２周波用とした表面実装用の水晶デバイス
【課題】発振用とした主たる振動周波数の周波数安定度を高めた２周波用の表面実装デバイスを提供する。
【解決手段】両主面の励振電極から外周部２箇所に引出電極３を延出して面対向した第１及び第２水晶片１（ａｂ）と、これらを収容する凹状とした容器本体４とを備え、第１水晶片１ａの引出電極の延出した外周部２箇所は第２水晶片１ｂの外周部に設けた第１導通端子９に導電接合材６によって固着し、第１導通端子は第２水晶片の他主面の第２導通端子１０と電気的に接続し、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所と、第２導通端子の外周部２箇所との計４箇所は、前記容器本体の内表面に導電接合材によって固着し、第１水晶片の固着位置を結ぶ直線と、前記第２水晶片の固着位置を結ぶ直線及び前記第２導通端子の固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れた構成とする。
【解決手段】両主面の励振電極から外周部２箇所に引出電極３を延出して面対向した第１及び第２水晶片１（ａｂ）と、これらを収容する凹状とした容器本体４とを備え、第１水晶片１ａの引出電極の延出した外周部２箇所は第２水晶片１ｂの外周部に設けた第１導通端子９に導電接合材６によって固着し、第１導通端子は第２水晶片の他主面の第２導通端子１０と電気的に接続し、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所と、第２導通端子の外周部２箇所との計４箇所は、前記容器本体の内表面に導電接合材によって固着し、第１水晶片の固着位置を結ぶ直線と、前記第２水晶片の固着位置を結ぶ直線及び前記第２導通端子の固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れた構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２周波用とした表面実装用の水晶デバイス（以下、表面実装水晶デバイスとする）を技術分野とし、特に主たる水晶片の膨張係数差による応力歪みを解消した表面実装水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
表面実装実装水晶デバイスは周波数制御及び選択素子として周知され、例えば通信機器に組み込まれる発振回路やフィルタを構成する。このようなものの一つに、例えば応力感度特性や熱衝撃特性に優れたＳＣカットの水晶振動子がある。そして、例えばＣモードを発振用、Ｂモードを温度検出用（温度センサ用）として、電圧制御される温度補償型の水晶発振器が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
（従来技術の一例）
第７図及び第８図は一従来例を説明する図で、第７図（ａ）はＳＣカットの切断方位図、同図（ｂ）は水晶片の平面図、第８図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）はカバーを除く同平面図である。
【０００４】
水晶振動子はＳＣカットの水晶片１からなり、結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸及びＺ軸を中心としてα°（約３３°）及びβ°（約２２°）回転した新たな軸（Ｘ′Ｙ″Ｚ′）のＹ″軸に主面が直交する。要するに、Ｙ軸に直交した主面（Ｙ面）をＸ軸及びＹ軸を中心としてα°及びβ°回転した二回回転Ｙカット板からなる。
【０００５】
水晶片１は例えば円板状として両主面には励振電極２（ａｂ）が形成され、直線上とした両端部に例えば反対面に折り返した引出電極３（ａｂ）を延出する。引出電極３（ａｂ）は振動特性や耐衝撃性等を考慮して任意の外周部に延出されるが、ここでは、応力に対して周波数変化が最小となる応力感度零軸の両端部に延出する。
【０００６】
ＳＣカットでの応力感度軸はＺ′軸から８°（Ｚ′＋８°）回転した軸（特許文献１）及びこれと直交するＺ′から９８°（Ｚ′＋９８°）回転した軸となる。そして、少なくとも引出電極３（ａｂ）の延出した両端外周部が例えば凹状として表面実装用とした容器本体４の内底面に設けられた水晶保持端子５に導電性接着剤６によって固着され、カバー７を被せて密閉封入する。
【０００７】
この例では、引出電極３（ａｂ）の延出した両端部のみならずこれに直交して他方の応力感度軸となる直線上の両端部をも導電性接着剤６によって固着する。これにより、固着強度を高めて水晶片１を安定に保持する。容器本体４は積層セラミックからなり、外底面には水晶保持端子５やカバー７と電気的に接続したアース端子等の外部端子８を有する。
【０００８】
このようなものでは、主振動として適用するＣモード（厚みすべり振動姿態）ｆc以外に、これより共振周波数が高いＢモード（厚み捻れ振動姿態）ｆb及びＡモード（厚み縦振動姿態）ｆaが発生する「第９図（ａ）」。そして、これらの振動モードのうち、ＣモードとＢモードの周波数温度特性は、第９図（ｂ）に示した曲線となる。
【０００９】
すなわち、Ｃモードの周波数温度特性は、第８図（ｂ）に示したように、約９５℃に変曲点を有する３次曲線となり、例えば常温（２５℃）を中心とした規格温度（例えば−３０〜７０℃）では傾斜の小さい一次曲線状となる（曲線イ）。また、Ｂモードは常温を中心として傾斜が大きい一次曲線状となる（曲線ロ）。
【００１０】
これらのことから、特許文献１等では、図示しない発振回路を設けてＢモードの周波数温度特性による常温時と発振時の周波数差から周囲温度を検出して温度センサとする。そして、温度センサによる周波数差を電圧変換して温度補償電圧とし、これをＣモード用の発振回路に設けた電圧可変容量素子に印加してＣモードの周波数温度特性を補償するとしている。要するに、Ｂモードによる発振周波数を温度検出用として電圧制御による温度補償発振器を構成する。
【００１１】
これによれば、例えば温度センサとしてサーミスタを用いた場合に比較し、水晶振動子（水晶片）の動作温度を直接に検出できるとともに温度に対する周波数変化も大きい。したがって、Ｂモードによる温度センサをリアルタイム・高感度としてＣモードによる周波数温度特性を高精度に補償できる。
【特許文献１】特開２００５−２３６８０１号公報
【特許文献２】特開２００３−６９３６６号公報
【特許文献３】特許第３０１７７４６号公報
【特許文献４】特開平９−１５３７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の恒温型振動子では、ＳＣカットとして単一板からなる水晶振動子のＣモードとＢモードとをそれぞれの発振回路にて同時に発振させるので、ＣモードとＢモードとを独立して発振させることが困難になる。したがって、発振回路同士が互いに干渉して完全に独立分離した発振周波数を得ることが困難な問題があった。
【００１３】
このことから、例えば第１０図に示したように、容器本体４の内壁に図示しない段部を設け、発振用（Ｃモード）と温度検出用（Ｂモード）の第１及び第２水晶片１ｂ（ａｂ）を面対向して収容する（特許文献２参照）。そして、それぞれの第１及び第２水晶片１ｂ（ａｂ）に例えば外部や内部に設けた個々の発振回路を接続し、両者の干渉を防止することも考えられた。
【００１４】
しかし、この場合には、容器本体４に内壁段部を形成するので、高さ寸法を大きくして小型化を阻害する。そして、いずれの場合でも、水晶振動子（Ｃモードの第１水晶片１ａ）の長期的に見た周波数安定度を維持できなくなる即ちエージング特性（経時変化特性）が悪化する問題があった。なお、温度補償用としたＢモード（第２水晶片１ｂ）は温度における周波数の変化量が大きいために、格別な問題とはならない。
【００１５】
すなわち、第１水晶片１ａ（Ｃモード）による水晶振動子は、電圧制御による温度補償によって温度に対する周波数変化が抑制されるのに、第１水晶片１ａは容器本体４の内壁段部に固着され、容器本体４とは熱膨張係数を異にする。したがって、容器本体４との熱膨張係数差に基づき、第１水晶片１ａには応力歪みを生じて振動周波数が変化する。
【００１６】
この場合、個々の水晶振動子（第１水晶片１ａ）毎に温度を変化させて周波数温度特性を測定し、温度補償電圧が決定される。したがって、経時的な初期段階では、熱膨張係数差（応力歪み）による周波数変化分も含めて温度補償される。しかし、長期的には、導電性接着剤６は、容器本体４と水晶片１との熱膨張係数差による相対的な移動によって、その状態も変化する。したがって、第１水晶片１に生ずる応力も変化して、第１水晶片１ａの固着状態が変化する。
【００１７】
したがって、初期段階で設定された温度補償電圧では、長期的には、周波数温度特性による周波数変化分は補償できても、応力歪みによる周波数変化分は抑制できなくなる。このことから、温度補償発振器の周波数安定度が長期的に維持できず、経時変化特性を悪化する問題があった。
【００１８】
（発明の目的）
本発明は、高さ寸法を小さくして発振用とした主たる振動周波数（発振周波数）の周波数安定度を高めた２周波用の表面実装デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、両主面の励振電極から外周部２箇所に引出電極を延出して面対向した少なくとも第１水晶片と第２水晶片と、前記第１水晶片と前記第２水晶片とを内底面に対向して収容する凹状とした容器本体とを備える２周波用とした表面実装用の水晶デバイスにおいて、前記第１水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所は前記第２水晶片の外周部に設けられた一主面の第１導通端子に導電接合材によって固着し、前記第１導通端子は前記前記第１導通端子とは異なる位置の外周部に設けられた前記第２水晶片の他主面の第２導通端子と電気的に接続し、前記第２水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所と、前記前記第１導通端子に電気的に接続した他主面の第２導通端子の外周部２箇所との計外周部４箇所は、前記容器本体の内表面に導電接合材によって固着し、前記第１水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の前記第２水晶片に対する固着位置を結ぶ直線と、前記容器本体の内表面に対する前記第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び前記第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れた直線上である構成とする。
【発明の効果】
【００２０】
このような構成であれば、第１水晶片の固着位置を結ぶ直線と、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れる。したがって、容器本体の内底面に外周部４箇所が固着される第２水晶片には熱膨張係数差によって固着位置間を結ぶ直線上に基本的に応力歪みを生ずるものの、第１水晶片の固着される直線上での応力歪みは緩和される。
【００２１】
これにより、第１水晶片の固着される両端部間では、第２水晶片とともに熱膨張係数を基本的に同一として伸縮する。この場合、両者を接続する導電接合材に与える影響も少なくなって、長期的に見た水晶片の固着状態を安定にする。したがって、水晶デバイスの経時変化特性を良好にして、第１水晶片の周波数安定度を高められる。
【００２２】
そして、第２水晶片も励振電極を有して振動子として機能するので、第１水晶片は高安定用として、第２水晶片を例えば周波数規格の緩い用途とした、２周波用の水晶デバイスとして適用できる。また、第１水晶片と第２水晶片とが導電接合材によって直接的に接続するので、高さ寸法を小さくできる。なお、請求項１での「・・容器本体の内表面・・」は例えば容器本体の内底面及び内壁段部の表面を含んで内表面としている。
【００２３】
（実施態様項）
本発明の請求項２（第１実施形態に相当）では、請求項１において、前記第２水晶片の引出電極は第１直線上の両端部に延出し、前記第１導通端子は前記第１直線に直交する第２直線との間となる第３直線上の両端部に形成され、前記第２導通端子は前記第１直線に直交する第２直線上の両端部に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した両端部は前記第３直線上の両端部に固着される。
【００２４】
これにより、請求項１での構成を具体的にして、第１水晶片の引出電極の延出した両端部（外周部２箇所）の固着位置を結ぶ直線は、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線から外れた直線上となるので、請求項１での効果を奏する。
【００２５】
同請求項３では、請求項２において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は円形状又は正方形状とする。これにより、請求項２での構成をさらに明確にする。
【００２６】
同請求項４（第２実施形態に相当）では、請求項１において、前記第１水晶片の引出電極は一端部両側に延出するとともに前記第２水晶片の引出電極は前記一端部両側とは反対方向の他端部両側に延出し、前記第１導通端子と前記第２導通端子は前記第２水晶片の一端部両側の長さ方向での異なる位置に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した一端部両側は前記第１導通端子に固着される。
【００２７】
これにより、第１水晶片の引出電極の延出した両端部（外周部２箇所）の固着位置を結ぶ直線は、請求項２と同様に、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線から外れた直線上となるので、請求項１での構成を具体的にしてその効果を奏する。
【００２８】
同請求項５では、請求項４において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は長方形状とする。これにより、請求項４での構成をさらに明確にする。
【００２９】
同請求項６では、請求項１において、前記導電接合材はポリイミド系の導電性接着剤、共晶合金又は金属バンプとする。これにより、有機ガスの発生を防止して水晶振動子の振動特性を良好に維持する。
【００３０】
同請求項７では、請求項１において、前記第１水晶片は発振用としたＳＣカットを含む２回回転Ｙカット又はＡＴカットとし、前記第２水晶片は温度検出用として一次曲線となる周波数温度特性のＹカットとして温度補償発振器に適用される。これにより、周囲温度に感応した周波数変化によって温度を検出するので、検出温度をｐｐｍオーダとして高精度にする温度補償発振器を得られる。
【００３１】
同請求項８では、請求項１において、前記容器本体には前記第１水晶片及び第２水晶片とともに少なくとも発振回路素子が収容されて水晶発振器を形成する。これにより、付加価値を高めた水晶デバイスを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１実施形態）
第１図は本発明の第１実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００３３】
水晶振動子は前述したように凹状とした容器本体４に第１及び第２水晶片１（ａｂ）を面対向して収容し、カバー７を被せて密閉封入する。第１及び第２水晶片１（ａｂ）は例えばいずれも円形状とする。第１水晶片１ａは二回回転ＹカットとしたＳＣカットし、Ｃモードで動作する発振用とする。第２水晶片１ｂは主面がＹ軸に直交したＹカットとして温度検出用とする。
【００３４】
第１水晶片１ａはＳＣカットのＣモードとすることから、周波数温度特性は常温２５℃を中心とした温度規格範囲（例えば-30〜75℃）では傾斜の小さい一次曲線となる。第２水晶片１ｂはＹカットとして厚みすべり振動となり、周波数温度特性はＳＣカットのＢモードと同様の傾斜の大きい一次曲線となる「前第８図（ｂ）参照」。第１及び第２水晶片１（ａｂ）はいずれも両主面の励振電極２（ａｂ）から直線上の両端部に、反対面に折り返された引出電極３（ａｂ）を延出する。
【００３５】
第１水晶片１ａは応力感度零軸（例えばＺ′＋８°）の両端部に引出電極３（ａｂ）を延出する。第２水晶片１ｂは引出電極３（ａｂ）の延出した第１直線Ａ−Ａに対して、例えば４５°傾斜した第２直線Ｂ−Ｂ上となる一主面の両端部に第１導通端子９（ａｂ）を有する。第１導通端子９（ａｂ）は、他主面の第２導通端子１０（ａｂ）と図示しない配線路によって電気的に接続する。第２導通端子１０（ａｂ）は引出電極３（ａｂ）の延出した第１直線Ａ−Ａと直交する第３直線Ｃ−Ｃ上の両端部に設けられる。
【００３６】
そして、第１水晶片１ａは引出電極３（ａｂ）の延出した両端部が第２水晶片１ｂの一主面に設けた第１直線（Ａ−Ａ）上の第１導通端子９（ａｂ）に固着する。第２水晶片１ｂは引出電極３（ａｂ）の延出した第１直線（Ａ−Ａ）上の両端部が、及びこれと直交する第３直線（Ｃ−Ｃ）上の両端部となる第２導通端子１０（ａｂ）が容器本体４の内底面に設けられた回路端子１１に固着される。
【００３７】
この場合、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所の前記第２水晶片１ｂに対する固着位置を結ぶ第２直線Ｂ−Ｂと、容器本体４の内表面に対する第２水晶片１ｂの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａ及び第２導通端子１０（ａｂ）の形成された固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａとは同一直線上から外れた直線上となる（請求項１での構成）。
【００３８】
ここでは、第２水晶片１ｂを容器本体４に固着した後、第２水晶片１ｂの一主面の励振電極２ａに例えばイオンビームを照射して振動周波数を低い方から高い方に調整する。次に、第１水晶片１ａの一端部両側を第２水晶片１ｂに固着した後、同様にして振動周波数を調整する。
【００３９】
なお、第１及び第２水晶片１（ａｂ）は、いずれも、有機ガスの発生の少ないポリイミド系の導電性接着剤６によって固着される。但し、ＡuＧe等の共晶合金やＡu等の金属バンプでもよく、要は、有機ガスの発生の少ない導電接合材であればよい。
【００４０】
そして、発振用とした第１水晶片１ａ及び温度検出用した第２水晶片１ｂにはそれぞれ図示しない別個の発振回路を接続する。これにより、第２水晶片１ｂ（温度検出用）による発振周波数の変化に基づいた温度補償電圧を、第１水晶片１ａ（発振用）による発振回路の電圧可変容量素子に印加して図示しない温度補償発振器を構成する。
【００４１】
このようなものでは、第２水晶片１ｂと容器本体４との熱膨張係数差によって、第２水晶片１ｂには伸縮による応力歪みを生じる。この場合、応力歪みは、基本的に、第２水晶片１ｂの互いに直交する第１直線（Ａ−Ａ）及び第３直線（Ｃ−Ｃ）上の各両端部間と、外周部４箇所の隣接する固着部間となる。
【００４２】
したがって、第１水晶片１ａが固着される第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部は、第１直線（Ａ−Ａ）及び第３直線（Ｃ−Ｃ）上の両端部間となる。これにより、第２水晶片１ｂにおける第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部間での応力歪みは緩和される。そして、第１水晶片１ａ（ＳＣカット）と第２水晶片１ｂ（Ｙカット）とはいずれも水晶とするので、熱膨張係数を基本的に同一（ほぼ同じ）とする。これにより、第１水晶片１ａの固着される第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部間では、第１水晶片１ａは第２水晶片１ｂとともに同一の熱膨張係数として伸縮する。したがって、第１水晶片１ａには同方向（Ｂ−Ｂ方向）での応力歪みは生じない。
【００４３】
また、第１水晶片１ａが固着される両端部は、第１直線Ａ−Ａ及び第３直線Ｃ−Ｃ上の間となる第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部にそれぞれ点的に固着される。したがって、第１
水晶片１ａの両端部を挟んで隣接する外周部２箇所間で第２水晶片１ｂに応力歪みがあっても、第１水晶片１ａに与えるその影響は基本的に無視できる。要するに、第１水晶片１ａと容器本体４との間に熱膨張係数差があっても、第２水晶片１ｂによる温度変化に対しての言わば緩衝作用によって第１水晶片１ａには応力歪みを生じない。
【００４４】
これらのことから、基本的には、発振用の第１水晶片１ａ（ＳＣカット）と温度検出用の第２水晶片１ｂ（Ｙカット）とを別個にして、それぞれの発振回路を構成するので、発振回路同士間の干渉を防止できる。そして、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとを導電性接着剤６によって直接的に接続するので、高さ寸法を小さくできる。
【００４５】
さらには、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとは温度変化があっても、両者の固着部間では熱膨張係数を同一として伸縮するので、導電性接着剤６への影響も少なくして固着状態の変化を抑制できる。したがって、温度検出用の第２水晶片１ｂによって周波数温度特性を補償するともに熱膨張係数差（応力歪み）による周波数変化を抑制し、長期的に見た発振周波数を高精度に維持して経時変化特性を良好にする温度補償発振器を得られる。
【００４６】
なお、Ｙカットとした第２水晶片１ｂは容器本体４との熱膨張係数差によって応力歪みを生じて振動周波数が変化する。しかし、この場合は、Ｙカットの周波数温度特性の変化量が極めて大きいために無視できることから、格別の問題とはならない。
【００４７】
また、例えば第２図に示したように、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した両端部のみならず、これと直交する他方の応力感度軸（Ｚ′＋９８°）となる両端部を４点保持とし、固着強度を高めて安定に保持してもよい。この場合、第４直線上の両端部ではなくいずれかの一端部として３点保持としても同様である。これらは、耐衝撃性等の観点から選定され、引出電極３（ａｂ）の延出した少なくとも両端外周部が保持されれば適用できる。
【００４８】
また、第１及び第２水晶片１ｂは円形状としたが、例えば第３図に示したように正方形状とした場合も同様に適用できる。ここでは、第１水晶片１ａは例えば応力感度零軸となる一組の対角部に引出電極３（ａｂ）を延出する。第２水晶片１ｂは一組の対向辺の中央部に引出電極３（ａｂ）延出し、他組の対向辺の中央部に第１及び第２導通端子１０（ａｂ）を延出する。そして、これらに対応した内底面の回路端子１１に固着する。
【００４９】
（第２実施形態）
第４図は本発明の第２実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００５０】
第２実施形態では、例えば第１及び第２水晶片１（ａｂ）はいずれも一方向に長い矩形状とする。第１水晶片１ａは前述のようにＳＣカット（Ｃモード）として発振用とし、周波数温度特性は常温２５℃を中心とした規格温度範囲（-30〜７０℃）で傾斜の緩やか一次曲線状とする。第２水晶片１ｂはＹカットとして温度センサ用とし、周波数温度特性を傾斜の大きい一次曲線状とする。
【００５１】
第１及び第２水晶片１（ａｂ）は両主面に励振電極２（ａｂ）を有し、第１水晶片１ａは長さ方向の一端部両側に、第２水晶片１ｂは他端部両側に引出電極３（ａｂ）を他主面に折り返して延出する。第２水晶片１ｂは一主面の一端部両側に第１導通端子９（ａｂ）を有し、他主面の第２導通端子１０（ａｂ）に電気的に接続する。第２導通端子１０（ａｂ）は一端部両側から中央寄りの両側とする。これにより、第１導通端子９（ａｂ）と第２導通端子１０（ａｂ）とは両主面間では重畳せず、長さ方向の一端部領域となる外周部での位置を平面的に見て異にする。
【００５２】
第１水晶片１ａは引出電極３（ａｂ）の延出した一端部両側が導電性接着剤６によって、第２水晶片１ｂのこれに対応した第１導通端子９（ａｂ）に固着される。第２水晶片１ｂは引出電極３（ａｂ）の延出した他端部両側及び第２導通端子１０（ａｂ）の形成された一端部両側が、これに対応して容器本体４の内底面に形成された回路端子１１に導電性接着剤６によって固着される。
【００５３】
この場合でも、第１実施形態と同様に、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所（一端部両側）の前記第２水晶片１ｂに対する固着位置を結ぶ第２直線Ｂ−Ｂと、容器本体４の内表面に対する第２水晶片１ｂの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所（他端部両側）の固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａ及び第２導通端子１０（ａｂ）の形成された固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａとは同一直線上から外れた直線上となる（請求項１での構成）。
【００５４】
このような構成であれば、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した一端部両側の第２水晶片１ｂ（第１導通端子９）に対する固着位置と、容器本体４の内底面に対する第２水晶片１ｂ（第２導通端子１０）の固着位置とを、長さ方向の一端部領域となる外周部で平面的に見て異にする。
【００５５】
したがって、容器本体４の内底面に固着される第２水晶片１ｂの中央寄りの両側間（幅方向間）で熱膨張係数差による応力歪みが生じても、これより離間した一端部両側間での応力歪みは緩和される。これにより、第２水晶片１ｂの一端部両側に固着した第１水晶片１ａは、膨張係数をほぼ同じとした第２水晶片１ｂとともに幅方向に伸縮するので、第１水晶片１ａには同方向での応力歪みを生じない。なお、第１水晶片１ａの一端部両側が固着されるので、長さ方向での応力歪みは生じない。
【００５６】
これらのことから、第１実施形態と同様に、長期的に見ても、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとは熱膨張係数を同じにして伸縮するので、導電性接着剤６による固着状態の変化を防止する。したがって、温度検出用の第２水晶片２ｂによって周波数温度特性を補償するともに熱膨張係数差（応力歪み）による周波数変化を抑制する。これらから、発振周波数を高精度に維持して経時変化特性を良好にできる。
【００５７】
そして、発振用の第１水晶片１ａ（ＳＣカット）と温度検出用の第２水晶片１ｂ（Ｙカット）として別個にするので、各発振回路同士間の干渉を防止できる。また、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとを導電性接着剤６によって直接的に接続するので、高さ寸法を小さくできる。
【００５８】
なお、第５図に示したように、第１水晶片１ａの一端部両側が固着される第２水晶片１ｂの他端部両側の第１導通端子９（ａｂ）を中央寄りとして、第２導通端子１０（ａｂ）を他端部両側としても、第１水晶片１ａの第２水晶片１ｂに対する固着位置と第２水晶片１ｂの内底面に対する固着位置が長さ方向にて異なるので、同様の効果を奏する。
【００５９】
（他の事項）
上記実施形態では、また、発振用としての第１水晶片１ａはＳＣカットとしたが、これに限らず例えばＡＴカットやＢＴカット等であっても適用できる。そして、第２水晶片１ｂは温度検出用（温度センサ）としたが、周波数安定度の緩い発振用とすることもできる。さらに、第１水晶片１ａは発振用として、第１水晶片１ａを特許文献４に示されるような共振子（フィルタ）として使用することもできる。要は、２周波用の水晶振動子として適用できる。
【００６０】
また、表面実装水晶デバイスは水晶振動子として説明したが、例えば第６図に示したように容器本体４に内壁段部を設けて第２水晶片１ｂの外周部を保持して、内底面に少なくとも発振用の回路素子１２を収容する「同図（ａ）」。又は、容器本体４の他主面にも凹部を設けて回路素子１２を収容する。さらには、回路素子１２を収容した図示しない実装基板を水晶振動子の底面に接合して水晶発振器を構成できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。
【図２】本発明の第１実施形態の他例を説明する水晶振動子の模式的な組立分解図である。
【図３】本発明の第１実施形態のさらに他例を説明する水晶振動子の模式的な組立分解図である。
【図４】本発明の第２実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。
【図５】本発明の第２実施形態の他例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。
【図６】本発明の他の例を説明する図で、同図（ｂ）ともに２周波用とした水晶発振器の断面図である。
【図７】一従来例を説明する図で、同図（ａ）はＳＣカットの切断方位図、同図（ｂ）は水晶片（ＳＣカット）の平面図である。
【図８】一従来例を説明する表面実装用とした水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く平面図である。
【図９】一従来例を説明する図で、同図（ａ）はＳＣカットのリアクタンス特性図、同図（ｂ）はＣモード及びＢモードの周波数温度特性図である。
【図１０】一従来例を説明する表面実装用とした水晶振動子の断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 水晶片１、２ 励振電極２（ａｂ）、３ 引出電極３（ａｂ）、４ 容器本体、５ 水晶保持端子、６ 導電性接着剤、７ カバー、８ 外部端子、９ 第１導通端子、１０ 第２導通端子、１１ 回路端子、１２ 回路素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は２周波用とした表面実装用の水晶デバイス（以下、表面実装水晶デバイスとする）を技術分野とし、特に主たる水晶片の膨張係数差による応力歪みを解消した表面実装水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
表面実装実装水晶デバイスは周波数制御及び選択素子として周知され、例えば通信機器に組み込まれる発振回路やフィルタを構成する。このようなものの一つに、例えば応力感度特性や熱衝撃特性に優れたＳＣカットの水晶振動子がある。そして、例えばＣモードを発振用、Ｂモードを温度検出用（温度センサ用）として、電圧制御される温度補償型の水晶発振器が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
（従来技術の一例）
第７図及び第８図は一従来例を説明する図で、第７図（ａ）はＳＣカットの切断方位図、同図（ｂ）は水晶片の平面図、第８図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）はカバーを除く同平面図である。
【０００４】
水晶振動子はＳＣカットの水晶片１からなり、結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸及びＺ軸を中心としてα°（約３３°）及びβ°（約２２°）回転した新たな軸（Ｘ′Ｙ″Ｚ′）のＹ″軸に主面が直交する。要するに、Ｙ軸に直交した主面（Ｙ面）をＸ軸及びＹ軸を中心としてα°及びβ°回転した二回回転Ｙカット板からなる。
【０００５】
水晶片１は例えば円板状として両主面には励振電極２（ａｂ）が形成され、直線上とした両端部に例えば反対面に折り返した引出電極３（ａｂ）を延出する。引出電極３（ａｂ）は振動特性や耐衝撃性等を考慮して任意の外周部に延出されるが、ここでは、応力に対して周波数変化が最小となる応力感度零軸の両端部に延出する。
【０００６】
ＳＣカットでの応力感度軸はＺ′軸から８°（Ｚ′＋８°）回転した軸（特許文献１）及びこれと直交するＺ′から９８°（Ｚ′＋９８°）回転した軸となる。そして、少なくとも引出電極３（ａｂ）の延出した両端外周部が例えば凹状として表面実装用とした容器本体４の内底面に設けられた水晶保持端子５に導電性接着剤６によって固着され、カバー７を被せて密閉封入する。
【０００７】
この例では、引出電極３（ａｂ）の延出した両端部のみならずこれに直交して他方の応力感度軸となる直線上の両端部をも導電性接着剤６によって固着する。これにより、固着強度を高めて水晶片１を安定に保持する。容器本体４は積層セラミックからなり、外底面には水晶保持端子５やカバー７と電気的に接続したアース端子等の外部端子８を有する。
【０００８】
このようなものでは、主振動として適用するＣモード（厚みすべり振動姿態）ｆc以外に、これより共振周波数が高いＢモード（厚み捻れ振動姿態）ｆb及びＡモード（厚み縦振動姿態）ｆaが発生する「第９図（ａ）」。そして、これらの振動モードのうち、ＣモードとＢモードの周波数温度特性は、第９図（ｂ）に示した曲線となる。
【０００９】
すなわち、Ｃモードの周波数温度特性は、第８図（ｂ）に示したように、約９５℃に変曲点を有する３次曲線となり、例えば常温（２５℃）を中心とした規格温度（例えば−３０〜７０℃）では傾斜の小さい一次曲線状となる（曲線イ）。また、Ｂモードは常温を中心として傾斜が大きい一次曲線状となる（曲線ロ）。
【００１０】
これらのことから、特許文献１等では、図示しない発振回路を設けてＢモードの周波数温度特性による常温時と発振時の周波数差から周囲温度を検出して温度センサとする。そして、温度センサによる周波数差を電圧変換して温度補償電圧とし、これをＣモード用の発振回路に設けた電圧可変容量素子に印加してＣモードの周波数温度特性を補償するとしている。要するに、Ｂモードによる発振周波数を温度検出用として電圧制御による温度補償発振器を構成する。
【００１１】
これによれば、例えば温度センサとしてサーミスタを用いた場合に比較し、水晶振動子（水晶片）の動作温度を直接に検出できるとともに温度に対する周波数変化も大きい。したがって、Ｂモードによる温度センサをリアルタイム・高感度としてＣモードによる周波数温度特性を高精度に補償できる。
【特許文献１】特開２００５−２３６８０１号公報
【特許文献２】特開２００３−６９３６６号公報
【特許文献３】特許第３０１７７４６号公報
【特許文献４】特開平９−１５３７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の恒温型振動子では、ＳＣカットとして単一板からなる水晶振動子のＣモードとＢモードとをそれぞれの発振回路にて同時に発振させるので、ＣモードとＢモードとを独立して発振させることが困難になる。したがって、発振回路同士が互いに干渉して完全に独立分離した発振周波数を得ることが困難な問題があった。
【００１３】
このことから、例えば第１０図に示したように、容器本体４の内壁に図示しない段部を設け、発振用（Ｃモード）と温度検出用（Ｂモード）の第１及び第２水晶片１ｂ（ａｂ）を面対向して収容する（特許文献２参照）。そして、それぞれの第１及び第２水晶片１ｂ（ａｂ）に例えば外部や内部に設けた個々の発振回路を接続し、両者の干渉を防止することも考えられた。
【００１４】
しかし、この場合には、容器本体４に内壁段部を形成するので、高さ寸法を大きくして小型化を阻害する。そして、いずれの場合でも、水晶振動子（Ｃモードの第１水晶片１ａ）の長期的に見た周波数安定度を維持できなくなる即ちエージング特性（経時変化特性）が悪化する問題があった。なお、温度補償用としたＢモード（第２水晶片１ｂ）は温度における周波数の変化量が大きいために、格別な問題とはならない。
【００１５】
すなわち、第１水晶片１ａ（Ｃモード）による水晶振動子は、電圧制御による温度補償によって温度に対する周波数変化が抑制されるのに、第１水晶片１ａは容器本体４の内壁段部に固着され、容器本体４とは熱膨張係数を異にする。したがって、容器本体４との熱膨張係数差に基づき、第１水晶片１ａには応力歪みを生じて振動周波数が変化する。
【００１６】
この場合、個々の水晶振動子（第１水晶片１ａ）毎に温度を変化させて周波数温度特性を測定し、温度補償電圧が決定される。したがって、経時的な初期段階では、熱膨張係数差（応力歪み）による周波数変化分も含めて温度補償される。しかし、長期的には、導電性接着剤６は、容器本体４と水晶片１との熱膨張係数差による相対的な移動によって、その状態も変化する。したがって、第１水晶片１に生ずる応力も変化して、第１水晶片１ａの固着状態が変化する。
【００１７】
したがって、初期段階で設定された温度補償電圧では、長期的には、周波数温度特性による周波数変化分は補償できても、応力歪みによる周波数変化分は抑制できなくなる。このことから、温度補償発振器の周波数安定度が長期的に維持できず、経時変化特性を悪化する問題があった。
【００１８】
（発明の目的）
本発明は、高さ寸法を小さくして発振用とした主たる振動周波数（発振周波数）の周波数安定度を高めた２周波用の表面実装デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、両主面の励振電極から外周部２箇所に引出電極を延出して面対向した少なくとも第１水晶片と第２水晶片と、前記第１水晶片と前記第２水晶片とを内底面に対向して収容する凹状とした容器本体とを備える２周波用とした表面実装用の水晶デバイスにおいて、前記第１水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所は前記第２水晶片の外周部に設けられた一主面の第１導通端子に導電接合材によって固着し、前記第１導通端子は前記前記第１導通端子とは異なる位置の外周部に設けられた前記第２水晶片の他主面の第２導通端子と電気的に接続し、前記第２水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所と、前記前記第１導通端子に電気的に接続した他主面の第２導通端子の外周部２箇所との計外周部４箇所は、前記容器本体の内表面に導電接合材によって固着し、前記第１水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の前記第２水晶片に対する固着位置を結ぶ直線と、前記容器本体の内表面に対する前記第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び前記第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れた直線上である構成とする。
【発明の効果】
【００２０】
このような構成であれば、第１水晶片の固着位置を結ぶ直線と、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れる。したがって、容器本体の内底面に外周部４箇所が固着される第２水晶片には熱膨張係数差によって固着位置間を結ぶ直線上に基本的に応力歪みを生ずるものの、第１水晶片の固着される直線上での応力歪みは緩和される。
【００２１】
これにより、第１水晶片の固着される両端部間では、第２水晶片とともに熱膨張係数を基本的に同一として伸縮する。この場合、両者を接続する導電接合材に与える影響も少なくなって、長期的に見た水晶片の固着状態を安定にする。したがって、水晶デバイスの経時変化特性を良好にして、第１水晶片の周波数安定度を高められる。
【００２２】
そして、第２水晶片も励振電極を有して振動子として機能するので、第１水晶片は高安定用として、第２水晶片を例えば周波数規格の緩い用途とした、２周波用の水晶デバイスとして適用できる。また、第１水晶片と第２水晶片とが導電接合材によって直接的に接続するので、高さ寸法を小さくできる。なお、請求項１での「・・容器本体の内表面・・」は例えば容器本体の内底面及び内壁段部の表面を含んで内表面としている。
【００２３】
（実施態様項）
本発明の請求項２（第１実施形態に相当）では、請求項１において、前記第２水晶片の引出電極は第１直線上の両端部に延出し、前記第１導通端子は前記第１直線に直交する第２直線との間となる第３直線上の両端部に形成され、前記第２導通端子は前記第１直線に直交する第２直線上の両端部に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した両端部は前記第３直線上の両端部に固着される。
【００２４】
これにより、請求項１での構成を具体的にして、第１水晶片の引出電極の延出した両端部（外周部２箇所）の固着位置を結ぶ直線は、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線から外れた直線上となるので、請求項１での効果を奏する。
【００２５】
同請求項３では、請求項２において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は円形状又は正方形状とする。これにより、請求項２での構成をさらに明確にする。
【００２６】
同請求項４（第２実施形態に相当）では、請求項１において、前記第１水晶片の引出電極は一端部両側に延出するとともに前記第２水晶片の引出電極は前記一端部両側とは反対方向の他端部両側に延出し、前記第１導通端子と前記第２導通端子は前記第２水晶片の一端部両側の長さ方向での異なる位置に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した一端部両側は前記第１導通端子に固着される。
【００２７】
これにより、第１水晶片の引出電極の延出した両端部（外周部２箇所）の固着位置を結ぶ直線は、請求項２と同様に、第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線から外れた直線上となるので、請求項１での構成を具体的にしてその効果を奏する。
【００２８】
同請求項５では、請求項４において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は長方形状とする。これにより、請求項４での構成をさらに明確にする。
【００２９】
同請求項６では、請求項１において、前記導電接合材はポリイミド系の導電性接着剤、共晶合金又は金属バンプとする。これにより、有機ガスの発生を防止して水晶振動子の振動特性を良好に維持する。
【００３０】
同請求項７では、請求項１において、前記第１水晶片は発振用としたＳＣカットを含む２回回転Ｙカット又はＡＴカットとし、前記第２水晶片は温度検出用として一次曲線となる周波数温度特性のＹカットとして温度補償発振器に適用される。これにより、周囲温度に感応した周波数変化によって温度を検出するので、検出温度をｐｐｍオーダとして高精度にする温度補償発振器を得られる。
【００３１】
同請求項８では、請求項１において、前記容器本体には前記第１水晶片及び第２水晶片とともに少なくとも発振回路素子が収容されて水晶発振器を形成する。これにより、付加価値を高めた水晶デバイスを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１実施形態）
第１図は本発明の第１実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００３３】
水晶振動子は前述したように凹状とした容器本体４に第１及び第２水晶片１（ａｂ）を面対向して収容し、カバー７を被せて密閉封入する。第１及び第２水晶片１（ａｂ）は例えばいずれも円形状とする。第１水晶片１ａは二回回転ＹカットとしたＳＣカットし、Ｃモードで動作する発振用とする。第２水晶片１ｂは主面がＹ軸に直交したＹカットとして温度検出用とする。
【００３４】
第１水晶片１ａはＳＣカットのＣモードとすることから、周波数温度特性は常温２５℃を中心とした温度規格範囲（例えば-30〜75℃）では傾斜の小さい一次曲線となる。第２水晶片１ｂはＹカットとして厚みすべり振動となり、周波数温度特性はＳＣカットのＢモードと同様の傾斜の大きい一次曲線となる「前第８図（ｂ）参照」。第１及び第２水晶片１（ａｂ）はいずれも両主面の励振電極２（ａｂ）から直線上の両端部に、反対面に折り返された引出電極３（ａｂ）を延出する。
【００３５】
第１水晶片１ａは応力感度零軸（例えばＺ′＋８°）の両端部に引出電極３（ａｂ）を延出する。第２水晶片１ｂは引出電極３（ａｂ）の延出した第１直線Ａ−Ａに対して、例えば４５°傾斜した第２直線Ｂ−Ｂ上となる一主面の両端部に第１導通端子９（ａｂ）を有する。第１導通端子９（ａｂ）は、他主面の第２導通端子１０（ａｂ）と図示しない配線路によって電気的に接続する。第２導通端子１０（ａｂ）は引出電極３（ａｂ）の延出した第１直線Ａ−Ａと直交する第３直線Ｃ−Ｃ上の両端部に設けられる。
【００３６】
そして、第１水晶片１ａは引出電極３（ａｂ）の延出した両端部が第２水晶片１ｂの一主面に設けた第１直線（Ａ−Ａ）上の第１導通端子９（ａｂ）に固着する。第２水晶片１ｂは引出電極３（ａｂ）の延出した第１直線（Ａ−Ａ）上の両端部が、及びこれと直交する第３直線（Ｃ−Ｃ）上の両端部となる第２導通端子１０（ａｂ）が容器本体４の内底面に設けられた回路端子１１に固着される。
【００３７】
この場合、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所の前記第２水晶片１ｂに対する固着位置を結ぶ第２直線Ｂ−Ｂと、容器本体４の内表面に対する第２水晶片１ｂの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａ及び第２導通端子１０（ａｂ）の形成された固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａとは同一直線上から外れた直線上となる（請求項１での構成）。
【００３８】
ここでは、第２水晶片１ｂを容器本体４に固着した後、第２水晶片１ｂの一主面の励振電極２ａに例えばイオンビームを照射して振動周波数を低い方から高い方に調整する。次に、第１水晶片１ａの一端部両側を第２水晶片１ｂに固着した後、同様にして振動周波数を調整する。
【００３９】
なお、第１及び第２水晶片１（ａｂ）は、いずれも、有機ガスの発生の少ないポリイミド系の導電性接着剤６によって固着される。但し、ＡuＧe等の共晶合金やＡu等の金属バンプでもよく、要は、有機ガスの発生の少ない導電接合材であればよい。
【００４０】
そして、発振用とした第１水晶片１ａ及び温度検出用した第２水晶片１ｂにはそれぞれ図示しない別個の発振回路を接続する。これにより、第２水晶片１ｂ（温度検出用）による発振周波数の変化に基づいた温度補償電圧を、第１水晶片１ａ（発振用）による発振回路の電圧可変容量素子に印加して図示しない温度補償発振器を構成する。
【００４１】
このようなものでは、第２水晶片１ｂと容器本体４との熱膨張係数差によって、第２水晶片１ｂには伸縮による応力歪みを生じる。この場合、応力歪みは、基本的に、第２水晶片１ｂの互いに直交する第１直線（Ａ−Ａ）及び第３直線（Ｃ−Ｃ）上の各両端部間と、外周部４箇所の隣接する固着部間となる。
【００４２】
したがって、第１水晶片１ａが固着される第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部は、第１直線（Ａ−Ａ）及び第３直線（Ｃ−Ｃ）上の両端部間となる。これにより、第２水晶片１ｂにおける第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部間での応力歪みは緩和される。そして、第１水晶片１ａ（ＳＣカット）と第２水晶片１ｂ（Ｙカット）とはいずれも水晶とするので、熱膨張係数を基本的に同一（ほぼ同じ）とする。これにより、第１水晶片１ａの固着される第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部間では、第１水晶片１ａは第２水晶片１ｂとともに同一の熱膨張係数として伸縮する。したがって、第１水晶片１ａには同方向（Ｂ−Ｂ方向）での応力歪みは生じない。
【００４３】
また、第１水晶片１ａが固着される両端部は、第１直線Ａ−Ａ及び第３直線Ｃ−Ｃ上の間となる第２直線（Ｂ−Ｂ）上の両端部にそれぞれ点的に固着される。したがって、第１
水晶片１ａの両端部を挟んで隣接する外周部２箇所間で第２水晶片１ｂに応力歪みがあっても、第１水晶片１ａに与えるその影響は基本的に無視できる。要するに、第１水晶片１ａと容器本体４との間に熱膨張係数差があっても、第２水晶片１ｂによる温度変化に対しての言わば緩衝作用によって第１水晶片１ａには応力歪みを生じない。
【００４４】
これらのことから、基本的には、発振用の第１水晶片１ａ（ＳＣカット）と温度検出用の第２水晶片１ｂ（Ｙカット）とを別個にして、それぞれの発振回路を構成するので、発振回路同士間の干渉を防止できる。そして、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとを導電性接着剤６によって直接的に接続するので、高さ寸法を小さくできる。
【００４５】
さらには、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとは温度変化があっても、両者の固着部間では熱膨張係数を同一として伸縮するので、導電性接着剤６への影響も少なくして固着状態の変化を抑制できる。したがって、温度検出用の第２水晶片１ｂによって周波数温度特性を補償するともに熱膨張係数差（応力歪み）による周波数変化を抑制し、長期的に見た発振周波数を高精度に維持して経時変化特性を良好にする温度補償発振器を得られる。
【００４６】
なお、Ｙカットとした第２水晶片１ｂは容器本体４との熱膨張係数差によって応力歪みを生じて振動周波数が変化する。しかし、この場合は、Ｙカットの周波数温度特性の変化量が極めて大きいために無視できることから、格別の問題とはならない。
【００４７】
また、例えば第２図に示したように、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した両端部のみならず、これと直交する他方の応力感度軸（Ｚ′＋９８°）となる両端部を４点保持とし、固着強度を高めて安定に保持してもよい。この場合、第４直線上の両端部ではなくいずれかの一端部として３点保持としても同様である。これらは、耐衝撃性等の観点から選定され、引出電極３（ａｂ）の延出した少なくとも両端外周部が保持されれば適用できる。
【００４８】
また、第１及び第２水晶片１ｂは円形状としたが、例えば第３図に示したように正方形状とした場合も同様に適用できる。ここでは、第１水晶片１ａは例えば応力感度零軸となる一組の対角部に引出電極３（ａｂ）を延出する。第２水晶片１ｂは一組の対向辺の中央部に引出電極３（ａｂ）延出し、他組の対向辺の中央部に第１及び第２導通端子１０（ａｂ）を延出する。そして、これらに対応した内底面の回路端子１１に固着する。
【００４９】
（第２実施形態）
第４図は本発明の第２実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００５０】
第２実施形態では、例えば第１及び第２水晶片１（ａｂ）はいずれも一方向に長い矩形状とする。第１水晶片１ａは前述のようにＳＣカット（Ｃモード）として発振用とし、周波数温度特性は常温２５℃を中心とした規格温度範囲（-30〜７０℃）で傾斜の緩やか一次曲線状とする。第２水晶片１ｂはＹカットとして温度センサ用とし、周波数温度特性を傾斜の大きい一次曲線状とする。
【００５１】
第１及び第２水晶片１（ａｂ）は両主面に励振電極２（ａｂ）を有し、第１水晶片１ａは長さ方向の一端部両側に、第２水晶片１ｂは他端部両側に引出電極３（ａｂ）を他主面に折り返して延出する。第２水晶片１ｂは一主面の一端部両側に第１導通端子９（ａｂ）を有し、他主面の第２導通端子１０（ａｂ）に電気的に接続する。第２導通端子１０（ａｂ）は一端部両側から中央寄りの両側とする。これにより、第１導通端子９（ａｂ）と第２導通端子１０（ａｂ）とは両主面間では重畳せず、長さ方向の一端部領域となる外周部での位置を平面的に見て異にする。
【００５２】
第１水晶片１ａは引出電極３（ａｂ）の延出した一端部両側が導電性接着剤６によって、第２水晶片１ｂのこれに対応した第１導通端子９（ａｂ）に固着される。第２水晶片１ｂは引出電極３（ａｂ）の延出した他端部両側及び第２導通端子１０（ａｂ）の形成された一端部両側が、これに対応して容器本体４の内底面に形成された回路端子１１に導電性接着剤６によって固着される。
【００５３】
この場合でも、第１実施形態と同様に、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所（一端部両側）の前記第２水晶片１ｂに対する固着位置を結ぶ第２直線Ｂ−Ｂと、容器本体４の内表面に対する第２水晶片１ｂの引出電極３（ａｂ）の延出した外周部２箇所（他端部両側）の固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａ及び第２導通端子１０（ａｂ）の形成された固着位置を結ぶ第１直線Ａ−Ａとは同一直線上から外れた直線上となる（請求項１での構成）。
【００５４】
このような構成であれば、第１水晶片１ａの引出電極３（ａｂ）の延出した一端部両側の第２水晶片１ｂ（第１導通端子９）に対する固着位置と、容器本体４の内底面に対する第２水晶片１ｂ（第２導通端子１０）の固着位置とを、長さ方向の一端部領域となる外周部で平面的に見て異にする。
【００５５】
したがって、容器本体４の内底面に固着される第２水晶片１ｂの中央寄りの両側間（幅方向間）で熱膨張係数差による応力歪みが生じても、これより離間した一端部両側間での応力歪みは緩和される。これにより、第２水晶片１ｂの一端部両側に固着した第１水晶片１ａは、膨張係数をほぼ同じとした第２水晶片１ｂとともに幅方向に伸縮するので、第１水晶片１ａには同方向での応力歪みを生じない。なお、第１水晶片１ａの一端部両側が固着されるので、長さ方向での応力歪みは生じない。
【００５６】
これらのことから、第１実施形態と同様に、長期的に見ても、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとは熱膨張係数を同じにして伸縮するので、導電性接着剤６による固着状態の変化を防止する。したがって、温度検出用の第２水晶片２ｂによって周波数温度特性を補償するともに熱膨張係数差（応力歪み）による周波数変化を抑制する。これらから、発振周波数を高精度に維持して経時変化特性を良好にできる。
【００５７】
そして、発振用の第１水晶片１ａ（ＳＣカット）と温度検出用の第２水晶片１ｂ（Ｙカット）として別個にするので、各発振回路同士間の干渉を防止できる。また、第１水晶片１ａと第２水晶片１ｂとを導電性接着剤６によって直接的に接続するので、高さ寸法を小さくできる。
【００５８】
なお、第５図に示したように、第１水晶片１ａの一端部両側が固着される第２水晶片１ｂの他端部両側の第１導通端子９（ａｂ）を中央寄りとして、第２導通端子１０（ａｂ）を他端部両側としても、第１水晶片１ａの第２水晶片１ｂに対する固着位置と第２水晶片１ｂの内底面に対する固着位置が長さ方向にて異なるので、同様の効果を奏する。
【００５９】
（他の事項）
上記実施形態では、また、発振用としての第１水晶片１ａはＳＣカットとしたが、これに限らず例えばＡＴカットやＢＴカット等であっても適用できる。そして、第２水晶片１ｂは温度検出用（温度センサ）としたが、周波数安定度の緩い発振用とすることもできる。さらに、第１水晶片１ａは発振用として、第１水晶片１ａを特許文献４に示されるような共振子（フィルタ）として使用することもできる。要は、２周波用の水晶振動子として適用できる。
【００６０】
また、表面実装水晶デバイスは水晶振動子として説明したが、例えば第６図に示したように容器本体４に内壁段部を設けて第２水晶片１ｂの外周部を保持して、内底面に少なくとも発振用の回路素子１２を収容する「同図（ａ）」。又は、容器本体４の他主面にも凹部を設けて回路素子１２を収容する。さらには、回路素子１２を収容した図示しない実装基板を水晶振動子の底面に接合して水晶発振器を構成できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。
【図２】本発明の第１実施形態の他例を説明する水晶振動子の模式的な組立分解図である。
【図３】本発明の第１実施形態のさらに他例を説明する水晶振動子の模式的な組立分解図である。
【図４】本発明の第２実施形態を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。
【図５】本発明の第２実施形態の他例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は模式的な組立分解図である。
【図６】本発明の他の例を説明する図で、同図（ｂ）ともに２周波用とした水晶発振器の断面図である。
【図７】一従来例を説明する図で、同図（ａ）はＳＣカットの切断方位図、同図（ｂ）は水晶片（ＳＣカット）の平面図である。
【図８】一従来例を説明する表面実装用とした水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く平面図である。
【図９】一従来例を説明する図で、同図（ａ）はＳＣカットのリアクタンス特性図、同図（ｂ）はＣモード及びＢモードの周波数温度特性図である。
【図１０】一従来例を説明する表面実装用とした水晶振動子の断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 水晶片１、２ 励振電極２（ａｂ）、３ 引出電極３（ａｂ）、４ 容器本体、５ 水晶保持端子、６ 導電性接着剤、７ カバー、８ 外部端子、９ 第１導通端子、１０ 第２導通端子、１１ 回路端子、１２ 回路素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面の励振電極から外周部２箇所に引出電極を延出して面対向した少なくとも第１水晶片と第２水晶片と、前記第１水晶片と前記第２水晶片とを内底面に対向して収容する凹状とした容器本体とを備える２周波用とした表面実装用の水晶デバイスにおいて、
前記第１水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所は前記第２水晶片の外周部に設けられた一主面の第１導通端子に導電接合材によって固着し、前記第１導通端子は前記前記第１導通端子とは異なる位置の外周部に設けられた前記第２水晶片の他主面の第２導通端子と電気的に接続し、
前記第２水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所と、前記第１導通端子に電気的に接続して第２導通端子の形成された外周部２箇所との計外周部４箇所は、前記容器本体の内表面に導電接合材によって固着し、
前記第１水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の前記第２水晶片に対する固着位置を結ぶ直線と、前記容器本体の内表面に対する前記第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び前記第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れた直線上であることを特徴とする２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項２】
請求項１において、前記第２水晶片の引出電極は第１直線上の両端部に延出し、前記第１導通端子は前記第１直線に直交する第２直線との間となる第３直線上の両端部に形成され、前記第２導通端子は前記第１直線に直交する第２直線上の両端部に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した両端部は前記第３直線上の両端部に固着された２周波用とした表面実装実装用の水晶デバイス。
【請求項３】
請求項２において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は円形状又は正方形状である表面実装用の水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１において、前記第１水晶片の引出電極は一端部両側に延出するとともに前記第２水晶片の引出電極は前記一端部両側とは反対方向の他端部両側に延出し、前記第１導通端子と前記第２導通端子は前記第２水晶片の一端部両側の長さ方向での異なる位置に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した一端部両側は前記第１導通端子に固着された２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項５】
請求項４において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は長方形状である２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項６】
請求項１において、前記導電接合材はポリイミド系の導電性接着剤、共晶合金又は金属バンプである２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項７】
請求項１において、前記第１水晶片は発振用としたＳＣカットを含む２回回転Ｙカット又はＡＴカットとし、前記第２水晶片は温度検出用として一次曲線となる周波数温度特性のＹカットとして温度補償発振器に適用される２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項８】
請求項１において、前記容器本体には前記第１水晶片及び第２水晶片とともに少なくとも発振回路素子が収容されて水晶発振器を形成する２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項１】
両主面の励振電極から外周部２箇所に引出電極を延出して面対向した少なくとも第１水晶片と第２水晶片と、前記第１水晶片と前記第２水晶片とを内底面に対向して収容する凹状とした容器本体とを備える２周波用とした表面実装用の水晶デバイスにおいて、
前記第１水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所は前記第２水晶片の外周部に設けられた一主面の第１導通端子に導電接合材によって固着し、前記第１導通端子は前記前記第１導通端子とは異なる位置の外周部に設けられた前記第２水晶片の他主面の第２導通端子と電気的に接続し、
前記第２水晶片の少なくとも引出電極の延出した外周部２箇所と、前記第１導通端子に電気的に接続して第２導通端子の形成された外周部２箇所との計外周部４箇所は、前記容器本体の内表面に導電接合材によって固着し、
前記第１水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の前記第２水晶片に対する固着位置を結ぶ直線と、前記容器本体の内表面に対する前記第２水晶片の引出電極の延出した外周部２箇所の固着位置を結ぶ直線及び前記第２導通端子の形成された固着位置を結ぶ直線とは同一直線上から外れた直線上であることを特徴とする２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項２】
請求項１において、前記第２水晶片の引出電極は第１直線上の両端部に延出し、前記第１導通端子は前記第１直線に直交する第２直線との間となる第３直線上の両端部に形成され、前記第２導通端子は前記第１直線に直交する第２直線上の両端部に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した両端部は前記第３直線上の両端部に固着された２周波用とした表面実装実装用の水晶デバイス。
【請求項３】
請求項２において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は円形状又は正方形状である表面実装用の水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１において、前記第１水晶片の引出電極は一端部両側に延出するとともに前記第２水晶片の引出電極は前記一端部両側とは反対方向の他端部両側に延出し、前記第１導通端子と前記第２導通端子は前記第２水晶片の一端部両側の長さ方向での異なる位置に形成され、前記第１水晶片の引出電極の延出した一端部両側は前記第１導通端子に固着された２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項５】
請求項４において、前記第１水晶片及び前記第２水晶片は長方形状である２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項６】
請求項１において、前記導電接合材はポリイミド系の導電性接着剤、共晶合金又は金属バンプである２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項７】
請求項１において、前記第１水晶片は発振用としたＳＣカットを含む２回回転Ｙカット又はＡＴカットとし、前記第２水晶片は温度検出用として一次曲線となる周波数温度特性のＹカットとして温度補償発振器に適用される２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【請求項８】
請求項１において、前記容器本体には前記第１水晶片及び第２水晶片とともに少なくとも発振回路素子が収容されて水晶発振器を形成する２周波用とした表面実装用の水晶デバイス。
【図２】
【図３】
【図７】
【図９】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図３】
【図７】
【図９】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１３６９（Ｐ２０１０−１１３６９Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１２５２（Ｐ２００８−１７１２５２）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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