(57)【要約】【目的】本発明は接合強度を高めた温度補償用の表面実装発振器を提供することを目的とする。【構成】ＡＴカットからなる水晶片を密閉封入して底面の４角部に振動子用端子を有する水晶振動子と、前記振動子用端子と接続する前記振動子用端子よりも小さい平面外形の接合端子を枠壁の上面に有して外周側面に書き込み端子を有する凹状の実装基板と、前記実装基板に収容される発振回路及び温度補償回路を集積化したＩＣチップとを備え、前記水晶振動子の底面に前記実装基板の開口面側を半田によって接続してなる表面実装用の水晶発振器において、前記接合端子は前記枠壁の上面から内周面にまたがって形成された構成とする。又は及び、前記書き込み端子は前記枠壁の外周側面から上面に延出した補強部を有し、前記水晶振動子には前記補強部に対応する底面に補強端子の形成された構成とする。【選択図】図１
2006050282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＴカットからなる水晶片を密閉封入して底面の４角部に振動子用端子を有する水晶振動子と、前記振動子用端子と接続する前記振動子用端子よりも小さい平面外形の接合端子を枠壁の上面に有して外周側面に書き込み端子を有する凹状の実装基板と、前記実装基板に収容される発振回路及び温度補償回路を集積化したＩＣチップとを備え、前記水晶振動子の底面に前記実装基板の開口面側を半田によって接続してなる表面実装用の水晶発振器において、前記接合端子は前記枠壁の上面から内周面にまたがって形成された表面実装用の水晶発振器。
【請求項２】
前記書き込み端子は前記枠壁の外周側面から上面に延出した補強部を有し、前記水晶振動子には前記補強部に対応する底面に補強端子の形成された請求項１の表面実装用の水晶発振器。
【請求項３】
ＡＴカットからなる水晶片を密閉封入して底面の４角部に振動子用端子を有する水晶振動子と、前記振動子用端子と接続する前記振動子用端子よりも小さい平面外形の接合端子を枠壁の上面に有して外周側面に書き込み端子を有する凹状の実装基板と、前記実装基板に収容される発振回路及び温度補償回路を集積化したＩＣチップとを備え、前記水晶振動子の底面に前記実装基板の開口面側を半田によって接続してなる表面実装用の水晶発振器において、前記書き込み端子は前記枠壁の外周側面から上面に延出した補強部を有し、前記水晶振動子には前記補強部に対応する底面に補強端子の形成された表面実装用の水晶発振器。
【請求項４】
前記温度補償回路は前記水晶振動子の周波数温度特性を５次関数にて近似して補償する請求項１又は３の表面実装用の水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接合型とした表面実装用の水晶発振器（以下、表面実装発振器とする）を技術分野とし、特に接続強度を高めた温度補償用の表面実装発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）表面実装発振器は小型・軽量であることから、特に携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として内蔵される。このようなものの一つに、水晶振動子の底面にＩＣチップを収容した実装基板を接合したものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）第３図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は同図（ｃ）でのＡ−Ａ断面を含む表面実装発振器の正面図、同図（ｂ）は水晶振動子の底面図、同図（ｃ）は実装基板の平面図である。
【０００４】
表面実装発振器は水晶振動子１と実装基板２とからなる。水晶振動子１と実装基板２とはここでは同一寸法（但し、誤差を含む）の平面外形とする。水晶振動子１は図示しないＡＴカットからなる水晶片を密閉封入して、図示しないスルーホールによっての端面電極を有する底面の４角部に振動子用端子３を設けてなる「第３図（ｂ）」。振動子用端子３は水晶片に電気的に接続した例えば一組の対角部の水晶端子と、カバー１Ａに接続した他組の対角部のアース端子とからなる。
【０００５】
実装基板２は底壁２Ａと枠壁２Ｂからなる凹状の積層セラミックからなり、ＩＣチップ４を収容してなる。開口面側の枠壁２Ｂ上面には各振動子用端子３と接続する接合端子５を有し、閉塞面の４角部にはＩＣチップ４と接続した電源、出力、アース等の図示しない実装端子を有する「第３図（ｃ）」。接合端子の平面外形は振動子用端子３よりも小さい。また、実装基板２の側面には温度補償用の書き込み端子６を有する。ＩＣチップ４は少なくとも図示しない発振回路及び温度補償回路を集積化してなる。
【０００６】
温度補償回路は水晶振動子の周波数温度特性を補償する補償電圧発生回路を有する。水晶振動子の周波数温度特性は常温近傍に変曲点を高温部に極小値を低温部に極大値を有する三次状の曲線とする。補償電圧発生回路は周波数温度特性を高精度に補償するため、５次関数に近似した温度電圧特性の補償電圧を発生する。そして、センサで検出される周囲温度に応答した補償電圧を電圧可変容量素子に印加して、周波数温度特性を補償する。
【０００７】
このようなものでは、ＩＣチップ４を実装基板２の内底面にバンプ９を用いた超音波熱圧着によって固着する。通常では、ＩＣチップ４の固着される回路機能面を保護する樹脂を、内底面と回路機能面との間に注入する。所謂、アンダーフィル７を形成する。
【０００８】
そして、水晶振動子１の底面に実装基板２の開口面側を半田８等によって接合する。通常では、実装基板２の接合端子５上にクリーム半田を塗布して水晶振動子１を位置決めして重ね（載置し）、高熱炉を搬送する。これにより、クリーム半田を溶融して両者を接合する。
【０００９】
その後、書き込み端子６から温度補償データをＩＣチップ４の温度補償回路に書き込むとともに、発振周波数（公称周波数）を調整する。温度補償回路の補償電圧発生回路は、各表面実装発振器毎に、温度補償データに基づいて決定される５次関数に近似した補償電圧を発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の表面実装発振器では、小型化が進行するほど実装基板２の枠幅が小さくなり、水晶振動子１との接合強度が低下する問題があった。これは、周波数温度特性を５次関数近似として補償することに起因する。すなわち、周波数温度特性の次数を高くして補償するほど、温度補償回路の素子数も増加してＩＣチップが大型化するので、その分枠幅が小さくなって接続強度が低下する。
【００１１】
例えば周波数温度特性を３次関数に近似した曲線とするとＩＣチップの平面外形は概ね１．７×１．４ｍｍであり、５次関数に近似した曲線とすると２．０×１．４ｍｍとなる。したがって、この分の枠壁２Ｂの幅が小さくなって接合強度が低下する。
【００１２】
なお、例えば水晶振動子１の平面外形を実装基板２よりも小さくして、水晶振動子１の側面にいわゆる半田フィレットを形成して接合強度を高めることも考えられるが、この場合には実装基板２の平面外形を大きくして小型化を阻害する。
【００１３】
（発明の目的）本発明は接合強度を高めた温度補償用の表面実装発振器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】
【００１４】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）では、ＡＴカットからなる水晶片を密閉封入して底面の４角部に振動子用端子を有する水晶振動子と、前記振動子用端子と接続する前記振動子用端子よりも小さい平面外形の接合端子を枠壁の上面に有して外周側面に書き込み端子を有する凹状の実装基板と、前記実装基板に収容される発振回路及び温度補償回路を集積化したＩＣチップとを備え、前記水晶振動子の底面に前記実装基板の開口面側を半田によって接続してなる表面実装用の水晶発振器において、前記接合端子は前記枠壁の上面から内周面にまたがって形成された構成とする。
【００１５】
また、同請求項３では、ＡＴカットからなる水晶片を密閉封入して底面の４角部に振動子用端子を有する水晶振動子と、前記振動子用端子と接続する前記振動子用端子よりも小さい平面外形の接合端子を枠壁の上面に有して外周側面に書き込み端子を有する凹状の実装基板と、前記実装基板に収容される発振回路及び温度補償回路を集積化したＩＣチップとを備え、前記水晶振動子の底面に前記実装基板の開口面側を半田によって接続してなる表面実装用の水晶発振器において、前記書き込み端子は前記枠壁の外周側面から上面に延出した補強部を有し、前記水晶振動子には前記補強部に対応する底面に補強端子の形成された構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明では、振動子用端子と接合端子とは枠壁の上面及び内周面とで、半田によって接合されるので両者の接合強度を高められる。また、請求項２の発明では枠壁側面の書き込み端子を上面に延出した補強部が振動子用端子と半田によって接合されるので、両者の接合強度を高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の請求項２では、請求項１の前記書き込み端子は前記枠壁の外周側面から上面に延出した補強部を有し、前記水晶振動子には前記補強部に対応する底面に補強端子の形成された構成とする。これにより、請求項１と請求項３との発明のいずれをも取り入れた構成なので、水晶振動子と実装基板との接合強度をさらに高められる。
【００１８】
同請求項４では、請求項１又は３の前記温度補償回路は前記水晶振動子の周波数温度特性を５次関数にて近似して補償する。これにより、ＩＣチップは大きくなるので、請求項１による構成が特に適する。
【実施例１】
【００１９】
第１図は本発明の第１実施例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ断面を含む実装基板の側面図、同図（ｂ）は同平面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ裁断を含む表面実装発振器の一部拡大側面図である。
【００２０】
表面実装発振器は前述したように４角部に振動子用端子３を有する水晶振動子１の底面に、接合端子５を有する実装基板２の開口面側を半田８によって接合してなる（前第３図参照）。実装基板２に収容されるＩＣチップ４は、ここでも前述のように、少なくとも発振回路、及び水晶振動子の周波数温度特性を５次関数にて近似して補償する温度補償回路を集積化してなる。
【００２１】
ここでの接合端子５は、枠壁２Ｂの上面から内周面（内壁面）にまたがって形成される。具体的には、枠壁２Ｂにおける各角部の上面から隣接する辺の内周面（内壁面）にまたがって形成される。そして、接合端子５の平面外形は同様に振動子用端子３よりも小さい。
【００２２】
このような構成であれば、各角部における振動子用端子３と接合端子５との間に塗布されたクリーム半田は、高熱炉内での溶融時に、両者の対向面から枠壁２Ｂの内周面に流入して塗布される。したがって、振動子端子３と接合端子５との間の半田は両者の対向面のみならず、内周面にまたがって接合されるので、接合強度を高める。要するに、振動子端子３と接合端子５は内周面でいわゆる半田フィレットを形成して接合強度を高める。
【００２３】
そして、実装基板（枠壁）の内周面で半田フィレットを形成するので、外周面に露出しないことから、セット基板上での他の電子素子や接着剤等との接触を防止する。これにより、例えば周波数変化を防止して信頼性を高められる。例えばセット基板に搭載されるＩＣチップの保護用の樹脂が接合端子５に付着すると、発振周波数が変化する。
【実施例２】
【００２４】
第２図は本発明の第２実施例を説明する図で、同図（ａ）は同図（ｃ）でのＡ−Ａ断面を含む表面実装発振器の正面図、同図（ｂ）は水晶振動子の底面図、同図（ｃ）は実装基板の平面図である。なお、第１実施例と同一部分の説明は省略又は簡略する。
【００２５】
第２実施例では、水晶振動子１の底面に電気的に独立した補強端子３Ａを各長辺の振動子用端子３間に設ける「第２図（ｂ）」。また、実装基板２の側面に設けた書き込み端子６を枠壁２Ｂの上面に図示しないスルーホールによって延出して補強部６Ａとする「同図（ｃ）」。そして、振動子用端子３と接合端子５とともに補強端子３Ａと補強部６Ａとを接合する。
【００２６】
このような構成であれば、水晶振動子１及び実装基板２をいずれも６端子として接合するので、両者の接合強度を高められる。この場合、水晶振動子１の補強端子３Ａは電気的に独立するので、書き込み端子６の補強部６Ａと接続しても、問題を生じない。
【００２７】
（他の事項）上記実施例では第１実施例と第２実施例とを別個にして説明したが、両者の構成を組み合わせてさらに接合強度を高めてもよい。また、温度補償回路は５次関数に近似した周波数温度特性を補償するとしたが、一般的な三次関数に近似した周波数温度特性の場合でも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ断面を含む実装基板の側面図、同図（ｂ）は同平面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ裁断を含む表面実装発振器の一部拡大側面図である。
【図２】本発明の第２実施例を説明する図で、同図（ａ）は同図（ｃ）でのＡ−Ａ断面を含む表面実装発振器の正面図、同図（ｂ）は水晶振動子の底面図、同図（ｃ）は実装基板の平面図である。
【図３】従来例を説明する図で、同図（ａ）は同図（ｃ）でのＡ−Ａ断面を含む表面実装発振器の正面図、同図（ｂ）は水晶振動子の底面図、同図（ｃ）は実装基板の平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  水晶振動子、２  実装基板、３  振動子用端子、４  ＩＣチップ、５  接合端子、６  書き込み端子、７  アンダーフィル、８  半田  ９  バンプ。
【図１】
2006050282.tif 000003
【図２】
2006050282.tif 000004
【図３】
2006050282.tif 000005