(57)【要約】【課題】積層型のセラミック基板で形成された容器に水晶振動子と発振増幅用のＩＣを収容して構成した表面実装型水晶発振器は、ＩＣ内部と容器の積層基板の層間の電極間で生じる発振器出力回路と２つの水晶振動子接続回路との間の浮遊容量のアンバランスのために、負荷変動特性が劣化する。【解決手段】水晶発振器１０の第２の容器１９のａ面パターンの発振増幅用ＩＣ２０の水晶振動子接続用パターン電極Ｐｘ１ａ、Ｐｘ２ａ間をリードパターンＰｘｃで接続し、このリードパターンＰｘｃとパターン電極Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３間とを容易に切断可能なリードパターンで接続する。同時に、ＩＣ２０の出力端をリードパターンＰｏ１、Ｐｏ３（ｃ面）、パターン電極Ｐｏ４（ｂ面）を介してパターン電極Ｐｃｃと接続する。前記リードパターンＰｘｃとパターン電極Ｐｘ１ａ、Ｐｘ２ａとの接合点のいずれかを切断する。【選択図】図６
2006114976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に形成した凹所内に発振回路用ＩＣを配置したセラミック容器の上面に圧電振動子を積層した構造の圧電発振器であって、
前記セラミック容器の凹所内底面には発振回路用ＩＣとボンディングワイヤによる電気的な接続を行うための端子が設けられており、該端子が、発振回路用ＩＣの振動子接続用端子と接続する際に互いに交叉することなく接続を入れ替えることが可能な構造であることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
セラミック積層板で形成された容器の前記セラミック積層板に設けられた電極パターンと積層板間を接続する層間接続導体とで構成される回路パターンに圧電振動子と発振回路用ＩＣを装着して構成される圧電発振器であって、
前記セラミック積層板の所定の層に形成されたパターン電極によって構成される容量成分を、前記発振回路用ＩＣの２つの圧電振動子接続端のいずれかと圧電発振器出力端との間に付加するようにしたことを特徴とする圧電発振器。
【請求項３】
セラミック積層板で形成された容器の前記セラミック積層板に設けられた電極パターンと積層板間を接続する層間接続導体とで構成される回路パターンに圧電振動子と発振回路用ＩＣを装着して構成される圧電発振器であって、
前記発振回路用ＩＣが、該発振回路用ＩＣの出力回路と２つの圧電振動子接続端のいずれかとの間に付加することができる可変容量素子と、前記可変容量素子に印加する制御電圧値を記憶した記憶回路とを備えたＩＣであることを特徴とする圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電発振器に関し、特に広い周波数範囲において優れた負荷変動特性をもつ圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信機器の小型化に伴い表面実装用圧電発振器にも小型化が要求されている。例えば、キャビティを有するセラミックケースに圧電振動素子を収容した圧電振動子部と、キャビティを有する他のセラミックケースに発振回路用部品を収容した発振回路部とを接合して一体化した構造をもつものが広く使用されている。
前記セラミックケースは、一般的に積層型セラミック基板を用いて構成されており、各層間には必要な回路パターンが形成され、各層の回路パターン間はビアホール等の接続導体によって接続されている。
【０００３】
図８は、従来の表面実装用水晶発振器の構造例を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は、水晶振動子部外底面の電極配置図、（ｃ）は、発振回路部外底面の電極配置図である。
同図（ａ）に示されるように、本水晶発振器５０は、水晶振動子部１１と発振回路部５１とを二段重ねした如き構成を有する。
前記水晶振動子部１１は、積層型セラミック基板で形成された第１の容器１４の凹部内底面に設けられた図示しない回路パターン電極に、水晶振動素子１３端縁の２つの端子電極を導電性接着剤によって固着し、金属蓋１５で密封した構造を有する。
前記第１の容器１３の外底面四隅には、接続用パッド電極１６が設けられ、該接続用パッド電極１６のうちの２つは図示しない層間接続導体で前記水晶振動素子１４の２つの端子電極と導通している。
【０００４】
前記発振回路部５１は、積層型セラミック基板で形成された第２の容器５２の凹部５３内底面に設けられた図示しないパターン電極に発振増幅用ＩＣ５４が実装され、前記凹部５３側壁５５上面四隅に前記第１の容器１３の接続用パッド電極１６と対応する振動子接続パターン電極２１が設けられる。そして、第２の容器５２外底面四隅には、発振器の入出力端としての表面実装用のパッド電極２２が設けられる。
前記接続パターン電極２１及びパッド電極２２は、それぞれ図示しない回路パターン及び層間接続導体によって前記発振増幅用ＩＣ５４の図示しない端子電極に適宜接続されている。
前記水晶振動子部１１と発振回路部５１とは、平面形状がほぼ同一の略長方形であり、発振回路部５１の上方に水晶振動子部１１を積み重ね、接続用パッド電極１６と接続パターン電極２１とをはんだ付けによって一体化し、水晶発振器５０として構成される。
【０００５】
図８（ｂ）は、前記水晶振動子部１１の外底面に設けられた接続用パッド電極１６及びこれに対向してはんだ付けされる前記発振回路部５１の接続パターン電極２１の電極配置図であり、図８（ｃ）は、前記発振回路部５１の外底面に設けられたパッド電極２２の電極配置図であって、いずれも上方から透視したときのパターン図である。
図８（ｂ）に示されるように、前記接続用パッド電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、通常、下面四隅の一方の対角（図中、右上と左下）に位置する電極（同図の１６ａ（ＸＴ１）、１６ｃ（ＸＴ２））に水晶振動素子１４の２つの端子が接続される。他方の対角（図中、左上と右下）に位置する電極パターン１６ｂ、１６ｄ（ＧＮＤ）はいずれも接地端である。
【０００６】
また、図８（ｃ）に示されるように、前記発振回路部５１下面四隅の表面実装用のパッド電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、同図の左下の周波数制御等の信号入力用パッド電極２２ａ（Ｖｃｏｎ）を基準にして反時計廻りに、接地端２２ｂ（ＧＮＤ）、発振器出力端２２ｃ（ＯＵＴ）、直流電源端入力２２ｄ（Ｖｃｃ）の電極が配置され、それぞれ発振増幅用ＩＣ５４と図示しない積層セラミック層に設けられた電極パターン及び層間接続導体によって接続される。
そして、図８（ｂ）の接続用パッド電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと、図８（ｃ）の発振回路部５１下面に設けられたパッド電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの電極配置は、ともに表面実装用水晶振動子及び水晶発振器の電極配置として習慣化され既製規格となっているものである。
本発振器５０を使用する場合は、携帯端末等の機器の印刷配線基板の回路パターンに表面実装用パッド電極２２をはんだ付けして使用される。
【０００７】
図８に示す既製規格化された電極配置を持つ水晶振動子部１１と発振回路部５１とを積み重ねて接合した発振器の場合、発振回路部５１の発振出力端である表面実装用パット電極２２ｃ（ＯＵＴ）は、水晶振動子部１１の一方の接続端である接続用パッド電極１６ａ（ＸＴ１）、１６ｃ（ＸＴ２）のいずれかと対向することになり、そのため、接続用パッド電極１６ａ（ＸＴ１）、１６ｃ（ＸＴ２）に対向してはんだ付けされる前記発振回路部５１の接続パターン電極２１ａ（ＸＴ１）、２１ｃ（ＸＴ２）につながる回路の浮遊容量を含んで、両者間に不要な浮遊容量が増加することになる。
その結果、この水晶発振器５０を機器等に搭載して使用した際には、発振器の負荷変動特性やＣ／Ｎ特性等の回路特性に悪影響を与えるという問題がある。
一般に、上記のようにセラミック積層基板で構成される圧電発振器の回路の入出力端間の結合や近傍の回路との結合を防止するためには、発振回路を構成する基板層と出力端を構成する基板層間に接地パターンあるいはベタアース等の接地シールド層を設ける方法がとられる。
【０００８】
図９は、図８（ａ）に示す従来の水晶発振器５０の発振回路部５１を形成する積層基板の回路パターン例を示した図である。
前記発振回路部５１の回路パターンは、図９（ａ）に示されるａ面、同図（ｂ）に示されるｂ面、同図（ｃ）に示されるｃ面、同図（ｄ）に示されるｄ面の４面からなる。
なお、図９（ｅ）は、前記第２の容器５２の断面図であり、符号ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ａ面〜ｄ面にそれぞれ対応している。
図中、斜線の施されたパターンはアースパターンであり、また、各層間のパターンは図示しない層間接続導体よって、図中の●点において接続されて回路が構成されている。
【０００９】
図９(ａ)に示すａ面は、発振回路部５１の最上層の前記接続パターン電極２１を有する面であり、同電極２１ａ、２１ｃが水晶振動子部１１の２つ接続用パッド電極１６ａ、１６ｃと接合される。接続用パッド電極２１ｂ、２１ｄはそれぞれ接地電極である。
ｂ面（同図（ｂ））は、発振増幅用ＩＣ５４（図中点線で示す）を装着するためのパターン電極である。ｃ面(同図ｃ)は、前記ｂ面と後述のｄ面の中間に位置し、主として基板層のほぼ全面に施されたアースパターンＰｇ５２（ベタアース）を有する。
ｄ面（同図ｄ）は、発振回路部５１の最下面のパターンであり、前記表面実装用パッド電極２２ａ(Ｖｃｏｎ)、２２ｂ（ＧＮＤ）、２２ｃ（ＯＵＴ）、２２ｄ（Ｖｃｃ）を有する。
【００１０】
図９(ｂ)に示されるように、ｂ面のパターンには、ａ面の接続パターン電極２１ａ、２１ｃと層間接続導体でつながるＩＣ５４の振動子接続用パターン電極Ｐｘ５1、Ｐｘ５２と、さらに、パターン電極Ｐｘ５1とＩＣ５４の発振出力リードパターンＰｏ５１の間にアースパターンＰｇ５１が設けられている。
また、同図(ｃ)に示されるように、ｃ面は、ほぼ全面にアースパターンＰｇ５２（ベタアース）をもち、基板端部にｂ面の発振出力リードパターンＰｏ５１及びｄ面のパッド電極２２ｃ（ＯＵＴ）と層間接続導体でそれぞれつながる第２の発振出力リードパターンＰｏ５２が配置されている。
上述のアースパターンＰｇ５１、Ｐｇ５２（ベタアース）のシールド効果によって、発振回路部５１の振動子接続端である接続パターン電極２１ｃと表面実装用のパッド電極２２ｃ（ＯＵＴ）との間の浮遊容量が低減される。
【特許文献１】特開第２０００−３４１０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、セラミック積層基板で構成される圧電発振器の容器の基板層間に接地シールド層を設けて回路間の結合を防止する方法は、回路の浮遊容量を低減する一方で、発振器の周波数可変範囲が狭くなる、発振器の起動特性が悪くなる等の欠点をもち、本発振器を用いた機器の動作に悪影響が生じるという問題があった。
また、圧電発振器が小型になり、かつ周波数が高くなると、装着する発振増幅用ＩＣがもつ浮遊容量のために、従来の方法で浮遊容量を低減することには限界があるという問題があった。
さらに、例えば、特開第２０００−３４１０４３号公報においては、上記の問題を解決するため、水晶振動子部１１の接続用パッド電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの配置を、習慣化された既製規格を無視し、互換性を放棄して変更することによって表面実装用パット電極の発振出力端２２ｃと対向させない構成とする技術が開示されている。しかし、この方法によると、前述の既製規格化された電極配置と異なるため、汎用性がなく水晶振動子部を製造する場合にコストアップとなるという問題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、幅広い周波数範囲において優れた負荷変動特性を有する圧電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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１の発明においては、上面に形成した凹所内に発振回路用ＩＣを配置したセラミック容器の上面に圧電振動子を積層した構造の圧電発振器であって、前記セラミック容器の凹所内底面には発振回路用ＩＣとワイヤボンディングによる電気的な接続を行うための端子が設けられており、該端子が、発振回路用ＩＣの振動子接続用端子と接続する際に互いに交叉することなく接続を入れ替えることが可能な構造であることを特徴とする。
また、請求項２の発明においては、セラミック積層板で形成された容器の前記セラミック積層板に設けられた電極パターンと積層板間を接続する層間接続導体とで構成される回路パターンに圧電振動子と発振回路用ＩＣを装着して構成される圧電発振器であって、前記セラミック積層板の所定の層に形成されたパターン電極によって構成される容量成分を、前記発振回路用ＩＣの２つの圧電振動子接続端のいずれかと圧電発振器出力端との間に付加するようにしたことを特徴とする。
さらに、請求項３の発明においては、セラミック積層板で形成された容器の前記セラミック積層板に設けられた電極パターンと積層板間を接続する層間接続導体とで構成される回路パターンに圧電振動子と発振回路用ＩＣを装着して構成される圧電発振器であって、前記発振回路用ＩＣが、該発振回路用ＩＣの出力回路と２つの圧電振動子接続端のいずれかとの間に付加することができる可変容量素子と、前記可変容量素子に印加する制御電圧値を記憶した記憶回路とを備えたＩＣであることを特徴とする
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、積層方の型のセラミック基板で形成された容器に圧電振動子と発振増幅用のＩＣを収容して構成される圧電発振器の出力回路と、圧電振動子と前記ＩＣとを接続した２つの接続回路のいずれかに容量値可変の容量成分を接続するように構成した。
そして、前記圧電発振器のＩＣ内部の出力端子と２つの振動子接続端子間の浮遊容量が小さいほうの振動子接続端子側に前記容量成分を付加接続し、この付加した容量成分によって、前記発振増幅用ＩＣ内部及び積層基板の層間パターン電極によって形成される圧電発振器出力回路と該圧電発振器の２つの圧電振動子接続回路との間のそれぞれの浮遊容量が等しくなるように、前記容量成分の容量値を設定する。これによって、フラットな負荷変動特性をもつ圧電発信機を構成することができる。
また、発振周波数に応じ、前記容量成分の容量値を変更することによって、広い周波数範囲においてフラットな負荷変動特性をもつ圧電発信機を構成することが可能となる。
したがって、本発明は、優れた特性を有する圧電発振器を提供する上で著効を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係わる圧電発振器としての水晶発振器の実施の一形態例を示す振動子部と発振回路部とを分離した状態の縦断面図である。
同図に示すように、本水晶発振器１０は振動子部１１と発振回路部１２とで構成される。
前記振動子部１１は水晶振動素子１３を収容した第１の容器１４を金属蓋１５で密封し、その外底面四隅に接続用パターン電極１６を備えた構造であって、図８の従来の水晶発振器５０の振動子部１１と構成、機能が同一であるので細部説明は省略する。
前記発振回路部１２は、積層型セラミック基板で形成された２段の凹部１７、１８を有する第２の容器１９の内底面にワイヤボンドタイプの発振増幅用ＩＣ２０を収容した構造を有する。
前記第２の容器１９の凹部１７の側壁上面四隅には前記第１の容器１３の接続用パッド電極１６に対応する振動子接続パターン電極２１が設けられ、第２の容器１９外底面四隅には、発振器の入出力端としての表面実装用パッド電極２２が設けられている。
【００１５】
前記発振増幅用ＩＣ２０は、前記第２の容器１９の凹部１８の内底面に施された図示しないアースパターンに接着剤等で固着される。この発振増幅用ＩＣ２０の上面に設けられている所定の入出力信号用の端子電極２３は、前記第２の容器１９の２段の凹部１７、１８の段差部に設けられたそれぞれ対応するパターン電極２５にワイヤボンディング２４によって接続される。
前記水晶振動子部１１の下面四隅の接続用パッド電極１６と発振回路部１２底面四隅の表面実装用パッド電極２２の電極配置は、ともに習慣化され既製規格の配列をもつものである。
上記構造をもつ発振回路部１２の上方に振動子部１１を積み重ね、接続用パッド電極１６と振動子接続パターン電極２１とをはんだ付けによって一体化して水晶発振器１０として構成される。
【００１６】
図２は、前記発振回路部１２の積層型セラミック基板に設けられた回路パターンの実施例を示す図である。
前記発振回路部１２の回路パターンは、同図（ａ）に示されるａ面、同図（ｂ）に示されるｂ面、同図（ｃ）に示されるｃ面と、図示しないｄ面及びｅ面とからなる。なお、図２（ｄ）は、前記発振回路部１２の第２の容器１９の縦断面図であり、符号ａ、ｂ、ｃはそれぞれ図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。図２（ｄ）の符号ｄ、ｅに対応する第２の容器１９の上面及び底面のパターンは、それぞれ図９（ａ）に示すａ面及び図９（ｄ）に示すｄ面と同じパターンであるので省略する。
図中、斜線の施されたパターンはアースパターンであり、また、各層間のパターンは図示しない層間接続導体よって、図中の●点において接続されて回路が構成されている。
【００１７】
図２（ａ）に示すａ面は、２段の凹部１７、１８の段差部を形成する基板層のパターン図であり、主として、発振増幅用ＩＣ２０（図中、一点鎖線で示す）の端子電極２３とワイヤボンディング２４によって接続するための複数のパターン電極２５及びそれから延出するリードパターンが形成されている。
図２（ｂ）に示すｂ面は、凹部１８の内底面を形成する基板層のパターン図であり、主として、基板層のほぼ全面にアースパターンを有し、この面に発振増幅用ＩＣ２０が固着される。
図２（ｃ）に示すｃ面は、前述のｂ面と第２の容器１９の底面（図２（ｄ）の符号ｅ）との間に形成されたのパターン図で、後述の本実施例の特徴である水晶振動子出力の切換えのためのリードパターン及び他の回路のパターンを備えている。
【００１８】
第２の容器１９上面の振動子接続パターン電極２１を経て入力する振動子出力の一方の信号は、図２に示すように、ａ面（同図（ａ））のパターン電極Ｐｘｔ１、ｃ面（同図（ｃ））のリードパターンＰＸ１１、ａ面のパターン電極ＰＸ１２、図中に太い実線で示すワイヤボンディング、リードパターンＰＸ１３、更にワイヤボンディングを介してＩＣ２０の端子電極２３のうちの振動子接続用端子Ｘ１に入力する。
また、振動子出力の他方の信号は、ａ面（同図（ａ））のパターン電極Ｐｘｔ２につながるリードパターンＰＸ２１及びワイヤボンディングを介してＩＣ２０の端子電極２３のうちの振動子接続用端子Ｘ２に入力する。
本発明の特徴は、太い実線と点線で示したように、水晶振動子の２つの出力信号を、後述のようにＩＣ２０の振動子接続用端子Ｘ１、Ｘ２のいずれかにワイヤボンディングで接続するようにした点である。
【００１９】
図３は、水晶発振器の２つの水晶振動子出力回路と発振器出力回路間の浮遊容量を模式的に表した回路図である。
同図に示すように、水晶振動素子１４を収容した振動子部１１を発振増幅用ＩＣ２０を装着した発振回路部１２に接合して水晶発振器として構成した場合、水晶振動素子１４の２つの出力と発振増幅用ＩＣ２０の振動子接続端とを結んだ回路と、前記ＩＣ２０の出力と水晶発振器１０の出力用の表面実装用パッド電極２２ｃ（ＯＵＴ）を結んだ回路との間には、それぞれＩＣ２０内部に生じる浮遊容量Ｃｉａ、Ｃｉｂと発振回路部１２のセラミック基板層に設けられた回路パターン間で生じる浮遊容量Ｃｃａ、Ｃｃｂとで生成される浮遊容量Ｃａ（＝Ｃｃａ＋Ｃｉａ）、Ｃｂ（＝Ｃｃｂ＋Ｃｉｂ）が生じる。
【００２０】
図４は、発振回路部１２のセラミック基板層の特性を含んだ水晶発振器１０の回路シミュレーションによって得られた負荷変動特性と、実測して得られた負荷変動特性と、発振増幅用ＩＣ２０単体のシミュレーションの場合の負荷変動特性とを比較した特性図である。
同図に示すように、セラミック基板層の特性を含んだ水晶発振器１０の回路シミュレーションの場合と実測の場合の負荷変動特性は極めて近い特性が得られた。
【００２１】
また、ここで回路シミュレーションによるＣａ、Ｃｂの影響を評価した結果、図４に示すように、ＩＣ単体の場合でも右下がりの負荷変動特性を示している。したがって、ＩＣ２０内部の浮遊容量はＣｉａ＞Ｃｉｂであって、このＩＣ２０を第２の容器１９に搭載すると、前記容量Ｃｉａ、Ｃｉｂにそれぞれセラミック基板層間の浮遊容量Ｃｃａ、Ｃｃｂが並列に加わるため、Ｃａ（＝Ｃｉａ＋Ｃｃａ）＞＞Ｃｂ（＝Ｃｉｂ＋Ｃｃｂ）となって同図に示されるように大きく右下がりの負荷変動特性をもつ水晶発振器となることが判明した。
さらに、回路シミュレーションによってセラミック基板層における浮遊容量Ｃｃａ、Ｃｃｂを変化させることによって負荷変動特性をフラットな特性にすることができることが判明した。
【００２２】
上記のシミュレーションの結果に基づいて、本発明においては、図２（ａ）のパターン電極Ｐｘｔ１、Ｐｘｔ２とＩＣ２０の振動子接続用端子Ｘ１、Ｘ２との間の接続は、Ｐｘｔ１とＸ２、Ｐｘｔ２とＸ１がそれぞれ接続されるように（点線で示すように）ワイヤボンディングする。
これによって、Ｃａ＝Ｃｉａ＋Ｃｃａ、Ｃｂ＝Ｃｉｂ＋Ｃｃｂとなって、ＣａとＣｂとがバランスが取れるようになる。
したがって、発振器の製造段階においては、予めシミュレーションによってＩＣ単体の場合の負荷変動特性を確認して、振動子接続用の端子（Ｘ１、Ｘ２）とパターン電極（ＰＸ１２、ＰＸ２１）との間をワイヤボンディングすればよい。
図５は、上述のように接続した水晶発振器の負荷変動特性図である。同図に示すように、ほぼフラットな極めて良好な特性が得られた。
【００２３】
図６は、本発明に係わる圧電発振器としての水晶発振器の発振回路部の積層型セラミック基板に設けられた回路パターンの他の実施例を示す図である。
本実施例の水晶発振器は、図６に示すセラミック基板層に設けられたパターンを除いて、図１に示す水晶発振器と同様の構造を有し、共通部分の各部位の構成及び機能は同一であるので共通部分の詳細な説明は省略する。そして、共通部分は図１の符号を用いて説明する。
図６に示す発振回路部１２の積層型セラミック基板に設けられた回路パターンは、同図（ａ）に示されるａ面、同図（ｂ）に示されるｂ面、同図（ｃ）に示されるｃ面と、図示しないｄ面及びｅ面とからなる。なお、同図（ｄ）は、前記発振回路部１２の容器１３の縦断面図であり、符号ａ、ｂ、ｃはそれぞれ図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。図６（ｄ）の符号ｄ、ｅに対応する容器１３の上面及び底面のパターンは、それぞれ図９（ａ）に示すａ面及び図９（ｄ）に示すｄ面と同じパターンであるので省略する。
図中、斜線の施されたパターンはアースパターンであり、また、各層間のパターンは図示しない層間接続導体よって、図中の●点において接続されて回路が構成されている。
【００２４】
図６（ａ）のａ面は、図６（ｂ）のｂ面に固着される発振増幅用ＩＣ２０（図中に一点鎖線で示す）の複数の端子電極２３をワイヤボンディング２４によってそれぞれ対応する回路パターンに接続するためのパターン電極２５を有する。
前記発振増幅用ＩＣ２０の端子Ｘ１がワイヤボンディング（図中に実線で示す）で接続されるパターン電極Ｐｘ１ａは、ｂ面のリードパターンＰｘ１ｂを経てａ面の振動子出力回路のパターン電極Ｐｘｔ１に接続される。また、発振増幅用ＩＣ２０の端子Ｘ２がワイヤボンディング（図中に実線で示す）で接続されるパターン電極Ｐｘ２ａは、振動子出力回路のパターン電極Ｐｘｔ２に接続される。
さらに、２つのパターン電極Ｐｘ１ａ、Ｐｘ２ａは容易に切断が可能なリードパターンＰｘｃで接続される。このリードパターンＰｘｃは、後述のようにｂ面に形成されたパターン電極Ｐｃｃと対向して容量成分を形成するパターン電極Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３と容易に切断が可能なリードパターンで接続される。
【００２５】
発振増幅用ＩＣ２０の端子電極２３のうちの出力端子Ｏｕｔがワイヤボンディング（図中に実線で示す）で接続されるリードパターンＰｏ１は、ｂ面のリードパターンＰｏ２を経て図示しないｅ面の表面実装用出力パッド電極に接続されるとともに、ｃ面のリードパターンＰｏ３を経て前記パターン電極Ｐｃｃとつながるパターン電極Ｐｏ４に接続される。
上述のパターン構成によって、ａ面のパターン電極Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３とｂ面のパターン電極Ｐｃｃとが対向して生成する容量成分Ｃｃが、後述のように発振増幅用ＩＣ２０の出力回路と発振増幅用ＩＣ２０の振動子部１１のいずれかの出力回路間に付加接続される。
【００２６】
上記構造の第２の容器１９に発振増幅用ＩＣ２０を装着する場合は、該ＩＣ２０の負荷変動特性に応じて、例えば、図４のＩＣ単体の場合のように右下がりの負荷変動特性を有するＩＣの場合は、発振増幅用ＩＣ２０の端子Ｘ２とＩＣ２０の出力端子Ｏｕｔ間に前記容量成分Ｃｃが負荷接続されるように、前記リードパターンＰｘｃとパターン電極Ｐｘ１ａとの接合部分を切断する。これによって、図３の説明のように、Ｃａ＞＞Ｃｂである浮遊容量がＣａ≒Ｃｂ＋Ｃｃとなって、フラットな負荷変動特性を得ることができる。
本実施例は図２に示す実施例で構成される水晶発振器１０が、発振周波数が変わることによってうか変動特性が劣化するという問題に対応するものであって、周波数の違いによって水晶発振器１０にフラットな負荷変動特性が得られない場合は、図６（ａ）のａ面に設けられたパターン電極Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３をリードパターンＰｘｃにそれぞれつなぐリードパターンのいずれかを切断することによって容量成分Ｃｃを変化させて、その周波数に対応した適正な容量性分Ｃｃを得ることができる。
【００２７】
図７は、本発明に係わる発振増幅用ＩＣを用いて構成した水晶発振器の実施例を示す回路構成図である。同図に示すように、本発明の発振増幅用ＩＣ６０は、発振回路部６１、可変容量素子Ｄ６１、高抵抗Ｒ６１、Ｒ６２、切換器ＳＷ６１、記憶部６２で構成される。
前記発振回路部６１は本発振増幅用ＩＣ６０に接続された振動子部１１の水晶振動素子からの振動エネルギーによって所定の周波数の出力信号を発生する。前記可変容量素子Ｄ６１の両電極端は、本ＩＣ６０の出力回路（ＯＵＴ）と、切換器ＳＷ６１を介して振動子接続回路Ｘ１、Ｘ２のいずれかとに接続される。
また、前記可変容量素子Ｄ６１の両電極端は、それぞれ高抵抗Ｒ６１、Ｒ６２を介して前記記憶部６２に接続される。前記記憶部６３は、切換器ＳＷ６１の切換え方向と、可変容量素子Ｄ６１に印加する制御電圧Ｖｃを記憶し、本発振増幅用ＩＣ６０の動作時に記憶したデータに基づいて、切換器ＳＷ６１を所定の方向に切替えるとともに、所定の制御電圧Ｖｃを可変容量素子Ｄ６１の両電極間に印加する。
【００２８】
前記切換器ＳＷ６１の切替え方向は、発振回路部６１内部の、図３に基づいて説明した出力回路と２つの振動子接続回路Ｘ１、Ｘ２間のそれぞれの浮遊容量Ｃｉａ、Ｃｉｂのうちの小さい容量値を示す側の振動子接続回路に、可変容量値Ｄ６１が接続されるように切替える。
また、前記記憶部６２は、前記可変容量Ｄ６１の容量が前述のように振動子接続回路に付加接続することによって水晶発振器の出力回路（ＯＵＴ）と振動子部１１の２つの接続回路（Ｘ１、Ｘ２）間の浮遊容量が等しくなるような容量値となる制御電圧Ｖｃを出力する。
このように構成することによってフラットな負荷変動特性をもつ水晶発振器を構成することができる。
また、発振周波数の違いによる浮遊容量による結合度の相違が生じて、負荷変動特性が劣化する場合は、当該の周波数で、２つの振動子接続回路と出力回路との間の結合のバランスがとれる容量値となる制御電圧Ｖｃを、記憶部６２より可変容量Ｄ６１に出力する。
上記構成の発振増幅用ＩＣ６０を用いて発振器を構成することによって、広い周波数範囲でフラットな負荷変動特性をもつ水晶発振器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係わる圧電発振器としての水晶発振器の実施の一形態例を示す振動子部と発振回路部とを分離した状態の縦断面図。
【図２】発振回路部１２の積層型セラミック基板に設けられた回路パターンの実施例を示す図。
【図３】水晶発振器の２つの水晶振動子出力回路と発振器出力回路間の浮遊容量を模式的に表した回路図。
【図４】発振回路部１２のセラミック基板層の特性を含んだ水晶発振器１０の回路シミュレーションによって得られた負荷変動特性と、実測して得られた負荷変動特性と、発振増幅用ＩＣ２０単体のシミュレーションの場合の負荷変動特性とを比較した特性図。
【図５】振動子の接続を図２（ａ）の点線のように接続した水晶発振器の負荷変動特性図。
【図６】本発明に係わる圧電発振器としての水晶発振器の発振回路部の積層型セラミック基板に設けられた回路パターンの他の実施例を示す図。
【図７】本発明に係わる発振増幅用ＩＣを用いて構成した水晶発振器の実施例を示す回路構成図。
【図８】従来の表面実装用水晶発振器の構造例を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は、水晶振動子部外底面の電極配置図、（ｃ）は、発振回路部外底面の電極配置図。
【図９】図８（ａ）に示す従来の水晶発振器５０の発振回路部５１を形成する積層基板の回路パターン例を示した図。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・水晶発振器、  １１・・振動子部、  １２・・発振回路、  １３・・水晶振動素子、
１４・・第１の容器、  １５・・金属蓋、
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・接続用パッド電極、  １７、１８・・凹部、
１９・・第２の容器、  ２０・・発振増幅用ＩＣ、  
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ・・振動子接続パターン電極、
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ・・表面実装用パッド電極、  ２３・・端子電極、
２４・・ワイヤボンディング、２５・・パターン電極、  ５０・・水晶発振器、  
５１・・発振回路部、  ５２・・第２の容器、  ５３・・凹部、  ５４・・発振増幅用ＩＣ、  
５５・・側壁、  ６０・・発振増幅用ＩＣ、  ６１・・発振回路部、  ６２・・記憶部、
Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃａ、Ｃｃｂ、Ｃｉａ、Ｃｉｂ・・浮遊容量、  Ｃｃ・・容量成分、
Ｄ６１・・可変容量素子、    Ｒ６１、Ｒ６２・・抵抗、    ＳＷ６１・・切換器、
Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３、Ｐｃｃ、Ｐｏ４、Ｐｘ１ａ、Ｐｘ２ａ、Ｐｘ５１、Ｐｘ５２、Ｐｘｔ１、Ｐｘｔ２、Ｐｘ１２・・パターン電極、
Ｐｘ１ｂ、ＰＸ１１、ＰＸ１３、ＰＸ２１、Ｐｏ１、Ｐｏ２、Ｐｏ３、Ｐｘｃ・・リードパターン、
Ｐｇ５１、Ｐｇ５２・・アースパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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