(57)【要約】【課題】  パッケージ内に圧電振動子と回路部品を収容した圧電発振器において、圧電発振器の製造工程において操作性よく調整電極にプローブピンを当接した調整作業を実施できると共に、後刻再調整の必要が発生した場合にも同じ調整電極を使用した調整作業を行うことができる圧電発振器を提供する。【解決手段】  パッケージ２内に、圧電振動子１０と、発振回路及び温度補償回路を構成するＩＣ部品１１と、該圧電振動子とＩＣ部品を搭載するプリント基板１２と、を収容した圧電発振器１において、プリント基板の底部にＩＣ部品中の調整回路１１ａと導通した調整電極１３を配置すると共に、該調整電極と対面するパッケージ底面には調整電極と導通するプローブピン１５を挿通するための穴３ａを形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ内に、圧電振動子と、発振回路及び温度補償回路を構成するＩＣ部品と、該圧電振動子とＩＣ部品を搭載するプリント基板と、を収容した圧電発振器において、
前記プリント基板の底部にＩＣ部品中の調整回路と導通した調整電極を配置すると共に、該調整電極と対面するパッケージ底面には調整電極と導通するプローブピンを挿通するための穴を形成したことを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
前記圧電発振器のパッケージは、表面実装用の実装基板上に前記プリント基板を搭載すると共に、プリント基板上の各部品を金属ケースによって包囲し、実装基板に前記穴を形成した構成を有する表面実装型圧電発振器であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項３】
前記圧電発振器のパッケージは、底部絶縁基板を貫通するピン端子の上部に前記プリント基板を支持すると共に、プリント基板上の各部品を金属ケースによって包囲し、底部絶縁基板に前記穴を形成したピンタイプの圧電発振器であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記圧電発振器のパッケージは、金属ベースを気密貫通するピン端子の上部に前記プリント基板を支持すると共に、プリント基板上の各部品を金属ケースによって包囲し、金属ベースに前記穴を形成したピンタイプの圧電発振器であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項５】
縦断面形状がＨ型のパッケージと、上部凹所内に配置されて気密封止される圧電振動素子と、下部凹所内に底面を露出した状態で収容されるＬＳＩチップと、を備えた表面実装型圧電発振器において、
前記ＬＳＩチップの底面に調整電極を露出配置した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、圧電発振器における調整電極の配置構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信市場においては、各種電装部品の実装性、保守・取扱性、装置間での部品の共通性等を考慮して、各機能毎に部品群のモジュール化を推進するメーカーが増えている。また、モジュール化に伴って、小型化、低コスト化も強く求められている。
特に、基準発振回路、ＰＬＬ回路、及びシンセサイザー回路等、機能及びハード構成が確立し、且つ高安定性、高性能化が要求される回路部品に関してモジュール化への傾向が強まっている。更に、これらの部品群をモジュールとしてパッケージ化することによりシールド構造を確立しやすくなるという利点がある。
複数の関連部品をモジュール化、パッケージ化することにより構築される表面実装用の電子部品としては、例えば圧電振動子、圧電発振器、ＳＡＷデバイス等を例示することができるが、これらの機能を高く維持しつつ、更なる小型化を図るために、例えば図７に示した如きモジュールが採用されている。
即ち、図７（ａ）及び（ｂ）はモジュール化された圧電デバイスの一例としての表面実装型圧電デバイス（水晶発振器）の構成を示す縦断面略図、及び底面図であり、この圧電デバイスは、セラミック等の絶縁材料から成る実装基板１００上に金属ケース１０１を被せたパッケージ構造を備え、実装基板１００上に搭載したプリント基板１０２にはパッケージ化された水晶振動子１０３、発振回路や温度補償回路を構成するＩＣ部品１０４が搭載されている。また、ＩＣ部品１０４中に含まれる調整部品を調整するための調整電極（調整用端子）１０５が実装基板１００の底面に露出配置されている。調整電極１０５は、例えばＩＣ部品中の温度補償回路を構成する素子の値（温度補償係数）を書き換える場合に用いられ、図示しないプローブを調整電極１０５に当接させてデータを入力することによって書き換えが行われる。発振器メーカーが圧電発振器をアッセンブリメーカー（例えば、携帯電話機メーカー）に出荷する場合には、発振器メーカーサイドで調整電極を用いて素子値を調整した状態で顧客に手渡すため、顧客は無調整にて圧電発振器を使用することが可能となる。
しかし、上記従来例においては、調整回路部品を搭載したプリント基板１０２に対して、調整電極１０５が離間した位置に配置されているため、両者間の配線の引き回しが他の回路へ悪影響を与える問題がある。
【０００３】
次に、図８（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は他の従来例に係るピンタイプの圧電発振器の構成を示す正面縦断面図、側部縦断面図、及び底面図である。
この圧電発振器は、ガラスエポキシ等から成る底部絶縁基板１１０を貫通するピン端子１１１の上部に、水晶振動子１１２、及び発振回路等を構成するＩＣ部品１１３を搭載したプリント基板１１４を支持すると共に、プリント基板１１４上の各部品１１２、１１３を金属ケース１１５によって包囲した構成を備えている。左右４本ずつ配置されたピン端子１１１列のうちの中央に位置する各２本のピン端子１１１ａは調整用のピン端子である。プリント基板上の調整部品を調整する場合には調整用のピン端子１１１ａにプローブを当接して調整作業を行うが、調整用のピン端子１１１ａは圧電発振器を電子機器のマザーボード上に搭載する際の障害となるため、調整終了後には切断除去される。
しかし、調整用のピン端子１１１ａを切断してマザーボード上に実装した後で、経年的な変化等に起因して温度補償係数を補正する必要が発生した場合には、再調整することは不可能となる。
このような不具合を解消するために、特開平６−２３２６３０号公報には、パッケージ本体内の絶縁基板から外部に引き出した接続基板上に調整電極を配置しておき、当該調整電極を利用した調整後に接続基板を切断するように構成した水晶発振器において、接続基板を切断した後に発振器側に残る絶縁基板端面に調整用のパッドが露出されるように構成して、接続基板除去後においても任意に再調整できるようにしている。
しかし、上記パッドは同公報中にも明記されているように、微小面積であるため、コンタクトピンを当接することが容易でなく、再調整作業は極めて煩雑であった。
【特許文献１】特開平６−２３２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、パッケージ内に圧電振動子と回路部品を収容した圧電発振器において、圧電発振器の製造工程において操作性よく調整電極にプローブピンを当接した調整作業を実施できると共に、後刻再調整の必要が発生した場合にも同じ調整電極を使用した調整作業を行うことができる圧電発振器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、パッケージ内に、圧電振動子と、発振回路及び温度補償回路を構成するＩＣ部品と、該圧電振動子とＩＣ部品を搭載するプリント基板と、を収容した圧電発振器において、前記プリント基板の底部にＩＣ部品中の調整回路と導通した調整電極を配置すると共に、該調整電極と対面するパッケージ底面には調整電極と導通するプローブピンを挿通するための穴を形成したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記圧電発振器のパッケージは、表面実装用の実装基板上に前記プリント基板を搭載すると共に、プリント基板上の各部品を金属ケースによって包囲し、実装基板に前記穴を形成した構成を有する表面実装型圧電発振器であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記圧電発振器のパッケージは、底部絶縁基板を貫通するピン端子の上部に前記プリント基板を支持すると共に、プリント基板上の各部品を金属ケースによって包囲し、底部絶縁基板に前記穴を形成したピンタイプの圧電発振器であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１において、前記圧電発振器のパッケージは、金属ベースを気密貫通するピン端子の上部に前記プリント基板を支持すると共に、プリント基板上の各部品を金属ケースによって包囲し、金属ベースに前記穴を形成したピンタイプの圧電発振器であることを特徴とする。
請求項５の発明は、縦断面形状がＨ型のパッケージと、上部凹所内に配置されて気密封止される圧電振動素子と、下部凹所内に底面を露出した状態で収容されるＬＳＩチップと、を備えた表面実装型圧電発振器において、前記ＬＳＩチップの底面に調整電極を露出配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明はセラミック製実装基板を用いた表面実装型のパッケージ構造を採用した圧電発振器、ピンタイプの圧電発振器等において、パッケージ内に内蔵されたプリント基板に設けた調整電極に対して、パッケージ底部に設けた穴からプローブピンを差し入れて調整することが可能となる。
また、パッケージに設けた穴から挿入したプローブピンをパッケージ内の調整電極に当接させるので、穴が挿入ガイドとなり、安定して確実に調整電極に当接できる。
また、調整電極は調整部品に最も近い位置に形成できるので、配線をはい回す必要が無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る圧電発振器の構成を示す縦断面図、及び底面図であり、ここでは水晶発振器を一例として説明する。
この水晶発振器１は、パッケージ２内に、水晶振動子１０と、発振回路及び温度補償回路を構成するＩＣ部品１１と、水晶振動子１０とＩＣ部品１１を搭載するプリント基板１２と、を収容した構成を備えている。プリント基板１２の底部にはＩＣ部品中の調整回路（調整部品）１１ａと導通した調整電極１３を配置すると共に、調整電極と対面するパッケージ底面には調整電極１３と導通するプローブピン１５を挿通するための穴３ａを形成している。
この実施形態の水晶発振器１のパッケージ２は、セラミック等からなる絶縁基板の底部に実装電極３ｂを形成すると共に上面に配線パターンを形成した表面実装用の実装基板３と、金属ケース４を備えている。実装基板３上にプリント基板１２を搭載すると共に、プリント基板１２上の各部品１０、１１を金属ケース４によって包囲し、実装基板３に穴３ａを形成した構成を有する。
この実施形態に係る水晶発振器１が内蔵する調整部品１１ａに対してプローブピン１５を用いた調整作業を実施する場合には、図示のようにパッケージ底部の穴３ａからプローブピンを直線的に挿入すればよく、挿入に際しては穴３ａがガイドとなるため、プローブピンの先端を正確に調整電極１３に当接させることができ、正確且つ安定した調整作業を効率よく実施できる。
この水晶発振器１を図示しない電子機器のマザーボードに搭載した後に、経時的な変化によって調整部品の設定値を変更する必要が生じた場合には、マザーボードから水晶発振器１を取り外してから穴３ａにプローブピンを挿入することによって再調整を行うことが可能となる。
穴３ａは、必要に応じて、スタンドオフや、樹脂、接着剤、封止剤等の封止手段によって塞ぐ。このことは、以下の全ての実施形態に共通する。
【０００８】
次に、図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明のピンタイプの水晶発振器の構成を示す正面縦断面図、側部縦断面図、及び底面図である。
この水晶発振器２０は、パッケージ２１内に、水晶振動子１０と、発振回路及び温度補償回路を構成するＩＣ部品１１と、水晶振動子１０とＩＣ部品１１を搭載するプリント基板１２と、を収容した構成を備えている。プリント基板１２の底部にはＩＣ部品中の調整回路（調整部品）１１ａと導通した調整電極１３を配置すると共に、調整電極と対面するパッケージ底面には調整電極１３と導通するプローブピン１５を挿通するための穴２２ａを形成している。
この水晶発振器２０のパッケージ２１は、ガラスエポキシ等からなる底部絶縁基板２２と、底部絶縁基板２２に内壁下部を半田等によって固定された金属ケース２３を備えている。底部絶縁基板２２を貫通するピン端子２５の上部にプリント基板１２を支持すると共に、プリント基板１２上の各部品１０、１１を金属ケース２３によって包囲し、底部絶縁基板２２に穴２２ａを形成している。
このピンタイプの圧電発振器２０においては、従来のピンタイプとは異なり、通電用の機能端子としてのピン端子のみを設ければ良く、調整用のピン端子が不要となる。従って、構成が簡略化する。
この実施形態に係る水晶発振器２０が内蔵する調整部品１１ａに対してプローブピン１５を用いた調整作業を実施する場合には、図示のようにパッケージ底部の穴２２ａからプローブピンを直線的に挿入すればよく、挿入に際しては穴２２ａがガイドとなるため、プローブピンの先端を正確に調整電極１３に当接させることができ、正確且つ安定した調整作業を効率よく実施できる。再調整も容易である。
【０００９】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）は夫々プリント基板１２の板面に調整部品１１ａを搭載した状態を示す要部拡大図である。図３（ａ）は、プリント基板１２面に固定した調整部品１１ａ上面の調整端子とプリント基板１２上の調整電極１３との間をボンディングワイヤ１６にて電気的に接続し、更に樹脂等のポッティング剤により調整部品１１ａを被覆している。図３（ｂ）は、プリント基板１２の面上に調整部品１１ａをフリップチップ実装してからアンダーフィル１８を充填したタイプであり、調整部品１１ａの下面の調整端子とプリント基板面上の調整電極１３の一部との間を図示しないバンプにより電気的に接続した状態を示している。
【００１０】
次に、図４（ａ）乃至（ｄ）は、図１に示した表面実装型圧電発振器において、セラミック等の実装基板に代えて樹脂モールドベースを使用したタイプの底部構成を示す図である。従って、図１と同一の部分は同一の符号を引用して説明する。
このタイプにあっては、リードフレームからなる底部電極（機能端子、アース端子）３０を樹脂３１にて固定することによって、樹脂モールドベース３２を形成している。各底部電極３０は、パッケージ内に配置されたプリント基板１２上に搭載された各部品１０、１１、或いは金属ケース４と導通している。
図４（ａ）の実施形態では、底部電極３０を回避した樹脂部分に、プローブピン１５を挿通するための穴３２ａを形成し、各穴３２ａからプローブピン１５を挿通することによりパッケージ内の調整電極１３との導通が確保できるように構成する。
図４（ｂ）はグランド用の底部電極３０をシールド用に広く展開したアース板３３と導通した例を示しており、この場合にはアース板３３に形成した穴３３ａと対応する樹脂部分に穴３２ａを形成する。従って、穴３２ａから挿通したプローブピン１５はアース板３３と接触しないでプリント基板下面の調整電極１３と接することができる。
図４（ｃ）はＪリードタイプの底部電極３０を使用した実施形態における穴３２ａの形成例を示しており、図４（ｄ）は底部電極３０間の樹脂部分に穴３２ａを形成した例を示している。
【００１１】
次に、図５（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る水晶発振器４０の構成を示す縦断面図であり、この水晶発振器４０はパッケージ４１内にプリント基板４２を配置した構成を備え、プリント基板４２上には水晶振動子４３、ＩＣ部品４４が搭載されている。パッケージ４１は、金属ベース５０に対して金属ケース５１を抵抗溶接等によって固定したものであり、金属ベース５０に設けた挿通穴５０ａ（ハーメチック等により内壁を絶縁）をピン端子５２が気密貫通し、ピン端子５２の上部にプリント基板４２が固定されている。
プリント基板４２の下面に設けた各調整電極４５と対面する金属ベース５０部分には図示しないプローブピンを挿通するための穴５０ｂが形成されている。
穴５０ｂは必要に応じて、図５（ｂ）に示すように封止手段５３によって封止する。
【００１２】
次に、図６は本発明の他の実施形態に係る水晶発振器の構成を示す縦断面図であり、この水晶発振器６０は、縦断面形状がＨ型のパッケージ６１と、パッケージ６１の上部凹所６１ａ内に配置されて気密封止される圧電振動素子６５と、下部凹所６１ｂ内に底面を露出した状態でフリップチップ実装されて収容されるＬＳＩチップ６６と、を備えている。
符号６７はバンプ、６８は樹脂である。
この水晶発振器６０においては、ＬＳＩチップ６６の底面に調整電極６７を露出配置した点が特徴的である。
プローブピンは、露出状態にある調整電極６７に対して容易に当接することができるため、調整作業が容易となる。このような底面に調整電極６７を有するＬＳＩチップ６６を他の実施形態に適用しても良く、その際は、ＬＳＩチップ６６の搭載位置をより厳密に制御することで、パッケージの「穴」との整合を得ることができる。
なお、上記実施形態では、圧電発振器の代表例として水晶発振器を例示したが、本発明は圧電材料から成る圧電振動素子を使用した発振器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る圧電発振器の構成を示す縦断面図、及び底面図。
【図２】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明のピンタイプの水晶発振器の構成を示す正面縦断面図、側部縦断面図、及び底面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は夫々プリント基板の板面に調整部品を搭載した状態を示す要部拡大図。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は、図１に示した表面実装型圧電発振器において、セラミック等の実装基板に代えて樹脂モールドベースを使用したタイプの底部構成を示す図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る水晶発振器４０の構成を示す縦断面図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る水晶発振器の構成を示す縦断面図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は従来例の説明図。
【図８】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は他の従来例の説明図。
【符号の説明】
【００１４】
１  水晶発振器、２  パッケージ、３  実装基板、３ａ  穴、３ｂ  実装電極、４  金属ケース、１０  水晶振動子、１１  ＩＣ部品、１１ａ  調整回路（調整部品）、１２  プリント基板、１３  調整電極、１５  プローブピン、１６  ボンディングワイヤ、２０  水晶発振器、２１  パッケージ、２２  底部絶縁基板、２２ａ  穴、２３  金属ケース、２５  ピン端子、３０  底部電極、３１  樹脂、３２  樹脂モールドベース、３２ａ  穴、３３  アース板、４０  水晶発振器、４１  パッケージ、４２  プリント基板、４３  水晶振動子、４４  ＩＣ部品、５０  金属ベース、５０ａ  挿通穴、５０ｂ  穴、５１  金属ケース、５２  ピン端子、６０  晶発振器、６１  パッケージ、６１ａ  上部凹所、６１ｂ  下部凹所、６５  圧電振動素子、６６  ＬＳＩチップ、６７  調整電極。
【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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