(57)【要約】      （修正有）【課題】パッケージ内に内蔵される回路の試験や調整を行うための端子において、実装前の状態においてパッケージ内の回路と電気的に接続する機能と、パッケージを外部装置に取り付けた状態においてパッケージ内の回路へのノイズの侵入を防ぐ機能とを備える。【解決手段】電子回路を備えるパッケージは、電子回路から出力信号を出力する出力端子と、電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子とを備え、調整用端子は、外部装置側の端子との接続状態において所定電位に設定する。調整用端子は、電子回路の回路調整時には、端子を通じて電子回路内に回路調整のための信号や電圧を入力し、実動時には、回路調整のための信号の授受を行わず、電源電圧や接地電圧等の所定の安定電位に設定し、調整用端子を通じて行われるノイズの電子回路内への侵入を低減する。【選択図】図１
2008014724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路から出力信号を出力する出力端子と、
前記電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、
前記電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子とを備え、
前記調整用端子は、外部装置側端子との接続状態において前記所定電位に設定されることを特徴とする、電子回路装置。
【請求項２】
前記調整用端子と前記電位入力端子は、外部装置側端子との接続状態において外部装置から所定電圧の印加を受けることを特徴とする、請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項３】
前記調整用端子は、外部装置側端子との接続状態において、前記電位入力端子と短絡することを特徴とする、請求項２に記載の電子回路装置。
【請求項４】
前記所定電圧は、電源電圧又は接地電圧であることを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一つに記載の電子回路装置。
【請求項５】
電子回路を内蔵し、
電子回路から出力信号を出力する出力端子と、
前記電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、
前記電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子との各端子の電極を外部表面に形成して有し、
前記電位入力端子の電極および前記調整用端子の電極は、外部装置側端子との接続状態において、接続される外部装置の端子電極と少なくとも一部と重なる位置に形成されることを特徴とする、電子回路を内蔵するパッケージ。
【請求項６】
前記電位入力端子の電極および前記調整用端子の電極が形成される領域の面積は、接続される外部装置の端子電極の面積と等しい又は当該面積よりも小さいことを特徴とする、請求項５に記載の電子回路を内蔵するパッケージ。
【請求項７】
前記調整用端子の電極の少なくとも一部は、前記電位入力端子の電極に形成した凹部内又は切り欠き部内に形成されることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の電子回路を内蔵するパッケージ。
【請求項８】
前記電位入力端子は環状電極であり、
前記調整用端子の電極は、前記電位入力端子の環状電極の内側に形成されることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の電子回路を内蔵するパッケージ。
【請求項９】
前記電位入力端子の電極および前記調整用端子の電極は、接続される外部装置の端子の対向電極により短絡することを特徴とする、請求項５から８の何れか一つに記載の電子回路を内蔵するパッケージ。
【請求項１０】
圧電振動子と、この圧電振動子を振動させる駆動回路と、圧電振動子の振動を検出する検出回路とを備える電子回路と、
前記電子回路から出力信号を出力する出力端子と、
前記電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、
前記電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子とを備え、
前記調整用端子は、外部装置との接続状態において前記所定電位に設定されることを特徴とする、角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路装置、電子回路を内蔵するパッケージに関し、特に圧電振動子を有した発振回路を備える電子回路装置、この電子回路を内蔵するパッケージに関し、さらに、この発振回路を有した角速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子等の圧電振動子を用いた発振器は、電子・通信分野に用いるクロックや基準周波数等の周波数源等の各種電子装置など広い分野で使用されている。角速度センサ（ジャイロ装置）は、航空機、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーション等に用いられ、角速度に応じたコリオリ信号を検出することによって移動体の角速度を検出する。
【０００３】
この発振器は、圧電振動子とＬＳＩ化した発振回路とをパッケージ内に組み込んで一体化することで小型化が図られている。発振器の出力周波数の精度や信頼性を高めるには、振動部分である圧電振動子の試験や調整が必要である。
【０００４】
特許文献１には、この水晶振動子を有した水晶発振器の試験に適した構成について開示されている。この特許文献１では、水晶振動子の試験として、水晶振動子に印加するドライブレベルを変化させたときの発振周波数や水晶振動子損失分の変動を測定するドライブレベル特性（ＤＬＤ特性）試験があり、パッケージ内に水晶振動子と発振回路とを組み込んだ発振器では、構造上からＤＬＤ特性試験を行うことが困難であるという課題が記載されている。
【０００５】
そして、この問題を解決する方法として、発振器外部に振動子の電極と電気的に接続された電極を設ける構成がある。特許文献１は、この電極構成では、引き回しが長くなる点、および外部端子を通じて水晶振動子端子にノイズが入り、発振動作が不安定になる点といった問題があることを指摘し、この問題を解決する構成を提案している。図１４は、この提案される構成を説明するための図である。図１４において、水晶振動子等の圧電振動子を内蔵するパッケージ１２０は、パッケージの底面に電源入力端子１２１，接地端子１２２，周波数出力端子１２３，制御端子１２４を備え、さらに、パッケージ１２０の底面又は側面に圧電振動子の試験用端子１２５，１２６を備える。ここで、圧電振動子の試験時には試験用端子１２５，１２６を電気的に有効とし、発振動作時には、試験用端子１２５，１２６を電気的に無効とする。
【０００６】
また、一般的な半導体集積回路の回路試験に関し、この試験用端子に関わる技術として、実動作状態と試験動作状態と切り換え動作において、回路内の動作しきい値の設定によって一つの端子にテストモード選択機能とモニター出力機能に２つの機能を持たせる構成が特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１０２８７０号公報
【特許文献２】実開平０１−８６２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、パッケージ内に内蔵される回路の試験や調整を行うためには、パッケージの外表面にパッケージ内の回路と電気的に接続する端子が必要となる。この試験あるいは調整を行うための端子は、実装基板等の外部装置に取り付ける前のパッケージのみの状態で用いられるが、試験や調整が終了した後、パッケージを外部装置に実装した場合には、この端子は使用されないため不要となる。さらには、この端子はパッケージ内の回路に接続されているため、外部ノイズの侵入経路と成り得るという問題もある。
【０００８】
したがって、このパッケージ内に内蔵される回路の試験や調整を行うための端子は、実装前の状態においてパッケージ内の回路と電気的に接続する機能と、パッケージを外部装置に取り付けた場合には、パッケージ内の回路へのノイズの侵入を防ぐ機能とを兼ね備えることが求められる。
【０００９】
上記した特許文献１では、試験端子は発振動作時には電気的に無効となるが、試験端子は、回路内のアナログスイッチにおいてオープンの状態となったままであり、パッケージに対して浮いた状態であって不安点な電位にあるため、ノイズの侵入を防ぐことが困難である。
【００１０】
この試験端子を通じて回路へノイズが侵入することを防ぐ構成として、パッケージを実装する実装基板側に、パッケージ側の試験端子と電気的に接続する試験端子専用のパターンを形成することによって、試験端子に対する外乱ノイズを遮断することが考えられる。
【００１１】
図１は、パッケージの端子、および実装基板のパターンとを説明するための図である。図１５において、実装基板１３０には、パッケージ１２０を実装したときに、パッケージ１２０の底面に形成された各端子１２１〜１２５と電気的に接続するための端子１３２〜１３５と、これらを配線するためのパターン１３６が形成される。このパターンは、実装基板１３０側に端子を接続するための専用のパターンを設ける必要があることから、実装基板側の回路パターンの引き回しに制約が生じ、小型化に支障が生じるという問題がある。
【００１２】
また、この実装基板側に形成されるスルーホールとパッケージ側の試験端子が重なる場合には、パッケージを実装した際に、試験端子とスルーホールとが電気的に接続されるという支障が生じる。そのため、このような配置を避けることからも、実装基板側の回路パターンの引き回しに制約が生じることになる。
【００１３】
上述した特許文献２は、テストモード選択端子とモニター出力端子を一つの端子によって構成し、この端子を実動作時には電源又は接地に接続し、試験動作時には試験時監視信号の出力回路用として使用する技術である。本技術を適用した場合には、パッケージの底面に形成する端子の個数を低減させることができ、実装基板側の回路パターンの引き回しに余裕を持たせることができるが、テストモード選択用のゲートのしきい値が低く設定されているため、この端子を通じて回路内部へのノイズの侵入を防ぐことは困難である。
【００１４】
そこで、本発明は従来の問題を解決し、パッケージ内に内蔵される回路の試験や調整を行うための端子において、実装前の状態においてパッケージ内の回路と電気的に接続する機能と、パッケージを外部装置に取り付けた状態においてパッケージ内の回路へのノイズの侵入を防ぐ機能とを備えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、電子回路を実装基板等の外部装置に対して未装着の状態において、調整用端子を通じて電子回路の試験や調整を行い、電子回路を外部装置に実装した状態において実働させる電子回路を備える電子回路装置、この電子回路装置を有するパッケージ、および角速度センサであり、電子回路を外部装置に実装させた状態において、調整用端子を外部装置側の端子と接続させることによって、調整用端子を所定の電圧状態とし、回路内へのノイズの侵入を防ぐものである。
【００１６】
本発明の一態様である電子回路装置は、電子回路から出力信号を出力する出力端子と、電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子とを備え、調整用端子は、外部装置側の端子との接続状態において所定電位に設定される構成である。
【００１７】
調整用端子は、電子回路の回路調整時には、この端子を通じて電子回路内に回路調整のための信号や電圧を入力する。一方、調整用端子は、実動時においては、回路調整のための信号の授受を行わず、例えば、電源電圧や接地電圧等の所定の安定電位に設定する。この調整用端子を通じて行われるノイズの電子回路内への侵入を低減する。
【００１８】
ここで、調整用端子は、電位入力端子と共に、外部装置側の端子との接続状態において外部装置から所定電圧の印加を受ける。所定電圧としては、例えば、電源電圧あるいは接地電圧とすることができる。電源電圧と接地電圧のいずれを印加するかは、調整用端子が接続される回路構成に応じて定めることができる。
【００１９】
調整用端子は、外部装置側の端子との接続状態において、電位入力端子と短絡することによって、外部装置から所定電圧の印加を受けることができる。また、調整用端子は、外部装置側の端子との接続状態において、外部装置側の端子と接続することによって、外部装置から所定電圧の印加を受けてもよい。
【００２０】
本発明の別の態様である電子回路を内蔵するパッケージの一形態は、電子回路を内蔵すると共に、電子回路から出力信号を出力する出力端子と、電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子を備え、これらの各端子の電極をパッケージ外部表面に形成して有する。
【００２１】
ここで、電位入力端子の電極および前記調整用端子の電極を、外部装置側端子との接続状態において、接続される外部装置の端子電極と少なくとも一部と重なる位置に形成する。
【００２２】
また、この電位入力端子の電極および調整用端子の電極が形成される領域の面積は、接続される外部装置の端子電極の面積と等しい又は当該面積よりも小さい構成とする。
【００２３】
このパッケージ側の電極と外部装置側の電極との関係は、パッケージを外部装置に取り付けた際に、パッケージ側の電位入力端子の電極および調整用端子の電極が外部装置側の電極と接続する位置関係であり、外部装置側の電極の範囲内にパッケージ側の電極が全て含まれる構成に限らず、少なくとも電位入力端子の電極に一部および調整用端子の電極の一部が外部装置側の電極と接続する位置関係であればよい。
【００２４】
この電極の関係によって、パッケージを外部装置に取り付けた際には、パッケージ側の電極と外部装置側の電極とは、外部装置側の電極を介して短絡し、外部装置側の電極の電圧が共に印加される。これによって、パッケージを外部装置に取り付けた際には、パッケージ側の調整用端子は所定の電圧に設定され、パッケージに対して電気的に浮いた状態を避けることができ、この調整用端子を通じて内部回路へのノイズの侵入を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明の電子回路を内蔵するパッケージの他の形態は、前記したパッケージに形態と同様に、電子回路を内蔵すると共に、電子回路から出力信号を出力する出力端子と、電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子を備え、これらの各端子の電極をパッケージ外部表面に形成して有する。
【００２６】
そして、この形態では、調整用端子の電極の少なくとも一部は、電位入力端子の電極に形成した凹部内又は切り欠き部内に形成される構成とする。電位入力端子の電極は任意の形状とすることができるが、この電極形状は凹部あるいは切り欠き部を有し、この電位入力端子の電極の凹部あるいは切り欠き部内に調整用端子の電極の一部を形成する。なお、電位入力端子の電極と調整用端子の電極とは非接触としている。
【００２７】
この電位入力端子の電極の凹部内又は切り欠き部内に、調整用端子の電極を設けた構成とすることによって、パッケージを外部装置に取り付けた際に、外部装置の電極がパッケージの電位入力端子に電気的に接続すれば、調整用端子の電極についても必ず外部装置の電極との間で電気的な接続が行われ、パッケージを外部装置に取り付けた際には、パッケージ側の調整用端子は、外部装置の電極と電気的に接続して所定の電圧に設定され、パッケージに対して電気的に浮いた状態を避けることができ、この調整用端子を通じて内部回路へのノイズの侵入を防ぐことができる。
【００２８】
また、この形態における別の構成として、電位入力端子を環状電極とし、調整用端子の電極をこの電位入力端子の環状電極の内側に形成される構成とする。なお、環状電極の内側に形成した調整用端子は、スルーホールによってパッケージ内を通過して内部の回路に接続する。
【００２９】
この電位入力端子の環状電極の内側に、調整用端子の電極を設けた構成とすることによって、パッケージを外部装置に取り付けた際に、外部装置の電極がパッケージの電位入力端子に電気的に接続すれば、調整用端子の電極についても必ず外部装置の電極との間で電気的な接続が行われ、前記した形態と同様に効果を奏することができる。
【００３０】
上記した各形態によれば、電位入力端子の電極および調整用端子の電極は、接続される外部装置の端子の対向電極により短絡し、パッケージ側のいずれの電極に対しても外部装置の端子の対向電極から同電圧が印加される。
【００３１】
また、本発明は、さらに別の態様として角速度センサを有する。この角速度センサに態様は、圧電振動子と、この圧電振動子を振動させる駆動回路と、圧電振動子の振動を検出する検出回路とを備える電子回路と、電子回路から出力信号を出力する出力端子と、電子回路において所定電位を設定するための電位入力端子と、電子回路の回路調整を行う調整信号を入出力する調整用端子とを備え、調整用端子は、外部装置との接続状態において所定電位に設定される。
【００３２】
また、本発明の角速度センサは、前記した電子回路装置又はパッケージを備える構成とすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、パッケージ内に内蔵される回路の試験や調整を行うための端子において、実装前の状態ではパッケージ内の回路と電気的に接続する機能を備え、パッケージを外部装置に取り付けた状態ではパッケージ内の回路へのノイズの侵入を防ぐ機能とを備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図を用いて本発明について詳細に説明する。図１は、本発明を説明するための概略図であり、パッケージ２０が備える電極と、外部装置３０が備える電極との関係を説明するものである。
【００３５】
本発明の電子回路装置１０およびパッケージ２０は、内部に電子回路を含む。なお、ここで、パッケージ２０は、容器の内部に圧電振動子（図示していない）およびこの圧電振動子を用いた発振回路を構成する電子回路（図示していない）を備える構成を意味し、電子回路装置１０は、パッケージと同様に、内部に圧電振動子およびこの圧電振動子を用いた発振回路を構成する電子回路（図示していない）を備えるが、パッケージの容器を備えない構成を意味している。したがって、電子回路装置１０とパッケージ２０とは、容器部材の有無に相違するがその他の構成は同様であるため、ここではパッケージ２０を用いて説明する。
【００３６】
図１において、パッケージ２０は、内部に圧電振動子（図示してない）と、この圧電振動子によって発振回路を構成する電子回路１とを備える。パッケージ２０の底面には、内部の電子回路１と電気的に接続している複数の端子２，３，４が形成される。この端子２〜４は、パッケージ２０を外部装置３０に取り付けた際に、外部装置３０の端子と接続することによって、電源電圧の供給や出力信号の取り出しを行う。なお、ここでは、パッケージ２０と接続する外部装置３０として、パッケージ２０を実装する実装基板３１の例を示している。
【００３７】
パッケージ２０が備える端子２〜４において、端子２は内部の電子回路１に対して電源電圧あるいは接地電圧を供給する電位入力端子であり、端子３は発振器の実働時における周波数出力や、調整時における測定出力等の出力信号を出力する出力端子であり、端子４は、電子回路１が備える発振回路や出力回路（図示していない）等の調整を行う際に、調整用の入力信号を入力する調整用端子である。
【００３８】
したがって、調整用端子４は、パッケージ２０内の電子回路１の試験や調整を行う際に使用される端子であって、パッケージ２０を実装基板３１に取り付けない状態で使用し、発振回路の調整や、増幅器のゲイン等を調整する信号を入力する。
【００３９】
また、電位入力端子２と出力端子３は、パッケージ２０内の電子回路１の試験や調整を行う試験・調整状態と、発振器を駆動して得られる周波数出力を得る実働状態の両状態で使用する。電位入力端子２は、試験・調整状態および実働状態において、内部の電子回路に対して電源電圧や接地電圧を印加する。また、出力端子３は、試験・調整状態において測定出力を出力し、実働状態において発振器の周波数出力を出力する。
【００４０】
ここで、パッケージ２０側の電位入力端子２と調整用端子４は、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２に対応して形成され、パッケージ２０側の出力端子３は、実装基板３１側の基板側出力端子３３に対応して形成される。これにより、パッケージ２０を実装基板３１に取り付けた際には、パッケージ２０側の電位入力端子２と調整用端子４は、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２と電気的に接続し、実働時には、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２からパッケージ２０側の電位入力端子２に電源電圧や接地電圧が供給されると共に、調整用端子４に対しても電源電圧や接地電圧が供給され、調整用端子４の電圧には電源電圧や接地電圧が定める所定電位に設定される。また、パッケージ２０側の出力端子３は、実装基板３１側の基板側出力端子３３と電気的に接続する。
【００４１】
この構成によって、調整用端子４は、パッケージ２０内の電子回路１の試験あるいは調整を行う場合には、この端子を通じて調整用の信号が電子回路１に供給され、パッケージ２０が実装基板３２に実装されて実働する場合には、この端子は隣接する電位入力端子２と同電圧に保持され、この端子を通じて内部にノイズが侵入することを防ぐことができる。
【００４２】
図２、図３は本発明によるパッケージの一構成を説明するための図である。図２において、パッケージ２０は、その一方の面（図中Ａで示す面）に、電位入力端子２ａ，２ｂと、出力端子３ａと、基準電圧端子５と、調整用端子４ａ，４ｂが形成され、これらの各端子はパッケージ２０内において電子回路と電気的に接続している。ここで、電位入力端子２ａは電源電圧ＶDDを入力する端子であり、電位入力端子２ｂは接地電圧Ｖssを入力する端子である。また、出力端子３ａは、実働時において、電子回路内部の発振回路からの周波数出力を外部装置に取り出すと共に、試験・調整時において、電子回路内部の測定信号を外部の測定器に取り出す端子である。入力端子５は電子回路に信号を入力する端子である。
【００４３】
また、調整用端子４ａは、電子回路内部に備える調整回路に対して、クロック信号あるいは調整用のデータの信号Sclkを入力する端子であり、調整用端子４ｂは調整回路が備えるメモリにデータを書き込むための書き込み電圧Ｖppを入力するための端子である。なお、ここで示す各端子は一例であって、他の信号の入出力用に用いることもできる。
【００４４】
図２中の実装基板３１は、上記したパッケージ２０を実装して取る付ける外部装置の一例であり、実装時において、パッケージ２０の電位入力端子２ａおよび調整用端子４ａと電気的に接続する基板側電位入力端子３２ａと、パッケージ２０の電位入力端子２ｂおよび調整用端子４ｂと電気的に接続する基板側電位入力端子３２ｂを備え、また、パッケージ２０の出力端子３ａに電気的に接続する基板側出力端子３３ａと、パッケージ２０の入力端子５に電気的に接続する基板側出力端子３５を備える。
【００４５】
したがって、実装時において、実装基板３１側に形成される基板側電位入力端子３２ａは、パッケージ２０側の電位入力端子２ａと調整用端子４ａの２つの端子に電気的に接続し、実装基板３１側に形成される基板側電位入力端子３２ｂは、パッケージ２０側の電位入力端子２ｂと調整用端子４ｂの２つの端子に電気的に接続する。
【００４６】
図３は、本発明のパッケージの内部の一構成例を説明するための図である。パッケージ２０は、圧電振動子６や電子回路１ａを保持するベース部分と、圧電振動子６を収納する空間部分７を閉じて内部を密閉状態に保持するカバー８を備える。図３（ａ）はこのカバー８を示し、図３（ｂ）はベース部分を示している。
【００４７】
図３（ｂ）に示すベース部は、発振回路を構成する圧電振動子６を内部に収納する空間７を有し、振動が抑制されないよう内部に固定されている。また、ベース部には、この圧電振動子６を振動させて発振部を構成する回路や、圧電振動子６で得られた周波数出力を取り出す出力回路等の電子回路１ａ（図４参照）が設けられる。電子回路１ａは、ベース部内に設けられた空間内の底面を含む壁面に取り付ける。
【００４８】
また、このベース部の面（ここでは、Ａで示す面）に、前記した電位入力端子２ａ，２ｂと、出力端子３ａと、調整用端子４ａ，４ｂと、入力端子５とが形成されている。
【００４９】
図３（ｃ），（ｄ）は、ベース部の空間部分７をカバー８で閉じた状態を示し、図３（ｃ）はカバー面（Ｂで示す面）を上にした状態を示し、図３（ｄ）は端子が形成された面（Ａで示す面）を上にした状態を示している。このカバーを閉じた状態でパッケージ２０が構成される。
【００５０】
また、図４は、本発明のパッケージの断面を示し、面Ａを下方に面Ｂを上方にした状態を示している。図４において、パッケージ２０に形成される空間部分７には圧電振動子６の振動片が振動自在の状態で取り付けられ、カバー８によって密閉されている。
【００５１】
パッケージ２０のＡ面側には、端子２ａ，端子２ｂ，端子３ａ，端子４ａ，端子４ｂ，および端子５の各端子が形成されている。電位入力端子２ａ，２ｂは、パッケージ２０のベース内を通って電子回路１ａ，１ｂに所定電圧を印加する。調整用端子４ａ，４ｂは、試験・調整時において、電子回路１に調整用のクロック信号やデータを入力し、書き込み電圧を印加することで入力したデータをメモリに書き込む。また、出力端子３ａは、試験・調整時には測定出力を外部の測定装置に出力し、実働時には発振器の周波数出力を外部装置に出力する。また、入力端子５は電子回路１ａ，１ｂに対して必要とする信号を入力する。
【００５２】
図５は、本発明のパッケージ２０の端子と実装基板３１の端子との位置関係を説明するための図である。図５（ａ）はパッケージ２０の端子を示し、図５（ｂ）は実装基板３１の端子を示している。また、図５（ｃ）は、パッケージ２０を実装基板３１に実装して取り付けた状態において、端子の重なり状態を示している。
【００５３】
図５（ａ）に示すパッケージ２０側の電位入力端子２ａと調整用端子４ａは、実装基板３１の基板側電位入力端子３２ａに対応し、実装時には基板側電位入力端子３２ａの電極範囲内に、電位入力端子２ａおよび調整用端子４ａの電極の少なくとも一部が重なる位置関係とし、これによって、基板側電位入力端子３２ａの電圧を電位入力端子２ａと調整用端子４ａに同時に印加する。
【００５４】
また、図５（ａ）に示すパッケージ２０側の電位入力端子２ｂと調整用端子４ｂは、実装基板３１の基板側電位入力端子３２ｂに対応し、実装時には基板側電位入力端子３２ｂの電極範囲内に、電位入力端子２ｂおよび調整用端子４ｂの電極の少なくとも一部が重なる位置関係とし、これによって、基板側電位入力端子３２ｂの電圧を電位入力端子２ｂと調整用端子４ｂに同時に印加する。
【００５５】
また、図５（ａ）に示すパッケージ２０側の出力端子３ａは、実装基板３１の基板側出力端子３３ａに対応し、実装時には基板側出力端子３３ａの電極範囲内に、出力端子３ａの電極が重なる位置関係とし、これによって、出力端子３ａから周波数出力を基板側出力端子３３ａに出力する。
【００５６】
また、図５（ａ）に示すパッケージ２０側の入力端子５は、実装基板３１の基板側出力端子３５に対応し、実装時には基板側出力端子３５の電極範囲内に、入力端子５の電極が重なる位置関係とし、これによって、基板側出力端子３５から入力端子５に必要な信号を入力する。
【００５７】
図６は、パッケージ側の電位入力端子２および調整用端子４と、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２（３３）との、実装時における位置関係の例を示している。
【００５８】
図６（ａ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２および調整用端子４をほぼ矩形状の電極形状とし、また、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２についてもほぼ矩形状の電極形状（図中に破線で示す）とする例であり、電位入力端子２および調整用端子４を隣接して配置し、その寸法を、両端子２，４の電極が基板側電位入力端子３２の電極内にカバーされる程度の大きさとする例である。
【００５９】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、基板側電位入力端子３２の電極によって覆われ、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００６０】
また、図６（ｂ）、（ｃ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２および調整用端子４をほぼ矩形状の電極形状とし、また、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２についてもほぼ矩形状の電極形状（図中に破線で示す）とする例であり、電位入力端子２および調整用端子４を隣接して配置する。ここで、基板側電位入力端子３２の寸法および位置を、両端子２，４の電極の少なくとも一部が基板側電位入力端子３２の電極と重なる程度の大きさおよび位置とする例である。
【００６１】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、基板側電位入力端子３２の電極と接触し、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００６２】
また、図６（ｄ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２および調整用端子４をほぼ矩形状の電極形状として隣接して配置し、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２は円形状あるいは楕円形状の電極形状（図中に破線で示す）とする例である。ここで、基板側電位入力端子３２の寸法および位置を、両端子２，４の電極の少なくとも一部が基板側電位入力端子３２の電極と重なる程度の大きさおよび位置とする例である。
【００６３】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、基板側電位入力端子３２の電極と接触し、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００６４】
図７は、パッケージ側の電位入力端子２および調整用端子４と、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２（３３）との、実装時における位置関係の別の例を示している。
【００６５】
図７（ａ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２Ａの電極に凹部２Aaを形成すると共に、調整用端子４Ａの凸部４Aaを形成し、電位入力端子２Ａの電極の凹部２Aa内に調整用端子４Ａの凸部４Aaを入り込ませる構成とする。なお、両端子の電極の間には所定幅の隙間が形成され、絶縁状態としている。
【００６６】
そして、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２については、パッケージ側の電位入力端子２Ａとほぼ同形、同寸法あるいはそれより大きい電極形状（図中に破線で示す）とする。なお、基板側電位入力端子３２の電極の形状および寸法は、パッケージ側の電位入力端子２Ａの電極と必ずしも同形、同寸法である必要はなく、実装時において、パッケージ側の電位入力端子２Ａの凹部２Aaと、調整用端子４Ａの凸部４Aaとが同時に基板側電位入力端子３２の電極と接触する同形、同寸法であればよい。
【００６７】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、そのパッケージ側の電位入力端子２Ａの凹部２Aaと、調整用端子４Ａの凸部４Aaとが同時に基板側電位入力端子３２の電極と電気的に接続されることになり、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００６８】
図７（ｂ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２Ｂの電極に切り欠き２Bbを形成すると共に、調整用端子４Ｂの電極に凸部４Bbを形成し、電位入力端子２Ｂの電極の切り欠き２Bb内に調整用端子４Ｂの凸部４Bbを合わせる構成とする。なお、両端子の電極の間には所定幅の隙間が形成され、絶縁状態としている。
【００６９】
そして、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２については、パッケージ側の電位入力端子２Ｂとほぼ同形、同寸法あるいはそれより大きい電極形状（図中に破線で示す）とする。なお、基板側電位入力端子３２の電極の形状および寸法は、パッケージ側の電位入力端子２Ｂの電極と必ずしも同形、同寸法である必要はなく、実装時において、パッケージ側の電位入力端子２Ｂの凹部２Bbと、調整用端子４Ｂの凸部４Bbとが同時に基板側電位入力端子３２の電極と接触する同形、同寸法であればよい。
【００７０】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、そのパッケージ側の電位入力端子２Ｂの切り欠き部２Bbと、調整用端子４Ｂの凸部４Bbとが同時に基板側電位入力端子３２の電極と電気的に接続されることになり、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００７１】
図７（ｃ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２Ｃの電極に櫛歯部２Ccを形成すると共に、調整用端子４Ｃの電極にも櫛歯部４Ccを形成し、電位入力端子２Ｃの電極の櫛歯部２Cc内に調整用端子４Ｃの櫛歯部４Ccを合わせる構成とする。なお、両端子の櫛歯状の電極の間には所定幅の隙間が形成され、絶縁状態としている。
【００７２】
そして、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２については、パッケージ側の電位入力端子２Ｃとほぼ同形、同寸法あるいはそれより大きい電極形状（図中に破線で示す）とする。なお、基板側電位入力端子３２の電極の形状および寸法は、パッケージ側の電位入力端子２Ｃの電極と必ずしも同形、同寸法である必要はなく、実装時において、パッケージ側の電位入力端子２Ｃの櫛歯部２Ccと、調整用端子４Ｃの櫛歯部４Ccとが同時に基板側電位入力端子３２の電極と接触する同形、同寸法であればよい。
【００７３】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、そのパッケージ側の電位入力端子２Ｃの櫛歯部２Ccと、調整用端子４Ｃの櫛歯部４Ccとが同時に基板側電位入力端子３２の電極とが電気的に接続されることになり、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００７４】
図７（ｄ）に示す例は、パッケージ側の電位入力端子２Ｄの電極を環状に形成すると共に、調整用端子４Ｄの電極は、電位入力端子２Ｄの環状電極内に形成する構成とする。なお、両端子の電極の間には所定幅の隙間が形成され、絶縁状態としている。
【００７５】
そして、実装基板３１側の基板側電位入力端子３２については、パッケージ側の電位入力端子２Ｄとほぼ同形、同寸法あるいはそれより大きくの電極形状（図中に破線で示す）とする。なお、基板側電位入力端子３２の電極の形状および寸法は、パッケージ側の電位入力端子２Ｄの電極と必ずしも同形、同寸法である必要はなく、実装時において、パッケージ側の電位入力端子２Ｄの環状電極と、調整用端子４Ｄの電極とが同時に基板側電位入力端子３２の電極と接触する同形、同寸法であればよい。
【００７６】
これによって、実装時には、電位入力端子２および調整用端子４の電極は、そのパッケージ側の電位入力端子２Ｄの環状電極と、調整用端子４Ｄの電極とが同時に基板側電位入力端子３２の電極とが電気的に接続されることになり、両端子２，４は基板側電位入力端子３２によって短絡され同電位となる。
【００７７】
次に、パッケージと実装基板との実装および非実装における、電子回路内の電圧状態について図８〜図１０、および図１１〜図１３を用いて説明する。なお、発振器の場合について図８〜図１０を用いて説明し、角速度センサ（ジャイロ装置）の場合について図１１〜図１３を用いて説明する。
【００７８】
はじめに、発振器の場合について図８〜図１０を用いて説明する。
【００７９】
図８は、試験・調整時の状態を示し、図９は本発明によってノイズ保護を行ったときの駆動時の状態を示し、図１０は本発明によらずノイズ保護を行わなかったときの駆動時の状態を示している。
【００８０】
なお、図８〜図１０において、パッケージ２０内には、圧電振動子１１と発振回路１３によって発振部が構成される。この発振回路１３によって圧電振動子１１を励振する。励振された圧電振動子１１は、励振信号を出力する。出力回路１４はこの圧電振動子１１から出力された信号を増幅、分周して出力する。この出力は、出力端子３ａから外部装置に出力される。なお、上記の発振部および出力部の構成は一例であって、この構成に限られるものではない。
【００８１】
また、パッケージ２０内には、調整用回路１５が設けられ、例えば、出力回路１４の周波数調整を行う。この調整用回路１５には、調整用端子４ａからクロック信号やデータ信号Sclkが入力され、また、調整用端子４ｂからデータをメモリに書き込むための書き込み電圧Ｖppが入力される。
【００８２】
また、パッケージ２０には、電位入力端子２ａを通して、内蔵する電子回路を駆動するための電源電圧ＶDDが入力され、電位入力端子２ｂを通して、内蔵する電子回路を駆動するための接地電圧Ｖssが入力される。また、入力端子５を通して、周波数範囲を変更する信号が入力される。また、この入力端子５は、必ず使用するとは限らず、ダミー端子とする場合もある。
【００８３】
試験・調整時の状態では、パッケージは実装基板に取り付けない状態で行う。
【００８４】
図８に示すように、電位入力端子２ａを通して電源電圧ＶDDを入力し、電位入力端子２ｂを通して接地電圧Ｖssを入力し、また、入力端子５から入力信号を入力する他、出力端子３ａから出力された測定出力を外部の測定回路４０で測定する。その測定結果に基づいて調整用のデータを生成し、調整用端子４ａからやデータを入力し、調整用端子４ｂから入力した書き込み電圧Ｖppによってデータをメモリに書き込んで、調整の設定を行う。
【００８５】
実動時の状態では、パッケージは実装基板に取り付けた状態で行う。図９は本発明によってノイズ保護を行ったときの駆動時の状態を示している。
【００８６】
パッケージ２０を実装基板３１に実装した状態においては、実装基板３１の電位入力端子３２ａは、パッケージ２０の電位入力端子２ａと共に調整用端子４ａと接続し、また、実装基板３１の電位入力端子３２ｂは、パッケージ２０の電位入力端子２ｂと共に調整用端子４ｂと接続する。また、実装基板３１の出力端子３３ａは、パッケージ２０の出力端子３ａと接続し、実装基板３１の基板側出力端子３５は、パッケージ２０の入力端子５と接続する。
【００８７】
駆動時には、図９に示すように、基板側電位入力端子３２ａは電位入力端子２ａと調整用端子４ａに電源電圧ＶDDを入力する。電位入力端子２ａ、２ｂに入力した電源電圧ＶDD、接地電圧Ｖssは電子回路を駆動する。一方、調整用端子４ａ，４ｂに入力した電源電圧ＶDD、接地電圧Ｖssは調整用回路１５の回路部位を、入力して電圧に基づいて所定電圧に設定して回路の電位を安定させ、外部からノイズが侵入した場合であっても誤動しないように保護を行う。また、出力端子３ａからは出力回路１４で出力された出力信号を外部装置に出力する。また、入力端子５を通して入力信号を入力する。
【００８８】
図９に示すように、駆動時において、調整用端子４ａ，４ｂに対して電源電圧ＶDDあるいは接地電圧Ｖssを調整用回路１５に入力することによって外部からのノイズの侵入を保護することができる。
【００８９】
図９に示す駆動状態に対して、図１０に示す駆動状態は、ノイズ保護を行わなかったときの状態を示している。
【００９０】
このときには、パッケージの調整用端子４ａ，４ｂは実装基板３１の基板側電位入力端子３２ａ，３２ｂと接続していないため、電気的に浮いた状態となって電位が不定となる。このような状態では、外部からのノイズが侵入しやすい状態にあり、調整用回路１５等にノイズが入ることで誤動作の原因となる。
【００９１】
次に、角速度センサ（ジャイロ装置）の場合について、パッケージと実装基板との実装および非実装における電子回路内の電圧状態について、図１１〜図１３を用いて説明する。
【００９２】
図１１は、試験・調整時の状態を示し、図１２は本発明によってノイズ保護を行ったときの駆動時の状態を示し、図１３は本発明によらずノイズ保護を行わなかったときの駆動時の状態を示している。
【００９３】
なお、図１１〜図１３において、パッケージ２０内には、圧電振動子１１と発振回路１３によって構成される発振部、コリオリ信号を検出する圧電振動子１２、圧電振動子１２の出力信号を増幅、同期検波して出力する出力回路１４を備える他に、基準電圧出力回路１６を備える。基準電圧出力回路１６は、角速度センサ（ジャイロ装置）の角速度出力の基準電圧ＶREFを出力する。基準電圧ＶREFは、基準電圧出力端子５ａから外部装置に出力される。なお、上記の発振部および出力部の構成は一例であって、この構成に限られるものではない。
【００９４】
前記の発振器の項で説明する共通部分の構成の説明は、前記図８〜図１０の説明と同様とすることができるため簡略して説明する。
【００９５】
パッケージ２０内の調整用回路１５は、調整用端子４ａからクロック信号やデータ信号Sclkが入力され、また、調整用端子４ｂからデータをメモリに書き込むための書き込み電圧Ｖppが入力され、出力回路１４のゲイン調整を行う。
【００９６】
また、パッケージ２０には、電位入力端子２ａを通して電源電圧ＶDDが入力され、電位入力端子２ｂを通して接地電圧Ｖssが入力される。また、基準電圧端子５ａを通して、基準電圧出力回路１６で生成された基準電圧が外部装置に出力される。
【００９７】
試験・調整時の状態では、パッケージは実装基板に取り付けない状態で行う。
【００９８】
図１１に示すように、電位入力端子２ａを通して電源電圧ＶDDを入力し、電位入力端子２ｂを通して接地電圧Ｖssを入力し、出力端子３ａから出力された測定出力を外部の測定回路４０で測定する。その測定結果に基づいて調整用のデータを生成し、調整用端子４ａからやデータを入力し、調整用端子４ｂから入力した書き込み電圧Ｖppによってデータをメモリに書き込んで、調整の設定を行う。また、基準電圧端子５ａから基準電圧が出力される。
【００９９】
次に、実動時の状態では、パッケージは実装基板に取り付けた状態で行う。図１２は本発明によってノイズ保護を行ったときの駆動時の状態を示している。
【０１００】
パッケージ２０を実装基板３１に実装した状態においては、実装基板３１の電位入力端子３２ａは、パッケージ２０の電位入力端子２ａと共に調整用端子４ａと接続し、また、実装基板３１の電位入力端子３２ｂは、パッケージ２０の電位入力端子２ｂと共に調整用端子４ｂと接続する。また、実装基板３１の出力端子３３ａは、パッケージ２０の出力端子３ａと接続し、実装基板３１の基板側基準電圧端子３５ａは、パッケージ２０の基準電圧端子５ａと接続する。
【０１０１】
駆動時には、図１２に示すように、基板側電位入力端子３２ａは電位入力端子２ａと調整用端子４ａに電源電圧ＶDDを入力する。電位入力端子２ａ、２ｂに入力した電源電圧ＶDD、接地電圧Ｖssは電子回路を駆動する。一方、調整用端子４ａ，４ｂに入力した電源電圧ＶDD、接地電圧Ｖssは調整用回路１５の回路部位を、入力した電圧に基づいて所定電圧に設定して回路の電位を安定させ、外部からノイズが侵入した場合であっても誤動しないように保護を行う。また、出力端子３ａからは出力回路１４で出力された出力信号を外部装置に出力する。また、基準電圧出力回路１６で出力された基準電圧は基準電圧端子５ａを通して、基板側基準電圧端子３５ａに出力される。
【０１０２】
図１２に示すように、駆動時において、調整用端子４ａ，４ｂに対して電源電圧ＶDDあるいは接地電圧Ｖssを入力することによって、調整用回路１５に外部からのノイズの侵入を保護することができる。
【０１０３】
図１２に示す駆動状態に対して、図１３に示す駆動状態は、ノイズ保護を行わなかったときの状態を示している。
【０１０４】
このときには、パッケージの調整用端子４ａ，４ｂは実装基板３１の基板側電位入力端子３２ａ，３２ｂと接続していないため、電気的に浮いた状態となって電位が不定となる。このような状態では、外部からのノイズが侵入しやすい状態にあり、調整用回路１５等にノイズが入ることで誤動作の原因となる。
【０１０５】
なお、角速度センサの構成は、図３に示すパッケージ構成において、圧電振動子６は、角速度を検出するセンサ部分を構成する振動子と、この振動子を実装して固定する基材を備える。圧電振動子は例えば水晶振動子で形成することができ、複数本の振動片と、この振動片の固定端を束ねる基部と、振動子を基材に支持させて固定するための支持部と、基部と支持部との間をつなぐと共に、振動片の振動によって振動するくびれ部を備える。
【０１０６】
また、支持部には、振動片に設けられた駆動用電極に対して駆動電流を供給するための端子や、同じく振動片に設けられた検出用電極からの検出信号を外部に出力するための端子が設けられ、基材側の端子との間をワイヤボンディングで接続している。基材は、例えばセラミック材で形成することができる。
【０１０７】
なお、ここでは、電子回路を備えたパッケージを角速度センサに適用した例を説明しているが、角速度センサに限らず別のセンサに適用することができ、また、センサに限らず電子回路一般に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の振動体装置を備える角速度センサは、航空機、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーション等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明を説明するための概略図である。
【図２】本発明によるパッケージの一構成を説明するための図である。
【図３】本発明によるパッケージの一構成を説明するための図である。
【図４】本発明のパッケージの断面を示す図である。
【図５】本発明のパッケージの端子と実装基板の端子との位置関係を説明するための図である。
【図６】パッケージ側の電位入力端子および調整用端子と、実装基板の基板側電位入力端子との、実装時における位置関係の例を示す図である。
【図７】パッケージ側の電位入力端子および調整用端子と実装基板側の基板側電位入力端子との、実装時における位置関係の別の例を示す図である。
【図８】本発明の発振器の試験・調整時の状態を説明するための図である。
【図９】本発明の発振器によってノイズ保護を行ったときの駆動時の状態を示す図である。
【図１０】発振器においてノイズ保護を行わなかったときの駆動時の状態を示す図である。
【図１１】本発明の角速度センサの試験・調整時の状態を説明するための図である。
【図１２】本発明の角速度センサによってノイズ保護を行ったときの駆動時の状態を示す図である。
【図１３】角速度センサにおいてノイズ保護を行わなかったときの駆動時の状態を示す図である。
【図１４】特許文献１で提案される構成を説明するための図である。
【図１５】パッケージの端子、および実装基板のパターンを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１，１ａ，１ｂ  電子回路
２，２ａ，２ｂ  電位入力端子
３，３ａ  出力端子
４，４ａ，４ｂ  調整用端子
５  入力端子
５ａ  基準電圧端子
６  圧電振動子
７  空間部分
８  カバー
１０  電子回路装置
１１、１２  圧電振動子
１３  発振回路
１４  出力回路
１５  調整用回路
１６  基準電圧出力回路
２０  パッケージ
３０  外部装置
３１  実装基板
３２，３２ａ，３２ｂ  基板側電位入力端子
３３，３３ａ  基板側出力端子
３５  基板側出力端子
３５ａ  基板側基準電圧端子
４０  測定回路
１２０  パッケージ
１２１  電源入力端子
１２２  接地端子
１２３  周波数出力端子
１２４  制御端子
１２５  試験用端子
１２６  試験用端子
１３０  基板
１３１〜１３５  電極
【図１】
2008014724.tif 000003
【図２】
2008014724.tif 000004
【図３】
2008014724.tif 000005
【図４】
2008014724.tif 000006
【図５】
2008014724.tif 000007
【図６】
2008014724.tif 000008
【図７】
2008014724.tif 000009
【図８】
2008014724.tif 000010
【図９】
2008014724.tif 000011
【図１０】
2008014724.tif 000012
【図１１】
2008014724.tif 000013
【図１２】
2008014724.tif 000014
【図１３】
2008014724.tif 000015
【図１４】
2008014724.tif 000016
【図１５】
2008014724.tif 000017