(57)【要約】【課題】        本発明の目的は、携帯用通信機器などの電子機器に用いられる生産性を向上させた圧電デバイスを提供すること。【解決手段】        本発明の圧電デバイスは、圧電振動素子と、この圧電振動素子と電気的に接続されて発振回路を構成する集積回路素子と、先の圧電振動素子、及び集積回路素子が内部に搭載される開口部を有した容器体とからなる圧電デバイスにおいて、先述の開口部と反対側の先の容器体の下面に設けられている外部端子のあいだの容器体の下面上に、圧電デバイスの出力信号の切り替え端子が設けられ、複数種の出力信号の内のひとつを出力することを特徴とし、また、切り替え端子の占有面積が、外部端子の占有面積より小さいことを特徴として課題を解決する。【選択図】図１
2007235463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動素子と、該圧電振動素子と電気的に接続されて発振回路を構成する集積回路素子と、前記圧電振動素子、及び前記集積回路素子が内部に搭載される開口部を有した容器体とからなる圧電デバイスにおいて、
前記開口部と反対側の前記容器体の下面に設けられている外部端子のあいだの前記容器体の下面上に、前記圧電デバイスの出力信号の切り替え端子が設けられ、複数種の前記出力信号の内のひとつが出力されることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記切り替え端子の占有面積が、前記外部端子の占有面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信機器などの電子機器に用いられる圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる従来の圧電デバイスとしては、水晶基板の両主面に振動電極が形成された水晶振動素子と、この水晶振動素子と電気的に接続して発振回路を構成する集積回路素子と、水晶振動素子、及び集積回路素子を収容する開口部を有した容器体とから成る。この前記集積回路素子の出力形態は、ＣＭＯＳ出力、ＬＶ−ＰＥＣＬ出力、Ｓｉｎ波出力等といったように多種多様なものとなってきているのが現状である。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２８５３３号公報
【０００４】
なお、出願人は、前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに到らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の圧電デバイスにおいては、前記集積回路素子の出力形態は設計された出力形態に限られたものであり、その出力形態ごとに圧電デバイスの内部に搭載される集積回路素子が必要であり、出力形態の異なった圧電デバイスを生産するにあたり、従来の圧電デバイスでは生産性が低下するといった欠点があった。
【０００６】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、生産性を著しく向上させた圧電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧電デバイスは、圧電振動素子と、この圧電振動素子と電気的に接続されて発振回路を構成する集積回路素子と、先の圧電振動素子、及び集積回路素子が内部に搭載される開口部を有した容器体とからなる圧電デバイスにおいて、先述の開口部と反対側の先の容器体の下面に設けられている外部端子のあいだの容器体の下面上に、圧電デバイスの出力信号の切り替え端子が設けられ、複数種の出力信号の内のひとつを出力することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の圧電デバイスは、先述の切り替え端子の占有面積が、前記外部端子の占有面積より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の圧電デバイスによれば、開口部と反対側の先の容器体の下面に設けられている外部端子のあいだに、切り替え端子が設けられることによって、外部端子と切り替え端子の組み合わせによる圧電デバイスの出力形態の切り替えをすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本発明の一実施形態に係る圧電デバイスの分解斜視図であり、図２は図１の圧電デバイスの側面方向からみた概略の断面図であり、これらの図に示す圧電デバイスは、大略的に、容器体１と、圧電振動素子としての水晶振動素子２と、発振・増幅回路としての集積回路素子３と、蓋体４とから構成されている。
【００１１】
先述の容器体１は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る容器体１と、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属から成る蓋体４とから成り、容器体１の外周壁の上面に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等のメタライズ層を形成し、メタライズ層の上面には、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）をメッキした封止用導体パターン５が設けられ、封止用導体パターン５の上面に蓋体４を載置・固定させることによって容器体１が構成されており、容器体１の内側に形成された凹部６に水晶振動素子２、及び集積回路素子３が実装されている。また、タングステン（Ｗ）または、モリブデン（Ｍｏ）等から成るメタライズ層の厚みは、１０μｍ〜２０μｍであり、メタライズ層の上面のニッケル（Ｎｉ）層の厚みは、８μｍ〜２０μｍである。また、ニッケル（Ｎｉ）層の上面の金（Ａｕ）層の厚みは、０．３μｍ〜１．０μｍである。
【００１２】
また、容器体１の下面には、外部端子１０と切り替え端子１１が形成されている。外部端子１０は、電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子で構成されており、マザーボードと電気的・機械的に接続される。また、切り替え端子１１は、先の外部端子１０のあいだの容器体１の下面上に形成されており、外部端子１０のグランド端子、及び電源電圧端子と導通させることによって、出力形態を切り替えることが出来る。
【００１３】
一方、容器体１の内部に収容される水晶振動素子２は、所定の結晶軸でカットした水晶片の両主面に一対の励振電極を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の励振用電極を介して水晶片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。
また、水晶片には、凹部が形成されており、この凹部に励振用電極が形成されている逆メサ型の水晶振動素子２があり、この場合、高周波用として使用されている。このような形状に加工した水晶片に、圧電振動領域部の凹部に励振用電極と、この励振用電極から接続部を介して引き出した引出電極と、接続部の外周辺のうち一辺の表裏縁部近傍に形成した先の引出電極と電気的に接続した容器接続用電極とを形成することで水晶振動素子２を形成している。
【００１４】
水晶振動素子２は、一対の励振電極に対し導電性接着剤８を介して、基板上面の対応する搭載パッド７に電気的に接続させることによって容器体１の上面に搭載され、これによって水晶振動素子２と容器体１との電気的接続、及び機械的接続が同時になされる。
【００１５】
導電性接着剤８は、シリコーン樹脂の中に導電性フィラーが含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、またはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。
【００１６】
また、蓋体４は従来周知の金属加工法を採用し、４２アロイ等の金属を所定形状に成形することによって製作され、この蓋体４の上面には、ニッケル（Ｎｉ）層が形成され、更にニッケル（Ｎｉ）層の上面の封止用導体パターン５に対応する箇所に封止材９である金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層が形成される。金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層の厚みは、１０μｍ〜４０μｍであり、例えば成分比率が、金が８０％、錫が２０％のものが使用されている。また、このような封止材９は、封止用導体パターン５の凹凸を緩和し、気密性の低下を防ぐことを可能とする。ただし、封止材９が薄すぎると当該の機能を充分に発揮しない。
【００１７】
上述の蓋体２を半導体レーザによる仮付け工程後、ハロゲンランプによる熱圧着法によって、先の容器体１の封止用導体パターン５の上面に接合することによって、組み立てられる。
【００１８】
半導体レーザ装置は、大略的には半導体レーザ装置のレーザ駆動用電源，半導体レーザ，光ファイバ，集光レンズで構成されており、先の集光レンズは、光ファイバの出射光を再集光し、レーザ光を集光させるものである。入力された出力電流値、またはレーザ出力パワー値に応じて制御装置によっての出力電流を制御し、半導体レーザ素子の入力電流を変化させることにより、所望のレーザ出力値を得る。半導体レーザ装置を用いたレーザ光にて、前記封止材９を溶融させることによって、蓋体２を先述の容器体１に仮付けを行う。
【００１９】
同様にハロゲンランプは、バルブ内にタングステンフィラメントを備え、ハロゲンガスを封入したものである。このタングステンフィラメントが通電加熱されると、ハロゲンガスと反応し、タングステン−ハロゲン化合物が生成される。タングステン−ハロゲン化合物は、バルブ内の対流により、タングステン−ハロゲン化合物がフィラメント付近に運ばれ、高温によりタングステンとハロゲンガスに分解されて、タングステンは、フィラメントに沈殿するというハロゲンサイクルを繰り返し、光ビームを発生するものである。先のハロゲンランプの光を蓋体２に照射することによって、封止材９を溶融させ、蓋体２と容器体１を接合し、気密封止する。
【００２０】
ここで容器体１の蓋体２を、容器体１の配線導体を介して容器体下面に配されるグランド端子用の外部端子１０に接続させておけば、その使用時、蓋体２がアースされることによりシールド機能が付与され、水晶振動素子５を外部からの不要な電気的作用より良好に保護することができる。従って、容器体１の蓋体２は容器体１の配線導体を介してグランド端子用の外部端子１０に接続させておくことが好ましい。
【００２１】
集積回路素子３は、容器体１の凹部７に形成されている電極と前記フリップチップ法等で接続しているものであり、その回路形成面に、発振出力を生成する発振回路等が設けられている。
【００２２】
集積回路素子３の出力形態として、以下の形態が挙げられる。ＰＥＣＬ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｌｏｇｉｃ）は、正基準エミッタ結合論理のことであり、電源電圧＋５．０Ｖのインタフェースとして用いられる。また、ＬＶ−ＰＥＣＬ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｌｏｇｉｃ）は、低電圧正基準エミッタ結合論理のことであり、電源電圧＋３．３ Vのインタフェースとして用いられる。また、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）は、低電圧差動信号ことであり、インタフェース技術ＴＩＡ／ＥＩＡ６４４規格（米国電子通信工業会／米国電子工業会）にて標準化された小振幅インタフェースとして用いられる。液晶パネルへの配線数を減らし信号を差動小振幅で伝送する方式で、低ノイズ化を図る。更に、スペクトラム拡散とは、電子機器が放射する電磁雑音のエネルギーのスペクトルが狭い帯域に集中しないようにクロック信号に積極的にパルス幅を若干変調させるような低周波のジッタを与え、放射電磁雑音のエネルギーをある周波数の帯域幅に分散させることによってそのピーク値を抑圧する技術である。
【００２３】
上述した出力形態を選択するために、容器体１の下面に設けられている外部端子１０と切り替え端子１１の接続方法の適宜変更を行う。実際には、図３に示されるように、外部端子１０のグランド端子、及び電源電圧端子１０ａ、発振制御端子１０ｂ、グランド端子１０ｃ、発振出力端子１０ｄと前記切り替え端子１１ａ〜１１ｄとが本発明の水晶発振器の搭載面にあり、客先の基板上のランドパターンの配置によって、選択された端子が互いに導通するように電気的に接続することにより、所望の出力形態とする。図３に示されるような端子配置では、１６通りの出力形態を選択することができる。例えば、切り替え端子１１ａを電源電圧端子１０ａと接続し、切り替え端子１１ｂとグランド端子１０ｃに接続することにより、ある出力形態に決定することが出来る。
【００２４】
なお、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。更に上述した実施形態においては、圧電振動素子として水晶振動素子２を用いるようにしたが、他の圧電振動素子、例えばＳＡＷ（弾性表面波）素子等を用いて圧電発振器を構成する場合にも本発明は適用可能であり、この場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【００２５】
また、上述した実施形態においては、前記切り替え端子１１ａ〜１１ｄにおいて、出力形態を切り替えるようにしたが、出力形態だけでなく、発振周波数を切り替えるようにしても本発明は適用可能であり、この場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の圧電デバイスを斜め上方からみた概略の分解斜視図である。
【図２】図１の圧電デバイスを側面方向からみた概略の断面図である。
【図３】本発明の圧電デバイスを開口部と反対側の下面方向からみた概略の平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・容器体
２・・・水晶振動素子
３・・・集積回路素子
４・・・蓋体
５・・・封止用導体パターン
６・・・凹部
７・・・搭載パッド
８・・・導電性接着剤
９・・・封止材
１０ａ〜１０ｄ・・・外部端子（電源電圧端子、発振制御端子、グランド端子、発振出力端子）
１１ａ〜１１ｄ・・・切り替え端子
【図１】
2007235463.tif 000003
【図２】
2007235463.tif 000004
【図３】
2007235463.tif 000005