(57)【要約】【目的】ＩＣチップのアース端子を容易に導出した表面実装発振器を提供する。【構成】底壁と枠壁とからなる凹状の容器本体内にＩＣチップと水晶片とを収容し、前記枠壁の上面に設けられた金属性のシールリングに金属カバーを被せてなる表面実装用の水晶発振器において、前記枠壁には前記シールリングに接続した第１電極貫通孔と第２電極貫通孔を有し、前記ＩＣチップのアース端子は前記第１電極貫通孔に電気的に接続し、前記第２電極貫通孔は前記底壁に設けたアース用の実装端子に電気的に接続した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁と枠壁とからなる凹状の容器本体内にＩＣチップと水晶片とを収容し、前記枠壁の上面に設けられた金属性のシールリングに金属カバーを被せてなる表面実装用の水晶発振器において、前記枠壁には前記シールリングに接続した第１電極貫通孔と第２電極貫通孔を有し、前記ＩＣチップのアース端子は前記第１電極貫通孔に電気的に接続し、前記第２電極貫通孔は前記底壁に設けたアース用の実装端子に電気的に接続したことを特徴とする表面実装用の水晶発振器。
【請求項２】
前記ＩＣチップは前記底壁上にフリップチップボンディングによって固着され、前記水晶片は前記枠壁の段部に少なくとも一端部が固着される請求項１の水晶発振器。
【請求項３】
前記ＩＣチップの回路機能面には一組の対向辺のみにＩＣ端子が形成され、前記ＩＣ端子はスタンバイ端子、一対の水晶端子、アース端子、出力端子、周波数調整端子及び電源端子からなる請求項１の水晶発振器。
【請求項４】
前記底壁における４角部の外表面には実装端子が形成され、前記実装端子は前記ＩＣチップに設けられた前記ＩＣ端子のスタンバイ端子、アース端子、出力端子、及び電源端子と電気的に接続する請求項１の水晶発振器。
【請求項５】
前記枠壁の一側面には切欠部が設けられ、前記ＩＣチップの周波数調整端子と電気的に接続した書込端子が形成された請求項１の水晶発振器。
【請求項６】
請求項５において、前記書込端子と対向する前記枠壁の他側面には切欠部が設けられた水晶発振器。
【請求項７】
前記書込端子の設けられた一側面と隣接する前記枠壁の両側面には、前記水晶片と電気的に接続する水晶検査端子を有する請求項１の水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は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ＩＣチップにおけるアース端子の導出方法に関する。
【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広く用いられている。近年では、小型化が進行する中で、周波数精度も厳しく、例えばＩＣ内に周波数調整機構を設けたものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）
第４図及び第５図は一従来例を説明する図で、第４図（ａ）は表面実装発振器の概略断面図、同図（ｂ）はＩＣチップの他主面からの平面図（透視図）、同図（ｃ）は水晶片の平面図、第５図（ａ）は容器本体の底壁の、同図（ｂ）は同第１枠壁の、同図（ｃ）は同第２枠壁の平面図である。
【０００４】
水晶発振器はＩＣチップ１と水晶片２とを凹状とした容器本体３に収容し、金属カバー４を被せてなる。ＩＣチップ１は図示しない発振回路等を集積化し、回路機能面（一主面）にＩＣ端子５を有する。ＩＣ端子５は一組の対向辺（図では左右辺）にのみ設けられ、他主面から見て時計回りに、右辺のスタンバイ端子ＳＴ、一対の水晶端子Ｘ1、Ｘ2、アース端子ＧＮＤ、及び左辺の出力端子ＯＵＴ、電源端子Ｖccからなる。水晶片２は両主面に励振電極６（ａｂ）を有し、一端部両側に引出電極７（ａｂ）を延出する。なお、スタンバイ端子ＳＴは電力消費を小さくするための端子であって、不使用時には出力を停止させる機能を有する。
【０００５】
容器本体３は積層セラミックからなり、底壁３ａ、第１枠壁３ｂ及び第２枠壁３ｃの順に積層される。底壁３ａの表面上には、ＩＣチップの各ＩＣ端子５に対応して左右方向に長い回路端子８、即ち時計回りに右辺のスタンバイ、一対の水晶、アース及び左辺の出力、電源端子、（ST 、X1、X2、GND、OUT、Ｖcc）が形成される。これらのうち、スタンバイ、アース、出力、電源端子（ST 、GND、OUT、Ｖcc）は、導電路（回路パターン）９によって４角部の側面を経て裏面の実装端子１０に直接的（平面的）に接続する。
【０００６】
すなわち、右辺上端のスタンバイ端子（ST）は、左辺上下端の電源端子（Vcc）と出力端子（OUT）との間の上方を経て左下角部の実装端子１０（ST）に接続する。右辺下端のアース端子（GND）は、電源端子（Vcc）と出力端子（OUT）との間の下方を経て下辺外周に沿って右下角部の実装端子１０（GND）に接続する。左辺下端の出力端子（out）は、アース端子（GND）の導電路の内側及び右辺外周を経て右上角部の実装端子１０（OUT）に接続する。左辺上端の電源端子（Vcc）は左上角部の実装端子１０（Vcc）に接続する。なお、水晶端子Ｘ1、Ｘ2は長手方向の一端側（右辺側）に導電路９を延出する。
【０００７】
第１枠壁３ｂは、長辺方向の他端側より枠幅を大きくした一端側の枠上面に、外周辺から離間した一対の水晶接続端子１１（ａｂ）を有する。水晶接続端子１１（ａｂ）は電極貫通孔（ビアホールやスルーホール）１２（ａｂ）を経て、底壁３ａの水晶端子（X1、X2）から長手方向の一端側に延出した導電路９に接続し、これによりＩＣチップ１の水晶端子Ｘ1、Ｘ2と電気的に接続する。また、水晶接続端子１１（ａｂ）からは導電路９が延出して、長辺方向の両端面に設けた水晶検査端子１３（ａｂ）に接続する。
【０００８】
第２枠壁３ｃは第１枠壁３ｂの枠幅よりも小さくし、特に長辺方向の両端側に段部を形成するとともに、第１枠壁３ｂの水晶接続端子１１（ａｂ）を露出する。そして、第２枠壁３ｃの枠上面には、溶接用の金属厚膜や金属リング等のシールリング１４が設けられる。そして、シールリング１４は第１及び第２枠壁３（ｂｃ）に設けたビアホール１７によって、実装端子１０中のアース端子GNDと接続する底壁３ａの導電路９に接続する。これにより、金属カバー４をアース電位に接地する（所謂ケースアース）。
【０００９】
このようなものでは、容器本体３の底壁３ａ上にＩＣチップ１の回路機能面を対向させ、図示しないバンプを用いて回路端子８の長さ方向（左右方向）に超音波振動させながらの超音波熱圧着によって、各ＩＣ端子５を各回路端子８に接続して固着する（所謂フリップチップボンディング）。次に、容器本体３の段部となる第１枠壁３ｂ上面の水晶接続端子１１に、水晶片３の一端部両側に延出した引出電極７（ａｂ）を導電性接着剤１５によって接続して固着する。
【００１０】
次に、実装端子１０の出力OUTからの発振周波数を監視しながら、水晶片２の励振電極６に例えばイオンビームを照射して厚みを減じる。あるいは、蒸着等によって電極厚み大きくする。これにより、発振周波数（振動周波数）を低い方から高い方にあるいは高い方から低い方に調整して、発振周波数を公称周波数の許容値内に一致させる。そして、シールリング１４に金属カバー４をシーム溶接やビーム溶接によって接合して、密閉封入する。その後、水晶検査端子１３（ａｂ）に測定器からのプローブを接触して、水晶振動子のドライブ特性やインピーダンスを測定し、不良品を排除する。
【特許文献１】特開２０００−１３４０３７（第１図）
【特許文献２】特開２０００−１５１３３５（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（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、水晶片２の励振電極６にイオンビームを照射して発振周波数を調整するのみなので、発振周波数の変化幅が小さくその調整には限界あった。特に、発振周波数の許容範囲が厳しい場合は、不良品を多くする。
【００１２】
このことから、近年では、例えば複数のコンデンサを有する図示しない周波数調整回路をＩＣチップ１に内蔵し、例えば第６図（ａ）に示したように回路機能面に設けられたＩＣ端子５としての調整端子ＦＴからの書き込みによって発振周波数を制御するものがある。これにより、発振周波数を粗調整して、さらに前述のイオンビームによって微調整するので、発振周波数の規格外れを防止できる。
【００１３】
この場合、ＩＣチップ１のフリップチップボンディング及び水晶片２の固着後に発振周波数を調整するので、底壁３ａには調整端子ＦＴと接続する回路端子８（ＦＴ）を新たに設ける。そして、回路端子８（ＦＴ）を導電路によって延出し、例えば容器本体の第１枠壁３ｂの側面（端面）に調整用の書込端子を設ける必要がある。
【００１４】
しかし、第６図（ｂ）に示したように、底壁３ａ上に回路端子８（FT）を設けたとすると、設計上の制約等から、左辺上下端の電源端子（Vcc）と出力端子（OUT）との間は、基本的には２本の導電路のみが通過できる間隔であることから、回路端子８のアース端子（ＧＮＤ）から延出する導電路９が調整端子（FT）と短絡する。このため、アース端子（ＧＮＤ）及び調整端子（ＦＴ）を容器本体３の外表面に導出できなくなる問題があった。要するに、小型化とともにＩＣ端子数が６端子から７端子に増加することによって、配線パターンが密集して配線できなくなる問題があった。
【００１５】
このことから、例えば底壁３ａの積層数を増やしてビアホールによって配線することが考えられたが、この場合には容器本体３の高さ寸法を大きくするとともに、値段も高くなる。また、ＩＣチップの各ＩＣ端子５や回路端子８の面積を小さくしたり、導電路９の幅を狭くしたりすることも考えられたが、接続強度や電気的抵抗の問題もあって最低限の面積及び幅が必要となる。また、ＩＣ端子５の配置自体を変えることも考えられるが、この場合にはＩＣチップを抜本的に変更する必要があり、経済性に劣る。
【００１６】
（発明の目的）
本発明はＩＣチップのアース端子を容易に導出した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】
【００１７】
本発明では、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、底壁と枠壁とからなる凹状の容器本体内にＩＣチップと水晶片とを収容し、前記枠壁の上面に設けられた金属性のシールリングに金属カバーを被せてなる表面実装用の水晶発振器において、前記枠壁には前記シールリングに接続した第１電極貫通孔と第２電極貫通孔を有し、前記ＩＣチップのアース端子は前記第１電極貫通孔に電気的に接続し、前記第２電極貫通孔は前記底壁に設けたアース用の実装端子に電気的に接続した構成とする。
【発明の効果】
【００１８】
このような構成であれば、ＩＣチップのアース端子は第１電極貫通孔、シールリング及び第２電極貫通孔を経て実装端子に立体的に接続する。したがって、ＩＣチップのアース端子と底壁の実装端子とを底壁上面に設けた連続する導電路によって平面的に接続する必要がないので、例えば他の導電路を飛び越して電気的に接続できる。したがって、底壁を積層構造等にすることなく、ＩＣチップのアース端子を、アース用の実装端子に容易に導出できる。これらの効果は、以下の実施態様に限らず、上記構成を充足する限り、表面実装発振器全般に適用できることは勿論である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（請求項１の実施態様、請求項２に係る発明）
本発明の請求項２では、前記ＩＣチップは前記底壁上にフリップチップボンディングによって固着され、前記水晶片は前記枠壁の段部に少なくとも一端部が固着される。これによれば、ＩＣチップをフリップチップボンディングによって固着するので、底壁にはＩＣチップの各ＩＣ端子と接続する回路端子及び底壁の実装端子と接続する導電路が形成される。したがって、ＩＣ端子の数が増加すると、回路端子及び導電路も密集するので、請求項１の構成による効果が顕著になる。但し、例えばワイヤーボンディングによってＩＣ端子を導出した場合でも基本的に適用できる。
【００２０】
（同請求項３に係る発明）
同請求項３では、前記ＩＣチップの回路機能面には一組の対向辺のみにＩＣ端子が形成され、前記ＩＣ端子はスタンバイ端子、一対の水晶端子、アース端子、出力端子、周波数調整端子及び電源端子からなる。これによれば、ＩＣ端子を一組の対向辺に有するので、バンプを用いた超音波熱圧着によるフリップチップボンディングを容易にする。また、周波数調整端子を有するので、発振周波数の調整を幅広くして発振周波数の規格を容易に満足し、不良品を少なくできる。但し、端子の種類はいずれであれ、アース端子を有する場合に適用できる。
【００２１】
（同請求項４に係る発明）
同請求項４では、前記底壁における４角部の外表面には実装端子が形成され、前記実装端子は前記ＩＣチップに設けられたＩＣ端子のスタンバイ端子、アース端子、出力端子、及び電源端子と電気的に接続する。これによれば、各ＩＣ端子と接続する実装端子を４角部に配置するので、表面実装発振器の構成を明確にする。
【００２２】
（同請求項５に係る発明）
同請求項５では、前記枠壁の一側面には切欠部が設けられ、前記ＩＣチップの周波数調整端子と電気的に接続した書込端子が形成される。これによれば、枠壁に設けた書込端子から発振周波数の調整を可能にする。
【００２３】
（同請求項６に係る発明）
同請求項６では、請求項５の前記書込端子と対向する前記枠壁の他側面には切欠部が設けられる。これによれば、例えば一側面の周波数調整端子にプローブを当接する際、他側面の切欠部にもダミーのプローブを当接できて対称性を維持するので調整作業を容易にする。
【００２４】
（同請求項７に係る発明）
同請求項７では、前記書込端子の設けられた一側面と隣接する前記枠壁の両側面には、前記水晶片と電気的に接続する水晶検査端子を有する。これによれば、書込端子と水晶検査端子とは互いに異なる側面に形成されるので、例えば金属屑等による各端子間の電気的短絡を防止する。
【実施例１】
【００２５】
第１図及び第２図は本発明の第１実施形態の表面実装発振器を説明する図で、同図（ａ）は容器本体の底壁の、同図（ｂ）は同第１枠壁の、同図（ｃ）は同第２枠壁の平面図、第２図は第１図（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。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。
【００２６】
表面実装発振器は、前述したようにＩＣチップ１と水晶片２とを凹状とした容器本体３に収容し、金属カバー４を被せてなる。ここでのＩＣチップ１は発振回路等とともに前述した周波数調整回路を内蔵してなり、回路機能面（一主面）のＩＣ端子５は一組の対向辺のみに形成される。ここでは、他主面から見て時計回りに、右辺のスタンバイ端子ＳＴ、一対の水晶端子Ｘ1、Ｘ2、アース端子ＧＮＤ、及び左辺の出力端子ＯＵＴ、調整端子ＦＴ、電源端子Ｖccからなる。要するに、従来の電源端子Ｖccと出力端子ＯＵＴとの間に調整端子ＦＴを設け、ＩＣチップ１の基本的な配置構成を維持する。
【００２７】
容器本体３は、底壁３ａ、第１枠壁３ｂ及び第２枠壁３ｃを有する積層セラミックからなる。底壁３ａの表面上には、ＩＣチップの各ＩＣ端子５に対応した回路端子８、即ちスタンバイ、一対の水晶、アース、出力、調整、電源端子（ST 、X1、X2、GND、OUT、FT、Ｖcc）が形成される。これらのうちスタンバイ、出力及び電源端子（ST、OUT、Ｖcc）は、従来同様の導電路９によって、左下角部、右上角部、左上角部の各実装端子１０（ST、OUT、Ｖcc）に直接的に接続し、水晶端子（X1、X2）は右辺側に延出する。
【００２８】
そして、ここでは、ＩＣ端子５の調整端子（FT）に伴い、新たに設けられた回路端子８の調整端子（FT）は、容器本体３の下辺の中央部外周に延出する。また、アース端子（GND）は出力端子（OUT）からの導電路９に沿って上辺右角部に延出する。さらに、右下角部のアース用の実装端子１０（GND）からは側面を経て下辺右角部の表面に導電路９が延出する。
【００２９】
第１枠壁３ｂは、前述同様に、一端側の枠上面に水晶接続端子１１（ａｂ）を有し、電極貫通孔１２（ａｂ）を経て水晶端子Ｘ1、Ｘ2と電気的に接続するとともに、長辺方向（左右辺）の両端面（側面）に設けたスルーホールによる切欠部の水晶検査端子１３（ａｂ）に接続する。また水晶接続端子１１（ａｂ）の設けられた左右辺と隣接する、短辺方向（図での上下辺、他組の対向辺）の両端面の中央部には切欠部が設けられ、下辺の切欠部には書込端子１６が設けられる。書き込端子１６は調整端子（FT）から外周に延出した底壁上の導電路９と接続する。
【００３０】
そして、上下辺の右角部には第１電極貫通孔１７ａと第２電極貫通孔１７ｂが形成される。このうち、第１電極貫通孔１７ａは、アース端子(GND)から底壁上の上辺角部に延出した導電路９に接続する。また、第２電極貫通孔１７ｂは、アース用の実装端子１０（GND）から底壁上の下辺角部に延出した導電路９に接続する。
【００３１】
第２枠壁３ｃは前述同様に長辺方向の両端側に段部を形成するとともに第１枠壁３ｂの水晶接続端子１１（ａｂ）を露出し、枠上面には金属性のシールリング１４が設けられる。ここでは、第２枠壁３ｃにおける上下辺の右角部には、シールリング１４と電気的に接続する第１電極貫通孔１７ａと第２電極貫通孔１７ｂが形成され、これらは第１枠壁３ｂの第１電極貫通孔１７ａ及び第２電極貫通孔１７ｂと連続する。
【００３２】
このようなものでは、ＩＣチップ１を底壁上面にフリップチップボンディングによって固着し、水晶片２の一端部を第１枠壁３ｂの枠上面（段部）に固着後に、書込端子１６からの信号によって発振周波数を調整する。この場合、第1枠壁３ｂの短辺方向の両端面の書込端子１６の設けられた一方の切欠部には測定器からのプローブを、他方の切欠部にはダミーのプローブを当接して、書込端子から信号を送出して発振周波数を調整する。その後、例えば水晶片２の励振電極６にイオンビームを照射して発振周波数を微調整する。
【００３３】
このような構成であれば（第２図参照）、発明の効果の欄でも記載するように、回路端子８のアース端子（GND）からの導電路９は、第１及び第２枠壁３（ａｂ）に設けた第１電極貫通孔１７ａによってシールリング１４に接続し、さらに第２電極貫通孔１７ｂによってアース用の実装端子１０（GND）からの導電路９に電気的に接続する。したがって、ここでは、出力端子（OUT）からの導電路９を立体的に飛び越してこれと短絡することなく、実装端子１０（GND）に導出できる。この場合、第２電極貫通孔１７ｂは金属カバー４を従来同様にアース電位に接地する。
【００３４】
また、この例では、第１枠壁の他組の対向辺の側面に切欠部を設けてプローブ及びダミーのプローブを当接して、一方の切欠部に設けた書込端子１６から信号を送出する。したがって、容器本体３の対向する両側面から同等の押圧力が加えられて、容器本体３のバランスが崩れることなく書込み作業を容易にする（前述の請求項５に関する記載内容）。さらには、これ以外の各請求項ごとに記載したとおりの意義を有する。
【実施例２】
【００３５】
第３図は本発明の第２実施形態の表面実装発振器を説明する図で、同図（ａ）は容器本体の底壁の、同図（ｂ）は同第１枠壁の、同図（ｃ）は同第２枠壁の平面図である。なお、第１実施形態での同一部分の説明は省略又は簡略する。
【００３６】
第１実施形態では、ＩＣチップ１の各ＩＣ端子５及び回路端子８（ST 、X1、X2、GND、OUT、FT、Ｖcc）と各実装端子１０（OUT、GND、ST、Ｖcc）との位置関係は従来例（前第５図）と同一としたが（但し、FTは除く）、第２実施形態ではＩＣチップを180度回転して配置する。すなわち、底壁３ａ上の各回路端子８は、時計回りに右辺の出力、調整、電源、及び左辺のスタンバイ、一対の水晶、アース端子（OUT、FT、Ｖcc 、ST 、X1、X2、GND）として配置される。
【００３７】
また、実装端子は従来例と同様に右上角部を出力、右下角部をアース、左下角部をスタンバイ、左上角部を電源端子（OUT、GND、ST、Vcc）とする。そして、回路端子８の出力、電源、スタンバイ端子（OUT、Vcc、ST）を各実装端子１０に導電路によって直接的に接続し、水晶端子（X1、X2）を左辺側に、調整端子FTを下辺の外周中央部に延出する。さらに、ここでは、回路端子８のアース端子（GND）を左上角部に延出し、実装端子１０のアース端子（GND）を右下角部に延出する。
【００３８】
そして、第１枠壁３ｂ及び第２枠壁３ｃの左上角部に第１電極貫通孔１７ａを設け、右下角部に第２電極貫通孔１７ｂを設ける。これらの第１、第２電極貫通孔１７（ａｂ）は前述同様にシールリング１４に電気的に接続する。そして、第１電極貫通孔１７ａは回路端子８のアース端子(GND)から延出した導電路９に、第２電極貫通孔１７ｂはアース用の実装端子１０から延出した導電路９に接続する。
【００３９】
このような構成であれば（前第２図参照）、第１実施形態と同様に、回路端子８のアース端子（GND）を第１、第２電極貫通孔１７（ａｂ）及びシールリング１４によって立体的に配線して他の導電路９と短絡することなく、アース用の実装端子１０（GND）に導出できる。そして、この場合には、例えば回路端子８の対角方向の出力端子（OUT）とスタンバイ端子（ST）とを直接的に角部に延出できる。
【００４０】
したがって、第１実施形態に比較して導電路の全長を短くして、全体的な配線パターンを簡易にする。特に、小型化が進行するほど、導電路間のスペースや、導電路間の浮遊容量の影響等を考慮すると有利になる。なお、第１実施形態では電源端子（Vcc）のみが直接的に角部に延出する。これらは、実装端子１０（OUT、GND、ST、Vcc）の配置は既成規格で変更できないことに起因する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態の表面実装発振器を説明する図で、同図（ａ）は容器本体の底壁の、同図（ｂ）は同第１枠壁の、同図（ｃ）は同第２枠壁の平面図である。第２図は第１図（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の表面実装発振器を説明する第１図（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の表面実装発振器を説明する図で、同図（ａ）は容器本体の底壁の、同図（ｂ）は同第１枠壁の、同図（ｃ）は同第２枠壁の平面図、第２図は第１図（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。
【図４】従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の概略断面図、同図（ｂ）はＩＣチップの他主面からの平面図（透視図）、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。
【図５】従来例を説明する図で、同図（ａ）は容器本体の底壁の、同図（ｂ）は同第１枠壁の、同図（ｃ）は同第２枠壁の平面図である。
【図６】従来例を説明する図で、同図（ａ）はＩＣチップの平面図、同図（ｂ）は底壁の平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ＩＣチップ、２  水晶片、３  容器本体、４  カバー  ５  ＩＣ端子、６  励振電極、７  引出電極、８  回路端子、９  導電路、１０  実装端子、１１  水晶接続端子、１２  電極貫通孔、ビアホール、１３  水晶検査端子、１４  シールリング、１５  導電性接着剤、１６  書込端子、１７  電極貫通孔。
【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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