子部品搭載面１１ａに設けられた接続電極と
は、金バンプ１８などにより接続されている。また、接続電極のいずれかは、パッケージ
１４の図示しない内部配線により、第１基板１１の外部底面に設けられた複数の外部接続
端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１，２２に電気的に接続されている。

複数の外部接続端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１，２２の内の、第１基板１１の一辺
に沿って並んでいる３つの外部接続端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、水晶発振器１が実装
される図示しない実装基板への実装用端子である。なお、この３つの外部接続端子２０ａ
，２０ｂ，２０ｃが設けられている領域が水晶発振器１の固定部２０である。他の外部接
続端子２１，２２は、実装基板への固定は行われない端子である。したがって、第１基板
１１は、外部接続端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃとして配置された固定部２０で実装基板に
片持ち固定されている。片持ち固定とは、一箇所で水晶発振器１が固定され、水晶発振器
１の少なくとも一端が自由端となっている状態をいう。水晶発振器１では、他の外部接続
端子２１，２２が設けられている側の端は、実装基板に固定されない、所謂自由端となっ
ている。

なお、本実勢形態では、水晶発振器１の固定部２０である３つの外部接続端子２０ａ，
２０ｂ，２０ｃが、第１基板１１の一辺に沿って設けられている例で説明したが、固定部
２０としての外部接続端子の配置はこれに限らない。例えば、外部接続端子の数は３以外
でもよい。さらに、外部接続端子は、必ずしも第１基板１１の一辺に沿っていなくても、
一つの部位にまとまって固定部が構成されていればよく、その配置は問わない。

第２基板１２は、接続電極に接続される半導体装置１５が収容可能な大きさの開口を有
する枠状の形状に形成されている。第２基板１２上には、第２基板１２の開口より広い開
口を有する第３基板１３が積層され、固着されている。そして、そして第２基板１２に第
３基板１３が積層されて第３基板１３の開口の内側に現れる第２基板面１２ａには、振動
素子１６が接続されている。振動素子１６は、第２基板面１２ａに形成された素子接続端
子（図示せず）に、振動素子１６の接続電極（図示せず）を合わせて載置され、振動素子
１６の接続部１７において導電性接着剤１７ａ，１７ｂによって接着固定されている。

振動素子１６は、外部接続端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが配置されている第１基板１１
の固定部２０と反対側である第１基板１１の自由端１４ａ側の、第２基板面１２ａに片持
ち固定されている。片持ち固定とは、一箇所で振動素子１６が固定（固定端）され、振動
素子１６の少なくとも一端が自由端となっている状態をいう。図１においては、振動素子
１６における励振電極１６ａを挟んだ短辺方向を両端として、一方の端部が固定端となり
、他方の端部が自由端となっている。
すなわち、本実施形態では、振動素子１６の自由端は、振動素子１６の固定端よりも第
１基板１１の固定部２０に寄っているので、振動素子１６の自由端から第１基板１１の固
定部２０までの応力の伝達経路を長くすることができる。

また、振動素子１６は、パッケージ１４（第１基板１１）を平面視したときに、振動素
子１６の接続部１７の重心Ｐ２を通り第１基板１１の自由端（一辺）１４ａに直交する方
向に引かれた第１の中心線Ｌ２と、第１基板１１の固定部２０の重心Ｐ１を通り第１基板
１１の自由端（一辺）１４ａに直交する方向に引かれた第２の中心線Ｌ１と、がずれてい
る位置に配置され、第２基板面１２ａの素子接続端子によって接着固定されている。

このような構成とすることで、実装基板が変形した場合、パッケージ１４（第１基板１
１）の固定部２０の重心Ｐ１を通る第２の中心線Ｌ１の部分の基板応力（基板の変形量）
が大きくなっても、第１の中心線Ｌ２と、第２の中心線Ｌ１と、がずれた位置に配置され
ているため、第１の中心線Ｌ２が通る振動素子１６の接続部１７の変形を、固定部２０の
変形より小さくすることが可能となる。したがって、実装基板、あるいは第１基板１１の
変形による振動素子１６の特性への影響を少なくすることが可能となる。

さらに、第３基板１３の開口の上面１３ａに蓋体１９が配置され、パッケージ１４の開
口を封止し、パッケージ１４の内部が気密封止され、水晶発振器１が得られる。
蓋体１９は、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール
（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミック、あるいはガラスなどを用
いて形成することができる。例えば、金属により蓋体１９を形成した場合には、コバール
合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング（図示せず）を介してシーム溶
接することによりパッケージ１４と接合される。パッケージ１４および蓋体１９によって
形成される凹部空間は、振動素子１６が動作するための空間となるため、減圧空間または
不活性ガス雰囲気に密閉・封止することが好ましい。

さらに、パッケージ１４の４隅には、コーナーを凹状に形成して配線電極が設けられて
いる、所謂キャスタレーション２３，２４，２５，２６が設けられている。

上述の第１実施形態に係る水晶発振器１の効果について図１、および図３を参照して説
明する。図３は、振動デバイスとしての水晶発振器１の実装基板への実装状態を示す概略
の正面図であり、（ａ）は実装基板に変形が無い状態、（ｂ）、（ｃ）は実装基板に変形
が有る状態を示している。図１、および図３（ａ）に示すように、水晶発振器１は、固定
部２０と離れた自由端１４ａ側のパッケージ１４（第２基板１２）に振動素子１６が片持
ち接続されて、実装基板７０に片持ち固定されている。
したがって、図３（ｂ）に示すように、外力、あるいは加熱などによって実装基板が実
装基板７０ａのように変形しても、パッケージ１４（第１基板１１）においては固定部２
０に応力が集中し、パッケージ１４（第１基板１１）の自由端１４ａ側には応力が殆んど
伝わらない。なお、応力の発生状況のシミュレーション結果では、本実施形態の構成では
、従前の構成に比べて応力の発生が１／５程度になることが確認されている。つまり、実
装基板７０ａのように変形した場合でも、自由端１４ａ側の接続部１７で第２基板１２に
接続されている振動素子１６には、その応力が殆んど伝わることが無く、振動素子１６の
振動特性の変化を防止することが可能となる。

なお、図３（ｃ）に示すように、固定部２０がパッケージ１４（第１基板１１）の中央
部にある場合は、パッケージ１４（第１基板１１）の両端が自由端１４ａ，１４ｂとなる
。この構成において、図３（ｃ）に示すように、実装基板７０ｂが固定部２０を中心に両
側に変形することがあっても、自由端１４ａ，１４ｂの部分は殆んど変形しないため、上
述と同様な効果を有している。

なお、上述の説明では、パッケージ１４の４隅にキャスタレーション２３，２４，２５
，２６が設けられている例で説明したが、キャスタレーションは、固定部２０の設けられ
ているパッケージ１４（第１基板１１）の端側のキャスタレーション２３，２４は設けな
いことがより好ましい。これは、固定部２０の設けられているパッケージ１４（第１基板
１１）の端側に隅部があることで、固定部２０が溶融された半田などで実装基板に固定さ
れる際パッケージ１４（第１基板１１）の浮き上がりを防止する、所謂つっかい（突っ支
い）の役目を果たすことによる効果である。

（振動デバイスの第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器について図２を用
いて説明する。図２は、第２実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器の概略を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＱ１−Ｑ１断面図、（ｃ）は（ａ）の裏面図であ
る。なお、図２（ａ）は、説明を分かり易くするため蓋体を除いた状態を示している。ま
た、本第２実施形態の説明では、上述の第１実施形態と同じ構成については詳細な説明を
省略することがある。

図２に示すように、振動デバイスとしての水晶発振器２は、パッケージ３４の凹部に、
振動素子３６と、電子部品としての半導体装置（ＩＣチップ）３５と、を収容し、パッケ
ージ３４の開口部を蓋体３９により密閉し、内部が気密に保持されている。

［振動素子］
振動素子３６は、基材（主要部分を構成する材料）を加工することにより一体に形成さ
れた振動片３６ｂと、振動片３６ｂの表裏の主面に設けられた励振電極３６ａ（図示では
一方の主面のみ記載）とを有している。なお、基材については第１実施形態と同様である
のでその説明を省略する。

［パッケージ］
パッケージ３４は、平板上の第１基板３１と、第１基板３１上に積層された枠状の第２
基板３２と、第２基板３２上に積層された枠状の第３基板３３とを有し、半導体装置３５
と振動素子３６とが収容される凹部が形成されている。第１基板３１、第２基板３２、お
よび第３基板３３は、例えばセラミックなどにより形成される。

第１基板３１は、凹部側の半導体装置３５が搭載される電子部品搭載面３１ａに、半導
体装置３５が固定される接続電極（図示せず）が設けられている。半導体装置３５に設け
られた複数の電極パッド（図示せず）と、電子部品搭載面３１ａに設けられた接続電極と
は、金バンプ３８などにより接続されている。また、接続電極のいずれかは、パッケージ
３４の図示しない内部配線により、第１基板３１の外部底面に設けられた複数の外部接続
端子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４１，４２に電気的に接続されている。

複数の外部接続端子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４１，４２の内の、第１基板３１の一辺
に沿って並んでいる３つの外部接続端子４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、水晶発振器２が実装
される図示しない実装基板への実装用端子である。なお、この３つの外部接続端子４０ａ
，４０ｂ，４０ｃが設けられている領域が水晶発振器２の固定部４０である。他の外部接
続端子４１，４２は、実装基板への固定は行われない端子である。したがって、第１基板
３１は、外部接続端子４０ａ，４０ｂ，４０ｃとして配置された固定部４０で実装基板に
片持ち固定され、他の外部接続端子４１，４２が設けられている側の端は、実装基板に固
定されない、所謂自由端となっている。

なお、本実施形態では、水晶発振器２の固定部４０である３つの外部接続端子４０ａ，
４０ｂ，４０ｃが、第１基板３１の一辺に沿って設けられている例で説明したが、固定部
４０としての外部接続端子の配置はこれに限らない。例えば、外部接続端子の数は３つ以
外の数が設けられていてもよく、さらに、必ずしも第１基板３１の一辺に沿っていなくて
も、一つの部位にまとまって固定部が構成されていればよく、外部接続端子の配置は問わ
ない。

第２基板３２は、接続電極に接続される半導体装置３５が収容可能な大きさの開口を有
する枠状の形状に形成されている。第２基板３２上には、第２基板３２の開口より広い開
口を有する第３基板３３が積層され、固着されている。そして、そして第２基板３２に第
３基板３３が積層されて第３基板３３の開口の内側に現れる第２基板面３２ａには、振動
素子３６が接続されている。振動素子３６は、第２基板面３２ａに形成された素子接続端
子（図示せず）に、振動素子３６の接続電極（図示せず）を合わせて載置され、振動素子
３６の接続部３７において導電性接着剤３７ａ，３７ｂによって接着固定される。

振動素子３６は、外部接続端子４０ａ，４０ｂ，４０ｃが配置されている第１基板３１
の固定部４０と反対側である第１基板３１の自由端３４ａ側の、第２基板面３２ａに片持
ち接続で固定されている。

また、振動素子３６は、パッケージ３４（第１基板３１）を平面視したときに、振動素
子３６の接続部３７の重心Ｐ４を通り、第１基板１１の自由端（一辺）３４ａに直交する
方向に引かれた第１の中心線Ｌ４と、第１基板３１の固定部４０の重心Ｐ３を通り、第１
基板３１の自由端（一辺）３４ａに直交する方向に引かれた第２の中心線Ｌ３と、がずれ
ている位置に配置され、第２基板面３２ａの素子接続端子によって接着固定されている。

このような構成とすることで、実装基板が変形した場合、パッケージ３４（第１基板３
１）の固定部４０の重心Ｐ３を通る第２の中心線Ｌ３の部分の基板応力（基板の変形量）
が大きくなっても、第１の中心線Ｌ４と、第２の中心線Ｌ３とがずれた位置に配置されて
いるため、第１の中心線Ｌ４の通る振動素子３６の接続部３７の変形を固定部４０の変形
より小さくすることが可能となる。したがって、実装基板、あるいは第１基板３１の変形
による振動素子３６の特性への影響を少なくすることが可能となる。

さらに、第３基板３３の開口の上面３３ａに蓋体３９が配置され、パッケージ３４の開
口を封止し、パッケージ３４の内部が気密封止され、水晶発振器２が得られる。蓋体３９
の構成、封止方法は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。パッケージ３４、
および蓋体３９によって形成される凹部空間は、振動素子３６が動作するための空間とな
るため、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止することが好ましい。

さらに、パッケージ３４の４隅には、コーナーを凹状に形成して配線電極が設けられて
いる、所謂キャスタレーション４３，４４，４５，４６が設けられている。

上述の第２実施形態に係る水晶発振器２においても、上述の第１実施形態の水晶発振器
１と同様な効果を有している。即ち、固定部４０と離れた自由端３４ａ側のパッケージ３
４（第２基板３２）に振動素子３６が片持ち接続されて、実装基板（図示せず）に片持ち
固定されている。
したがって、外力、あるいは加熱などによって実装基板が変形しても、パッケージ３４
（第１基板３１）においては固定部４０に応力が集中し、パッケージ３４（第１基板３１
）の自由端３４ａ側には応力が殆んど伝わらない。なお、応力の発生状況のシミュレーシ
ョン結果では、本実施形態の構成では、従前の構成に比べて応力の発生が１／５程度にな
ることが確認されている。つまり、実装基板が変形した場合でも、自由端３４ａ側の接続
部３７で第２基板３２に接続されている振動素子３６には、その応力が殆んど伝わること
が無く、振動素子３６の振動特性の変化を防止することが可能となる。また、固定部４０
がパッケージ３４（第１基板３１）の中央部にある場合においても、上述の第１実施形態
の水晶発振器１と同様な効果を有している。

なお、上述の説明では、パッケージ３４の４隅にキャスタレーション４３，４４，４５
，４６が設けられている例で説明したが、キャスタレーションは、固定部４０の設けられ
ているパッケージ３４（第１基板３１）の端側のキャスタレーション４３，４４は設けな
いことがより好ましい。これは、固定部４０の設けられているパッケージ３４（第１基板
３１）の端側に隅部があることで、固定部４０が溶融された半田などで実装基板に固定さ
れる際パッケージ３４（第１基板３１）の浮き上がりを防止する、所謂つっかい（突っ支
い）の役目を果たすことによる効果である。

（電子デバイス）
次に、本発明の一実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器１を用いた電子デバ
イスの実施形態について図４を用いて説明する。図４は、電子デバイス一例としてのＳＩ
Ｍカード（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ Ｃａｒｄ）の概略
を示す正断面図である。

図４に示すように、電子デバイスの一例としてのＳＩＭカード３は、導電配線５３が形
成された実装基板５０と、実装基板５０上の導電配線５３と接続固定された振動デバイス
としての水晶発振器１、および電子部品５２とを有している。水晶発振器１は、実装基板
５０上の導電配線５３に、ハンダなどの接続材５１によって片持ち支持で接続されている
。そして、外部との接続部分である導電配線５３の一部を除く実装基板５０上の導電配線
５３、水晶発振器１、および電子部品５２は、例えば、樹脂として、ポリ塩化ビニル（Ｐ
ＶＣ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などのコーティング材５
４で、オーバーコーティングされている。コーティング材５４は、接続材５１の部分を除
く水晶発振器１と実装基板５０との間にも入り込んでおり、水晶発振器１と実装基板５０
とを固着させている。また、コーティング材５４は、ハンダなどの接続材５１よりも軟ら
かく可撓性を有している。

このようなＳＩＭカードは、携帯電話機に固有のＩＤ番号などを特定するために装着さ
れることが多く、小型薄型化が要求される。したがって、装着の際の脱着でＳＩＭカード
の変形などを生じ易いため、本発明に係る振動デバイス（水晶発振器１）を用いた構成で
は、ＳＩＭカードの変形による振動デバイス（水晶発振器１）の特性変化を防止して安定
した動作を継続することが可能となる。

（電子機器）
次いで、本発明の一実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器１，２、あるいは
電子デバイスを適用した電子機器について、図５〜図９に基づき、詳細に説明する。なお
、説明では、振動デバイスとしての水晶発振器１を用いた例を示している。

図５は、本発明の一実施形態に係る振動デバイスとしての水晶発振器１を備える電子機
器としての接触型ＩＣカードの構成の概略を示し、（ａ）は実装基板側から見た平面図、
（ｂ）はＱ３−Ｑ３断面図である。この図において、ＩＣカード４は、実装基板６０と、
実装基板６０上に半田などの接合材６１で片持ち固定された水晶発振器１と、実装基板６
０における水晶発振器１および電子部品６４が固定された面側に設けられた外装部６３を
備えている。接合材６１の部分を除く実装基板６０と水晶発振器１との間には、上記した
ような樹脂等のコーティング材５４が設けられている。コーティング材５４は、水晶発振
器１全体を覆うように設けられていてもよい。また、実装基板６０における水晶発振器１
および電子部品６４が固定された面の裏面には、電極６２が設けられており、図示しない
導電配線によって電子部品６４と導通している。
ＩＣカード４は、水晶発振器１に内蔵されている図示しない半導体装置（ＩＣチップ）
によって種々の情報が保持されており、カードリーダーを用いて情報の読み書きを行う。

図６は、本発明の一実施形態に係る水晶発振器１を備える電子機器としてのモバイル型
（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略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１
１０４と、表示部１００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、水晶発振器１が内蔵されている。

図７は、本発明の一実施形態に係る水晶発振器１を備える電子機器としての携帯電話機
（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２０
０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１００が配置されている。このような
携帯電話機１２００には、水晶発振器１が内蔵されている。

図８は、本発明の一実施形態に係る水晶発振器１を備える電子機器としてのデジタルス
チールカメラの構成の概略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、従来のカメラは、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、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣ
Ｄ（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。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表
示部１００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１００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１００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、このデジタルスチールカメラ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。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、水晶発振器１が
内蔵されている。

なお、本発明の一実施形態に係る水晶発振器１は、図６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７の携帯電話機、図８のデジタルスチールカ
メラの他にも、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、ビデオテープレコ
ーダー、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等の電子機器
に適用することができる。

（移動体）
図９は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１０６には本
発明に係る振動デバイスの一例としての水晶発振器１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１０６には、水晶発振器１を内蔵してタイヤ１０９な
どを制御する電子制御ユニット１０８が車体１０７に搭載されている。また、水晶発振器
１は、他にも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。

１，２…水晶発振器、３…電子デバイスとしてのＳＩＭカード、４…電子機器としての
ＩＣカード、１１，３１…第１基板、１１ａ，３１ａ…電子部品搭載面、１２，３２…第
２基板、１２ａ，３２ａ…第２基板面、１３，３３…第３基板、１３ａ，３３ａ…第３基
板の開口、１４，３４…パッケージ、１４ａ，３４ａ，１４ｂ…自由端（一辺）、１５，
３５…半導体装置、１６，３６…振動素子、１６ａ，３６ａ…励振電極、１６ｂ，３６ｂ
…振動片、１７，３７…接続部、１７ａ，１７ｂ，３７ａ，３７ｂ…導電性接着剤、１８
，３８…金バンプ、１９，３９…蓋体、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１，２２…外部接続
端子、２３，２４，２５，２６…キャスタレーション、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…外部接
続端子、４３，４４，４５，４６…キャスタレーション、１０６…移動体としての自動車
、１１００…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、１２００…電子
機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ、Ｐ１，
Ｐ３…固定部の重心、Ｐ２，Ｐ４…接続部の重心、Ｌ１，Ｌ３…第２の中心線、Ｌ２，Ｌ
４…第１の中心線。

Claims (8)

1. 実装基板に固定される固定部と、自由端と、平面視で前記固定部と自由端との間に接続
   部を有している基板と、
   前記接続部に片持ち固定されている振動素子と、
   を含むことを特徴とする振動デバイス。
2. 請求項１に記載の振動デバイスにおいて、
   前記固定部は、前記基板の一辺に沿って設けられていることを特徴とする振動デバイス
   。
3. 請求項１または請求項２に記載の振動デバイスにおいて、
   前記基板を平面視して、前記接続部の重心を通り前記自由端に直交する方向の第１の中
   心線と、前記固定部の重心を通り前記自由端に直交する方向の第２の中心線と、がずれて
   いることを特徴とする振動デバイス。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
   前記振動デバイスが片持ち固定されている実装基板と、
   を含むことを特徴とする電子デバイス。
5. 請求項４に記載の電子デバイスにおいて、
   前記振動デバイスが樹脂で覆われていることを特徴とする電子デバイス。
6. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイスが搭載されていることを
   特徴とする電子機器。
7. 請求項６に記載の電子機器において、
   前記振動デバイスと、
   前記振動デバイスが片持ち固定されている実装基板と、
   を含むことを特徴とする電子機器。
8. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイスが搭載されていることを
   特徴とする移動体。

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