(57)【要約】【課題】水晶振動子の周数調整感度、温度補償感度が良好で、水晶発振子自身の放射ノイズを低減できる水晶発振子を提供する。【解決手段】水晶振動子８及び容器体１に構成される水晶発振子において、容器体１の実装面に、水晶振動子８と電気的に接続する入力端子電極２、出力端子電極３を、短辺側に並設した。【選択図】図１
2004007092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面に励振電極を有する短冊状の水晶振動子と、該水晶振動子を気密収容するとともに、実装面に前記励振電極と接続する入力端子電極及び出力端子電極を有する直方体形状の容器体とで構成される水晶発振子において、
前記入力端子電極及び出力端子電極は、前記容器体実装面の一方の短辺側に並設されていることを特徴とする水晶発振子。
【請求項２】
前記容器体実装面の他方の短辺側に、グランド電位端子電極または浮き電位端子電極を配置したことを特徴とする請求項１記載の水晶発振子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、携帯用通信機器に用いられる水晶発振子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水晶発振子は、水晶振動子と該水晶振動子を気密的に封止する容器体とを具備して構成されている。
【０００３】
水晶発振子は、図６〜図７に示すように水晶振動子２８を、電極パッド２５を有するパッケージ２１に配置していた。水晶発振子２０は、図では省略しているが水晶基板の両主面に励振電極が形成された水晶振動子２８と、直方体形状の容器体とから構成されている。この容器体は、水晶振動子２８を収容するキャビティを有するパッケージ２１と、水晶振動子２８、を気密的に封止する金属蓋体２４とからなる。
パッケージ２１は、アルミナ等のセラミック絶縁板を積層してなり、内部に水晶振動子２８をするキャビティが形成されている。また、このキャビティ内には、水晶振動子２８の励振電極と電気的に接続するための電極パッド２５、２５が形成され、導電性接着部材２９によって電気的な接続及び水晶振動子２８の機械的な接合が行なわれる。
【０００４】
また、パッケージ２１の下面、即ち、容器体の実装面の４隅に外部端子電極２２、２３、２７が形成されている。４隅の外部端子電極は、入力端子電極２２、出力端子電極２３、グランド電位端子電極２７により構成されており、入力端子電極２２及び出力端子電極２３は、それぞれ容器体の実装面の対角線上に位置するように配置されている。これは、水晶発振子を実装基板に実装する時に、方向性を考慮せずに、実装できるようにするためである。
このように配置された入出力端子電極２２、２３と、水晶振動子２８の励振電極に接続する電極パッド２５、２５とを接続するために、キャビティ内に、電極パッド２５、２５から入力端子電極２２もしくは、出力端子電極２３にどちらか一方に接続する配線パターン２６を設け、逆サイドの短辺側に引き回していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパッケージ２１では、その実装面に４隅の外部端子電極、即ち、入出力端子電極２２、２３、グランド電位端子電極２７により構成されており、入力端子電極２２及び出力端子電極２３は、それぞれパッケージ２１の対角線上の位置に配置されている。
【０００６】
このため、上述したように、パッケージ２１内に配線パターン２６を設けていだが、配線パターン２６の引き回しが長くなってしまっていた。このような配線パターン２６の引き回しの長い場合、水晶振動子２８を搭載した水晶発振子では、周波数調整感度、温度補償感度が劣化するという問題があった。
【０００７】
また、水晶発振子からの放射ノイズを検知した場合にも、水晶振動子が対角に入力端子電極２２及び出力端子電極２３を形成している場合には、水晶振動子２８の入出力間、つまりは、対角線上を結ぶように電流が流れ、磁界が形成されているため、水晶発振子自身の放射ノイズも大きくなっていた。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、容器体内部に水晶振動子の配線パターンを形成する必要がなく、周波数調整感度、温度補償感度が良好となり、しかも、放射ノイズの発振器全体に広がることを低減した水晶発振子を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、両主面に励振電極を有する短冊状の水晶振動子と、該水晶振動子を気密収容するとともに、実装面に前記励振電極と接続する入力端子電極及び出力端子電極を有する直方体形状の容器体とで構成される水晶発振子において、
前記入力端子電極及び出力端子電極は、前記容器体実装面の一方の短辺側に並設されていることを特徴とする水晶発振子である。
【００１０】
また、前記容器体実装面の他方の短辺側に、グランド電位電極または浮き電位電極を配置した。
【作用】
本発明は、水晶振動子と電気的に接続し、容器体のキャビティ内の短辺側に配置される１対の電極パッドに対応して、水晶発振子の入力端子電極、出力端子電極を、容器体実装面の一方の短辺側に並設しているため、キャビティ内の一対の電極パッドと入出力端子電極との電気的接続が、電極パッドの形状と、該電極パッドから容器体の実装面部分厚み方向に延びるスルーホールにて接続することができるため、容器体内で実質的に最短距離にて接続することができる。このように水晶振動子から入力端子電極までの配線引き回しを極小化できるため、水晶発振子としても周波数調整感度、温度補償感度が良くなる。
【００１１】
また、パッケージの短辺方向、即ち、入出力端子電極の周囲のみに電流が流れることで、水晶発振子としての放射ノイズの全体への広がりが低減される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水晶発振子を図面に基づいて詳説する。
【００１３】
図１は、本発明である水晶発振子について、金属蓋体及び水晶振動子を省略した状態の平面図であり、図２は、本発明の水晶発振子の断面図である。
水晶発振子１０は、パッケージ１ａ及び金属蓋体１ｂとから成る概略直方体形状の容器体１と水晶振動子８とから主に構成されている。
【００１４】
水晶振動子８は、短冊状の水晶基板８ａの両主面に励振電極８ｂ、８ｃが形成され、さらに、短冊状の水晶基板８ａの一方の短辺側に励振電極８ｂ、８ｃから夫々延出した引き出し電極８ｄ、８ｅ（８ｅは図では現れない）が形成されている。
【００１５】
容器体１を構成するパッケージ１ｂは、アルミナ等のセラミック絶縁板を積層してなり、内部に水晶振動子８を収容するキャビティ４が形成されている。また、パッケージ１１ｂのキャビティ４内には、その一方の短辺側寄りに水晶振動子８を保持し、水晶振動子８の引き出し電極８ｄ、８ｅと接続する電極パッド５、５が形成されている。尚、引き出し電極８ｄ、８ｅと電極パッド５、５は、導電性接着部材９、９によって電気的に接続され、且つ水晶振動子８を機械的に接合している。
【００１６】
また、パッケージ１ｂの下面、即ち、容器体１の実装面の４隅には、外部回路に接続する端子電極が形成されている。具体的には、入力端子電極２、出力端子電極３、グランド電位端子電極または浮き電位の端子電極７により構成されており、このうち、入力端子電極２及び出力端子電極３が、容器体１実装面の一方の短辺側の角部付近に島状に並設されている。また、グランド電位端子電極または浮き電位の端子電極７は、容器体１実装面の他方の短辺側の角部付近に島状に並設されている。
【００１７】
このような構造により、水晶振動子８の引き出し電極８ｄ、８ｅに接続する電極パッド５、５から直接スルーホル導体６を介して容器体の実装面の入力端子電極２、出力端子電極３に導出することが可能であり、容器体１内の配線引き回しを最短化することができる。
【００１８】
尚、容器体１の他方の短辺側の両角部には、グランド電位の端子電極または浮き電位の端子電極７が形成される。この端子電極７が、グランド電位である場合には、金属蓋体４と接続している。これらは、水晶発振子１０の状態では、金属蓋体４がシールド効果の機能を持たせることができる。また、金属蓋体４を例えば、シーム溶接により接合する際に溶接電流が流れるラインを構成できる。また、実装基板に水晶発振子１０を実装する場合、容器体１の一方の短辺側は入出力端子電極２、３にて、他方の短辺側はこの端子電極で半田接合できるため、安定、且つ強固な実装が可能となる。また、浮き電位端子電極の場合には、実装時の安定、且つ強固な実装が可能となる。
【００１９】
このような水晶発振子１０のキャビティ４内には、必要に応じて水晶振動子８の温度周波数特性を制御するための集積回路部品、チップ部品などが実装してもよい。
【００２０】
また、容器体１の実装面側に、キャビティを有する第２の容器体を用いて、このキャビティ内部に、水晶振動子８の温度周波数特性を制御するための集積回路部品、チップ部品などを収納して、水晶振動子８が収容された容器体を、第２の容器体のキャビティの蓋体として用いてもよい。この場合、第２の容器体のキャビティ開口周囲に、容器体１の入出力端子電極２、３、グランド電位の端子電極７などに接続する第２の容器体側の電極を用いる。
【００２１】
また、図３に示すように、水晶振動子８の温度周波数特性を制御するための集積回路部品１２、チップ部品１３を搭載した発振器モジュール基板１１上に、上述の水晶発振子１０を実装してもよい。本発明の水晶発振子１０は、水晶振動子８から入出力端子電極２、３までの間が最短化されているため、水晶発振子及びそれを含めた水晶発振器において周波数調整感度、温度補償感度が良くなり補正が実施しやすくなった。
【００２２】
例えば、図６に示すように、従来の水晶発振子では、対角線上の関係となるように入力端子電極２２、出力端子電極２３を形成することにより、入出力端子間上に電流が流れるため、電極間に磁界が形成される。このため、水晶発振器モジュールとして、磁界分布を測定すると、図５に示すように水晶発振子の中央部に４２．８〔ｄＢμＶ〕の高い磁界分布が形成されている。このことにより、水晶発振子全体に４２．８〔ｄＢμＶ〕〜４４．４〔ｄＢμＶ〕の磁界分布が確認することができ、放射ノイズの全体への広がりが見られる。
【００２３】
しかし、本発明の水晶発振子１０は、容器体１の一方の短辺側に入力端子電極２、出力端子電極３を形成されているため、この短辺方向のみに電流が流れる。このため、本発明の水晶発振子１０を水晶発振器モジュールとして実装基板に実装した時の磁界分布は、図４に示すように、水晶発振子１０の中央に４１．１〔ｄＢμＶ〕前後の磁界分布が確認できるが、従来と比較すると放射ノイズが１．６〔ｄＢμＶ〕程、低減されていることが言える。
【００２４】
水晶発振子１０、発振モジュール全体に、４０．５〔ｄＢμＶ〕〜４３．３〔ｄＢμＶ〕の磁界分布が確認することができる。
【００２５】
また、放射ノイズの全体への広がり割合を比較してみても、従来の技術では、発振器全体に対して８０％以上の割合を占めているが、本発明を利用すると発振器全体に対して６０％程度の割合を占めている。このことにより、パッケージの短辺方向のみ電流が流れることで、水晶発振子の放射ノイズも全体への広がりが抑制される。
【００２６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、水晶振動子を気密封止した容器体の実装面に、入力端子電極及び出力端子電極を一方の短辺方向に寄せて並設されている。これにより、容器体内の水晶振動子と接続する電極パッドにより、スルーホール導体にて直接実装面の入出力端子電極に接続することができ、容器体内の配線引き回しを最短化することができる。
【００２７】
よって、水晶発振子の周波数調整感度、温度補償感度が良くなり、補正しやすくなり、また、パッケージの短辺方向のみ電流が流れることで、水晶発振子自体の放射ノイズも低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による水晶発振子に用いる容器体の平面図である。
【図２】本発明による水晶発振子の断面図である。
【図３】本発明による水晶発振子の実装状態を示す外観図である。
【図４】本発明の水晶発振器モジュールの磁界分布を示す特性図である。
【図５】従来の水晶発振器モジュールの磁界分布を示す特性図である。
【図６】従来の水晶発振子に用いる容器体の平面図である。
【図７】従来の水晶発振子の断面図である。
【符号の説明】
１０　水晶発振子
１　容器体
１ａ、パッケージ
１ｂ　金属蓋体
２　入力端子電極
３　出力端子電極
５、５　電極パッド
７　グランド電位の端子電極
８　水晶振動子
【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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