(57)【要約】【課題】内部に設けられた電子部品本体に信号を確実に入力し、また電子部品本体に書き込まれた信号の改変、消去を防ぐとともに、ユーザ使用時に蓋体の電位が固定されている電子デバイスを提供する。【解決手段】電子デバイスは、パッケージベースに搭載され、外部から入力された信号が書き込まれる処理記憶部４６と、外部から前記信号が入力される端子となり、前記パッケージベースの上面に接合された導電性を有する蓋体１８と、前記蓋体１８と前記処理記憶部４６との間に配設され、前記信号の書き込み使用時は前記蓋体１８と前記処理記憶部４６とを導通させるとともに、ユーザ使用時は前記蓋体１８を接地部４４とを導通させるスイッチ回路４８と、を有する構成である。【選択図】図１
2007158522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージベースに搭載され、外部から入力された信号が書き込まれる処理記憶部と、
外部から前記信号が入力される端子となり、前記パッケージベースの上面に接合された導電性を有する蓋体と、
前記蓋体と前記処理記憶部との間に配設され、前記信号の書き込み使用時は前記蓋体と前記処理記憶部とを導通させるとともに、ユーザ使用時は前記蓋体を接地部とを導通させるスイッチ回路と、
を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記スイッチ回路は、予め設定された設定電圧値未満で前記蓋体と前記接地部とを導通させ、前記設定電圧値以上で前記蓋体と前記処理記憶部とを導通させる、トランジスタを用いて構成された回路であることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記処理記憶部と前記スイッチ回路とは一体に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
設定周波数で発振する圧電振動片と、
前記圧電振動片を発振させて周波数信号を発生させ、この周波数信号を前記処理記憶部に記憶された前記信号に基づいて調整し出力する回路と、
を前記パッケージベースに搭載したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイスに係り、これを形成した後に搭載されている電子部品本体に信号を入力させる構成の電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスには、凹陥部が設けられたパッケージベースを有し、この凹陥部の底面に電子部品本体を搭載するとともに、このパッケージベースの上面に蓋体を接合して凹陥部を封止したものがある。そして、この電子デバイスの一例として圧電発振器が挙げられる。この圧電発振器は、蓋体に対向させて圧電振動片をパッケージベースに搭載するとともに、電子部品本体として圧電振動片を発振させて周波数信号を出力する集積回路（ＩＣ）チップを搭載している。圧電振動片は、圧電基板の上下面に電極パターンを設けた構成である。また蓋体には、コバール等からなる金属製のものが使用されている。なお、このような圧電発振器について開示されたものとして特許文献１が挙げられる。
【０００３】
また圧電発振器には、前述したように金属製の蓋体に対向させて圧電振動片をパッケージベースに搭載した構成であって、パッケージベースの裏面に設けられたグランド電位の外部端子と、蓋体とを導通させたものがある。なお、このような圧電発振器について開示されたものとして特許文献２が挙げられる。
【０００４】
そして、これらの圧電発振器を構成するパッケージベースには、ＩＣチップに温度補償データや制御のためのデータを書き込むための電極が複数設けられ、これらの電極とＩＣチップが導通している。
【特許文献１】特開平８−３０７１５３号公報
【特許文献２】特開２０００−７７９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属製の蓋体を接地させていない圧電発振器では、金属製の蓋体に対向させて圧電振動片をパッケージベースに搭載すると、金属製の蓋体と圧電振動片の電極パターンとの間で浮遊容量が生じてしまう。そして、この圧電発振器を出荷した後に蓋体を接地等して電位を与えてしまうと、圧電振動片の電極パターンと蓋体の間に生じる浮遊容量の容量値が変わってしまうので、圧電発振器の発振周波数が変わってしまう問題がある。
【０００６】
具体的な例は、次のようになっている。携帯電話等のモジュール化された基板には、圧電発振器を始めとする様々な電子デバイスが搭載されている。この基板は、放射ノイズ等の電波障害を防止するために金属製の容器に入れられており、この容器をグランド電位に接地して、容器内のモジュールから放射されるノイズ（放射ノイズ）を抑えている。しかしながら、何らかの理由により容器に衝撃等が加わって凹むと、容器と圧電発振器の蓋体が接触してしまう虞がある。この接触が生じると圧電振動片の電極パターンと蓋体の間に生じている浮遊容量の容量値が変わるので、圧電発振器の発振周波数が変わってしまう問題がある。
【０００７】
また圧電発振器の蓋体を、接地している外部端子と導通させた場合は、前述した問題が生じない。しかし、このような圧電発振器であっても、ＩＣチップにデータを入力するためにパッケージベースの外部側面に複数の電極を設けていると、データの入力時に不良が発生する虞がある。すなわち、この圧電発振器にデータを入力する場合は、圧電発振器をソケットに挿入し、ソケットの外部からプローブを電極に接触させて、プローブを介して処理情報を入力しているが、側面に設けられた電極に対してプローブを正確に接触させる動作は煩雑なので、接触不良によってデータの入力ができない等の不良が発生する。
【０００８】
またパッケージベースにデータ書き込み用の電極が設けられている場合、この電極に誤って電圧を印加してしまうと、ＩＣチップに誤書き込みが発生し、また既に書き込まれているデータの改変、消去が発生してしまう虞がある。そして近年は、携帯電話等の電子機器が小型化されているのに伴い、様々な電子デバイスが基板に高密度に実装されている。このため圧電発振器に設けられた電極と、隣接して実装されている電子デバイスとが誤って接触してしまう可能性が高くなり、この接触によって電気信号が負荷されると、前述したように圧電発振器内のＩＣチップに書き込まれたデータが改変、消去されてしまう虞がある。
本発明は、内部に設けられた電子部品本体に信号を確実に入力し、また電子部品本体に書き込まれた信号の改変、消去を防ぐとともに、ユーザ使用時に蓋体の電位が固定されている電子デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電子デバイスは、パッケージベースに搭載され、外部から入力された信号が書き込まれる処理記憶部と、外部から前記信号が入力される端子となり、前記パッケージベースの上面に接合された導電性を有する蓋体と、前記蓋体と前記処理記憶部との間に配設され、前記信号の書き込み使用時は前記蓋体と前記処理記憶部とを導通させるとともに、ユーザ使用時は前記蓋体を接地部とを導通させるスイッチ回路と、を有することを特徴としている。
【００１０】
これにより電子デバイスから周波数信号を出力するユーザ使用時（書き込み使用時でないとき）では、スイッチ回路によって蓋体と接地部が接続されているので、蓋体に信号が供給されても処理記憶部に誤書き込みが生じるのを防止でき、また処理記憶部に既に書き込まれているデータが改変、消去されてしまうのを防止できる。また書き込み使用時は、信号が蓋体を介してスイッチ回路に入力されるので、信号を処理記憶部に入力することができる。また蓋体が信号の入力される端子となっているので、信号を供給するプローブを蓋体に容易に接触させることができるので、信号を確実に入力させることができる。
【００１１】
また前記スイッチ回路は、予め設定された設定電圧値未満で前記蓋体と前記接地部とを導通させ、前記設定電圧値以上で前記蓋体と前記処理記憶部とを導通させる、トランジスタを用いて構成された回路であることを特徴としている。電子デバイスに信号を入力させる時は、設定電圧値以上の電圧値を有する信号を用いれば蓋体と処理記憶部を接続することができる。これにより処理記憶部に信号を入力して、書き込むことができる。
【００１２】
また前記処理記憶部と前記スイッチ回路とは一体に構成されたことを特徴としている。これによりスイッチ回路をディスクリート部品としてパッケージベースに実装する必要がなくなるので、スイッチ回路のみを実装するための面積が必要なくなり、省スペース化することができる。
【００１３】
また設定周波数で発振する圧電振動片と、前記圧電振動片を発振させて周波数信号を発生させ、この周波数信号を前記処理記憶部に記憶された前記信号に基づいて調整し出力する回路と、を前記パッケージベースに搭載したことを特徴としている。電子デバイスを圧電発振器として使用する場合において、この圧電発振器のユーザ使用時は蓋体と接地部が接続されるので、蓋体をグランド電位にすることができる。これによりユーザ側の使用状況にかかわらず、圧電振動片の電極パターンと蓋体の間に生じる浮遊容量の影響により圧電発振器の発振周波数が変動するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る電子デバイスの最良の実施形態について説明する。なお本実施形態では、電子デバイスとして圧電発振器を用いた形態について説明するがこの形態に限定されることはなく、電子デバイスを形成した後に処理記憶部に信号を入力する形態に適用することができる。
図１は圧電発振器の概略ブロック図である。図２は圧電発振器の断面図である。図２に示される圧電発振器１０は、圧電振動片１２、ＩＣチップ１４、パッケージベース１６および蓋体１８を備えている。圧電発振器１０は、上側に向けて開口する凹陥部２０が形成されたパッケージベース１６を有している。このパッケージベース１６の裏面には、外部端子２２が設けられている。またパッケージベース１６に設けられた凹陥部２０の側面に階段状の段差が形成されており、この段差部２４の上面にボンディング電極２６やマウント電極２８がそれぞれ複数設けられている。なお図２では、マウント電極２８を１つだけ記載している。そして複数あるボンディング電極２６のいずれか１つは蓋体１８と導通している。また、これ以外のボンディング電極２６のうちの一部はマウント電極２８と導通しており、他は外部端子２２と導通している。
【００１５】
そして凹陥部２０の底面にＩＣチップ１４が搭載されている。そしてＩＣチップ１４の上面にパッド１４ａが設けられており、このパッド１４ａとボンディング電極２６にワイヤボンディングが施されて、このワイヤ３０を介してパッド１４ａとボンディング電極２６が導通されている。またマウント電極２８上には、導電性接合材３２を用いて圧電振動片１２が搭載されている。この圧電振動片１２は、圧電基板に電極パターン（不図示）を設けたものである。またパッケージベース１６の上面には、凹陥部２０を気密封止する金属製の蓋体１８が接合されている。これにより蓋体１８は導電性を有する。そして蓋体１８とＩＣチップ１４が導通するので、蓋体１８がＩＣチップ１４に信号を入力するための端子となる。
【００１６】
次に、ＩＣチップ１４の内部構成について説明する。蓋体１８は、図１に示されるように信号伝送ライン４０を介してＩＣチップ１４に接続されている。またＩＣチップ１４は、接地ライン４２を介して接地部４４に接続されている。このＩＣチップ１４には、記憶手段、書き込み制御回路および端子周辺回路等が設けられた処理記憶部４６やスイッチ回路４８、圧電振動片１２を発振させる回路（不図示）等が設けられている。そして処理記憶部４６は、信号伝送ライン４０によって蓋体１８と接続している。この信号伝送ライン４０にスイッチ回路４８が設けられており、接地ライン４２を介してスイッチ回路４８と接地部４４が接続されている。
【００１７】
このスイッチ回路４８は、圧電発振器１０の処理記憶部４６にデータを書き込むとき（処理情報の入力時）に蓋体１８と処理記憶部４６を接続させて、蓋体１８から処理記憶部４６に信号を入力させるものであり、また圧電発振器１０から周波数信号を出力するユーザ使用時に蓋体１８と接地部４４を接続させるものである。そして、このスイッチ回路４８は、入力される信号の電圧値が予め設定されている設定電圧値未満であれば蓋体１８と接地部４４とを接続させ、入力される信号の電圧値が前記設定電圧値以上であれば蓋体１８と処理記憶部４６とを接続させている。
【００１８】
このスイッチ回路４８を、より具体的に説明すると次のようになる。図３はスイッチ回路の説明図である。スイッチ回路４８には、蓋体１８と処理記憶部４６を接続する信号伝送ライン４０に第１抵抗素子５０が設けられている。この第１抵抗素子５０の後段は分岐して、一方は処理記憶部４６に接続し、他方は第１トランジスタ５２のコレクタに接続している。この第１トランジスタ５２のエミッタは接地部４４に接続し、ベースは第２抵抗素子５４を介して電源電圧部５６に接続している。また第１トランジスタ５２のベースは第２トランジスタ５８のコレクタに接続している。この第２トランジスタ５８のエミッタは接地部４４に接続している。また第２トランジスタ５８のベースは、第３抵抗素子６０を介して信号伝送ライン４０に接続するとともに、第４抵抗素子６２を介して接地部４４に接続している。
【００１９】
次に、外部端子２２および蓋体１８の機能について説明する。圧電発振器１０に外部端子２２が４つ設けられている場合、外部端子２２は通常のユーザ使用時と、処理情報の入力時とで異なる機能が与えられる。すなわち外部端子２２には、機能を共有しているものがある。
【００２０】
通常のユーザ使用時においてこれらの外部端子２２は、例えば圧電発振器１０から周波数信号を出力するか否かを制御するための端子（ＳＴ）、接地端子（ＧＮＤ）、圧電発振器１０から周波数信号を出力する端子（ＯＵＴ）、電源電圧が供給される端子（ＶＣＣ）となっていればよい。これに対し、処理情報の入力時において外部端子２２および蓋体１８は、例えばデータの書き込みに使用されるクロック信号（信号）の入力端子（ＳＣＬＫ）、このクロック信号に同期させてデータ（信号）が入力される端子（ＤＡＴＡ）、接地端子（ＧＮＤ）、電源電圧が供給される端子（ＶＣＣ）、データを書き込む状態にするための処理情報（信号）が入力される端子（ＰＥ）となっていればよい。
【００２１】
このため、外部端子２２および蓋体１８の機能は、図４に示されるように割り当てることができる。なお図４に示される外部端子Ａ〜Ｄは、４つ設けられている外部端子２２を区別するために付した番号である。なお蓋体１８は、図４に示されるＰＥの機能ばかりでなく、ＤＡＴＡまたはＳＣＬＫの機能が割り当てられてもよい。
【００２２】
次に、圧電発振器１０にデータを書き込むときの一例を説明する。なお圧電発振器１０に設けられたＩＣチップ１４（処理記憶部４６）に書き込まれるデータは、例えば圧電発振器１０が位相同期回路を持っているもの（プログラマブル圧電発振器）であれば、任意の出力周波数を設定するためのデータであればよい。またデータは、圧電発振器１０が温度補償機能を備えているもの（温度補償型圧電発振器）であれば、温度に応じて圧電振動片１２の周波数温度特性を補正するためのデータであればよい。
【００２３】
そしてデータを書き込むには、例えば図５に示される形態で行うことができる。図５は圧電発振器にプローブを接触させたときの説明図である。データの書き込みには、表面が導電性を有するトレー７０を用いる。このトレー７０上に、トレー７０と蓋体１８が接触するように圧電発振器１０が置かれる。そして圧電発振器１０の上方からプローブ７２を外部端子２２に接触させるとともに、プローブ７２をトレー７０に接触させる。そしてトレー７０に複数の圧電発振器１０を置けば、一度に複数の圧電発振器１０に対してデータを書き込むことができる。
【００２４】
次に、外部端子２２および蓋体１８に、図４に示されるように機能を割り当てた場合、トレー７０に接触したプローブ７２から処理情報を供給する。この処理情報は、スイッチ回路４８の前記設定電圧値Ｖｔｈ以上の電圧値を有している。ここで図６は蓋体１８に供給される電圧Ｖ１と処理記憶部４６に入力される電圧Ｖ２との関係を示す図である。圧電発振器１０の蓋体１８に処理情報が供給されていない状態では、スイッチ回路４８はＯＮになっており、蓋体１８と接地部４４とが接続されている。
【００２５】
ところがトレー７０を介してプローブ７２から蓋体１８に処理情報が入力されると、処理情報は前記設定電圧値Ｖｔｈ以上の電圧値を有しているのでスイッチ回路４８がＯＦＦとなり、蓋体１８と処理記憶部４６が接続する。これにより処理情報はＩＣチップ１４（処理記憶部４６）に入力され、処理記憶部４６は外部端子２２の機能をＳＣＬＫ、ＤＡＴＡ、ＶＣＣおよびＧＮＤに変更させる。そして各プローブ７２から、クロック信号に同期させてデータをＩＣチップ１４に入力し、ＩＣチップ１４の内部に設けられた処理記憶部４６にデータを入力させて書き込む。書き込みが終了すると、外部端子２２および蓋体１８からプローブ７２を離す。すると外部端子２２および蓋体１８は、ユーザ使用時の機能になる。このユーザ使用時になると蓋体１８は、スイッチ回路４８がＯＮになるので接地部４４に接続する。
【００２６】
そして圧電振動片１２を発振させる前記回路によって圧電振動片１２を発振させる。すると圧電振動片１２は設定周波数で発振し、周波数信号を出力する。この周波数信号を処理記憶部４６に記憶されたデータに基づいて調整して圧電発振器１０から出力する。
【００２７】
このような圧電発振器１０によれば、圧電発振器１０から周波数信号を出力するユーザ使用時（書き込み使用時でないとき）では、スイッチ回路４８によって蓋体１８と接地部４４が接続されているので、蓋体１８に電圧が印加されても処理記憶部４６に誤書き込みが生じるのを防止でき、また処理記憶部４６に書き込まれているデータが改変、消去されるのを防止できる。
【００２８】
また圧電発振器１０に処理情報を入力する時は、前記設定電圧値Ｖｔｈ以上の電圧値を有する信号（処理情報）が蓋体１８を介してスイッチ回路４８に入力されるので、スイッチ回路４８がＯＦＦになって蓋体１８と処理記憶部４６を接続することができる。これにより処理記憶部４６に処理情報を入力して、圧電発振器１０にデータを入力し書き込むことができる。
【００２９】
また圧電発振器１０のユーザ使用時は蓋体１８と接地部４４が接続されて、蓋体１８がグランド電位になるので、ユーザ側の使用状況にかかわらず圧電振動片１２の電極パターンと蓋体１８の間に生じる浮遊容量の影響により圧電発振器１０の発振周波数が変動するのを防止できる。すなわち圧電発振器１０の蓋体１８と、電波障害を防止するための金属製の容器が接触しても、蓋体１８と容器が同じグランド電位なので、圧電発振器１０の発振周波数が変わることがない。また蓋体１８は、スイッチ回路４８を介して接地されることで、静電気の帯電を防止することができる。
【００３０】
また圧電発振器１０の外部端子２２は、ユーザ使用時の機能および処理情報の書き込み時の機能を持っているので、それぞれの機能を共有することができる。したがって、ユーザ使用時の機能を持った端子と、書き込み使用時の機能を持った端子の両方を圧電発振器１０に設ける必要がないので、プローブ７２が接触される端子の数を削減することができる。そして圧電発振器１０や他の電子デバイスを基板に高密度に実装した場合でも、プローブ７２が接触する端子（蓋体１８）の数が少ないので、この端子と他の電子デバイスが接触する可能性を極めて小さくすることができる。なお、仮に端子と電子デバイスが接触して電気信号が負荷されたときでも、端子が接地されているので処理記憶部４６に誤書き込みがされてしまうのを防止でき、また書き込まれているデータが改変や消去されてしまうのを防止できる。
【００３１】
また圧電発振器１０は、上下方向からプローブ７２が接触されるので、外部端子２２や蓋体１８等にプローブ７２が接触しているか否かの確認を容易に行える。特に図５に示される場合では、一方向からのみプローブ７２を外部端子２２やトレー７０に接触させればよいので、極めて容易にプローブ７２を接触させることができる。したがって、圧電発振器１０に設けられた処理記憶部４６に処理情報を確実に入力できるとともに、データを確実に書き込むことができる。
また圧電発振器１０では、スイッチ回路４８がＩＣチップ１４内に設けられているため、スイッチ回路４８を外部実装する面積を必要とせず、省スペース化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】圧電発振器の概略ブロック図である。
【図２】圧電発振器の断面図である。
【図３】スイッチ回路の説明図である。
【図４】外部端子および蓋体の機能の割り当てを説明する図である。
【図５】圧電発振器にプローブを接触させたときの説明図である。
【図６】蓋体に供給される電圧Ｖ１と処理記憶部に入力される電圧Ｖ２との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０………圧電発振器、１４………ＩＣチップ、１６………パッケージベース、１８………蓋体、２２………外部端子、４４………接地部、４６………処理記憶部、４８………スイッチ回路。
【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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