(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、取り扱いが簡便で、かつ、生産性にも優れた小型の水晶発振器を提供することにある。 【解決手段】シート状基板１０を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体に半導体部品と水晶振動子とで構成する水晶発振器において、シート状基板１０の水晶発振器を形成する外部接続電極端子の中の、電圧制御端子１４とグランド端子１２をシート状基板１０状態で共通配線とした。【選択図】  図２
2006157514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基板を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体に半導体部品と水晶振動子とで構成する水晶発振器において、
前記シート状基板の水晶発振器を形成する外部接続電極端子の中の、少なくともひとつの同一機能端子を前記シート状基板状態で共通配線としたことを特徴とする水晶発振器。
【請求項２】
請求項１記載の同一機能端子とは、電圧制御端子とグランド端子であることを特徴とする水晶発振器。
【請求項３】
請求項１記載の共通配線は、積層するセラミック基板中に形成し構成することを特徴とする水晶発振器。
【請求項４】
シート状基板を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体に半導体部品と水晶振動子とで構成する水晶発振器の製造方法において、シート状基板を積層する工程で前記水晶発振器の外部端子を共通配線し、シート状基板状態の共通配線されている状態で所望の特性測定あるいは制御入力を行った後に、前記シート状基板を分割し水晶発振器の形態に個片化することを特徴とする水晶発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる水晶発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯用通信機器等の電子機器に水晶発振器が用いられている。
【０００３】
かかる従来の水晶発振器としては、例えば図４に示す如く、内部に図中には示されていないが、水晶振動子が収容されている第１の容器体２３を、キャビティ部２５内に前記の水晶振動子の振動に基づいて発振出力を制御する半導体部品２６やコンデンサ等の電子部品素子が収容されている第２の容器体２１上に取着させた構造のものが知られており、かかる水晶発振器をマザーボード等の外部配線基板上に載置させた上、第２の容器体２１の下面に設けられている外部端子を外部配線基板の配線に半田接合することにより外部配線基板上に実装される。
【０００４】
なお、第１の容器体２３や第２の容器体２１は、通常、セラミック材料によって形成されており、その内部や表面には配線導体が形成され、従来周知のセラミックグリーンシート積層法等を採用することにより製作される。
【０００５】
また、前記半導体部品２６の内部には、水晶振動子の温度特性に応じて作成された温度補償データに基づいて水晶発振器の発振周波数を補正するための温度補償回路が設けられており、水晶発振器を組み立てた後、上述の温度補償データを半導体部品２６のメモリ内に格納すべく、第２の容器体２１の下面や外側面等には温度補償データ書込用の書込制御端子２７が設けられていた。この書込制御端子２７に温度補償データ書込装置のプローブ針を当てて半導体部品２６内のメモリに温度補償データを入力することにより、温度補償データが半導体部品２６のメモリ内に書込まれる。
【特許文献１】特開２００１−１９６８８５号公報
【特許文献２】特開２００１−２９２０４７号公報
【０００６】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の水晶発振器の書込制御端子２７が第２の容器体２１の外側の面に配置させてある場合、第２の容器体２１の製作に用いられるセラミック製の母基板に貫通穴を開け、その内面に導体パターンを被着させるといった複雑な加工プロセスが必要となり、水晶発振器の生産性が著しく低下するという欠点を有していた。
【０００８】
他方、書込制御端子２７を第２の容器体２１の下面に配置させた場合、第２の容器体２１の下面には書込制御端子２７を配置させておくための広いスペースが必要となり、第２の容器体２１の大型化を招く上に、水晶発振器をマザーボード等の外部配線基板上に搭載する際に両者の接合に用いられる半田等の一部が書込制御端子２７に付着し易く成るおそれが生じ、このような半田を介し書込制御端子２７と外部端子との間でショートを発生する欠点が誘発されるおそれがあった。
【０００９】
更に、上述した従来の水晶発振器においては、通常、第１の容器体２３と第２の容器体２１だけを“複数個取り”の手法によって製作し、分割後に得られた個片（第１の容器体２３、第２の容器体２１）に水晶振動子や半導体部品２６を個別に搭載した上、両者を接合して製品を組み立てていた。ところが、第２の容器体２１を個片に分割した後で半導体部品２６や第１の容器体２３等を、第２の容器体２１上に搭載する場合、その作業が完了するまでの間、第２の容器体２１を個々にキャリア等で保持しておく必要があり、組み立て作業が煩雑である上に、キャリア等の製造設備が別途必要になり、これによっても水晶発振器の生産性が低下するという欠点を有していた。
【００１０】
本発明は上記欠点に鑑み考え出されたものであり、従ってその目的は、取り扱いが簡便で、かつ、生産性にも優れた小型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】
【００１１】
本発明の水晶発振器は、シート状基板を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体に半導体部品と水晶振動子とで構成する水晶発振器において、前記シート状基板の水晶発振器を形成する外部接続電極端子の中の、電圧制御端子とグランド端子を前記シート状基板状態で共通配線したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の水晶発振器は上記構成において、共通配線は、積層するセラミック基板中に形成し構成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の水晶発振器は上記構成において、シート状基板を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体に半導体部品と水晶振動子とで構成する水晶発振器の製造方法において、シート状基板を積層する工程で前記水晶発振器の外部端子を共通配線し、シート状基板状態の共通配線されている状態で所望の特性測定あるいは制御入力を行った後に、前記シート状基板を分割し水晶発振器の形態に個片化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の水晶発振器によれば、  シート状基板を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体に半導体部品と水晶振動子とで構成する水晶発振器において、前記シート状基板の水晶発振器を形成する外部接続電極端子の中の、電圧制御端子とグランド端子を前記シート状基板状態で共通配線としたことから、シート状基板の状態で捨代領域に電圧制御端子（Ｖｃｏｎ）、グランド端子（ＧＮＤ）を共用化しているので、個別の発振器の発振特性測定において電源電圧端子（Ｖｃｃ）と発振出力端子（ｏｕｔ）のみにプローブ針を当てればよいので特性測定の簡略化が可能となる。また、電源電圧端子（Ｖｃｃ）と発振出力端子（ｏｕｔ）を単独配線としているので、個別の水晶発振器での発振特性の調整も可能となる。
【００１５】
また、上記構成の水晶発振器によれば、共通配線は、積層するセラミック基板中に形成していることから、プローブ針の接触等による共通配線同士のショートを防止することが可能となる。  
【００１６】
また、本発明の水晶発振器の製造方法によれば、シート状基板を積層する工程で前記水晶発振器の外部端子を共通配線し、シート状基板状態の共通配線されている状態で所望の特性測定あるいは制御入力を行った後に、前記シート状基板を分割し水晶発振器の形態に個片化することから、温度補償データを書き込む工程を簡略化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【００１８】
図１は本発明の水晶発振器の断面図であり、また、図２はシート状基板１０の中間層の下面図である。図１に示す水晶発振器は、実装用基板６の下面に外部端子となる電源電圧端子（Ｖcc）１１とグランド端子（ＧＮＤ）１２と発振出力端子（out）１３と電圧制御端子（Ｖｃｏｎ）１４が設けられ、上面に複数個の支持柱１５、半導体部品７が取着され搭載されている実装用基板６上に、水晶振動子５が収容されている容器体１を載置して固定した構造を有している。また、支持柱１５は外部端子となる電源電圧端子（Ｖcc）１１とグランド端子（ＧＮＤ）１２と発振出力端子（out）１３と電圧制御端子（Ｖｃｏｎ）１４にビアホールで接続されている。また、図２に示すシート状基板１０は基板領域Ａとなる実装用基板６と捨代領域Ｂからなり、基板領域Ａには、実装用基板６の上面には複数個の支持柱１５と半導体部品７との電気的接続を行う複数個の電極パッドが形成されており、実装用基板６の下面には電源電圧端子（Ｖcc）１１とグランド端子（ＧＮＤ）１２と発振出力端子（out）１３と電圧制御端子（Ｖｃｏｎ）１４が形成され、捨代領域Ｂの中間層に電圧制御端子の共通配線１６とグランド端子の共通配線１７が形成されている。
【００１９】
図１において前記容器体１は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る基板２と、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属から成るシールリング３と、シールリング３と同様の金属から成る蓋体４とから成り、前記の基板２の上面にシールリング３を取着させ、その上面に蓋体４を載置して固定させることによって容器体１が構成され、シールリング３の内側に位置する基板２の上面に水晶振動子５が実装される。
【００２０】
前記容器体１は、その内部に、具体的には、基板２の上面とシールリング３の内面と蓋体４の下面とで囲まれる空間内に水晶振動子５を収容して気密封止するためのものであり、基板２の上面には水晶振動子５の振動電極に接続される一対の電極パッド等が、基板２の下面には後述する実装用基板６上の支持柱１５に接続される複数個の接合電極がそれぞれ設けられ、これらのパッドや電極は基板表面の配線パターンや基板内部に埋設されているビアホール等を介して、対応するもの同士、相互に電気的に接続されている。
【００２１】
一方、前記容器体１の内部に収容される水晶振動子５は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の振動電極を被着・形成して成り、外部からの変動電圧が一対の振動電極を介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。
【００２２】
ここで容器体１の蓋体４を容器体１の配線導体８や実装用基板６の配線導体８を介してグランド端子１２に接続させておけば、その使用時に、金属から成る蓋体４が基準電位に接続されてシールド機能が付与されることと成るため、水晶振動子５や半導体部品７を外部からの不要な電気的作用から良好に保護することができる。従って、容器体１の蓋体４は容器体１の配線導体８や実装用基板６の配線導体８を介してグランド端子１２に接続させておくことが好ましい。
【００２３】
そして、上述した容器体１が取着される実装用基板６は概略矩形状を成しており、ガラス布基材エポキシ樹脂やポリカーボネイト，エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料やガラス−セラミックアルミナセラミックス等のセラミック材料等によって平板状を成すように形成されている。
【００２４】
また、図３に示すようにシート状基板１０の下面には、基板領域Ａの四隅部に４つの外部端子となる電源電圧端子１１、グランド端子１２、発振出力端子１３、電圧制御端子１４が形成され、また捨代領域Ｂの下面には書込制御端子１８が設けられている。
【００２５】
前記シート状基板１０の下面に設けられている４つの外部端子となる電源電圧端子（Ｖcc）１１、グランド端子（ＧＮＤ）１２、発振出力端子（out）１３、電圧制御端子（Ｖｃｏｎ）１４は、水晶発振器をマザーボード等の外部配線基板に接続するための端子として機能するものであり、水晶発振器を外部配線基板上に搭載する際、外部配線基板の回路配線と半田等の導電性接合材を介して電気的に接続されるように成っている。
【００２６】
また、前記実装用基板６の上面に設けられる複数個の支持柱１５は、実装用基板６と容器体１との間に、半導体部品７を配置させるのに必要な所定の間隔を確保しつつ、実装用基板６の配線導体８を容器体１の配線導体８に接続するためのものである。
【００２７】
更に、前記シート状基板１０の下面に設けられる複数個の書込制御端子１８は、実装用基板６の平行な２辺に沿って２個ずつ、前記２辺と平行な中心線に対して線対称に配置されており、その一端は実装用基板６の配線導体８を介して半導体部品７の電極パッドと電気的に接続され、他端は容器体１の側面と実装用基板６の側面との間より露出されている。このような書込制御端子１８の露出面に温度補償データ書込装置のプローブ針を当て、温度補償データを半導体部品７内のメモリに入力することによって温度補償データの書込み作業を行うことができる。
【００２８】
また、この場合、水晶発振器の下面の実装用基板６に書込制御端子１８は存在していないため、水晶発振器をマザーボード等の外部電気回路に搭載する際、両者の接合に用いられている半田等の導電性接合材が書込制御端子１８に付着してショートを起こすといった不都合を発生することは無く、製品の取扱いが簡便なものと成る効果も奏するものである。
【００２９】
更に、上述した実装用基板６の中央域には、複数個の電極パッドが設けられており、これら電極パッドに半導体部品７の電極パッドをＡｕバンプや半田、異方性導電接着材等の導電性接合材を介して電気的、及び機械的に接続させることによって半導体部品７が実装用基板６上の所定位置に取着される。
【００３０】
前記の半導体部品７は、その回路形成面（下面）に、周囲の温度状態を検知する感温素子、水晶振動子５の温度特性を補償する温度補償データを格納するメモリ、メモリ内の温度補償データに基づいて水晶振動子５の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、先の温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
【００３１】
なお、上述した半導体部品７と実装用基板６との間にはエポキシ樹脂等から成る樹脂材９が介在されており、この樹脂材９は半導体部品７の全下面と側面の一部を被覆するように被着されている。
【００３２】
ここで、本発明の特徴部分は図２に示すようにシート状基板１０の中間層の捨代領域Ｂにおいて、水晶発振器のグランド端子１２と電圧制御端子１４を共通化している点である。即ち図２において、捨代領域Ｂに電圧制御端子の共通配線１６とグランド端子の共通配線１７を配置しており、これにより、シート状基板１０の状態で個別の水晶発振器の発振特性の測定を行う際に電源電圧端子１１と発振出力端子１３のみにプローブ針を当てればよく発振特性測定の簡略化が可能となる。また、電源電圧端子１１と発振出力端子１３とを単独配線としているので、個別の水晶発振器での発振特性の調整も可能となる。
【００３３】
また、図１、図２においては、捨代領域Ｂに形成された電圧制御端子の共通配線１６とグランド端子の共通配線１７を積層するセラミック基板中に形成していることから、プローブ針の接触等による共通配線同士のショートを防止することが可能となる。  
また、図１、図２においてシート状基板１０を用いてマトリックス状に配置するキャビティ部を有する容器体１に半導体部品７と水晶振動子５とで構成する水晶発振器の製造方法において、シート状基板１０を積層する工程で前記水晶発振器の外部端子を共通配線し、シート状基板１０状態の共通配線されている状態で所望の特性測定あるいは制御入力を行った後に、前記シート状基板１０を分割し水晶発振器の形態に個片化することから、シート状基板１０の状態で温度補償データを書き込むことができるので周波数調整工程の簡略化が可能となる。
【００３４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００３５】
例えば、上述の実施形態においては、電圧制御端子１２とグランド端子１４を共通配線としているが、電源電圧端子１１とグランド端子１４を共通配線としても良いし、電源電圧端子１１と電圧制御端子１２とグランド端子１３の３端子を共通配線としてもかまわない。これらの場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態にかかる水晶発振器の概略の断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる水晶発振器に用いられるシート状基板の中間層に形成された電圧制御端子とグランド端子の共通配線を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる水晶発振器に用いられるシート状基板の下面に形成された書込制御端子の配置構造を示す概略図である。
【図４】従来の水晶発振器の概略の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・容器体
２・・・基板
３・・・シールリング
４・・・蓋体
５・・・水晶振動子
６・・・実装用基板
７・・・半導体部品
８・・・配線導体
９・・・樹脂
１０・・・シート状基板
１１・・・電源電圧端子（Ｖｃｃ）
１２・・・グランド端子（ＧＮＤ）
１３・・・発振出力端子（out）
１４・・・電圧制御端子（Ｖｃｏｎ）
１５・・・支持柱
１６・・・電圧制御端子の共通配線
１７・・・グランド端子の共通配線
１８・・・書込制御端子
Ａ・・・基板領域
Ｂ・・・捨代領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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