(57)【要約】  表面実装用の水晶発振器は、両主面にそれぞれ第１及び第２凹部を有する容器本体と、第１凹部内に密閉封入された水晶片と、水晶片を用いる発振回路が集積化され第２凹部内に収容されたＩＣチップと、を有する。ＩＣチップは、水晶片との接続用の一対の水晶端子を含めて複数のＩＣ端子を備える。第２凹部の底面には、ＩＣ端子に対応して、ＩＣ端子がフリップチップボンディングでそれぞれ接続される複数の実装電極が形成されている。一対の水晶端子に対応する実装電極は、水晶片に電気的に接続するとともに、他の実装電極よりも大きな面積を有する一対の兼用電極として形成されている。
2008136340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に第１凹部を有し他方の主面に第２凹部を有する容器本体と、
前記第１凹部内に収容されて密閉封入された水晶片と、
前記水晶片を用いる発振回路を少なくとも含む電子回路が集積化され、前記第２凹部にフリップチップボンディングによって固着されることによって前記第２凹部内に収容されたＩＣチップと、
を有し、
前記ＩＣチップは、前記電子回路に接続する複数のＩＣ端子を備え、前記ＩＣ端子は前記水晶片との電気的接続に用いられる一対の水晶端子を含み、
前記第２凹部の底面には、前記ＩＣ端子に対応して、前記ＩＣ端子が前記フリップチップボンディングでそれぞれ接続される複数の実装電極が形成され、
前記複数の実装電極のうち前記一対の水晶端子に対応する一対の実装電極は、前記水晶片に電気的に接続するとともに、前記水晶端子に対応しない他の実装電極よりも大きな面積を有する一対の兼用電極として形成されている、表面実装用の水晶発振器。
【請求項２】
前記兼用電極は、前記水晶片の振動特性を検査するためのモニタ電極としても用いられるように構成されている、請求項１に記載の水晶発振器。
【請求項３】
前記一対の兼用電極は、前記ＩＣチップの配置領域の一対の対向する辺のそれぞれに対応して設けられている、請求項１に記載の水晶発振器。
【請求項４】
前記一対の兼用電極は、前記一対の対向する辺に垂直な方向において前記兼用電極の中心位置が相互に正対しないように配置している、請求項３に記載の水晶発振器。
【請求項５】
前記兼用電極は、前記第２凹部の底面における前記ＩＣチップの配置領域内から該配置領域外に向けて突出して形成されている、請求項１に記載の水晶発振器。
【請求項６】
前記一対の兼用電極は、前記ＩＣチップの配置領域の一対の対向する辺のそれぞれに対応して設けられている、請求項５に記載の水晶発振器。
【請求項７】
前記一対の兼用電極は、前記一対の対向する辺に垂直な方向において前記兼用電極の中心位置が相互に正対しないように配置している、請求項６に記載の水晶発振器。
【請求項８】
前記一対の兼用電極は、前記ＩＣチップの配置領域の角部に対応して配置している、請求項５に記載の水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両方の主面にそれぞれ凹部が形成された容器本体を使用し、この容器本体に水晶片とこの水晶片を用いる発振回路を集積したＩＣチップとを収容して一体のものとした表面実装用の水晶発振器に関し、特に、容器本体におけるＩＣチップが収容される方の凹部の底面にモニタ電極が設けられている表面実装用の水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装用の容器を用い、容器内に水晶片とこの水晶片を用いる発振回路を有するＩＣ（集積回路）チップとを収容して一体のものとして構成した表面実装用水晶発振器は、小型・軽量であることから、特に携帯電話に代表される携帯型の電子機器において、周波数や時間の基準源として広く用いられている。【０００３】
表面実装用の水晶発振器における１つの型式として、両方の主面にそれぞれ凹部が形成されて断面形状がＨ字形である容器本体を使用し、一方の凹部に水晶片を収容し、他方の凹部にＩＣチップを収容したものがある。図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、このような従来の表面実装用の水晶発振器の構成を示す断面図及び底面図である。【０００４】
図示された表面実装用の水晶発振器は、例えば積層セラミックからなり一方の主面に第１凹部１ａが形成され他方の主面に第２凹部１ｂが形成された容器本体１を備えている。容器本体１において、第１凹部１ａには水晶片２が収容され、第２凹部１ｂにはＩＣチップ３が収容されている。水晶片２は、例えばＡＴカットの水晶片であり、その両方の主面には、それぞれ、不図示の励振電極が形成されている。水晶片２では、水晶片２の一端部両側に向けて一対の励振電極からそれぞれ引出電極が延出している。引出電極の延出した水晶片２の一端部両側は、容器本体１の第１凹部１ａの底面に設けられた一対の水晶保持端子４に対し、導電性接着剤５によって固着される。これにより、水晶片２は凹部１ａ内に水平に保持される。凹部１ａの開口端面には金属リング６が設けられており、シーム溶接により金属カバー７を金属リング６に接合することによって、第１凹部１ａ内に水晶片２が密閉封入されている。【０００５】
ＩＣチップ３は、水晶片２を用いる発振回路を含む電子回路を半導体基板に集積化したものである。容器本体１の第２凹部１ｂの底面には、ＩＣチップ３の複数のＩＣ端子８がそれぞれ固着される複数の実装電極９が設けられており、ＩＣチップ３は、対応するＩＣ端子８と実装電極９との間をバンプ１０で接合するフリップチップボンディングによって、第２凹部１ｂの底面に固着される。ＩＣチップ３ではその半導体基板においてその一方の主面に電子回路が形成されているので、この主面のことをＩＣチップ３の回路形成面と呼ぶ。【０００６】
複数のＩＣ端子８は、ＩＣチップ３において容器本体１への固着面となる回路形成面に設けられている。これらのＩＣ端子８には、ＩＣチップ３と水晶片２との電気的接続に用いられる一対の水晶端子８ａ，８ｂと、電源端子、出力端子、接地端子及びＡＦＣ（自動周波数制御）端子が含まれる。さらにここに示した例では、ＩＣ端子として、温度補償データをＩＣチップ３内に書き込むために用いられる独立した２個の書込端子が設けられている。これらのＩＣ端子８は、ＩＣチップ３内の電子回路に電気的に接続するとともに、略長方形の回路形成面において、例えば長さ方向に沿って対向する一組の辺に沿って設けられる。特に、水晶端子８ａ，８ｂはＩＣチップ３内の発振回路に接続し、これにより、その発振回路と水晶片２とからなる発振閉ループが形成される。また、ＩＣ端子８のうち電源端子及び接地端子は発振回路への電源の供給に用いられ、ＡＦＣ端子は発振回路へのＡＦＣ信号の供給に用いられる。発振回路からの発振出力ｆoutは、ＩＣチップ３において出力端子に現れる。なお説明のため、図１Ｂは、ＩＣチップ３についてはその外形を破線で示すとともに、ＩＣチップ３によって隠されているＩＣ端子８や実装電極９、さらには後述するモニタ電極１２ａ，１２ｂも示している。したがって図１Ｂにおける破線は、第２凹部１ｂ内でのＩＣチップ３の配置領域を示すことになる。【０００７】
実装電極９は、いずれも略矩形の平面形状の電極層として形成されたものであって、ＩＣチップ３の各ＩＣ端子８に対向して、容器本体１の略長方形の第２凹部１ｂにおいて、凹部１ｂの長手方向に沿って平行に形成される。図示したものでは、凹部１ｂの各長辺ごとに４個の実装電極９がその長辺に近接するように一列に配置している。これらの実装電極９のうち、バンプ１０によって水晶端子８ａ，８ｂにそれぞれ接合することとなる実装電極９ａ，９ｂは、第１凹部１ａの底面に設けれている一対の水晶保持端子４に対し、容器本体１に設けられた図示しないビアホールを含む導電路によって電気的に接続する。これ以外の電源端子、出力端子及び接地端子などのＩＣ端子８に接続される実装電極９は、容器本体１において第２凹部１ｂを取り囲む端面すなわち容器本体１の外底面の４角部に設けられた外部端子１１に電気的に接続する。外部端子１１はこの表面実装用の水晶発振器を配線基板上に表面実装する際に用いられる端子である。また、書込端子に接続する実装電極９は、容器本体１の外側面に設けられた、図示しないデータ書込用の外部端子に電気的に接続する。【０００８】
容器本体１の第２凹部１ｂの内底面には、実装電極９に加えて、水晶振動子としての水晶片２の特性検査に用いられる一対のモニタ電極１２ａ，１２ｂも形成されている。モニタ電極１２ａ，１２ｂは、ＩＣチップ３側の水晶端子８ａ，８ｂに対して接続する実装電極９ａ，９ｂからそれぞれ延出したものであって、第２凹部１ｂの内底面の中央領域、すなわちＩＣチップ３に覆われることとなる領域内に設けられている。図示したものでは、２列に配列した実装電極９のうち、実装電極９の列ごとに、第２凹部１ｂの対角線の一方の両端部の位置から数えて２番目の実装電極９が、水晶端子８ａ，８ｂにそれぞれ接続する実装電極９ａ，９ｂである。この２つの実装電極９ａ．９ｂとモニタ電極１２ａ，１２ｂとは、凹部１ｂの底面に形成された細長い形状の導電パターン１２ｃ，１２ｄによってそれぞれ電気的に接続している。モニタ電極１２ａ，１２ｂは、略矩形の形状のものであって、その面積が各実装電極９，９ａ，９ｂの面積よりも大きくなっており、図示しない測定器に接続した冶具のプローブをモニタ電極１２ａ，１２ｂに当接しやすくなっている。【０００９】
モニタ電極１２ａ，１２ｂは、水晶発振器の製造工程において不良品判定のために使用される。具体的には、容器本体１の第１凹部１ａに水晶片２を密閉封入した後、第２凹部１ｂにＩＣチップ３を収容する前に、モニタ電極１２ａ，１２ｂにプローブを当接することによって水晶振動子としての水晶片２の振動特性を検査し、良品又は不良品を選別する。良品として判別されたものにのみ、その後の工程において、ＩＣチップを取り付ける。【００１０】
またモニタ電極１２ａ，１２ｂは、水晶片２の振動周波数の調整にも使用することができる。その場合は、金属カバー７を金属リング６に接合する前に、水晶片２を水晶保持端子４に対して固着させた状態で、モニタ電極１２ａ，１２ｂを介して水晶片２の振動周波数を監視しながら、例えばイオンビームを水晶片２を照射して、水晶片２の振動周波数を調整することになる。【００１１】
なお、ＩＣチップの回路形成面を保護するために、水晶片とＩＣチップとを容器本体における別々の凹部内に収容する構成の水晶発振器では、通常、ＩＣチップとそのＩＣチップを収容する凹部の底面との間に、保護樹脂が、いわゆるアンダーフィルとして注入される。【００１２】
日本国特許公開：特開２０００−４９５６０号公報（特許文献１）は、ＩＣチップの配置領域内、すなわちＩＣチップの下側の位置にのみにモニタ電極を設けることより、ＩＣチップ内の接地電位面によってモニタ電極が電気的に遮蔽されることとなるので、表面実装用の水晶発振器が搭載される配線基板の配線パターンと水晶片との間で浮遊容量が発生することを防止できると記載している。【００１３】
上述した構成の表面実装用の水晶発振器では、モニタ電極１２ａ，１２ｂは、第２凹部１ｂの底面において、ＩＣチップ３の水晶端子８ａ，８ｂに対応する実装電極９ａ，９ｂから導電パターン１２ｃ，１２ｄによって延出され、ＩＣチップ３の配置領域内、すなわち実装電極９の２つの列の間の領域に設けられる。またＩＣチップ３は、その回路形成面がモニタ電極１２ａ，１２ｂに対面するように、フリップチップボンディングによって第２凹部１ｂの底面に固着される。【００１４】
その結果、ＩＣチップ３の回路形成面、特にＩＣチップ３内の発振回路などの高周波回路部分とモニタ電極１２ａ，１２ｂとの間に、図２に示すように、浮遊容量Ｃ01が生ずる。この場合、浮遊容量Ｃ01の値は、モニタ電極１２ａ，１２ｂに対する実装電極５からの延出路すなわち導電パターン１２ｃ，１２ｄによる寄与と、実装電極９ａ，９ｂの面積による寄与も付加された値となる。電極の面積に比べて導電パターン１２ｃ，１２ｄの面積が十分に小さいとすれば、モニタ電極１２ａ，１２ｂ及び実装電極９ａ，９ｂの合計面積に起因した浮遊容量Ｃ01が発生することになる。【００１５】
また、容器本体１の第２凹部１ｂの底面には、水晶端子８ａ，８ｂが接合されることとなる実装電極９ａ，９ｂのほかにも複数の実装端子９が設けられており、各モニタ電極１２ａ，１２ｂは、第２凹部１ｂの底面において、それぞれ、これらの実装電極９のうちの３個に囲まれている。実装電極９ａ，９ｂ以外のこれらの実装電極９もＩＣチップ３内の回路に対して電気的に接続していることから、浮遊容量Ｃ01には、さらに、モニタ電極１２ａ，１２ｂとこれらの実装電極９との間に生ずる浮遊容量の寄与分も加算されることになる。さらには、モニタ電極１２ａ，１２ｂの相互間でも浮遊容量Ｃ02が生じる。【００１６】
したがって図２に示すように、浮遊容量Ｃ01，Ｃ02によって、水晶振動子（すなわち水晶片２）とＩＣチップ３内の発振回路とからなる本来の発振閉ループとは別個に、水晶振動子を経由しない閉ループが形成されることなる。図２では、そのような付加的な閉ループが破線で示されている。その結果、付加的な閉ループを通過するが水晶振動子を通過しない高周波電流ｉ’が生じ、この電流ｉ’が本来の発振閉ループ内の発振電流ｉ中に混在してＩＣチップ３の出力端子ｆoutから出力されることとなる。このように出力される高周波信号は、雑音を含みやすくなる。このように、浮遊容量Ｃ01，Ｃ02を伴うモニタ電極１２ａ，１２ｂは、水晶発振器の動作特性、例えば位相雑音特性を悪化させる要因ともなり得る。【００１７】
第２凹部１ｂの底面において、モニタ電極１２ａ，１２ｂは実装電極９ａ，９ｂとは別個にＩＣチップ３の配置領域内に設けられるので、ＩＣチップ３の大きさによってはモニタ電極１２ａ，１２ｂの大きさが制約を受ける。表面実装用の水晶発振器の小型が進むほどＩＣチップ３のサイズも小さくなるので、モニタ電極１２ａ，１２ｂの面積も小さくする必要がある。例えば、水晶発振器の平面外形寸法としては、既定の規格サイズとして2.5×2.0ｍｍや2.0×1.6ｍｍがあり、これらの場合には容器本体の凹部の底面の内法寸法は、それぞれ、1.85×1.45ｍｍや1.45×1.20ｍｍ程度になる。このように水晶発振器のサイズが小さくなると、モニタ電極１２ａ，１２ｂの面積も小さくなって、モニタ電極１２ａ，１２ｂに対してプローブを接触あるいは当接させることが難しくなる。
【特許文献１】特開２０００−４９５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、雑音の発生を抑止できて良好な位相雑音特性を有し、さらに、モニタ電極の面積を大きくしてモニタ電極にプローブを確実に当接させることができるようにした表面実装用の水晶発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の目的は、一方の主面に第１凹部を有し他方の主面に第２凹部を有する容器本体と、第１凹部内に収容されて密閉封入された水晶片と、水晶片を用いる発振回路を少なくとも含む電子回路が集積化され、第２凹部にフリップチップボンディングによって固着されることによって第２凹部内に収容されたＩＣチップと、を有し、ＩＣチップは、電子回路に接続する複数のＩＣ端子を備え、ＩＣ端子は水晶片との電気的接続に用いられる一対の水晶端子を含み、第２凹部の底面には、ＩＣ端子に対応して、ＩＣ端子がフリップチップボンディングでそれぞれ接続される複数の実装電極が形成され、複数の実装電極のうち一対の水晶端子に対応する一対の実装電極は、水晶片に電気的に接続するとともに、水晶端子に対応しない他の実装電極よりも大きな面積を有する一対の兼用電極として形成されている、表面実装用の水晶発振器によって達成される。本発明の水晶発振器において、兼用電極は、例えば、水晶片の振動特性を検査するためのモニタ電極としても用いられるように構成されている。【００２０】
この構成では、実装電極のうちＩＣ端子中の一対の水晶端子が接合されることとなる実装電極についてはその面積を大きくして兼用電極としており、この兼用電極は、モニタ電極としても使用できるので、実装電極とは別個にモニタ電極を形成する必要がなくなる。したがって、フリップチップボンディングによってＩＣチップを第２凹部の底面に固着させた際に、ＩＣチップの回路形成面とモニタ電極との対向面積を従来のものの場合よりも、概ね、実装電極に相当する面積程度小さくすることができる。また兼用電極は、基本的には隣接する実装電極との間でのみと浮遊容量を生ずるので、従来の水晶発振器のようにＩＣチップの配置領域内に単独のモニタ電極を設けた場合に比較し、浮遊容量が発生し得る箇所の数を少なくすることができる。したがって、本発明の表面実装型の水晶発振器では、発振出力における雑音成分の混入を抑止することができ、良好な位相雑音特性を得ることができる。【００２１】
この構成では、兼用電極はその面積が大きいので、この兼用電極に対してプローブを確実に当接させることができる。例えば、プローブの位置が兼用電極の中心から外側にずれていたとしても、プローブを当接させて確実な電気的接触を確立することができる。【００２２】
本発明において、兼用電極は、例えば、第２凹部の底面におけるＩＣチップの配置領域内からこの配置領域外に向けて突出して形成される。このような構成によれば、ＩＣチップの配置領域外に突出する分、兼用電極がＩＣチップの中央領域から離れるので、兼用電極とＩＣチップの回路形成面との間の浮遊容量が小さくなる。この場合、ＩＣチップの配置領域の角部に対応して兼用電極を配置することが好ましい。ＩＣチップの配置領域の角部に対応して兼用電極を配置することにより、幅方向及び長手方向の少なくとも一方においてＩＣチップの配置領域内から配置領域外へと兼用電極が突出するので、兼用電極の電極面積をさらに大きくすることができる。このとき、第２凹部の底面において兼用電極を一対の対角部に形成すれば、兼用電極の相互間の距離が最大となって、兼用電極間の浮遊容量を最小にすることができ、かつ、兼用電極とＩＣチップの回路形成面との対向面積を少なくして、ＩＣチップとの浮遊容量を小さくすることができる。【００２３】
本発明においては、一対の兼用電極を、例えば、ＩＣチップの配置領域の一対の対向する辺のそれぞれに対応して設けることができる。この構成によれば、ＩＣチップの配置領域内において実装電極の列に挟まれた領域にモニタ電極を形成する場合に比較し、兼用電極の相互間の距離を大きくして両者間の浮遊容量を小さくすることができる。また本発明においては、一対の対向する辺に垂直な方向において兼用電極の中心位置が相互に正対しないように、兼用電極を配置することができる。このように構成すると、一対の対向する辺の間で兼用電極が対向する領域が小さくなるので、兼用電極間の浮遊容量をさらに小さくすることができる。【００２４】
本発明によれば、表面実装用の水晶発振器において、浮遊容量を小さくすることができて雑音の発生を抑止することができ、位相雑音特性を良好なものとすることができるとともに、プローブが当接されることとなるモニタ電極の面積を実質的に大きくすることができてプローブを確実に当接できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】従来の表面実装用の水晶発振器の構成の一例を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す水晶発振器の底面図である。
【図２】表面実装用の水晶発振器における浮遊容量を説明する模式的な回路図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態の表面実装用の水晶発振器の底面図である。
【図３Ｂ】第１実施形態の水晶発振器の別の例の底面図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態の表面実装用の水晶発振器の底面図である。
【図４Ｂ】第２実施形態の水晶発振器の別の例の底面図である。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態の表面実装用の水晶発振器の底面図である。
【図５Ｂ】第３実施形態の水晶発振器の別の例の底面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
第１実施形態；
本発明の第１実施形態の表面実装用の水晶発振器の一例を示す図３Ａにおいて、図１Ａ及び図１Ｂにおけるものと同じ構成要素には同一の参照符号が付与されており、重複する説明は省略または簡素化する。【００２７】
図３Ａに示す表面実装用の水晶発振器は、図１Ａ及び図１Ｂに示したものと同様に、一方の主面に第１凹部１ａが設けられ他方の主面に第２凹部１ａ，１ｂが設けられた容器本体１を用い、第１凹部１ａには水晶片２を収容して密閉封入し、第２凹部１ｂにはＩＣチップ３を収容したものである。図３Ａ及びそれに引き続く各図では、説明のため、容器本体１の第２凹部１ｂにＩＣチップ３を収容した状態でのＩＣチップ３の外形を破線で示すとともに、本来ならばＩＣチップ３によって隠されていて外側からは見えないＩＣ端子８や実装電極９を図面に示し、さらにはＩＣチップ３によって部分的に隠されている後述する兼用電極９ｘ，９ｙも図面に示している。図３Ａに示される水晶発振器は、図１Ａ及び図１Ｂに示したものと同様のものであるが、モニタ電極の代わりに兼用電極９ｘ，９ｙが設けられるとともに、ＩＣチップ３における水晶端子８ａ，８ｂの配置位置の点で図１Ａ及び図１Ｂに示したものと異なっている。【００２８】
ＩＣチップ３は、前述のものと同様に、水晶片２を用いる発振回路などの電子回路を半導体基板上に集積化したものであり、複数のＩＣ端子８を備えている。ＩＣ端子８には、一対の水晶端子８ａ，８ｂの他に、電源端子、出力端子、接地端子及びＡＦＣ端子が含まれ、さらには２個の書込端子が含まれている。このような複数のＩＣ端子８は、平面形状が略矩形のＩＣチップ３の回路形成面において、両方の長辺に沿ってそれぞれ４個ずつ配置している。特に一対の水晶端子８ａ，８ｂは、ＩＣチップ３の長手方向の一端部両側に設けられている。【００２９】
容器本体１の第２凹部１ｂの底面には、ＩＣ端子８に対応して複数の実装電極９が形成されている。ＩＣチップ３の水晶端子８ａ，８ｂに対応する実装電極は、兼用電極９ｘ，９ｙとして、他の実装電極９よりも面積を大きくして形成されている。兼用電極９ｘ，９ｙは、略矩形の形状を有し、水晶端子８ａ，８ｂの形成位置に合わせて、凹部１ｂの底面の一端部の両側となる角隅部に設けられている。図において破線で囲まれた領域はＩＣチップ３の搭載される配置領域を示しているが、兼用電極９ｘ，９ｙは、ＩＣチップ３の配置領域内から幅方向（図示水平方向）及び長手方向（図示垂直方向）のいずれにおいても配置領域外に突出して形成されている。このような兼用電極９ｘ，９ｙは、フリップチップボンディングによる水晶端子８ａ，８ｂとの接合に用いられる実装電極としての機能を備えるとともに、外部から検査機器のプローブが当接されるモニタ電極としての機能を兼ね備えるものである。したがって、図１Ｂに示した水晶発振器において実装電極９ａ，９ｂとモニタ電極１２ａ，１２ｂとを電気的に接続するために設けられた細長い導電パターン１２ｃ，１２ｄは、図３Ａに示す水晶発振器においては設けられていない。【００３０】
具体的に数値で説明すると、容器本体１の平面外形サイズが2.5×2.0ｍｍであり、第２凹部１ｂの底面の内法サイズが1.85×1.45ｍｍであるとして、兼用電極９ｘ，９ｙの寸法は例えば0.52×0.51ｍｍであり、兼用電極を除く他の実装電極９の寸法は例えば0.14×0.25ｍｍである。【００３１】
このような水晶発振器を製造するに際しては、まず、容器本体１の第１凹部１ａ内に水晶片２を密閉封入した後、容器本体１の第２凹部１ｂの底面に露出している兼用電極９ｘ，９ｙに対して検査用プローブを当接させ、水晶振動子としての水晶片２の振動特性を検査する。振動特性の規格を満足したものを良品として選別し、選別されたものに対し、次に、バンプ１０（図１Ａ参照）を用いたフリップチップボンディングによって、ＩＣチップ３の各ＩＣ端子８（水晶端子８ａ，８ｂを含む）をそれぞれに対応した実装電極９（兼用電極９ｘ，９ｙを含む）に接合させ、ＩＣチップ３を容器本体１に固着させる。【００３２】
このようにこの実施形態によれば、従来は別個に配置されていた実装電極９ａ，９ｂとモニタ電極１２ａ，１２ｂとを一体化して兼用電極９ｘ，９ｙとしている。したがって、プローブの当接のために必要な面積が同じであるとすれば、本実施形態における兼用電極９ｘ，９ｙの面積は、図１Ａ及び図１Ｂに示した従来の水晶発振器における実装電極９ａ，９ｂとモニタ電極１２ａ，１２ｂとの面積の和と比べて、実装電極９ａ，９ｂの面積の相当する分だけ小さくすることができる。また、一対の水晶端子８ａ，８ｂはＩＣチップ３における角部に配置され、これにより兼用電極９ｘ，９ｙもＩＣチップ３における角部の位置に対応して配置されるので、ＩＣチップ３内において発振回路等が集積化されている中央領域と兼用電極９ｘ，９ｙとが対向して配置することを回避できる。さらに兼用電極９ｘ，９ｙは、ＩＣチップ３の幅方向においてＩＣチップ３の配置領域から外側に向けて突出して形成することができるので、兼用電極９ｘ，９ｙを例えば同一の大きさ及び形状としてＩＣチップ３の配置領域内に形成する場合に比較して、兼用電極９ｘ，９ｙの相互間の距離を大きくすることができる。【００３３】
したがって、本実施形態の表面実装用の水晶発振器では、凹部１ｂの底面の中央領域に設けられたモニタ電極１２ａ，１２ｂを有する図１Ａ及び図１Ｂに示した従来の水晶発振器と比べ、ＩＣチップ３と兼用電極９ｘ，９ｙとの間の浮遊容量Ｃ01（図２参照）を小さくすることできるとともに、兼用電極９ｘ，９ｙの相互間の浮遊容量Ｃ02をも小さくすることができる。さらに言えば、各兼用電極９ｘ，９ｙに隣接する他の実装電極９はそれぞれ１個のみなので、浮遊容量が発生し得る箇所の数を少なくできる。【００３４】
本実施形態の水晶発振器では、浮遊容量が小さいため、水晶片２とＩＣチップ３内の発振回路とからなる本来の発振閉ループとは別個に生ずる付加的な閉ループにおける高周波電流ｉ’を抑制することができる。このため、この水晶発振器では、雑音成分の少ない発振出力が得られ、位相雑音特性を良好なものとすることができる。一対の水晶端子８ａ，８ｂが接合されることとなる兼用電極９ｘ，９ｙは、容器本体１の第２凹部１ｂの底面において、その一端部の両側となる角部の位置で、兼用電極９ｘ，９ｙ以外の実装電極９よりも大きく形成されるので、測定器に接続した冶具のプローブを確実にこの兼用電極９ｘ，９ｙに当接させることができ、プローブと兼用電極９ｘ，９ｙとの間で確実な電気的接続が形成されるようにすることができる。【００３５】
図３Ａに示した例では、第２凹部１ｂの底面の一端部の両側に、水晶端子８ａ，８ｂが接合される兼用電極９ｘ，９ｙを設けたが、本実施形態の水晶発振器はこれに限定されるものではない。例えば図３Ｂに示すように、略矩形のＩＣチップ３における１本の対角線の両端となる位置に一対の水晶端子８ａ，８ｂを設け、これに対応して凹部１ｂの底面においてもその１本の対角線の両端となる角部に兼用電極９ｘ，９ｙを設けるようにしてもよい。この場合には、兼用電極９ｘ，９ｙが相互に最も離間するので、浮遊容量Ｃ02を減らす効果及びプローブを容易に当接しやすくなる効果も大きくなる。【００３６】
以上の説明では、容器本体１の第２凹部１ｂの底面において兼用電極９ｘ，９ｙは、ＩＣチップ３の配置領域からその外側に向けて突出して形成されるものとしたが、本発明の構成はこれに限定されるものではない。ＩＣチップ３の配置領域内に留まるように兼用電極９ｘ，９ｙを形成しても、兼用電極９ｘ，９ｙの面積が他の実装電極９よりも大きければ、本発明の効果を達成することができる。ＩＣチップ３の配置領域内に留まるように兼用電極９ｘ，９ｙを形成した場合には、ＩＣチップ３の配置領域の外に広がるように形成した場合に比べ、兼用電極９ｘ，９ｙの面積を小さくできて、その分、ＩＣチップの回路形成面と兼用電極との間の浮遊容量を小さくすることができる。したがって本発明は、ＩＣチップ３の配置領域内に留まって兼用電極９ｘ，９ｙが形成される場合をその技術的範囲から排除するものではない。このことは以下の実施形態でも同様である。【００３７】
第２実施形態：
本発明の第２実施形態の表面実装用の水晶発振器の一例を示す図４Ａにおいて、図３Ａにおけるものと同じ構成要素には同一の参照符号が付与されており、重複する説明は省略または簡素化する。【００３８】
第２実施形態の表面実装用の水晶発振器は、第１実施形態のものと同様であるが、ＩＣチップ３における水晶端子８ａ，８ｂの配置とそれに対応する兼用電極９ｘ，９ｙの配置の点で第１実施形態のものと異なっている。第２実施形態の水晶発振器では、第１実施形態のものと同じく、ＩＣチップ３におけるＩＣ端子８の数は、水晶端子８ａ，８ｂも含めて８個であり、このようなＩＣ端子８が４個ずつ２列に配置している。しかしながら第１実施形態とは異なって、第２実施形態の水晶発振器では、水晶端子８ａ，８ｂは、ＩＣ端子８の列ごとにその列の一端から数えて２番目に位置している。図４Ａに示したものでは、ＩＣ端子８の列の図示右端から２番目がそれぞれ水晶端子８ａ，８ｂとなっており、これに対応して、兼用電極９ｘ，９ｙが凹部１ｂの底面上で向かい合うように形成されている。兼用電極９ｘ，９ｙは、これら以外の実装電極９よりも大きな面積を有するとともに、ＩＣチップ３の幅方向においてＩＣチップ３の配置領域内から配置領域外に突出して形成されている。【００３９】
この場合においても、兼用電極９ｘ，９ｙは、図１Ａ及び図１Ｂに示した従来のものよりも、ＩＣチップ３の回路形成面に対向する面積を小さくすることができる。ＩＣチップ３の幅方向に兼用電極９ｘ，９ｙが並んで配置していることにより、各兼用電極９ｘ，９ｙは、いずれも水晶端子が接続しない２個の実装電極９に囲まれることとなる。したがって図４Ａに示したものでは、各モニタ電極１２ａ，１２ｂがいずれも４個の実装電極９に取り囲まれることとなる従来の表面実装用の水晶発振器の場合と比べ、浮遊容量が発生し得る箇所の数を少なくすることができる。兼用電極９ｘ，９ｙは、ＩＣチップ３の配置領域の相互に対向する辺から配置領域外に向けて突出して形成されるので、兼用電極９ｘ，９ｙの相互の間隔を大きくしてそれらの間の浮遊容量を小さくすることができる。【００４０】
このように第２実施形態の表面実装用の水晶発振器は、第１実施形態の場合と同様に、出力への雑音成分の混入を抑止できて、良好な位相雑音特性を有する。また兼用電極９ｘ，９ｙの面積を大きくすることができるので、兼用電極９ｘ，９ｙへのプローブの当接を容易に行えるようになる。【００４１】
第２実施形態の表面実装用の水晶発振器は、図４Ａに示される構成のものに限定されるのものではなく、水晶端子８ａ，８ｂの位置すなわち兼用電極９ｘ，９ｙの位置を図４Ａに示したものから変化させることもできる。図４Ｂに示したものでは、図示下側の列では図示左端から２番目のものが水晶端子８ａであり、図示上側の列では図示左端から３番目すなわち図示右端から数えれば２番目のものが水晶端子８ｂであり、これらに対応して、兼用電極９ｘ，９ｙが凹部１ｂの底面上で斜め方向に配置している。この場合、対向する辺にそれぞれ設けられる兼用電極９ｘ，９ｙが相互にはほとんど正対せず、それぞれの中心間の距離がさらに大きくなるので、両者間の浮遊容量がさらに小さくなる。すなわち、一対の対向する辺に垂直な方向において兼用電極の中心位置が相互に正対しないように、兼用電極９ｘ，９ｙを配置すればよい。このとき、兼用電極９ｘ，９ｙの一方を凹部１ｂの底面の角部に配置し、他方を実装電極５の列において一端側から２番目または３番目のものとすることもできる。【００４２】
第３実施形態；
本発明の第３実施形態の表面実装用の水晶発振器の一例を示す図５Ａにおいて、図３Ａにおけるものと同じ構成要素には同一の参照符号が付与されており、重複する説明は省略または簡素化する。【００４３】
第３実施形態の水晶発振器は、第１及び第２実施形態のものと同様のものであるが、ＩＣチップ３における水晶端子８ａ，８ｂの数及び配置とそれに対応する兼用電極９ｘ，９ｙの数及び配置の点で、第１及び第２実施形態のものと異なっている。具体的には、上述の各実施形態では、ＩＣチップ３は、一対の水晶端子８ａ，８ｂを含めて８個のＩＣ端子８を備えていたが、この第３実施形態では、ＩＣチップ３に設けられるＩＣ端子８は、一対の水晶端子８ａ，８ｂと、電源端子、出力端子、アース端子及びＡＦＣ端子の合計６個である。言い換えれば、ＩＣチップ３には、温度補償データを書き込むための独立した書込端子は設けられていない。このようなＩＣチップ３において温度補償データをチップ内に書き込む必要がある場合には、例えば電源端子、出力端子、アース端子及びＡＦＣ端子を利用して書き込めるようにする。もちろん、第３実施形態の表面実装用の水晶発振器は、温度補償型でない通常の表面実装用の水晶発振器であってもよく、そのような場合には、温度補償データの書き込みを行う必要はない。【００４４】
図５Ａに示されたものでは、容器本体１の第２凹部１ｂの底面には、ＩＣチップ３のＩＣ端子８がフリップチップボンディングで接続される実装電極９が、１列あたり３個ずつ、２列になって設けられている。ここでは、ＩＣチップ３の水晶端子８ａ，８ｂに接合することとなる兼用電極９ｘ，９ｙは、凹部１ｂの底面の一端部の両側となる角部に形成されており、図３Ａに示したものと同様に、ＩＣチップ３の搭載される配置領域内から幅方向及び長手方向のいずれにおいても配置領域外に突出して形成されている。【００４５】
この場合でも、第１実施形態の場合と同様に、兼用電極９ｘ，９ｙは、従来の表面実装用の水晶発振器でのモニタ電極よりも、ＩＣチップ３の回路形成面との対向面積を小さくできる。また第２凹部１ｂの底面の一端部両側の角部に配置することにより、ＩＣチップ３内において発振回路等が集積化されている中央領域と兼用電極９ｘ，９ｙとが対向して配置することを回避でき、また、兼用電極９ｘ，９ｙの相互間の距離を大きくすることができる。各兼用電極９ｘ，９ｙが隣接する実装電極９の数はそれぞれ１個なので、浮遊容量が発生し得る箇所の数が低減している。【００４６】
したがって第３実施形態の水晶発振器においても、図２を用いて説明した浮遊容量Ｃ01，Ｃ02を小さくすることができて、本来の発振閉ループとは別個の付加的なループを流れる高周波電流ｉ’を抑制することができ、良好な位相雑音特性を得ることができる。また兼用電極９ｘ，９ｙは、凹部１ｂの底面の一端部両側の角部において、ＩＣチップ３の配置領域の各辺から突出して設けられるので、他の実装電極９よりも面積が大きくなり、プローブをこれに確実に当接できるようになる。【００４７】
第３実施形態においても、水晶端子８ａ，８ｂや兼用電極９ｘ，９ｙの配置は上述したものに限られるものではない。図５Ｂに示したものでは、ＩＣチップ３の配置領域における各長辺の中央部分に兼用電極９ｘ，９ｙを配置している。このように兼用電極９ｘ，９ｙを配置した場合であっても、各兼用電極９ｘ，９ｙに対して隣接する実装電極９が２個のみとなって、浮遊容量が発生し得る箇所の数を少なくすることができ、また、兼用電極９ｘ，９ｙの相互間の距離を大きくできる。したがって、図５Ｂに示した構成によっても浮遊容量による雑音を少なくして位相雑音特性を良好なものとすることができる。【００４８】
この第３実施形態においても、図３Ｂに示す構成の場合と同様に、ＩＣチップ３の配置領域における一対の対角部に兼用電極９ｘ，９ｙをそれぞれ設けるようにしてもよい。さらに言えば、一対の兼用電極９ｘ，９ｙは、それらの中心位置が、ＩＣチップ３の配置領域の対をなす辺においてそれぞれ異なる位置に配置されるように配置されていてもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月4日(2010.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に第１凹部を有し他方の主面に第２凹部を有する容器本体と、
前記第１凹部内に収容されて密閉封入された水晶片と、
前記水晶片を用いる発振回路を少なくとも含む電子回路が集積化され、前記第２凹部にフリップチップボンディングによって固着されることによって前記第２凹部内に収容されたＩＣチップと、
を有し、
前記ＩＣチップは、前記電子回路に接続する複数のＩＣ端子を備え、前記ＩＣ端子は前記水晶片との電気的接続に用いられる一対の水晶端子を含み、
前記第２凹部の底面には、前記ＩＣ端子に対応して、前記ＩＣ端子が前記フリップチップボンディングでそれぞれ接続される複数の実装電極が形成され、
前記複数の実装電極のうち前記一対の水晶端子に対応する一対の実装電極は、前記水晶片に電気的に接続するとともに、前記水晶端子に対応しない他の実装電極よりも大きな面積を有する一対の兼用電極として形成され、
前記兼用電極は、前記水晶片の振動特性を検査するためのモニタ電極としても用いられるように構成されている、表面実装用の水晶発振器。
【請求項２】
前記一対の兼用電極は、前記ＩＣチップの配置領域の一対の対向する辺のそれぞれに対応して設けられている、請求項１に記載の水晶発振器。
【請求項３】
前記一対の兼用電極は、前記一対の対向する辺に垂直な方向において前記兼用電極の中心位置が相互に正対しないように配置している、請求項２に記載の水晶発振器。
【請求項４】
前記兼用電極は、前記第２凹部の底面における前記ＩＣチップの配置領域内から該配置領域外に向けて突出して形成されている、請求項１に記載の水晶発振器。
【請求項５】
前記一対の兼用電極は、前記ＩＣチップの配置領域の一対の対向する辺のそれぞれに対応して設けられている、請求項４に記載の水晶発振器。
【請求項６】
前記一対の兼用電極は、前記一対の対向する辺に垂直な方向において前記兼用電極の中心位置が相互に正対しないように配置している、請求項５に記載の水晶発振器。
【請求項７】
前記一対の兼用電極は、前記ＩＣチップの配置領域の角部に対応して配置している、請求項４に記載の水晶発振器。
【国際調査報告】
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