(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装用とした凹部を有する容器本体とカバーとからなる同一容器内にＡＴカットと音叉型の２個の水晶片を密閉してなる多周波収容型水晶振動子において、前記水晶片のそれぞれを金属体によって仕切って各水晶片間を電気的にシールドするとともに、前記容器本体の外底面の４角部には前記２個の水晶片と電気的に接続した各２個ずつの実装電極を有し、前記容器本体の外底面の前記２個の水晶片の実装電極間には前記金属体と電気的に接続したアース電極を有することを特徴とする多周波収容型水晶振動子。」
【請求項２】
前記水晶片は前記同一容器内に板面を重ねて垂直方向に配置した請求項１の多周波収容型水晶振動子。
【請求項３】
前記水晶片は前記同一容器内に板面を並べて水平方向に配置した請求項１の多周波収容型水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、同一容器内に複数の水晶片を密閉封入した多周波収容型の水晶振動子を産業上の技術分野とし、特にＡＴカットと音叉型とを収容して多機能とした水晶振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）水晶振動子は、周波数及び時間の基準源として発振器に組み込まれ、各種の電子機器に内蔵される。例えば、近年における携帯電話等を含む小型なモバイル型電子機器では、通信周波数はＡＴカットとし、時計信号は音叉型とした異種の水晶振動子が別個に内蔵される。これらの場合、電子機器の小型を阻害することから、例えば両種の水晶片を同一容器に収容して小型化を計る提案がある（参照：特開2000-349181号公報及び特願2001-236503号）。
【０００３】
（従来技術の一例）第６図乃至第８図は一従来例を説明する図である。但し、第６図は水晶振動子の断面図、第７図は同底面図、第８図（ａｂ）は各水晶片の平面図である。
水晶振動子は表面実装用の容器（表面実装容器とする）１内に音叉型及びＡＴカットとした２種の水晶片２、３を密閉封入してなる。表面実装容器１は凹部を有する積層セラミックからなり、４角部の底面及び側面に各水晶片２、３のそれぞれ対となる実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）を有する。そして、表面実装容器１の凹部内には段部を有し、開口面には例えば金属リング６を取り付けてシーム溶接によって金属カバー７が接合される。
【０００４】
音叉型水晶片２は例えばＸカットして音叉基部８と一対の音叉腕９（ａｂ）からなる。音叉腕９（ａｂ）の各４面には電気的にそれぞれ対をなす励振電極１０を有し、音叉基部８の両端側に各引出電極（外部接続電極）１１（ａｂ）が延出する。そして、表面実装容器１の凹部底面に形成された端子電極（未図示）に、引出電極１１（ａｂ）の延出した音叉基部８の両端側を導電性接着剤１２によって固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００５】
ＡＴカット水晶片３は平板状として両主面に対をなす励振電極１３（ａｂ）を有し、一端部両側に引出電極１４（ａｂ）を延出する。そして、引出電極１４（ａｂ）の延出した一端部両側を端子電極（未図示）の形成された段部に前述同様に導電性接着剤１２によって固着し、電気的・機械的に接続する。要するに、音叉型とＡＴカット水晶片２、３の板面を垂直方向に配置する。
【０００６】
なお、音叉型及びＡＴカット水晶片２、３に接続した端子電極は、積層面及び電極貫通孔（所謂スルーホール、未図示）等を経て実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）に接続する。
【０００７】
このようなものでは、例えば図示しない携帯電話等を構成するセット基板に設けられたそれぞれの発振回路に、音叉型及びＡＴカット水晶振動子としての実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）を接続する。そして、ＡＴカットは例えばＭHz帯で、音叉型はＫHz帯で発振して、前者は通信周波数として後者は時計信号として機能する。このことから、異種機能の音叉型及びＡＴカット水晶片２、３を同一の表面実装容器１内に収容して、２種の水晶振動子（音叉型とＡＴカット）を構成するので、携帯電話等を含む電子機器の小型化を計ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の多機能型とした水晶振動子では、
音叉型とＡＴカット水晶片（水晶振動子）２、３を同時に駆動して通信周波数及び時計信号を得ることに起因して次の問題があった。
【０００９】
すなわち、音叉型及びＡＴカット水晶片２、３は同一容器内に収容されて、各発振回路との間に発振閉ループを形成する。そして、当然にして、各水晶振動子（水晶片２、３）及びこれらと接続する表面実装容器１に形成した実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）を含む回路パターンにも各発振回路の高周波電流は流れる。
【００１０】
このため、各水晶片２、３及び回路パターンから各々の高周波電流による電磁波が漏れて相手方に飛び込み、ＡＴカットと音叉型水晶振動子を構成する表面実装容器１内で相互干渉を引き起こして発振を不安定にする問題があった。例えば、ＡＴカット水晶振動子による通信周波数ｆ0（例えば１２ＭHz）に対して、音叉型水晶振動子による時計信号（例えば３２ＫHz）が重畳して、ｆ0±32ＫHzでの位相雑音を増大する問題があった。
【００１１】
これらの場合、特に面積の大きい各水晶片２、３の励振電極１０、１３間、次いでは実装電極４、５間による相互干渉が問題となる。さらに、高さ及び平面積が小さくなって、小型化が進行するほどこの影響は大きい。
【００１２】
（発明の目的）本発明は相互干渉を防止して発振を確実にした多周波収容型の水晶振動子を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、表面実装用とした凹部を有する容器本体とカバーとからなる同一容器内にＡＴカットと音叉型の２個の水晶片を密閉してなる多周波収容型水晶振動子において、前記水晶片のそれぞれを金属体によって仕切って各水晶片間を電気的にシールドするとともに、前記容器本体の外底面の４角部には前記２個の水晶片と電気的に接続した各２個ずつの実装電極を有し、前記容器本体の外底面の前記２個の水晶片の実装電極間には前記金属体と電気的に接続したアース電極を有する構成とする。
【００１４】
【作用】
本発明では、金属体によって各水晶片をシールドしたので、表面実装容器１内における各発振回路の相互干渉を防止する。以下、本発明の実施例を説明する。
【００１５】
【第１実施例】
第１図（ａｂ）は本発明の第１実施例を説明する多周波型とした水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は底面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
水晶振動子は、前述したように積層セラミックからなる凹部を有する容器本体１の底面に音叉型水晶片２を、段部にＡＴカット水晶片３の一端部両側を導電性接着剤によってそれぞれ固着し、外表面の底面及び側面に実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）を延出してなる。
【００１６】
そして、この実施例では、容器本体の凹部にさらに段部を設けて２段とし、一段目に金属板（金属体）１５を設けて、音叉型水晶片２とＡＴカット水晶片３の特に励振電極間を電気的にシールド（遮蔽）する。なお、ＡＴカット水晶片３は、一端部両側が２段目に保持される。容器本体の底面には各実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）の間を電気的に遮蔽する十字状のアース電極１６を形成され、図示しないスルーホール等によって金属板１５と接続する。また、金属リング６も同様に容器本体１の側壁内に設けた導体を経てア−ス電極１６に電気的に接続し、いわばシールド容器とする。
【００１７】
このような構成であれば、特に音叉型とＡＴカット水晶片２、３の励振電極間を金属板１５によって電気的にシールドするので、両者間における高周波電流による電磁波の飛び込みを防止する。また、この例では実装電極間４（ａｂ）、５（ａｂ）をもア−ス電極１６によって電気的に遮蔽し、ここでの電磁波の飛び込みを防止する。
【００１８】
したがって、それぞれの発振閉ループ内にあり、ＡＴカットと音叉型水晶振動子を構成する表面実装容器１内での相互干渉を防止して、特に通信周波数における時計信号による位相雑音を低減して、両者の発振を良好に維持する。
【００１９】
【第２実施例】
第２図（ａｂ）は本発明の第２実施例を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は底面図である。なお前第１実施例図と同一部分の説明は省略又は簡略する。
前第１実施例では、表面実装容器１の一主面に設けた凹部に音叉型とＡＴカット水晶片２、３を収容して、各水晶片２、３の板面を重ねて垂直方向に配置したが、第２実施例では表面実装容器１の両主面側に凹部を設けて各水晶片２、３を垂直方向に配置する場合の例である。
【００２０】
すなわち、第２実施例では積層セラミックから両主面側に凹部を有する容器本体１を形成し、断面形状を概ねＨ状とする。Ｈ状の中央を仕切る水平部にはメタライズによる金属膜を設けて、金属体としてのシールド層２１とする。他主面側の凹部には全周にわたる段部を設け、４角部には実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）を、各実装電極間にはアース電極１６を形成する。これらは、セラミックの焼成時に一体的に形成される。そして、段部の表面上に金属リング６を銀ロウ等を用いて接合する。
【００２１】
そして、一主面側の凹部底面には引出電極の延出したＡＴカット水晶片３の一端部両側を、他主面側の凹部底面には同音叉型水晶片２の基部下端部両側を導電性接着剤１２によって固着する。そして、一主面側の開口面は前述したシーム溶接によって金属カバー７を金属リング６に接合して封止する。また、他主面側の開口面は段部に設けられた金属リング６上に金属カバー７を被せてビーム溶接によって接合する。なお、いずれの金属カバー７及びシールド層２１はアース電極に接続する。
【００２２】
このような構成であっても、前第１実施例と同様に、特に音叉型とＡＴカット水晶片２、３の励振電極間をＨ状とした水平部のシールド層２１によって、電気的に遮蔽する。したがって、それぞれの発振閉ループ内にあり、ＡＴカットと音叉型水晶振動子を構成する表面実装容器１内での相互干渉を防止して、発振を良好に維持する。
【００２３】
また、この例では、実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）間に、他主面側の金属カバー７に接続したアース電極１６を設けるので、全体としてシールド電極を形成し、実装電極４、５間の電気的結合を防止してさらに相互干渉を防止する。なお、各水晶片２、３の実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）間の電気的結合も防止するので、各発振器自体の雑音も小さくする。なお、前第１実施例でも同様である。
【００２４】
第３図（ａｂｃ）は本発明の第３実施例を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は底面図である。なお前実施例図と同一部分の説明は省略又は簡略する。
前第１及び第２実施例では、音叉型及びＡＴカット水晶片２、３の板面を容器本体１内に垂直方向に配置したが、第３実施例は各水晶片２、３の板面を水平方向に配置した場合の例である。
【００２５】
すなわち、第３実施例では積層セラミックからなる容器本体１の中央領域を突出部１７で仕切り、両側に第１と第２の収納部１９、２０を設ける。突出部１７の外表面にはメタライズによる金属膜を形成し、金属体としてのシールド層２１とする。シールド層２１は金属カバー７に極力接近させる。例えば一部をスポット溶接してもよい。そして、第１の収納部１９には音叉型水晶片２の引出電極の延出した音叉基部の一端部両側を、第２の収納部にはＡＴカット水晶片３の同一端部両側を導電性接着剤１２によって固着する。
【００２６】
容器本体１の開口面は、前述のようにシーム溶接によって金属カバー７を金属リング６に接合して封止する。また、容器本体１の底面には、音叉型及びＡＴカット水晶片２、３の励振電極と接続する実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）を延出し、これらを遮蔽して突出部１７のシールド層２１と接続する前述したアース電極１６を形成する。
【００２７】
このような構成であっても、前第１実施例と同様に、特に音叉型とＡＴカット水晶片２、３の励振電極間を突出部１７のシールド層２１によって、実装電極４（ａｂ）、５（ａｂ）間をアース電極１６によって電気的に遮蔽する。したがって、それぞれの発振閉ループ内にあり、ＡＴカットと音叉型水晶振動子を構成する表面実装容器１内での相互干渉を防止して、発振を良好に維持する。
【００２８】
【他の事項】
上記実施例では、何れの実施例においても表面実装容器１内に音叉型及びＡＴカット水晶片２、３を収容して外部の発振回路に接続するとしたが、例えば各実施例に対応して第４図（ａｂｃ）に示したように表面実装容器１内にさらに段部を設けて各発振回路を集積化したＩＣチップ２２「同図（ａ）」を、あるいは各々のＩＣチップ２２「同図（ｂｃ）」を底面に収容して発振器としてもよい。但し、この場合、実装電極２３は発振器としての電源、アース、出力等の各端子となる。
にはＡＴカット水晶片３の同一端部両側を導電性接着剤１２によって固着する。
【００２９】
また、第５図（ａｂ）に示したように、容器本体１を概ねＨ状として一主面側の凹部には音叉型及びＡＴカット水晶片２、３を収容し、他主面側の凹部には各振動子用の発振回路を個別に集積化した、あるいはいずれをも集積化した、さらにはいずれか一方を集積化したＩＣチップ２２を収容してもよい。これらのように発振器とした場合でも、本発明の技術的範囲に属する。
【００３０】
また、容器本体１の開口面には金属リング６を設けて金属カバー７をシーム溶接によって接合して密閉したが、例えばビーム溶接でも、あるいは金属リング６は設けずにガラスや樹脂による封止であってもよい。但し、シールド容器を形成する点等においては、シーム及びビーム溶接が適している。そして、金属リング６に代えて金属膜であってもよく、要はシームやビーム溶接ができればよい。
【００３１】
また、水晶片は音叉型とＡＴカットとして異種類を収容して時計信号と通信周波数を得る多機能型の多周波収容型水晶振動子としたが、例えばＡＴカットに代えてＳＣカットとした多機能型としても、ＡＴカット同士としたいずれも通信周波数用としても、音叉同士の時計信号用としてもよく、要は異なる発振周波数となる多周波型の水晶振動子に適用できる。但し、基本的には時計信号と通信周波数を得る多機能型とした多周波型が現実的である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、表面実装用とした凹部を有する容器本体とカバーとからなる同一容器内にＡＴカットと音叉型の２個の水晶片を密閉してなる多周波収容型水晶振動子において、前記水晶片のそれぞれを金属体によって仕切って各水晶片間を電気的にシールドするとともに、前記容器本体の外底面の４角部には前記２個の水晶片と電気的に接続した各２個ずつの実装電極を有し、前記容器本体の外底面の前記２個の水晶片の実装電極間には前記金属体と電気的に接続したアース電極を有する構成とする。したがって、各水晶片（ＡＴカットと音叉型）の相互干渉を防止して発振を確実にした多周波収容型の水晶振動子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は同底面図である。
【図２】本発明の第２実施例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）は同底面図である。
【図３】本発明の第３実施例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の断面図、同図（ｂ）はカバー及び金属リングを除く同平面図、同図（ｃ）は同底面図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明する図で、同図（ａｂｃ）ともに本発明を適用した発振器の断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例を説明する図で、同図（ａｂ）ともに本発明を適用した発振器の断面図である。
【図６】従来例を説明する水晶振動子の断面である。
【図７】従来例を説明する水晶振動子の底面図である。
【図８】従来例を説明する図で、同図（ａ）は音叉型水晶片の、同図（ｂ）はＡＴカットの平面図である。
【符号の説明】
１  容器本体、２  音叉型水晶片、３  ＡＴカット水晶片、４、５、２３  実装電極、６  金属リング、７  金属カバー、８  音叉基部、９  音叉腕、１０、１３  励振電極、１１、１４  引出電極、１２  導電性接着剤、１５  金属板、１６  ア−ス電極、１７  突出部、１９、２０  収納部、２１  シールド層、２２  ＩＣチップ．
【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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