JP2004048227A - 時計信号源内蔵型の水晶発振器 - Google Patents
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Abstract
【目的】時計信号による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器を提供する。
【構成】通信用周波数の信号源としてのＡＴカット水晶片と発振回路を集積化したＩＣチップとを裏面の４角部に実装端子を有する積層セラミックからなる容器本体に収容し、さらに時計信号用の音叉型水晶片を内蔵して前記容器本体の裏面中央領域の両側に音叉用実装端子を設けた時計信号源内蔵型の水晶発振器において、前記ＡＴカット水晶片と前記ＩＣチップとを接続する回路パターンと、前記音叉型水晶片と前記音叉用実装端子とを接続する回路パターンとを前記積層セラミックの積層面間で交差することなく配置した構成とする。
【選択図】図１
【構成】通信用周波数の信号源としてのＡＴカット水晶片と発振回路を集積化したＩＣチップとを裏面の４角部に実装端子を有する積層セラミックからなる容器本体に収容し、さらに時計信号用の音叉型水晶片を内蔵して前記容器本体の裏面中央領域の両側に音叉用実装端子を設けた時計信号源内蔵型の水晶発振器において、前記ＡＴカット水晶片と前記ＩＣチップとを接続する回路パターンと、前記音叉型水晶片と前記音叉用実装端子とを接続する回路パターンとを前記積層セラミックの積層面間で交差することなく配置した構成とする。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計信号源を内蔵した通信機用の水晶発振器（時計内蔵発振器とする）を産業上の技術分野とし、特に時計信号源による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）水晶発振器は携帯電話等の通信機に周波数発生源として使用される。一般には、ＡＴカット水晶片（ＭＨｚ帯）を通信用周波数の振動源として、発振回路を構成するＩＣチップとともに表面実装容器１に収容される。近年では、通信用周波数とは別個に時計信号源（例えば３２ＫＨｚ）としての音叉型水晶片（音叉水晶片とする）を内蔵した時計内蔵発振器がある（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３図は一従来例を説明する時計内蔵発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は裏面図である。
時計内蔵発振器は、表面実装容器１内に通信用周波数源としてのＡＴカット水晶片（ＡＴ水晶片とする）２及びこれと発振回路を構成するＩＣチップ３と、音叉水晶片４を収容する。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、凹部の内壁に上下段を有する。ＩＣチップ３は表面実装容器１の底面に図示しないバンプを用いた超音波熱圧着によって固着される。
【０００４】
ＡＴ水晶片２は平板状として両主面に対をなす励振電極（未図示）を有し、一端部両側に引出電極５（ａｂ）を延出する。そして、引出電極５（ａｂ）の延出した一端部両側を図示しない端子電極の形成された下段に導電性接着剤（未図示）によって固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００５】
音叉水晶片４は例えばＸカットして音叉基部と一対の音叉腕からなる。音叉腕の各４面には電気的にそれぞれ対をなす励振電極を有し（未図示）、音叉基部の両端側に各引出電極６（ａｂ）が延出する。そして、引出電極６（ａｂ）の延出した音叉基部の両端側を端子電極の形成された上段に導電性接着剤によって固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００６】
ここでは、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４とは直交方向に配置され、表面実装容器１とＡＴカット水晶片２との長さ方向が一致する。また、ＡＴ水晶片２及び音叉水晶片４の一端部両側が固着される上下段には短絡を防止する図示しない切れ目がそれぞれ設けられる。なお、表面実装容器１の開口面にはカバーを接合し、ＡＴ水晶片２、ＩＣチップ３及び音叉水晶片４が密閉封入される。
【０００７】
そして、これらのものでは、表面実装容器１の少なくとも底面の４角部に通信用周波数の電源、出力、アース及びＡＦＣ用の実装端子７が、中央領域の幅方向の両側に音叉水晶片４の一対の音叉用実装端子８が形成される。
【０００８】
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接合する。そして、通信用周波数は出力端子から得て、時計信号はセット基板に設けた発振回路に接続して得る。したがって、必要に応じて音叉水晶片４を駆動して時計信号を得られるので、高機能素子として活用できる。
【０００９】
【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、上記構成の多機能振動子では、音叉型とＡＴカット水晶片（水晶振動子）を同時に駆動して通信用周波数及び時計信号を得る。このため、両者が電磁気的に干渉して、特に、ＡＴカット水晶振動子による通信用周波数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。
【００１０】
このことから、音叉型水晶片２とＡＴカット水晶片３との間にシールド板を設ければ相互干渉はなくなると考え、試作したところ殆ど効果のない結果に終わった。
【００１１】
（発明の目的）本発明は時計信号による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（着目点）本発明では回路パターンに着目した。すなわち、従来例でのＡＴ水晶片２の引出電極５（ａｂ）と接続する水晶端子１２（ａｂ）は、段部の図示しないスルーホールを経ての回路パターン９によってＩＣチップ３の水晶端子（未図示）と接続する。一方、音叉水晶片４の引出電極６（ａｂ）と接続する水晶端子１３（ａｂ）は、段部のスルーホール１０を経ての回路パターンによって１１によって、中央領域の幅方向の両端に設けた音叉用実装端子８とに接続する。この場合、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４の回路パターンが交差する。
【００１３】
発明者はこの点に着目し、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４の回路パターンとを交差することなく配置としたところ、通信用周波数ｆ０に対して±３２ＫＨｚでの位相雑音はほぼ完全に抑止された。
【００１４】
すなわち、従来例では、前述のようにＡＴ水晶片２と音叉水晶片４の回路パターンが交差（ほぼ直交）する。したがって、各回路パターンを流れる高周波によって生じる電磁波が相互に干渉して通信用周波数ｆ０に時計信号３２ＫＨｚが重畳し、ｆ０±３２ＫＨｚでの位相雑音が大きくなる。なお、時計信号３２ＫＨｚには通信用周波数ｆ０が重畳する。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１５】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例を説明する時計内蔵発振器の図である。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。
時計内蔵発振器は、前述したように通信用周波数を得るＡＴ水晶片２を容器本体の凹部の下段に、ＩＣチップ３を凹部の底面に固着する。そして、音叉水晶片４を凹部の上段に固着する（前第３図参照）。
【００１６】
そして、音叉水晶片４の一方の引出電極６ａと接続する水晶端子１３ａの回路パターン１１を屈曲して、ＡＴ水晶片２の一方の引出電極５ｂと接続する水晶端子１２ａの回路パターン９とを積層基板の両主面間で交差することなく配置する。
【００１７】
このような構成であれば、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４との回路パターン９、１１が交差しないので、両者間の電磁気的な結合を回避する。したがって、相互干渉を防止して、通信用周波数ｆ０に時計信号３２ＫＨｚが重畳することなく、ｆ０±３２ＫＨｚでの位相雑音を抑止する。
【００１８】
【他の事項】
上記実施例では容器本体の一主面に設けた凹部にＡＴ水晶片２、ＩＣチップ３、音叉水晶片４を収容したが、例えば第２図に示したように、両主面に凹部を設けて一主面の凹部にＡＴ水晶片２及び音叉水晶片４を、他主面の凹部にＩＣチップ３を収容した場合でも同様である。この場合でも、底面の４角部に実装端子７を、中央領域の両側に音叉用実装端子８を有する。
【００１９】
また、上記実施例ではＩＣチップ３はＡＴ水晶片２のみの温度補償機構を含む発振回路を集積化したが、音叉用水晶片の発振回路を集積化してもよい。この場合、中央領域の両側に設けた音叉用実装端子８はいずれか一方を時計信号の出力端子とすればよい。そして、この場合には、ＡＴ水晶片２による通信用周波数の第１回路パターンと音叉水晶片４による時計信号の第２回路パターンとが積層セラミックの積層面間で交差しないように配置すればよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、ＡＴ水晶片と音叉水晶片の回路パターンとを積層基板の両主面間で交差することなく配置したので、時計信号による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する表面実装容器の内底面図である。
【図２】本発明の他の適用例を示す時計内蔵発振器の断面図である。
【図３】従来例を説明する時計内蔵発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図、同図（ｃ）は裏面図である。
【図４】従来例の問題点を説明する表面実装容器の内底面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計信号源を内蔵した通信機用の水晶発振器（時計内蔵発振器とする）を産業上の技術分野とし、特に時計信号源による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）水晶発振器は携帯電話等の通信機に周波数発生源として使用される。一般には、ＡＴカット水晶片（ＭＨｚ帯）を通信用周波数の振動源として、発振回路を構成するＩＣチップとともに表面実装容器１に収容される。近年では、通信用周波数とは別個に時計信号源（例えば３２ＫＨｚ）としての音叉型水晶片（音叉水晶片とする）を内蔵した時計内蔵発振器がある（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３図は一従来例を説明する時計内蔵発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は裏面図である。
時計内蔵発振器は、表面実装容器１内に通信用周波数源としてのＡＴカット水晶片（ＡＴ水晶片とする）２及びこれと発振回路を構成するＩＣチップ３と、音叉水晶片４を収容する。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、凹部の内壁に上下段を有する。ＩＣチップ３は表面実装容器１の底面に図示しないバンプを用いた超音波熱圧着によって固着される。
【０００４】
ＡＴ水晶片２は平板状として両主面に対をなす励振電極（未図示）を有し、一端部両側に引出電極５（ａｂ）を延出する。そして、引出電極５（ａｂ）の延出した一端部両側を図示しない端子電極の形成された下段に導電性接着剤（未図示）によって固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００５】
音叉水晶片４は例えばＸカットして音叉基部と一対の音叉腕からなる。音叉腕の各４面には電気的にそれぞれ対をなす励振電極を有し（未図示）、音叉基部の両端側に各引出電極６（ａｂ）が延出する。そして、引出電極６（ａｂ）の延出した音叉基部の両端側を端子電極の形成された上段に導電性接着剤によって固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００６】
ここでは、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４とは直交方向に配置され、表面実装容器１とＡＴカット水晶片２との長さ方向が一致する。また、ＡＴ水晶片２及び音叉水晶片４の一端部両側が固着される上下段には短絡を防止する図示しない切れ目がそれぞれ設けられる。なお、表面実装容器１の開口面にはカバーを接合し、ＡＴ水晶片２、ＩＣチップ３及び音叉水晶片４が密閉封入される。
【０００７】
そして、これらのものでは、表面実装容器１の少なくとも底面の４角部に通信用周波数の電源、出力、アース及びＡＦＣ用の実装端子７が、中央領域の幅方向の両側に音叉水晶片４の一対の音叉用実装端子８が形成される。
【０００８】
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接合する。そして、通信用周波数は出力端子から得て、時計信号はセット基板に設けた発振回路に接続して得る。したがって、必要に応じて音叉水晶片４を駆動して時計信号を得られるので、高機能素子として活用できる。
【０００９】
【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、上記構成の多機能振動子では、音叉型とＡＴカット水晶片（水晶振動子）を同時に駆動して通信用周波数及び時計信号を得る。このため、両者が電磁気的に干渉して、特に、ＡＴカット水晶振動子による通信用周波数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。
【００１０】
このことから、音叉型水晶片２とＡＴカット水晶片３との間にシールド板を設ければ相互干渉はなくなると考え、試作したところ殆ど効果のない結果に終わった。
【００１１】
（発明の目的）本発明は時計信号による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（着目点）本発明では回路パターンに着目した。すなわち、従来例でのＡＴ水晶片２の引出電極５（ａｂ）と接続する水晶端子１２（ａｂ）は、段部の図示しないスルーホールを経ての回路パターン９によってＩＣチップ３の水晶端子（未図示）と接続する。一方、音叉水晶片４の引出電極６（ａｂ）と接続する水晶端子１３（ａｂ）は、段部のスルーホール１０を経ての回路パターンによって１１によって、中央領域の幅方向の両端に設けた音叉用実装端子８とに接続する。この場合、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４の回路パターンが交差する。
【００１３】
発明者はこの点に着目し、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４の回路パターンとを交差することなく配置としたところ、通信用周波数ｆ０に対して±３２ＫＨｚでの位相雑音はほぼ完全に抑止された。
【００１４】
すなわち、従来例では、前述のようにＡＴ水晶片２と音叉水晶片４の回路パターンが交差（ほぼ直交）する。したがって、各回路パターンを流れる高周波によって生じる電磁波が相互に干渉して通信用周波数ｆ０に時計信号３２ＫＨｚが重畳し、ｆ０±３２ＫＨｚでの位相雑音が大きくなる。なお、時計信号３２ＫＨｚには通信用周波数ｆ０が重畳する。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１５】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例を説明する時計内蔵発振器の図である。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。
時計内蔵発振器は、前述したように通信用周波数を得るＡＴ水晶片２を容器本体の凹部の下段に、ＩＣチップ３を凹部の底面に固着する。そして、音叉水晶片４を凹部の上段に固着する（前第３図参照）。
【００１６】
そして、音叉水晶片４の一方の引出電極６ａと接続する水晶端子１３ａの回路パターン１１を屈曲して、ＡＴ水晶片２の一方の引出電極５ｂと接続する水晶端子１２ａの回路パターン９とを積層基板の両主面間で交差することなく配置する。
【００１７】
このような構成であれば、ＡＴ水晶片２と音叉水晶片４との回路パターン９、１１が交差しないので、両者間の電磁気的な結合を回避する。したがって、相互干渉を防止して、通信用周波数ｆ０に時計信号３２ＫＨｚが重畳することなく、ｆ０±３２ＫＨｚでの位相雑音を抑止する。
【００１８】
【他の事項】
上記実施例では容器本体の一主面に設けた凹部にＡＴ水晶片２、ＩＣチップ３、音叉水晶片４を収容したが、例えば第２図に示したように、両主面に凹部を設けて一主面の凹部にＡＴ水晶片２及び音叉水晶片４を、他主面の凹部にＩＣチップ３を収容した場合でも同様である。この場合でも、底面の４角部に実装端子７を、中央領域の両側に音叉用実装端子８を有する。
【００１９】
また、上記実施例ではＩＣチップ３はＡＴ水晶片２のみの温度補償機構を含む発振回路を集積化したが、音叉用水晶片の発振回路を集積化してもよい。この場合、中央領域の両側に設けた音叉用実装端子８はいずれか一方を時計信号の出力端子とすればよい。そして、この場合には、ＡＴ水晶片２による通信用周波数の第１回路パターンと音叉水晶片４による時計信号の第２回路パターンとが積層セラミックの積層面間で交差しないように配置すればよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、ＡＴ水晶片と音叉水晶片の回路パターンとを積層基板の両主面間で交差することなく配置したので、時計信号による位相雑音を抑止した時計内蔵発振器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する表面実装容器の内底面図である。
【図２】本発明の他の適用例を示す時計内蔵発振器の断面図である。
【図３】従来例を説明する時計内蔵発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図、同図（ｃ）は裏面図である。
【図４】従来例の問題点を説明する表面実装容器の内底面図である。
Claims (1)
- 通信用周波数の信号源としてのＡＴカット水晶片と発振回路を集積化したＩＣチップとを裏面の４角部に実装端子を有する積層セラミックからなる容器本体に収容し、さらに時計信号用の音叉型水晶片を内蔵して前記容器本体の裏面中央領域の両側に音叉用実装端子を設けた時計信号源内蔵型の水晶発振器において、前記ＡＴカット水晶片と前記ＩＣチップとを接続する回路パターンと、前記音叉型水晶片と前記音叉用実装端子とを接続する回路パターンとを前記積層セラミックの積層面間で交差することなく配置したことを特徴とする時計信号源内蔵型の水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002200855A JP2004048227A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 時計信号源内蔵型の水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002200855A JP2004048227A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 時計信号源内蔵型の水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004048227A true JP2004048227A (ja) | 2004-02-12 |
Family
ID=31707555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002200855A Pending JP2004048227A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 時計信号源内蔵型の水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004048227A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015226189A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 株式会社大真空 | 表面実装型圧電デバイス |
-
2002
- 2002-07-10 JP JP2002200855A patent/JP2004048227A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015226189A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 株式会社大真空 | 表面実装型圧電デバイス |
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