(57)【要約】【課題】組み立て後であっても振動子の検査を容易に行うことができ、しかも製造プロセスを簡素化することが可能な発振器を提供する。【解決手段】基体２ａと枠体２ｂとを、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体２ｂの外側に位置するようにして両者を一体的に取着させることで基体２ａの一部を枠体２ｂの外側に延出させるとともに、該延出部２ａ１上に振動子と電気的に接続されたモニター用パッド２１ａ，２１ａを配置させる。これにより、電気的特性の検査に際し、電気特性試験器のコンタクトピンとモニター用パッド２１ａ，２１ａとの接触状態を視認するにあたってモニター用パッド２１ａ，２１ａの周囲に視認作業の障害となるものは何ら存在せず、検査の作業性及び検査効率が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と枠体とを、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体の外側に位置するようにして両者を一体的に取着させるとともに、前記枠体の内側領域に接続パッドを有する一対の導体層を形成し、前記枠体の内側領域に位置する基体上に、前記接続パッドに接続される一対の接続電極を有した振動子と、発振制御用ＩＣとを搭載し、前記枠体上に蓋体を載置・固定してなる発振器であって、前記一対の導体層の一端部を前記枠体の外側領域に位置する基体の上面に延在させるとともに、該延在部を前記振動子の電気的特性を測定するモニター用パッドとしたことを特徴とする発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子や水晶振動子等の振動子と発振制御用ＩＣとをパッケージの内部に収容してなる発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発振器としては、例えば、図６〜図８に示す構造の水晶発振器が知られている。同図に示す水晶発振器５１は、セラミックパッケージ５２の内部に水晶振動子５３と発振制御用ＩＣ５４とを搭載するとともに、セラミックパッケージ５２の開口部を金属製の蓋体５６によって気密封止した構造を有している。
【０００３】
セラミックパッケージ５２は、平板状をなす基体５２ａの上面に枠体５２ｂ、５２ｃを順次、載置して構成されており、その内部には発振制御用ＩＣ５４を搭載する凹部や水晶振動子５３を搭載する段差部が形成され、その下面には発振回路の電源電圧端子、グラウンド端子及び出力端子と接続する外部端子電極５２１が形成されている。
【０００４】
また、セラミックパッケージ５２の内部に収容される水晶振動子５３は、短冊状の水晶基板の両主面に励振電極５３１、５３３を被着させて成り、前記水晶基板の下面には、長手方向の一端部に、各励振電極５３１、５３３の一端側を導出してなる接続電極５３２、５３４が設けられている。
【０００５】
尚、水晶振動子５３の接続電極５３２、５３４は、枠体５２ｂの上面に設けられた振動子用接続パッド５８、５８に導電性接着材５７を介して電気的に接続され、また、発振制御用ＩＣ５４は、金属細線５９を介して基体上面のＩＣ用接続パッドにボンディングされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の発振器においては、通常、発振器の組み立てが完了した後、水晶振動子５３のインピーダンス特性を電気特性試験器で測定することにより電気的特性の検査を行うようにしている。そのため、セラミックパッケージ５２の側面には端面スルーホールが設けられ、その内面には水晶振動子５３の接続電極５３２、５３４と電気的に接続されたモニター用パッド５２２が被着・形成されていた。
【０００７】
しかしながら、モニター用パッド５２２が被着されている端面スルーホールの内面は凹曲面状を成していることから、先に述べた電気的特性の検査にあたり電気特性試験器のコンタクトピン５２Ｎを端面スルーホール内のモニター用パッド５２２に接触させる際（図９参照）、コンタクトピン５２Ｎの先端がモニター用パッド５２２と接触しているかどうかを視認するのに困難を要し、検査の作業性や効率が著しく低いものとなっていた。
【０００８】
また上述した従来の発振器によれば、モニター用パッド５２２が枠体５２ｂの端面に設けられていることから、そのような発振器を製造するには、枠体５２ｂの上面に接続パッド５８、５８等のための導体パターンを形成するプロセスとは別に、枠体５２ｂの端面等にもモニター用パッド５２２用の導体パターンを形成するプロセスが必要となり、これによって発振器の製造プロセスが複雑化するという欠点も有していた。
【０００９】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、組み立て後であっても振動子の検査を容易に行うことができ、しかも製造プロセスを簡素化することが可能な発振器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の発振器は、基体と枠体とを、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体の外側に位置するようにして両者を一体的に取着させるとともに、前記枠体の内側領域に接続パッドを有する一対の導体層を形成し、前記枠体の内側領域に位置する基体上に、前記接続パッドに接続される一対の接続電極を有した振動子と、発振制御用ＩＣとを搭載し、前記枠体上に蓋体を載置・固定してなる発振器であって、前記一対の導体層の一端部を前記枠体の外側領域に位置する基体の上面に延在させるとともに、該延在部を前記振動子の電気的特性を測定するモニター用パッドとしたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の発振器によれば、基体と枠体とを、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体の外側に位置するようにして両者を一体的に取着させることで基体の一部を枠体の外側に延出させるとともに、該延出部上に振動子と電気的に接続されたモニター用パッドを配置させるようにしたことから、電気的特性の検査に際し、電気特性試験器のコンタクトピンとモニター用パッドとの接触状態を視認するにあたってモニター用パッドの周囲に視認作業の障害となるものは何ら存在せず、検査の作業性及び検査効率を向上させることができるようになる。
【００１２】
また本発明の発振器によれば、前記モニター用パッドは基体の上面に設けられていることから、基体の上面に接続パッド等の導体パターンを形成する際にモニター用パッドも同時に形成することができ、発振器の製造プロセスを簡素化することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発振器を図面に基づいて詳説する。
図１は本発明の一実施形態に係る発振器の斜視図、図２は図１の発振器より蓋体を取り外した状態を示す上面図、図３は図２のＡ−Ａ側断面図であり、同図に示す発振器１は、セラミックパッケージ２の内部に、振動子としての水晶振動子３と発振制御用ＩＣ４とを搭載するとともに、前記セラミックパッケージ２上にシールリング５を介して蓋体６を載置・固定させ、水晶振動子３や発振制御用ＩＣ４の収納領域を前記蓋体６で気密封止した構造を有している。
【００１４】
前記セラミックパッケージ２は、略矩形状をなすように形成されたセラミック製の平板状基体２ａと、その上面に取着されるセラミック製の枠体２ｂとで構成されており、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体２ｂの外側に位置するようにして両者を一体的に取着することにより、基体２ａの一部を枠体２ｂの外側に延出させた形となっている。
【００１５】
このようなセラミックパッケージ２の上面には、枠体２ｂの内面と基体２ａの上面とで囲まれる領域に、水晶振動子３や発振制御用ＩＣ４を収容するためのキャビティ２０が形成されており、基体２ａの上面には、枠体２ｂの内側領域に、水晶振動子３の接続電極に接続される振動子用接続パッド８、８を有した一対の導体層や発振制御用ＩＣ４が搭載されるダイアタッチ部４１，その他の導体パターン等が所定パターンに形成され、基体２ａの下面には、基体内部のビアホール導体１０等を介して電気的に接続された電源電圧端子、クロック出力端子及びグラウンド端子等の外部端子２１が形成されている。尚、これらの外部端子２１は、水晶発振器１を図示しないマザーボード等の外部回路基板上に実装する際、水晶発振器を外部回路基板上の接続パッドに半田等の導電性接着材を介して電気的に接続するための端子として機能するものである。
【００１６】
また、前記セラミックパッケージ２を構成する基体２ａの上面には、枠体２ｂの外側領域、即ち、枠体２ｂの外側に張り出して設けられている基体２ａの延出部２ａ１に上述した一対の導体層の一端側が導出させてあり、該導出部に検査用のモニター用パッド２１ａ，２１ａを形成している。
【００１７】
このモニター用パッド２１ａ，２１ａは、略平坦な基体２ａの上面に各々が略矩形状をなすように形成されており、発振器の組み立てが完了した後、水晶振動子３のインピーダンス特性を電気特性試験器で測定する際に電気特性試験器のコンタクトピン２Ｎが接触するようになっている。
【００１８】
このようなモニター用パッド２１ａ，２１ａや振動子用接続パッド８、８を有した一対の導体層等は、モリブデン、タングステン等の金属粉末を含む導電ペーストを従来周知のスクリーン印刷などによって基体２ａの上面に所定パターンに印刷・塗布するとともに、これを高温で焼き付けることによって形成され、その一部上面にＮｉメッキやＡｕメッキ等を被着させることによってモニター用パッド２１ａ、２１ａや振動子用接続パッド８、８等が形成される。この場合、モニター用パッド２１ａ、２１ａは基体２ａの上面に位置しており、振動子用接続パッド８、８等の導体パターンを形成する際に同時に形成することができるため、発振器の製造プロセスが簡素化される。
【００１９】
また、水晶振動子３のインピーダンス特性に使用される電気特性試験器としては、水晶振動子３の共振周波数ｆｒ、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）の他、インダクタンス、容量等の等価パラメータを測定することができるネットワークアナライザ等が用いられ、そのコンタクトピン２Ｎは、銅・銀等の合金の表面を金メッキした高導電性のピンと、接触時の衝撃を抑制するバネ性を持ったリセクタブルソケットとで構成され、これを前述のモニター用パッド２１ａ，２１ａに接触させることで測定が行なわれる。
【００２０】
以上のように、基体２ａと枠体２ｂとを、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体２ｂの外側に位置するようにして両者を一体的に取着させることで基体２ａの一部を枠体２ｂの外側に延出させるとともに、該延出部上に水晶振動子３と電気的に接続されたモニター用パッド２１ａ，２１ａを配置させるようにしたことから、電気的特性の検査に際し、電気特性試験器のコンタクトピン２Ｎとモニター用パッド２１ａ，２１ａとの接触状態を上方より視認するにあたってモニター用パッド２１ａ，２１ａの周囲に視認作業の障害となるものは何ら存在せず、その視認性は良好となる。これにより、水晶発振器における検査の作業性及び検査効率が飛躍的に向上する。
【００２１】
尚、前記水晶振動子３としては、例えば所定結晶方位角に従ってカット（ＡＴカット）された矩形状の水晶基板３０の両主面に、従来周知の薄膜形成技術等を採用することによって一対の励振電極３１、３３を被着させた上、励振電極３１、３３の一端に接続電極３２、３４を形成した構造のものが用いられ、かかる水晶振動子３は接続電極３２、３４を導電性接着材７を介して基体上面の対応する振動子用接続パッド８、８に接合することにより前記キャビティ２０内に搭載・収容される。前記導電性接着材７としては、例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の樹脂材中にＡｇ粉末等の導電性フィラを所定量、添加・混合したものが用いられ、水晶振動子３の接合時、ディスペンサー等によって接合部位に塗布される。
【００２２】
また、前記発振制御用ＩＣ４は、シリコンチップの一主面にＰＮドープによって発振インバーター、負荷容量成分、帰還抵抗等を形成して成り、枠体２ｂの内側領域に位置する基体上面の所定位置に前記水晶振動子３と併設されるようにして載置され、その主面に設けられている端子電極を従来周知のワイヤボンディング法等によって基体上面の対応するＩＣ用接続パッドにボンディングすることによりキャビティ２０内に搭載・収容される。このような発振制御用ＩＣ４をセラミックパッケージ２内に搭載することにより、水晶振動子３の接続電極３２、３４と発振制御用ＩＣ４とが所定の導体パターンを介して電気的に接続され、発振回路が構成される。
【００２３】
一方、前記セラミックパッケージ２上に取着されるシールリング５及び蓋体６は、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ（コバール）等の金属から成り、シールリング５は図示しない封止用導体膜を介して枠体２ｂの上面にろう付け固定され、蓋体６はシールリング５の上面に従来周知の抵抗溶接（シーム溶接）等によって接合される。本実施形態においては、大気中に含まれている水分や酸素等の接触による腐食等で水晶振動子３等の特性が変化することのないように、上述の抵抗溶接は窒素ガス雰囲気や不活性ガス雰囲気中で行なわれ、これによって水晶振動子３が収容されるキャビティ２０の内部には窒素ガスや不活性ガス等が充填されることとなる。また、前記蓋体６の表面側にはＮｉメッキ層等が被着・形成されており、溶接によって溶融したろう材が蓋体６の表面側に回り込んだり、接合に寄与するろう材が減少しないようになっている。更に、前記蓋体６の接合面側にＡｇろう層等を予め形成しておくようにすれば、溶接作業をより確実に行うことができる。
【００２４】
また本実施形態においては、モニター用パッド２１ａ、２１ａをセラミックパッケージ２の延在部２ａ１上に形成するようにしたことから、セラミックパッケージ１を基体２ａと枠体２ｂの２層のみで構成することができ、水晶発振器の小型化、薄型化に供することもできる。
【００２５】
尚、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。
【００２６】
例えば，上述の実施形態においては、基体２ａの延出部２ａ１をセラミックパッケージ２の一端部にのみ設け、この部分に２個のモニター用パッド２１ａ、２１ａを併設するようにしたが、これに代えて、図４に示す如く、基体２ａの端部を２方向に延出させて延出部２ａ２、２ａ３を設け、各延出部２ａ２、２ａ３にモニター用パッド２１ｂ、２１ｃを１個ずつ配設するようにしても良い。
【００２７】
また、上述の実施形態において、図５に示す如く、モニター用パッド２１ｄ、２１ｄの両側に枠体の一部を延出させることにより枠体でモニター用パッド２１ｄ、２１ｄを囲むようにしても良いし、更にモニター用パッド２１ｄ、２１ｄ間にも枠体の一部を延出・配置させて、２個のモニター用パッド２１ｄ、２１ｄを１個ずつ枠体で囲むようにしても良い。
【００２８】
更に上述の実施形態においては、水晶振動子３と発振制御用ＩＣ４とを同じキャビティ２０の内部に収容するようにしたが、これに代えて、水晶振動子３と発振制御用ＩＣ４とを別のキャビティ内にそれぞれ収容させても構わない。例えば、上述の実施形態において基体２ａの下面にも別途、枠体を取着させて基体２ａの下面側にもキャビティを形成し、上面側のキャビティ２０内に水晶振動子３を、下面側のキャビティ内にその内部に発振制御用ＩＣ４を収容させるようにしても構わない。
【００２９】
また更に、上記の実施形態においては、セラミックパッケージ２のキャビティ２０を塞ぐのにセラミックパッケージ２上に取着させたシールリング５の上面に蓋体６を溶接するようにしたが、これに代えて、セラミックパッケージの上面にメタライズ層を形成しておき、このメタライズ層に直接、蓋体を溶接するようにしても構わない。
【００３０】
更にまた、上述の実施形態においては、振動子として水晶振動子３を用いた水晶発振器を例にとって説明したが、水晶振動子以外の振動子を用いた発振器にも本発明は適用可能であるし、出力信号や発振制御用ＩＣの動作を安定させるために、キャビティ２０内にコンデンサ等の受動部品を搭載して発振回路に接続しても良いことは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の発振器によれば、基体と枠体とを、基体上面の外周部が少なくとも一部、枠体の外側に位置するようにして両者を一体的に取着させることで基体の一部を枠体の外側に延出させるとともに、該延出部上に振動子と電気的に接続されたモニター用パッドを配置させるようにしたことから、電気的特性の検査に際し、電気特性試験器のコンタクトピンとモニター用パッドとの接触状態を視認するにあたってモニター用パッドの周囲に視認作業の障害となるものは何ら存在せず、検査の作業性及び検査効率を向上させることができるようになる。
【００３２】
また本発明の発振器によれば、前記モニター用パッドは基体の上面に設けられていることから、基体の上面に接続パッド等の導体パターンを形成する際にモニター用パッドも同時に形成することができ、発振器の製造プロセスを簡素化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発振器の斜視図である。
【図２】図１の発振器より蓋体を取り外した状態を示す上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ側断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る発振器の斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る発振器の斜視図である。
【図６】従来の発振器の断面図である。
【図７】従来の発振器の斜視図である。
【図８】従来の発振器の蓋体を取り外した状態を示す上面図である。
【図９】従来の発振器の検査方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１・・・発振器（水晶発振器）
２・・・セラミックパッケージ
２ａ・・・基体
２ｂ・・・蓋体
２ａ１、２ａ２、２ａ３、２ａ４・・・突出部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ・・・モニター用パッド
３・・・振動子（水晶振動子）
４・・・発振制御用ＩＣ
５・・・シールリング
６・・・蓋体
【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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