(57)【要約】      （修正有）【課題】輻射ノイズに起因する発振回路出力へのスプリアスノイズの重畳を防止した表面実装型水晶発振デバイスを提供する。【解決手段】表面実装型水晶デバイスは、セラミックス材で形成した容器本体（パッケージ）１の凹部２に水晶振動子１２とＩＣチップ８を収容して構成される。ＩＣチップ８の出力端子９ａに接続する回路端子１０ａの両側に導体パターン１８を設け、この導体パターン１８は実装端子２１のうちの接地端子に接続される事で、回路端子まわりに入り込む輻射ノイズを接地に逃がす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に表面実装のための複数の実装端子を有し、前記一方の面とは反対の面側に開口した凹部が形成された容器本体と、前記容器本体の前記凹部に収容された水晶振動子およびＩＣチップと、前記容器本体の前記凹部を封止する蓋体とで構成し、
前記水晶振動子は、水晶ブランクの少なくとも有効振動領域の両面に形成された一対の励振電極を備え、
前記ＩＣチップは、前記容器本体の前記凹部の底面に一面が固定され、前記一面の反対面に複数の入出力端子を有し、前記水晶振動子の前記一対の励振電極と共に発振回路を構成する回路素子を集積してなり、
前記容器本体に前記水晶振動子の前記一対の励振電極と前記複数の実装端子に接続する配線パターンが内装されると共に前記凹部の一部に前記配線パターンに接続する複数の回路端子を有し、
前記複数の回路端子の少なくとも前記ＩＣチップの出力端子と接続する回路端子の両側に接地に接続する導体パターンを設けたことを特徴とする表面実装型水晶発振デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記ＩＣチップと前記水晶振動子を、前記容器本体の前記凹部内で上下に重畳させて配置したことを特徴とする表面実装型水晶発振デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記蓋体を金属板としたことを特徴とする表面実装型水晶発振デバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、
前記容器本体の前記凹部の底面又は底面側内部にベタの接地導体膜を設けたことを特徴とする表面実装型水晶発振デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶デバイスに係り、特に水晶振動子およびこの水晶振動子と共に発振回路を構成するＩＣチップを共通のセラミックス容器に収容してなる表面実装型水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子およびこの水晶振動子と共に発振回路を構成するＩＣチップを共通のセラミックス容器に収容してなる表面実装型水晶デバイスとして様々な機能を備えたものが知られている。例えば、表面実装型のＶＣＸＯ（電圧制御発振器）はセラミックス材で形成して実装面に複数の端子（実装端子）を設けた容器内に水晶振動子とＩＣチップを収容して構成される。水晶振動子の端子とＩＣチップの入出力端子および実装端子に接続する回路端子との間はボンディングワイヤーで接続される。
【０００３】
図３は、共通のセラミックス容器に水晶振動子とＩＣチップを収容して構成された表面実装型水晶デバイスの従来例を説明する模式図で、同図（ａ）は容器内部の配置を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。なお、同図（ａ）では同図（ｂ）に示す凹部開口端面６を封止する蓋体７およびこの蓋体７を固定するための金属リング２０は図示を省略してある。
【０００４】
この表面実装型水晶デバイス（以下、単に水晶デバイスとも称する）は、セラミックス材で形成した容器本体（所謂、パッケージ）１の凹部２に水晶振動子１２とＩＣチップ８を収容して構成されている。この構成例では、ＩＣチップ８は容器本体１の凹部２を形成する底面３に適宜の接着剤で固定されている。水晶振動子１２は凹部開口端面６に近い段部（水晶固定段部）５に設けた端子パッド（図示を省略）に導電性接着剤１５（１５ａ，１５ｂ）で固定されている。
【０００５】
水晶振動子１２は水晶ブランク（水晶薄片）１７の表裏（図３（ｂ）に正対して上下の面）に上部励振電極１３と下部励振電極１４を有している。図３（ａ）では下部励振電極１４の配置を分かりやすくするため、上部励振電極１３と同一面に斜線を付して示してある。上部励振電極１３と下部励振電極１４は水晶薄片１７の一方の端部に延びる配線部を有し、上記した導電性接着剤１５（１５ａ，１５ｂ）で水晶固定段部５に設けた端子パッド（図示せず）に接続されている。
【０００６】
水晶固定段部５に設けた電極パッドは該水晶固定段部５の下方に有する配線段部４に形成された配線パターンに接続している。配線段部４にはＩＣチップ８の複数の入出力端子９に対応する複数の回路端子１０が形成されている。図３では、ＩＣチップ８の入出力端子９の出力端子９ａを回路端子１０のうちの出力電極に接続する回路端子１０ａにボンディングワイヤー１１（１１ａ）で接続されている状態を示す。他の入出力端子９と回路端子１０も同様のボンディングワイヤー１１で接続されている。配線段部４に形成された回路端子１０は図示しない配線パターンを通してセラミックスの容器本体１に内装または内壁上に成膜形成されている回路パターンの接続導体を通して実装端子２１のうちの接地端子（ＧＮＤ）に接続している。なお、符号１６は内部構造を遮蔽する内装接地膜を示し、この内装接地膜１６も図示しない配線パターンを通して上記の接地端子に接続している。
【０００７】
上記のようにして水晶振動子１２とＩＣチップ８が設置された容器本体１の凹部２は、その開口端面６に設けたメタルリング２０を介して金属板を好適とする蓋体７で封止されている。
【０００８】
図３に示したＶＣＸＯに限らず、この種の電子デバイスには、共通のセラミックス容器内に水晶に代表される圧電振動子とＩＣチップを収納した圧電デバイスを上記と同様な構成としたものが多い。この種の電子デバイスに関連する従来技術を開示したものとしては、例えば特許文献１、特許文献２を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２３５５４４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２９６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
セラミックス等で形成された容器本体にＩＣチップと水晶振動子を収容した構成において、ＩＣチップ８の出力端子９ａにボンディングワイヤー１１で接続する回路端子１０ａのまわりに接地電極が存在しないので、この回路端子１０ａとＩＣチップ８の出力端子９ａを接続するボンディングワイヤー１１ａの回路に外来ノイズ（輻射ノイズ）が入り込むと、このノイズが発振回路に入り込み、増幅されて発振器出力にスプリアスノイズを重畳する。
【００１１】
本発明の目的は、輻射ノイズに起因する発振回路出力へのスプリアスノイズを防止した表面実装型水晶発振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】
【００１２】
上記目的は、水晶発振器のＩＣチップの出力端子に接続する複数の回路端子の少なくとも出力端子となる回路端子の両側に接地に接続する導体パターンを設けることによって達成される。
本発明の代表的構成を列挙すると次のとおりである。
（１）本発明に係る表面実装型水晶発振デバイスは、一方の面に表面実装のための複数の実装端子を有し、前記一方の面とは反対の面側に開口した凹部が形成された容器本体と、前記容器本体の前記凹部に収容された水晶振動子およびＩＣチップと、前記容器本体の前記凹部を封止する蓋体とで構成し、
前記水晶振動子は、水晶ブランクの少なくとも有効振動領域の両面に形成された一対の励振電極を備え、
前記ＩＣチップは、前記容器本体の前記凹部の底面に一面が固定され、前記一面の反対面に複数の入出力端子を有し、前記水晶振動子の前記一対の励振電極と共に発振回路を構成する回路素子を集積してなり、
前記容器本体に前記水晶振動子の前記一対の励振電極と前記複数の実装端子に接続する配線パターンが内装されると共に前記凹部の一部に前記配線パターンに接続する複数の回路端子を有し、
前記複数の回路端子の少なくともＩＣチップの出力端子と接続する回路端子の両側に接地に接続する導体パターンを設けた。
（２）前記ＩＣチップと前記水晶振動子を、前記容器本体の前記凹部内で上下に重畳させて配置した。
（３）前記蓋体を金属板とした。
（４）前記容器本体の前記凹部の底面又は底面側内部にベタの接地膜を設けた。
【００１３】
本発明は上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００１４】
水晶発振器のＩＣチップの出力端子に接続する複数の回路端子の少なくとも出力端子となる容器本体に設けられた回路端子の両側に接地に接続する導体パターンを設けたことで、ＩＣチップの出力端子とボンディングワイヤーで該出力端子に接続する外部出力に接続する回路端子まわりに入り込む輻射ノイズを接地に逃がすことができ、水晶発振器の出力にスプリアスノイズが現れることが防止され、安定発振で信頼性が高い表面実装型水晶デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る表面実装型水晶発振デバイスの実施例を説明する模式図である。
【図２】本発明に係る表面実装型水晶発振デバイスの実施例を説明する図１の要部を拡大して示す模式図である。
【図３】容器本体に水晶振動子とＩＣチップを収容して構成された表面実装型水晶デバイスの従来例を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を実施例の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明に係る表面実装型水晶発振デバイスの実施例１を説明する模式図で、同図（ａ）は容器内部の配置を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。なお、同図（ａ）では同図（ｂ）に示す凹部開口端面６を封止する蓋体７およびこの該体を固定するための金属リング２０は図示を省略してある。
【００１８】
本発明に係る表面実装型水晶デバイスは、セラミックス材で形成した容器本体（パッケージ）１の凹部２に水晶振動子１２とＩＣチップ８を収容して構成される。本実施例では、ＩＣチップ８は容器本体１の凹部２を形成する底面３に適宜の接着剤で固定される。水晶振動子１２は凹部開口端面６に近い水晶固定段部５に設けた電極パッド（図示せず）に導電性接着剤１５（１５ａ，１５ｂ）で固定されている。
【００１９】
水晶振動子１２は水晶ブランク（水晶薄片）１７の表裏（図１（ｂ）に正対して上下の面）に上部励振電極１３と下部励振電極１４を有している。図１（ａ）では下部励振電極１４の配置を分かりやすくするため、上部励振電極１３と同一面に斜線を付して示してある。上部励振電極１３と下部励振電極１４は水晶薄片１７の一方の端部に延びる配線部を有し、上記した導電性接着剤１５（１５ａ，１５ｂ）で水晶固定段部５に設けた電極パッドに接続されている。
【００２０】
水晶固定段部５に設けた電極パッドは水晶固定段部５の下方（底面３側）に有する配線段部４に形成された配線パターンに接続している。配線段部４は凹部の底面３とすること、あるいは水晶固定段部５としてもよい。配線段部４にはＩＣチップ８の複数の入出力端子９に対応する複数の回路端子１０が形成されている。配線段部４に形成された配線パターンは、セラミックスの容器本体に内装または内壁上に成膜形成されている回路パターンの接続導体を通して実装端子２１に接続する。
【００２１】
ＩＣチップ８の複数の入出力端子９は配線パッド１０にボンディングワイヤー１１で接続されている。図１では、ＩＣチップ８の複数の入出力端子のうちの出力端子に符号９（図５（ｂ）における出力端子９ａ）を付してある。この出力端子９ａはボンディングワイヤー１１ａにより対応する回路端子１０ａに接続している。他の出力端子も同様のボンディングワイヤーで対応する回路端子に接続されている。
【００２２】
上記のようにして水晶振動子１２とＩＣチップ８が設置された容器本体１の凹部２は、その開口端面６に設けたメタルリング２０を介して金属板を好適とする蓋体７で封止される。
【００２３】
本実施例では、配線段部４に有する複数の回路端子１０のうちの、水晶発振器出力に接続する回路端子１０ａの両側に導体パターン１８を設けた。この導体パターン１８は実装端子２１のうちの接地端子に接続される。導体パターン１８は回路端子１０のパターニング時に同時に形成できる。なお、他の回路端子の何れか必要なものにも同様の導体パターンを設けることもできる。たとえば、反転出力を必要とする形式の水晶発振器では、その反転出力端子となる回路端子１０ｂに沿って導体パターンを設ける。
【００２４】
図２は、図１におけるＩＣチップの入出力端子と配線段部４に有する複数の回路端子１０をボンディングワイヤーで接続した部分の要部を説明する模式図で、同図（ａ）は蓋体側から見た平面図を、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【００２５】
図２（ａ）において、ＩＣチップ８の上面には入出力端子９（９ａ〜９ｈ）が配置されている。そして、容器本体１の配線段部４には複数の回路端子１０（１０ａ〜１０ｈ）が形成されている。入出力端子９（９ａ〜９ｈ）と回路端子１０（１０ａ〜１０ｈ）はボンディングワイヤー１１（１１ａ〜１１ｈ）で電気的に接続されている。回路端子１０のうちの出力端子１０ａの両側には導体パターン１８が形成されている。この導体パターン１８は、図示しない内装回路パターンを介して実装端子のうちの接地端子に接続している。
【００２６】
このように、水晶発振器のＩＣチップの出力端子に接続する複数の回路端子の少なくとも出力端子となる容器本体に設けられた回路端子の両側に接地に接続する導体パターンを設けたことで、ＩＣチップの出力端子とボンディングワイヤーで該出力端子に接続する外部出力に接続する回路端子まわりに入り込む輻射ノイズを接地に逃がすことができ、水晶発振器の出力にスプリアスノイズが現れることが防止され、安定発振で信頼性が高い表面実装型水晶デバイスを提供することができる。
【００２７】
なお、図１（ｂ）に示したように、容器本体を多層セラミックスシートで構成し、その実装側内部にベタの導体膜１６を設けることもできる。単層のセラミックシートであれば、凹部２の底面に同様の導体のべた膜を形成してもよい。こうすることで、容器本体１の内部への輻射ノイズの入り込みをさらに抑制することができる。
【００２８】
本実施例によれば、出力端子に入り込む輻射ノイズに起因する発振回路出力へのスプリアスノイズの混入を防止した表面実装型水晶発振デバイスを提供することができる。
【００２９】
本発明は上記したＶＣＸＯを例とした実施例に限るものではなく、水晶振動子などの圧電振動子を用いたもので、外来ノイズが原因で発振周波数などの動作条件が変動する電子デバイスに広く適用できる。また、水晶振動子に上記した実施例に示された水晶薄片を用いたものに限らず、水晶板をエッチング加工して形成した、所謂メサ型の振動子を用いたものにも本発明が適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・容器本体
２・・・凹部
３・・・底面
４・・・配線段部
５・・・水晶固定段部
６・・・凹部開口端面
７・・・蓋体
８・・・ＩＣチップ
９・・・入出力端子
１０・・・回路端子
１１・・・ボンディングワイヤー
１２・・・水晶振動子
１３・・・上側励振電極
１４・・・下側励振電極
１５（１５ａ，１５ｂ）・・・導電性接着剤
１６・・・内装接地膜
１７・・・水晶ブランク
１８・・・導体パターン
２０・・・メタルリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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