振動デバイス、振動デバイスの製造方法及び電子機器
【課題】設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスターの温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による良好な周波数温度特性を維持することが可能な振動デバイス、及びこの振動デバイスを備えた電子機器の提供。
【解決手段】水晶振動子１は、水晶振動片１０と、サーミスター２０と、水晶振動片１０及びサーミスター２０が搭載されたパッケージ３０と、を備え、サーミスター２０は、予め設定されている設定抵抗値に対して製造工程における変化分が補正された補正抵抗値のものが用いられていることを特徴とする。
【解決手段】水晶振動子１は、水晶振動片１０と、サーミスター２０と、水晶振動片１０及びサーミスター２０が搭載されたパッケージ３０と、を備え、サーミスター２０は、予め設定されている設定抵抗値に対して製造工程における変化分が補正された補正抵抗値のものが用いられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法及びこの振動デバイスを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動デバイスとしては、底壁層と枠壁層とを有して凹状とした積層セラミックからなる容器本体と、容器本体内に収容されて底壁層の一端側に一端部両側が固着された水晶片と、水晶片とともに容器本体内に収容されたサーミスターと、を有する表面実装用の水晶振動子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
上記水晶振動子は、サーミスターにおける周辺温度の変化に伴う抵抗値の変化に基づいて水晶片の動作温度を検出し、温度補償機構（以下、温度補償回路という）が、周辺温度の変化に伴う水晶片（以下、振動片という）の共振周波数のずれを補正することにより、優れた周波数温度特性を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０５９３８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、発明者らの実験によれば、上記サーミスターは、例えば、サーミスターを収容（収納）する容器本体内への実装時のリフロー炉を用いたハンダ接合処理や、同じく実装時の導電性接着剤の加熱硬化処理などの加熱処理により、常温抵抗値が加熱処理前の値に対して変化（シフト）することが判明した（具体的には、常温抵抗値が増加する傾向にある）。
この原因は、サーミスターの導電組成物中に含まれている低分子化合物（例えば、ワックス類）の加熱による部分的な酸化によるものと考えられている。
【０００５】
これにより、上記水晶振動子（以下、振動デバイスという）は、サーミスターの温度検出の基準となる常温抵抗値において、設定時の値と実使用時の値とにずれが生じることとなる。
この結果、上記振動デバイスは、サーミスターの温度検出精度が悪化し、サーミスターにおける周辺温度の変化に伴う抵抗値の変化に基づいて行われる温度補償回路による振動片の共振周波数の補正に不具合を生じ、周波数温度特性が劣化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記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。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる振動デバイスは、振動片と、サーミスターと、前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器と、を備え、前記サーミスターの抵抗値の温度特性は、あらかじめ設定されている設定抵抗値の温度特性となるように製造工程における抵抗値の温度特性の変化分が補正されていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、振動デバイスは、サーミスターの抵抗値の温度特性が、あらかじめ設定されている設定抵抗値の温度特性となるように製造工程における抵抗値の温度特性の変化分が補正されている。
これにより、振動デバイスは、サーミスターの実使用時の抵抗値（常温抵抗値）の温度特性が製造工程における変化分が反映された、本来の設定抵抗値の温度特性と同一または近似した値となっていることから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値の温度特性のずれによるサーミスターの温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することができる。
【０００９】
なお、本発明における常温とは、特に但し書きがない場合、日本工業規格（ＪＩＳ Ｚ ８７０３）に規定されている２０℃±１５℃（５℃〜３５℃）の範囲を含む標準的な温度（特に冷やしたり、熱したりしない温度）のことをいう。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記振動片及び前記サーミスターは、前記容器の同一収納部内に収納されていることが好ましい。
【００１１】
これによれば、振動デバイスは、振動片及びサーミスターが容器の同一収納部内に収納されていることから、サーミスターによる振動片の周辺温度の検出を、より正確に行うことができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記容器は、前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器本体と、前記容器本体に接合され、少なくとも前記振動片を覆う導電性の蓋体と、を備え、前記容器本体の外底面に前記振動片または前記サーミスターと接続された複数の電極端子が設けられ、前記電極端子の少なくとも１つは、前記蓋体と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、振動デバイスは、容器本体の外底面に振動片またはサーミスターと接続された複数の電極端子が設けられ、電極端子の少なくとも１つは、蓋体と電気的に接続されていることから、例えば、外部からのノイズや静電気に対するシールド性を向上させることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることが好ましい。
【００１５】
これによれば、振動デバイスは、蓋体と電気的に接続されている電極端子がアース端子（ＧＮＤ端子と同義）であることから、電極端子が接地されることでシールド性を更に向上させることができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、一対の電極を備える前記サーミスターの一方の前記電極は、前記アース端子と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、振動デバイスは、一対の電極を備えるサーミスターの一方の電極が、アース端子と電気的に接続されていることから、周辺温度の変化に伴うサーミスターの抵抗値の変化を電圧値の変化に置き換えて出力することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例にかかる振動デバイスの製造方法は、振動片を用意する工程と、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスターを用意する工程と、前記振動片及び前記サーミスターを搭載する容器を用意する工程と、前記振動片及び前記サーミスターを前記容器に搭載する工程と、前記サーミスターを加熱して前記抵抗値を前記設定抵抗値に合わせ込む工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
これによれば、振動デバイスの製造方法は、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスターを用意し、製造工程でサーミスターを加熱して抵抗値を設定抵抗値に合わせ込むことから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスターの温度検出精度の悪化を回避し、例えば、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することが可能な振動デバイスを提供することができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことから、上記適用例のいずれかに記載の効果を奏する電子機器を提供できる。
【００２２】
［適用例８］上記適用例にかかる電子機器において、前記振動片を駆動する発振回路と、前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えたことが好ましい。
【００２３】
これによれば、本構成の電子機器は、振動片を駆動する発振回路と共に、振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えたことから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。
【図２】サーミスターの加熱処理を伴う各製造工程後の常温抵抗値の変化の推移を示すグラフ。
【図３】水晶振動子の主要製造工程を示すフローチャート。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、主要製造工程を説明する模式断面図。
【図５】変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。
【図６】第２実施形態の携帯電話を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
最初に、振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図１は、第１実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、リッド（蓋体）側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図１（ｃ）は、底面側から見た平面図である。なお、図１（ａ）では、リッドを省略してある。また、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
【００２７】
図１に示すように、水晶振動子１は、振動片としての水晶振動片１０と、温度センサー（感温素子）として機能するサーミスター２０と、水晶振動片１０及びサーミスター２０が搭載（収納）された容器としてのパッケージ３０と、を備えている。
【００２８】
水晶振動片１０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型であって、平面形状が略矩形に形成され、厚みすべり振動を励振する振動部１１と振動部１１に接続された基部１２とを一体で有している。
水晶振動片１０は、振動部１１の一方の主面１３及び他方の主面１４に形成された略矩形の励振電極１５，１６から引き出された引き出し電極１５ａ，１６ａが、基部１２に形成されている。
【００２９】
引き出し電極１５ａは、一方の主面１３の励振電極１５から、水晶振動片１０の長手方向（紙面左右方向）に沿って基部１２に引き出され、基部１２の側面に沿って他方の主面１４に回り込み、他方の主面１４の励振電極１６の近傍まで延在している。
引き出し電極１６ａは、他方の主面１４の励振電極１６から、水晶振動片１０の長手方向に沿って基部１２に引き出され、基部１２の側面に沿って一方の主面１３に回り込み、一方の主面１３の励振電極１５の近傍まで延在している。
励振電極１５，１６及び引き出し電極１５ａ，１６ａは、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成の金属被膜となっている。
【００３０】
サーミスター２０は、例えば、チップ型（直方体形状）の感温素子（感温抵抗素子）であって、一対の電極２０ａ，２０ｂを長手方向の両端に有し、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体である。
サーミスター２０には、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスターと呼ばれるサーミスターが用いられている。ＮＴＣサーミスターは、温度の変化に対する抵抗値の変化が比例的なため、温度センサーとして多用されている。
【００３１】
サーミスター２０は、パッケージ３０に収納され、水晶振動片１０近傍の温度を検出することにより、温度センサーとして水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動の補正に資する機能を果たしている。
本実施形態において、サーミスター２０は、予め設定されている設定抵抗値に対して、製造工程における変化分が補正された補正抵抗値のものが用いられている（詳細は後述する）。
【００３２】
パッケージ３０は、平面形状が略矩形で略平板状の容器本体としてのパッケージベース３１と、パッケージベース３１に接合され水晶振動片１０及びサーミスター２０を覆う平板状の蓋体としてのリッド３２と、を有し、略直方体形状に構成されている。
パッケージベース３１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体（積層セラミックに相当）、水晶、ガラス、シリコン（高抵抗シリコン）などが用いられている。
リッド３２には、パッケージベース３１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
【００３３】
パッケージベース３１の一方側の主面である第１主面３３には、水晶振動片１０が搭載される第１凹部３４が設けられ、第１凹部３４の底面３４ａには、サーミスター２０が搭載される第２凹部３６が設けられている。パッケージ３０は、第１凹部３４及び第２凹部３６により収納部３９が構成されている。
これにより、水晶振動片１０及びサーミスター２０は、パッケージ３０の同一収納部３９内に収納されていることとなる。
【００３４】
パッケージベース３１の第１凹部３４の底面３４ａには、水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａに対向する位置に、内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。
水晶振動片１０は、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤４０を介して、引き出し電極１５ａ，１６ａが内部端子３４ｂ，３４ｃに接合されている。
【００３５】
パッケージベース３１の第２凹部３６の底面３６ａには、サーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂに対向する位置に電極パッド３６ｂ，３６ｃが設けられている。
サーミスター２０は、電極２０ａ，２０ｂが導電性接着剤４０を介して電極パッド３６ｂ，３６ｃに接合されている。
なお、サーミスター２０は、長手方向がパッケージベース３１の長手方向と交差（直交）するように配置されていることが好ましい。これにより、水晶振動子１は、パッケージベース３１の反り（傾向的に長手方向の反りが大きい）に起因するサーミスター２０の固定強度（接合強度）の低下を抑制することができる。
【００３６】
パッケージベース３１の第１主面３３とは反対側の主面である外底面としての第２主面３５の４隅には、それぞれ電極端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが設けられている。
４つの電極端子３７ａ〜３７ｄのうち、例えば、一方の対角に位置する２つの電極端子３７ｂ，３７ｄは、水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａと接合される内部端子３４ｂ，３４ｃと接続され、他方の対角に位置する残りの２つの電極端子３７ａ，３７ｃは、サーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂと接合される電極パッド３６ｂ，３６ｃと接続されている。
なお、内部端子３４ｂ，３４ｃ、電極パッド３６ｂ，３６ｃ、電極端子３７ａ〜３７ｄは、例えば、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
【００３７】
水晶振動子１は、サーミスター２０がパッケージベース３１の電極パッド３６ｂ，３６ｃに接合され、水晶振動片１０が内部端子３４ｂ，３４ｃに接合された状態で、パッケージベース３１の収納部３９がリッド３２により覆われ、パッケージベース３１とリッド３２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材３８で接合されることにより、パッケージベース３１の収納部３９が気密に封止されている。
なお、パッケージベース３１の気密に封止された収納部３９内は、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
【００３８】
なお、パッケージ３０のリッド３２が金属製（導電性の材料）の場合には、接合部材３８に導電性の材料を用い、電極端子３７ｃが、導通ビア（金属などの導通部材が充填されているスルーホール）３６ｄ、内部配線３６ｅ、導通ビア３６ｆ、接合部材３８を経由してリッド３２と電気的に接続されていることが好ましい。
この電極端子３７ｃは、サーミスター２０のアース側（ＧＮＤ側）の電極２０ａに接続され、アース端子（ＧＮＤ端子）となっている。
なお、電極端子３７ｃとリッド３２との電気的な接続には、パッケージベース３１の外側の角部に、パッケージベース３１の厚み方向に沿って形成された図示しないキャスタレーション（凹部）に設けられた導電膜を用いてもよい。
【００３９】
水晶振動子１は、電極端子３７ｂ，３７ｄ、内部端子３４ｂ，３４ｃ、引き出し電極１５ａ，１６ａ、励振電極１５，１６を経由して外部から印加される駆動信号によって、水晶振動片１０が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）する。
また、水晶振動子１は、サーミスター２０が温度センサーとしてパッケージベース３１における水晶振動片１０の周辺温度を検出し、電極端子３７ａ，３７ｃを介して検出信号を出力する。
【００４０】
ここで、サーミスター２０の抵抗値（常温抵抗値と温度特性）について説明する。
前述したように、発明者らの実験によれば、サーミスター２０は、サーミスター２０を収納するパッケージ３０内への実装時の導電性接着剤４０の加熱硬化処理などの製造工程における加熱処理に起因して、常温抵抗値が加熱処理前の値に対して増加する傾向にあることが判明した。また常温抵抗値の変化に伴い、抵抗値の温度特性もシフトしていることが判明した。これについて、図２を用いて詳述する。
【００４１】
図２は、サーミスターの加熱処理を伴う各製造工程後の常温抵抗値の変化の推移を示すグラフである。縦軸は常温抵抗値の変化率（％）を表し、横軸は製造工程を工程順に表している。水晶振動子１のサンプル数は５個で、グラフには５個の平均値をプロットした。なお、サーミスター２０の常温抵抗値（ここでは、２５℃における抵抗値）は１００ｋΩである。
【００４２】
図２に示すように、サーミスター２０の常温抵抗値は、各製造工程を経るごとに増加傾向にある。具体的には、３工程目の「封止工程」後において約０．５％増加し、４工程目の「なまし１工程」後において約１．０％増加し、最終工程の「なまし２工程」後において１．５％弱増加しているのが分かる（各工程の詳細については後述する）。
この結果から、サーミスター２０は、例えば、予め設定されている設定抵抗値が１００ｋΩ（定格）であれば、上述した製造工程における抵抗値の変化分（１．５％弱の増加）を補正し、補正抵抗値として常温抵抗値が９８〜９９ｋΩ（定格）のものを用いるようにする。
これにより、水晶振動子１は、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避することができる。
【００４３】
詳述すると、水晶振動子１に用いられる温度検出回路は、例えば、一対の電極を備えるサーミスター２０の一方の前記電極を接地（アースに接続）し、他方の前記電極を電源に接続することによって、周辺温度の変化に伴うサーミスター２０の抵抗値の変化を電圧値の変化に置き換えて温度補償回路へ出力する構成となっている。そして、温度補償回路は、この電圧値の変化に基づいて補正信号を発信回路に出力し、発振回路は、この補正信号に基づいて補正した駆動信号を水晶振動子１に印加する。これにより、水晶振動子１は、周辺温度の変化に伴う水晶振動片１０の共振周波数の変動が補正され、優れた周波数温度特性が得られることとなっている。
【００４４】
このとき、サーミスター２０の基準となる常温抵抗値がずれてしまうと、温度検出回路は、周辺温度の変化に伴うサーミスター２０の抵抗値の変化を電圧値の変化に置き換えて出力する際に、出力電圧値が本来の値と異なる値となってしまう。
これにより、水晶振動子１は、周辺温度の変化に伴う水晶振動片１０の周波数変動が精度よく補正されなくなり、優れた周波数温度特性を得られなくなる虞がある。
【００４５】
これを踏まえて、本実施形態では、サーミスター２０には、例えば、予め設定されている温度特性と設定抵抗値が１００ｋΩであれば、上述した製造工程における変化分を補正し、補正抵抗値として常温抵抗値が９８〜９９ｋΩのものを用いるようにしている。
これにより、水晶振動子１は、設定時と実使用時との抵抗値の温度特性と常温時の抵抗値のずれによる上記のようなサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避することができる。
【００４６】
次に、水晶振動子１の製造方法の一例について、加熱処理を含む工程を中心に説明する。
図３は、水晶振動子の主要製造工程を示すフローチャートである。図４（ａ）、図４（ｂ）は、主要製造工程を説明する模式断面図である。なお、断面図の断面位置は、図１（ｂ）と同じである。
図３に示すように、水晶振動子１の製造方法は、水晶振動片準備工程と、サーミスター準備工程と、パッケージ準備工程と、素子搭載工程と、乾燥工程と、アニール工程と、封止工程と、なまし１工程と、なまし２工程と、を含んでいる。
【００４７】
［水晶振動片準備工程］
まず、前述した水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型の水晶振動片１０を用意する。
［サーミスター準備工程］
ついで、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスター２０を用意する。具体的には、設定抵抗値（設定された常温抵抗値）が１００ｋΩであれば、前述したように、製造工程における変化分（増加分）を見込んで（補正して）常温抵抗値が９８〜９９ｋΩのサーミスター２０を用意する。
［パッケージ準備工程］
ついで、前述した水晶振動片１０及びサーミスター２０を搭載（収納）するパッケージ３０を用意する。
【００４８】
［素子搭載工程］
ついで、図４（ａ）に示すように、素子としての水晶振動片１０及びサーミスター２０を、それぞれパッケージベース３１の収納部３９の第１凹部３４及び第２凹部３６に導電性接着剤４０を用いて搭載（収納）する。
具体的には、ディスペンサーなどの塗布装置を用いてペースト状の導電性接着剤４０を内部端子３４ｂ，３４ｃ及び電極パッド３６ｂ，３６ｃに塗布した後、まず、電極パッド３６ｂ，３６ｃにサーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂを、次に、内部端子３４ｂ，３４ｃに水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａを、それぞれ位置合わせして水晶振動片１０及びサーミスター２０を第１凹部３４及び第２凹部３６に搭載する。
【００４９】
［乾燥工程］
ついで、この状態で、例えば、乾燥機、恒温槽、加熱炉などの加熱装置を用いて１５０℃程度で約１時間加熱し、導電性接着剤４０を乾燥、硬化させる（加熱硬化処理）。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、乾燥工程後の状態で常温抵抗値が僅かに増加する。
【００５０】
［アニール工程］
ついで、水晶振動片１０の周波数調整後、加熱装置を用いて２７０℃程度の雰囲気中に約１時間放置し、アニール処理（導電性接着剤４０の残留ガス成分除去、残留歪み除去）を行う。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、アニール工程後の状態で常温抵抗値が更に増加する。
【００５１】
［封止工程］
ついで、図４（ｂ）に示すように、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で、リッド３２をパッケージベース３１に接合部材３８としてシームリングを用いてシーム溶接（抵抗溶接）により気密に接合する。なお、シーム溶接時には、パッケージベース３１の収納部３９（第１凹部３４、第２凹部３６）内の温度は、１００℃〜２００℃程度になっているものと考えられる。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、封止工程後の状態で常温抵抗値が約０．５％増加する。
【００５２】
［なまし１工程］
ついで、加熱装置を用いて２００℃程度の雰囲気中に約２４時間放置し、１回目のなまし処理（残留歪み（応力）除去）を行う。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、なまし１工程後の状態で常温抵抗値が約１．０％増加する。
【００５３】
［なまし２工程］
ついで、加熱装置を用いて２００℃程度の雰囲気中に約４８時間放置し、２回目のなまし処理（残留歪み（応力）最終除去）を行う。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、なまし２工程後の状態で常温抵抗値が１．５％弱増加する。
これらの工程を経ることにより、サーミスター２０の常温抵抗値は、予め設定されている設定抵抗値である１００ｋΩと同一または近似した値に合わせ込まれたこととなる。
【００５４】
上記各工程などを経て、図１に示すような水晶振動子１を得る。なお、水晶振動片準備工程、サーミスター準備工程、パッケージ準備工程は、順番を適宜入れ換えてもよい。
なお、サーミスター２０の常温抵抗値の増加は、上記各工程における加熱により、増加要因であるサーミスター２０の導電組成物中に含まれている低分子化合物の酸化が進行し終え、概ね飽和状態にあるといえる。
これにより、完成した水晶振動子１を、例えば、電子機器へ実装する際の加熱時に、サーミスター２０の常温抵抗値は、殆ど増加しないといえる。
【００５５】
上述したように、第１実施形態の水晶振動子１は、サーミスター２０に、予め設定されている設定抵抗値（例えば、常温抵抗値で１００ｋΩ）に対して製造工程における変化分（増加分）が補正された補正抵抗値（例えば、常温抵抗値で９８〜９９ｋΩ）のものが用いられている。
これにより、水晶振動子１は、サーミスター２０の実使用時の抵抗値が、製造工程における変化分が上乗せされた、本来の設定抵抗値と同一または近似した値となることから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することができる。
【００５６】
また、水晶振動子１は、水晶振動片１０及びサーミスター２０がパッケージ３０の同一収納部３９内の第１凹部３４及び第２凹部３６に収納されていることから、サーミスター２０による水晶振動片１０の周辺温度の検出を、両者が別々の収納部に収納されている場合よりも、より正確に行うことができる。
【００５７】
また、水晶振動子１は、パッケージベース３１の第２主面３５に水晶振動片１０またはサーミスター２０と接続された複数の電極端子３７ａ〜３７ｄが設けられ、電極端子３７ａ〜３７ｄのうち、電極端子３７ｃは、リッド３２と電気的に接続されていることから、例えば、外部からのノイズや静電気に対するシールド性を向上させることができる。
加えて、水晶振動子１は、リッド３２と電気的に接続されている電極端子３７ｃがアース端子（ＧＮＤ端子）であることから、電極端子３７ｃが接地されることにより、シールド性を更に向上させることができる。
【００５８】
また、水晶振動子１の製造方法は、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスター２０を用意し、いくつかの工程においてサーミスター２０を加熱して抵抗値を設定抵抗値に合わせ込むことから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することが可能な水晶振動子を提供することができる。
【００５９】
（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図５は、第１実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）は、リッド側から見た平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図５（ｃ）は、底面側から見た平面図である。なお、図５（ａ）では、リッドを省略してある。
また、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６０】
図５に示すように、変形例の水晶振動子２は、第１実施形態と比較して、パッケージ１３０の第１主面１３３側の構成が異なる。
水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３から第１凹部３４が除去され、第１主面１３３にサーミスター２０が収納された第２凹部３６が設けられている。また、この第１主面１３３には、水晶振動片１０を搭載する内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。
【００６１】
水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３側が水晶振動片１０を覆う金属製の蓋体としてのリッド１３２により気密に封止されている。リッド１３２は、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いて、全周につば部１３２ａが設けられたキャップ状に形成されている。
水晶振動子２は、リッド１３２のキャップ部分の膨らみにより、水晶振動片１０の振動が可能な内部空間１３２ｂが確保されている。
リッド１３２は、つば部１３２ａがシームリング、ろう材、導電性接着剤などの導電性接合部材１３８を介してパッケージベース１３１の第１主面１３３に接合されている。
【００６２】
れにより、水晶振動子２のパッケージ１３０の収納部１３９は、内部空間１３２ｂ及び第２凹部３６を含んで構成されていることとなる。換言すれば、水晶振動片１０及びサーミスター２０は、同一収納部１３９内に収納されていることとなる。
水晶振動子２は、上記収納部１３９内が第１実施形態と同様に、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
【００６３】
変形例の水晶振動子２は、第１実施形態の効果に加えて以下のような効果を奏することができる。
上述したように、水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３から第１凹部３４が除去され、第１主面１３３にサーミスター２０が収納された第２凹部３６が設けられている。これにより、水晶振動子２は、例えば、セラミックグリーンシートの積層枚数が減らせるなど、パッケージベース１３１の構造を第１実施形態と比較して簡素化することができる。
この結果、水晶振動子２は、パッケージベース１３１の製造が容易となり、製造コストを削減することができる。
【００６４】
なお、第１実施形態及び変形例において、水晶振動子１，２は、サーミスター２０が収納された第２凹部３６を、パッケージベース３１，１３１の第２主面３５側に設けた構成としてもよい。これによれば、水晶振動子１，２は、サーミスター２０が水晶振動片１０の反対側に露出して搭載されていることから、例えば、水晶振動片１０に不具合があった場合でも、露出している良品のサーミスター２０を取り外して再利用することが容易に行える。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、上述した水晶振動子を備えた電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図６は、第２実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話７００は、上記実施形態及び変形例の水晶振動子を備えた携帯電話である。
図６に示す携帯電話７００は、上述した水晶振動子（１または２）を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。なお、携帯電話７００の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプでもよい。
【００６６】
上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態及び変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【００６７】
なお、携帯電話７００に代表される電子機器は、前述したように上記水晶振動子（１または２）の水晶振動片１０を駆動する発振回路と、水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。
これによれば、携帯電話７００に代表される電子機器は、水晶振動片１０を駆動する発振回路と共に、水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。
【００６８】
なお、振動片の形状は、図示した平板状のタイプに限定されるものではなく、中央部が厚く周辺部が薄いタイプ（コンベックスタイプ、ベベルタイプ、メサタイプ）、逆に中央部が薄く周辺部が厚いタイプ（逆メサタイプ）などでもよい。
なお、振動片の材料としては、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体、またはシリコン（Ｓｉ）などの半導体でもよい。
また、厚みすべり振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１，２…振動デバイスとしての水晶振動子、１０…振動片としての水晶振動片、１１…振動部、１２…基部、１３…一方の主面、１４…他方の主面、１５，１６…励振電極、１５ａ，１６ａ…引き出し電極、２０…サーミスター、２０ａ，２０ｂ…電極、３０…容器としてのパッケージ、３１…容器本体としてのパッケージベース、３２…蓋体としてのリッド、３３…第１主面、３４…第１凹部、３４ａ…底面、３４ｂ，３４ｃ…内部端子、３５…外底面としての第２主面、３６…第２凹部、３６ａ…底面、３６ｂ，３６ｃ…電極パッド、３６ｄ，３６ｆ…導通ビア、３６ｅ…内部配線、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ…電極端子、３８…接合部材、３９…収納部、４０…導電性接着剤、１３０…パッケージ、１３１…パッケージベース、１３２…リッド、１３２ａ…つば部、１３２ｂ…内部空間、１３３…第１主面、１３８…導電性接合部材、１３９…収納部、７００…携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法及びこの振動デバイスを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動デバイスとしては、底壁層と枠壁層とを有して凹状とした積層セラミックからなる容器本体と、容器本体内に収容されて底壁層の一端側に一端部両側が固着された水晶片と、水晶片とともに容器本体内に収容されたサーミスターと、を有する表面実装用の水晶振動子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
上記水晶振動子は、サーミスターにおける周辺温度の変化に伴う抵抗値の変化に基づいて水晶片の動作温度を検出し、温度補償機構（以下、温度補償回路という）が、周辺温度の変化に伴う水晶片（以下、振動片という）の共振周波数のずれを補正することにより、優れた周波数温度特性を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０５９３８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、発明者らの実験によれば、上記サーミスターは、例えば、サーミスターを収容（収納）する容器本体内への実装時のリフロー炉を用いたハンダ接合処理や、同じく実装時の導電性接着剤の加熱硬化処理などの加熱処理により、常温抵抗値が加熱処理前の値に対して変化（シフト）することが判明した（具体的には、常温抵抗値が増加する傾向にある）。
この原因は、サーミスターの導電組成物中に含まれている低分子化合物（例えば、ワックス類）の加熱による部分的な酸化によるものと考えられている。
【０００５】
これにより、上記水晶振動子（以下、振動デバイスという）は、サーミスターの温度検出の基準となる常温抵抗値において、設定時の値と実使用時の値とにずれが生じることとなる。
この結果、上記振動デバイスは、サーミスターの温度検出精度が悪化し、サーミスターにおける周辺温度の変化に伴う抵抗値の変化に基づいて行われる温度補償回路による振動片の共振周波数の補正に不具合を生じ、周波数温度特性が劣化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記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。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる振動デバイスは、振動片と、サーミスターと、前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器と、を備え、前記サーミスターの抵抗値の温度特性は、あらかじめ設定されている設定抵抗値の温度特性となるように製造工程における抵抗値の温度特性の変化分が補正されていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、振動デバイスは、サーミスターの抵抗値の温度特性が、あらかじめ設定されている設定抵抗値の温度特性となるように製造工程における抵抗値の温度特性の変化分が補正されている。
これにより、振動デバイスは、サーミスターの実使用時の抵抗値（常温抵抗値）の温度特性が製造工程における変化分が反映された、本来の設定抵抗値の温度特性と同一または近似した値となっていることから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値の温度特性のずれによるサーミスターの温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することができる。
【０００９】
なお、本発明における常温とは、特に但し書きがない場合、日本工業規格（ＪＩＳ Ｚ ８７０３）に規定されている２０℃±１５℃（５℃〜３５℃）の範囲を含む標準的な温度（特に冷やしたり、熱したりしない温度）のことをいう。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記振動片及び前記サーミスターは、前記容器の同一収納部内に収納されていることが好ましい。
【００１１】
これによれば、振動デバイスは、振動片及びサーミスターが容器の同一収納部内に収納されていることから、サーミスターによる振動片の周辺温度の検出を、より正確に行うことができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記容器は、前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器本体と、前記容器本体に接合され、少なくとも前記振動片を覆う導電性の蓋体と、を備え、前記容器本体の外底面に前記振動片または前記サーミスターと接続された複数の電極端子が設けられ、前記電極端子の少なくとも１つは、前記蓋体と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、振動デバイスは、容器本体の外底面に振動片またはサーミスターと接続された複数の電極端子が設けられ、電極端子の少なくとも１つは、蓋体と電気的に接続されていることから、例えば、外部からのノイズや静電気に対するシールド性を向上させることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることが好ましい。
【００１５】
これによれば、振動デバイスは、蓋体と電気的に接続されている電極端子がアース端子（ＧＮＤ端子と同義）であることから、電極端子が接地されることでシールド性を更に向上させることができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、一対の電極を備える前記サーミスターの一方の前記電極は、前記アース端子と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、振動デバイスは、一対の電極を備えるサーミスターの一方の電極が、アース端子と電気的に接続されていることから、周辺温度の変化に伴うサーミスターの抵抗値の変化を電圧値の変化に置き換えて出力することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例にかかる振動デバイスの製造方法は、振動片を用意する工程と、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスターを用意する工程と、前記振動片及び前記サーミスターを搭載する容器を用意する工程と、前記振動片及び前記サーミスターを前記容器に搭載する工程と、前記サーミスターを加熱して前記抵抗値を前記設定抵抗値に合わせ込む工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
これによれば、振動デバイスの製造方法は、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスターを用意し、製造工程でサーミスターを加熱して抵抗値を設定抵抗値に合わせ込むことから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスターの温度検出精度の悪化を回避し、例えば、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することが可能な振動デバイスを提供することができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備えたことから、上記適用例のいずれかに記載の効果を奏する電子機器を提供できる。
【００２２】
［適用例８］上記適用例にかかる電子機器において、前記振動片を駆動する発振回路と、前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えたことが好ましい。
【００２３】
これによれば、本構成の電子機器は、振動片を駆動する発振回路と共に、振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えたことから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。
【図２】サーミスターの加熱処理を伴う各製造工程後の常温抵抗値の変化の推移を示すグラフ。
【図３】水晶振動子の主要製造工程を示すフローチャート。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、主要製造工程を説明する模式断面図。
【図５】変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は底面側から見た平面図。
【図６】第２実施形態の携帯電話を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
最初に、振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図１は、第１実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、リッド（蓋体）側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図１（ｃ）は、底面側から見た平面図である。なお、図１（ａ）では、リッドを省略してある。また、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
【００２７】
図１に示すように、水晶振動子１は、振動片としての水晶振動片１０と、温度センサー（感温素子）として機能するサーミスター２０と、水晶振動片１０及びサーミスター２０が搭載（収納）された容器としてのパッケージ３０と、を備えている。
【００２８】
水晶振動片１０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型であって、平面形状が略矩形に形成され、厚みすべり振動を励振する振動部１１と振動部１１に接続された基部１２とを一体で有している。
水晶振動片１０は、振動部１１の一方の主面１３及び他方の主面１４に形成された略矩形の励振電極１５，１６から引き出された引き出し電極１５ａ，１６ａが、基部１２に形成されている。
【００２９】
引き出し電極１５ａは、一方の主面１３の励振電極１５から、水晶振動片１０の長手方向（紙面左右方向）に沿って基部１２に引き出され、基部１２の側面に沿って他方の主面１４に回り込み、他方の主面１４の励振電極１６の近傍まで延在している。
引き出し電極１６ａは、他方の主面１４の励振電極１６から、水晶振動片１０の長手方向に沿って基部１２に引き出され、基部１２の側面に沿って一方の主面１３に回り込み、一方の主面１３の励振電極１５の近傍まで延在している。
励振電極１５，１６及び引き出し電極１５ａ，１６ａは、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成の金属被膜となっている。
【００３０】
サーミスター２０は、例えば、チップ型（直方体形状）の感温素子（感温抵抗素子）であって、一対の電極２０ａ，２０ｂを長手方向の両端に有し、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体である。
サーミスター２０には、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスターと呼ばれるサーミスターが用いられている。ＮＴＣサーミスターは、温度の変化に対する抵抗値の変化が比例的なため、温度センサーとして多用されている。
【００３１】
サーミスター２０は、パッケージ３０に収納され、水晶振動片１０近傍の温度を検出することにより、温度センサーとして水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動の補正に資する機能を果たしている。
本実施形態において、サーミスター２０は、予め設定されている設定抵抗値に対して、製造工程における変化分が補正された補正抵抗値のものが用いられている（詳細は後述する）。
【００３２】
パッケージ３０は、平面形状が略矩形で略平板状の容器本体としてのパッケージベース３１と、パッケージベース３１に接合され水晶振動片１０及びサーミスター２０を覆う平板状の蓋体としてのリッド３２と、を有し、略直方体形状に構成されている。
パッケージベース３１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体（積層セラミックに相当）、水晶、ガラス、シリコン（高抵抗シリコン）などが用いられている。
リッド３２には、パッケージベース３１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
【００３３】
パッケージベース３１の一方側の主面である第１主面３３には、水晶振動片１０が搭載される第１凹部３４が設けられ、第１凹部３４の底面３４ａには、サーミスター２０が搭載される第２凹部３６が設けられている。パッケージ３０は、第１凹部３４及び第２凹部３６により収納部３９が構成されている。
これにより、水晶振動片１０及びサーミスター２０は、パッケージ３０の同一収納部３９内に収納されていることとなる。
【００３４】
パッケージベース３１の第１凹部３４の底面３４ａには、水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａに対向する位置に、内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。
水晶振動片１０は、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤４０を介して、引き出し電極１５ａ，１６ａが内部端子３４ｂ，３４ｃに接合されている。
【００３５】
パッケージベース３１の第２凹部３６の底面３６ａには、サーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂに対向する位置に電極パッド３６ｂ，３６ｃが設けられている。
サーミスター２０は、電極２０ａ，２０ｂが導電性接着剤４０を介して電極パッド３６ｂ，３６ｃに接合されている。
なお、サーミスター２０は、長手方向がパッケージベース３１の長手方向と交差（直交）するように配置されていることが好ましい。これにより、水晶振動子１は、パッケージベース３１の反り（傾向的に長手方向の反りが大きい）に起因するサーミスター２０の固定強度（接合強度）の低下を抑制することができる。
【００３６】
パッケージベース３１の第１主面３３とは反対側の主面である外底面としての第２主面３５の４隅には、それぞれ電極端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが設けられている。
４つの電極端子３７ａ〜３７ｄのうち、例えば、一方の対角に位置する２つの電極端子３７ｂ，３７ｄは、水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａと接合される内部端子３４ｂ，３４ｃと接続され、他方の対角に位置する残りの２つの電極端子３７ａ，３７ｃは、サーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂと接合される電極パッド３６ｂ，３６ｃと接続されている。
なお、内部端子３４ｂ，３４ｃ、電極パッド３６ｂ，３６ｃ、電極端子３７ａ〜３７ｄは、例えば、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
【００３７】
水晶振動子１は、サーミスター２０がパッケージベース３１の電極パッド３６ｂ，３６ｃに接合され、水晶振動片１０が内部端子３４ｂ，３４ｃに接合された状態で、パッケージベース３１の収納部３９がリッド３２により覆われ、パッケージベース３１とリッド３２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材３８で接合されることにより、パッケージベース３１の収納部３９が気密に封止されている。
なお、パッケージベース３１の気密に封止された収納部３９内は、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
【００３８】
なお、パッケージ３０のリッド３２が金属製（導電性の材料）の場合には、接合部材３８に導電性の材料を用い、電極端子３７ｃが、導通ビア（金属などの導通部材が充填されているスルーホール）３６ｄ、内部配線３６ｅ、導通ビア３６ｆ、接合部材３８を経由してリッド３２と電気的に接続されていることが好ましい。
この電極端子３７ｃは、サーミスター２０のアース側（ＧＮＤ側）の電極２０ａに接続され、アース端子（ＧＮＤ端子）となっている。
なお、電極端子３７ｃとリッド３２との電気的な接続には、パッケージベース３１の外側の角部に、パッケージベース３１の厚み方向に沿って形成された図示しないキャスタレーション（凹部）に設けられた導電膜を用いてもよい。
【００３９】
水晶振動子１は、電極端子３７ｂ，３７ｄ、内部端子３４ｂ，３４ｃ、引き出し電極１５ａ，１６ａ、励振電極１５，１６を経由して外部から印加される駆動信号によって、水晶振動片１０が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）する。
また、水晶振動子１は、サーミスター２０が温度センサーとしてパッケージベース３１における水晶振動片１０の周辺温度を検出し、電極端子３７ａ，３７ｃを介して検出信号を出力する。
【００４０】
ここで、サーミスター２０の抵抗値（常温抵抗値と温度特性）について説明する。
前述したように、発明者らの実験によれば、サーミスター２０は、サーミスター２０を収納するパッケージ３０内への実装時の導電性接着剤４０の加熱硬化処理などの製造工程における加熱処理に起因して、常温抵抗値が加熱処理前の値に対して増加する傾向にあることが判明した。また常温抵抗値の変化に伴い、抵抗値の温度特性もシフトしていることが判明した。これについて、図２を用いて詳述する。
【００４１】
図２は、サーミスターの加熱処理を伴う各製造工程後の常温抵抗値の変化の推移を示すグラフである。縦軸は常温抵抗値の変化率（％）を表し、横軸は製造工程を工程順に表している。水晶振動子１のサンプル数は５個で、グラフには５個の平均値をプロットした。なお、サーミスター２０の常温抵抗値（ここでは、２５℃における抵抗値）は１００ｋΩである。
【００４２】
図２に示すように、サーミスター２０の常温抵抗値は、各製造工程を経るごとに増加傾向にある。具体的には、３工程目の「封止工程」後において約０．５％増加し、４工程目の「なまし１工程」後において約１．０％増加し、最終工程の「なまし２工程」後において１．５％弱増加しているのが分かる（各工程の詳細については後述する）。
この結果から、サーミスター２０は、例えば、予め設定されている設定抵抗値が１００ｋΩ（定格）であれば、上述した製造工程における抵抗値の変化分（１．５％弱の増加）を補正し、補正抵抗値として常温抵抗値が９８〜９９ｋΩ（定格）のものを用いるようにする。
これにより、水晶振動子１は、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避することができる。
【００４３】
詳述すると、水晶振動子１に用いられる温度検出回路は、例えば、一対の電極を備えるサーミスター２０の一方の前記電極を接地（アースに接続）し、他方の前記電極を電源に接続することによって、周辺温度の変化に伴うサーミスター２０の抵抗値の変化を電圧値の変化に置き換えて温度補償回路へ出力する構成となっている。そして、温度補償回路は、この電圧値の変化に基づいて補正信号を発信回路に出力し、発振回路は、この補正信号に基づいて補正した駆動信号を水晶振動子１に印加する。これにより、水晶振動子１は、周辺温度の変化に伴う水晶振動片１０の共振周波数の変動が補正され、優れた周波数温度特性が得られることとなっている。
【００４４】
このとき、サーミスター２０の基準となる常温抵抗値がずれてしまうと、温度検出回路は、周辺温度の変化に伴うサーミスター２０の抵抗値の変化を電圧値の変化に置き換えて出力する際に、出力電圧値が本来の値と異なる値となってしまう。
これにより、水晶振動子１は、周辺温度の変化に伴う水晶振動片１０の周波数変動が精度よく補正されなくなり、優れた周波数温度特性を得られなくなる虞がある。
【００４５】
これを踏まえて、本実施形態では、サーミスター２０には、例えば、予め設定されている温度特性と設定抵抗値が１００ｋΩであれば、上述した製造工程における変化分を補正し、補正抵抗値として常温抵抗値が９８〜９９ｋΩのものを用いるようにしている。
これにより、水晶振動子１は、設定時と実使用時との抵抗値の温度特性と常温時の抵抗値のずれによる上記のようなサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避することができる。
【００４６】
次に、水晶振動子１の製造方法の一例について、加熱処理を含む工程を中心に説明する。
図３は、水晶振動子の主要製造工程を示すフローチャートである。図４（ａ）、図４（ｂ）は、主要製造工程を説明する模式断面図である。なお、断面図の断面位置は、図１（ｂ）と同じである。
図３に示すように、水晶振動子１の製造方法は、水晶振動片準備工程と、サーミスター準備工程と、パッケージ準備工程と、素子搭載工程と、乾燥工程と、アニール工程と、封止工程と、なまし１工程と、なまし２工程と、を含んでいる。
【００４７】
［水晶振動片準備工程］
まず、前述した水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型の水晶振動片１０を用意する。
［サーミスター準備工程］
ついで、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスター２０を用意する。具体的には、設定抵抗値（設定された常温抵抗値）が１００ｋΩであれば、前述したように、製造工程における変化分（増加分）を見込んで（補正して）常温抵抗値が９８〜９９ｋΩのサーミスター２０を用意する。
［パッケージ準備工程］
ついで、前述した水晶振動片１０及びサーミスター２０を搭載（収納）するパッケージ３０を用意する。
【００４８】
［素子搭載工程］
ついで、図４（ａ）に示すように、素子としての水晶振動片１０及びサーミスター２０を、それぞれパッケージベース３１の収納部３９の第１凹部３４及び第２凹部３６に導電性接着剤４０を用いて搭載（収納）する。
具体的には、ディスペンサーなどの塗布装置を用いてペースト状の導電性接着剤４０を内部端子３４ｂ，３４ｃ及び電極パッド３６ｂ，３６ｃに塗布した後、まず、電極パッド３６ｂ，３６ｃにサーミスター２０の電極２０ａ，２０ｂを、次に、内部端子３４ｂ，３４ｃに水晶振動片１０の引き出し電極１５ａ，１６ａを、それぞれ位置合わせして水晶振動片１０及びサーミスター２０を第１凹部３４及び第２凹部３６に搭載する。
【００４９】
［乾燥工程］
ついで、この状態で、例えば、乾燥機、恒温槽、加熱炉などの加熱装置を用いて１５０℃程度で約１時間加熱し、導電性接着剤４０を乾燥、硬化させる（加熱硬化処理）。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、乾燥工程後の状態で常温抵抗値が僅かに増加する。
【００５０】
［アニール工程］
ついで、水晶振動片１０の周波数調整後、加熱装置を用いて２７０℃程度の雰囲気中に約１時間放置し、アニール処理（導電性接着剤４０の残留ガス成分除去、残留歪み除去）を行う。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、アニール工程後の状態で常温抵抗値が更に増加する。
【００５１】
［封止工程］
ついで、図４（ｂ）に示すように、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で、リッド３２をパッケージベース３１に接合部材３８としてシームリングを用いてシーム溶接（抵抗溶接）により気密に接合する。なお、シーム溶接時には、パッケージベース３１の収納部３９（第１凹部３４、第２凹部３６）内の温度は、１００℃〜２００℃程度になっているものと考えられる。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、封止工程後の状態で常温抵抗値が約０．５％増加する。
【００５２】
［なまし１工程］
ついで、加熱装置を用いて２００℃程度の雰囲気中に約２４時間放置し、１回目のなまし処理（残留歪み（応力）除去）を行う。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、なまし１工程後の状態で常温抵抗値が約１．０％増加する。
【００５３】
［なまし２工程］
ついで、加熱装置を用いて２００℃程度の雰囲気中に約４８時間放置し、２回目のなまし処理（残留歪み（応力）最終除去）を行う。このとき、サーミスター２０も加熱されて図２に示すように、なまし２工程後の状態で常温抵抗値が１．５％弱増加する。
これらの工程を経ることにより、サーミスター２０の常温抵抗値は、予め設定されている設定抵抗値である１００ｋΩと同一または近似した値に合わせ込まれたこととなる。
【００５４】
上記各工程などを経て、図１に示すような水晶振動子１を得る。なお、水晶振動片準備工程、サーミスター準備工程、パッケージ準備工程は、順番を適宜入れ換えてもよい。
なお、サーミスター２０の常温抵抗値の増加は、上記各工程における加熱により、増加要因であるサーミスター２０の導電組成物中に含まれている低分子化合物の酸化が進行し終え、概ね飽和状態にあるといえる。
これにより、完成した水晶振動子１を、例えば、電子機器へ実装する際の加熱時に、サーミスター２０の常温抵抗値は、殆ど増加しないといえる。
【００５５】
上述したように、第１実施形態の水晶振動子１は、サーミスター２０に、予め設定されている設定抵抗値（例えば、常温抵抗値で１００ｋΩ）に対して製造工程における変化分（増加分）が補正された補正抵抗値（例えば、常温抵抗値で９８〜９９ｋΩ）のものが用いられている。
これにより、水晶振動子１は、サーミスター２０の実使用時の抵抗値が、製造工程における変化分が上乗せされた、本来の設定抵抗値と同一または近似した値となることから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することができる。
【００５６】
また、水晶振動子１は、水晶振動片１０及びサーミスター２０がパッケージ３０の同一収納部３９内の第１凹部３４及び第２凹部３６に収納されていることから、サーミスター２０による水晶振動片１０の周辺温度の検出を、両者が別々の収納部に収納されている場合よりも、より正確に行うことができる。
【００５７】
また、水晶振動子１は、パッケージベース３１の第２主面３５に水晶振動片１０またはサーミスター２０と接続された複数の電極端子３７ａ〜３７ｄが設けられ、電極端子３７ａ〜３７ｄのうち、電極端子３７ｃは、リッド３２と電気的に接続されていることから、例えば、外部からのノイズや静電気に対するシールド性を向上させることができる。
加えて、水晶振動子１は、リッド３２と電気的に接続されている電極端子３７ｃがアース端子（ＧＮＤ端子）であることから、電極端子３７ｃが接地されることにより、シールド性を更に向上させることができる。
【００５８】
また、水晶振動子１の製造方法は、予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスター２０を用意し、いくつかの工程においてサーミスター２０を加熱して抵抗値を設定抵抗値に合わせ込むことから、従来のような、設定時と実使用時との抵抗値のずれによるサーミスター２０の温度検出精度の悪化を回避し、温度補償回路による優れた周波数温度特性を維持することが可能な水晶振動子を提供することができる。
【００５９】
（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図５は、第１実施形態の変形例の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）は、リッド側から見た平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図５（ｃ）は、底面側から見た平面図である。なお、図５（ａ）では、リッドを省略してある。
また、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６０】
図５に示すように、変形例の水晶振動子２は、第１実施形態と比較して、パッケージ１３０の第１主面１３３側の構成が異なる。
水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３から第１凹部３４が除去され、第１主面１３３にサーミスター２０が収納された第２凹部３６が設けられている。また、この第１主面１３３には、水晶振動片１０を搭載する内部端子３４ｂ，３４ｃが設けられている。
【００６１】
水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３側が水晶振動片１０を覆う金属製の蓋体としてのリッド１３２により気密に封止されている。リッド１３２は、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いて、全周につば部１３２ａが設けられたキャップ状に形成されている。
水晶振動子２は、リッド１３２のキャップ部分の膨らみにより、水晶振動片１０の振動が可能な内部空間１３２ｂが確保されている。
リッド１３２は、つば部１３２ａがシームリング、ろう材、導電性接着剤などの導電性接合部材１３８を介してパッケージベース１３１の第１主面１３３に接合されている。
【００６２】
れにより、水晶振動子２のパッケージ１３０の収納部１３９は、内部空間１３２ｂ及び第２凹部３６を含んで構成されていることとなる。換言すれば、水晶振動片１０及びサーミスター２０は、同一収納部１３９内に収納されていることとなる。
水晶振動子２は、上記収納部１３９内が第１実施形態と同様に、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
【００６３】
変形例の水晶振動子２は、第１実施形態の効果に加えて以下のような効果を奏することができる。
上述したように、水晶振動子２は、パッケージベース１３１の第１主面１３３から第１凹部３４が除去され、第１主面１３３にサーミスター２０が収納された第２凹部３６が設けられている。これにより、水晶振動子２は、例えば、セラミックグリーンシートの積層枚数が減らせるなど、パッケージベース１３１の構造を第１実施形態と比較して簡素化することができる。
この結果、水晶振動子２は、パッケージベース１３１の製造が容易となり、製造コストを削減することができる。
【００６４】
なお、第１実施形態及び変形例において、水晶振動子１，２は、サーミスター２０が収納された第２凹部３６を、パッケージベース３１，１３１の第２主面３５側に設けた構成としてもよい。これによれば、水晶振動子１，２は、サーミスター２０が水晶振動片１０の反対側に露出して搭載されていることから、例えば、水晶振動片１０に不具合があった場合でも、露出している良品のサーミスター２０を取り外して再利用することが容易に行える。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、上述した水晶振動子を備えた電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図６は、第２実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話７００は、上記実施形態及び変形例の水晶振動子を備えた携帯電話である。
図６に示す携帯電話７００は、上述した水晶振動子（１または２）を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。なお、携帯電話７００の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプでもよい。
【００６６】
上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態及び変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【００６７】
なお、携帯電話７００に代表される電子機器は、前述したように上記水晶振動子（１または２）の水晶振動片１０を駆動する発振回路と、水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、を備えていることが好ましい。
これによれば、携帯電話７００に代表される電子機器は、水晶振動片１０を駆動する発振回路と共に、水晶振動片１０の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路を備えていることから、発振回路が発振する共振周波数を温度補償することができ、温度特性に優れた電子機器を提供することができる。
【００６８】
なお、振動片の形状は、図示した平板状のタイプに限定されるものではなく、中央部が厚く周辺部が薄いタイプ（コンベックスタイプ、ベベルタイプ、メサタイプ）、逆に中央部が薄く周辺部が厚いタイプ（逆メサタイプ）などでもよい。
なお、振動片の材料としては、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体、またはシリコン（Ｓｉ）などの半導体でもよい。
また、厚みすべり振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１，２…振動デバイスとしての水晶振動子、１０…振動片としての水晶振動片、１１…振動部、１２…基部、１３…一方の主面、１４…他方の主面、１５，１６…励振電極、１５ａ，１６ａ…引き出し電極、２０…サーミスター、２０ａ，２０ｂ…電極、３０…容器としてのパッケージ、３１…容器本体としてのパッケージベース、３２…蓋体としてのリッド、３３…第１主面、３４…第１凹部、３４ａ…底面、３４ｂ，３４ｃ…内部端子、３５…外底面としての第２主面、３６…第２凹部、３６ａ…底面、３６ｂ，３６ｃ…電極パッド、３６ｄ，３６ｆ…導通ビア、３６ｅ…内部配線、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ…電極端子、３８…接合部材、３９…収納部、４０…導電性接着剤、１３０…パッケージ、１３１…パッケージベース、１３２…リッド、１３２ａ…つば部、１３２ｂ…内部空間、１３３…第１主面、１３８…導電性接合部材、１３９…収納部、７００…携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動片と、
サーミスターと、
前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器と、を備え、
前記サーミスターの抵抗値の温度特性は、あらかじめ設定されている設定抵抗値の温度特性となるように製造工程における抵抗値の温度特性の変化分が補正されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、前記振動片及び前記サーミスターは、前記容器の同一収納部内に収納されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項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、前記容器は、前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器本体と、前記容器本体に接合され、少なくとも前記振動片を覆う導電性の蓋体と、を備え、
前記容器本体の外底面に前記振動片または前記サーミスターと接続された複数の電極端子が設けられ、
前記電極端子の少なくとも１つは、前記蓋体と電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の振動デバイスにおいて、前記蓋体と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることを特徴とする振動デバイス。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の振動デバイスにおいて、
一対の電極を備える前記サーミスターの一方の前記電極は、前記アース端子と電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項６】
振動片を用意する工程と、
予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスターを用意する工程と、
前記振動片及び前記サーミスターを搭載する容器を用意する工程と、
前記振動片及び前記サーミスターを前記容器に搭載する工程と、
前記サーミスターを加熱して前記抵抗値を前記設定抵抗値に合わせ込む工程と、
を含む振動デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項７に記載の電子機器において、前記振動片を駆動する発振回路と、
前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
振動片と、
サーミスターと、
前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器と、を備え、
前記サーミスターの抵抗値の温度特性は、あらかじめ設定されている設定抵抗値の温度特性となるように製造工程における抵抗値の温度特性の変化分が補正されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、前記振動片及び前記サーミスターは、前記容器の同一収納部内に収納されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項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、前記容器は、前記振動片及び前記サーミスターが搭載された容器本体と、前記容器本体に接合され、少なくとも前記振動片を覆う導電性の蓋体と、を備え、
前記容器本体の外底面に前記振動片または前記サーミスターと接続された複数の電極端子が設けられ、
前記電極端子の少なくとも１つは、前記蓋体と電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の振動デバイスにおいて、前記蓋体と電気的に接続されている前記電極端子は、アース端子であることを特徴とする振動デバイス。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の振動デバイスにおいて、
一対の電極を備える前記サーミスターの一方の前記電極は、前記アース端子と電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項６】
振動片を用意する工程と、
予め設定されている設定抵抗値よりも低い抵抗値のサーミスターを用意する工程と、
前記振動片及び前記サーミスターを搭載する容器を用意する工程と、
前記振動片及び前記サーミスターを前記容器に搭載する工程と、
前記サーミスターを加熱して前記抵抗値を前記設定抵抗値に合わせ込む工程と、
を含む振動デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項７に記載の電子機器において、前記振動片を駆動する発振回路と、
前記振動片の温度変化に伴う周波数変動を補正する温度補償回路と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９８６０８（Ｐ２０１３−９８６０８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６９２９（Ｐ２０１１−２３６９２９）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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