JP2009135562A - 表面実装用の水晶発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】各種のＩＣチップに対応した容器本体として生産性を高めた表面実装発振器を提供する。
【解決手段】内壁段部を有して凹状とした積層セラミックからなる容器本体１と、容器本体１の内底面にＩＣ端子を有する一主面が固着されたＩＣチップ２と、内壁段部に設けられた水晶保持端子５に励振電極から引出電極の延出した一端部両側が固着された水晶片とを備え、容器本体１の内底面には幅を二等分する中心線に対して長さ方向に対称に配置され、ＩＣチップ２のＩＣ端子が固着される３個ずつの計６個の回路端子を有し、回路端子中の内壁段部に最も接近した２個は水晶保持端子と電気的に接続した表面実装発振器において、３個ずつの回路端子は中心線の両側から幅方向の枠壁内周部に延在した内底面の幅方向を長辺として長さ方向を短辺とした長方形とし、３個ずつの回路端子における両側の回路端子の幅は中央の回路端子の幅よりも広くした構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表面実装用の水晶発振器（以下、表面実装発振器とする）を技術分野とし、特に水晶振動子の振動特性を検査する特性検査端子を有する表面実装発振器に関する。

（発明の背景）
表面実装発振器は小型・軽量であることから、特に携帯型の電子機器に内蔵され、このようなものの一つにクロックオシレータ用として、容器本体１の内底面にフリップチップボンディングよってＩＣチップを固着したものがある。一般に、ＩＣチップは汎用品が使用され、基本機能は同一としてもそれぞれごとに特長を有して、各社各様のサイズとして市販される。

（従来技術の一例）
第３図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は容器本体の平面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。

表面実装発振器は、積層セラミックから形成されて凹状とした容器本体１にＩＣチップ２と水晶片３とを収容し、金属カバー４を被せて密閉封入する。容器本体１は底壁１ａと枠壁１ｂとからなり、内壁段部を有する。一端側の内壁段部は分割して形成され、各表面にはそれぞれ水晶保持端子５が設けられる。

容器本体１の内底面には水晶保持端子５と電気的に接続した端子を含む計６個の回路端子６（ａ〜ｆ）を有する。各回路端子６は一対の水晶端子６（ａｂ）、電源、出力、アース、及びスタンバイ端子６（ｃ〜ｆ）とする。６個とした回路端子６（ａ〜ｆ）のうちの３個ずつ６（ａｃｅ）、６（ｂｄｆ）は、容器本体１における内底面の幅方向を二等分する中心線Ａ−Ａに対して対称として長さ方向に配置される。

そして、回路端子６（ａ〜ｆ）のうちの一対（２個）の水晶端子６（ａｂ）が内壁段部に最も接近して配置され、内壁段部の水晶保持端子５にスルーホール等を経て電気的に接続する。水晶端子６（ａｂ）は残りの４個の回路端子６（ｃ〜ｆ）よりも中心線Ａ−Ａの中央部寄りに形成される。

そして、６個の回路端子６（ａ〜ｆ）における各中央の回路端子６（ｃｄ）は長さ方向を二等分する中心線Ｂ−Ｂ上に配置され、各回路端子６（ａ〜ｆ）はほぼ正方形として同一大きさとする。水晶端子６（ａｂ）を除く４個の回路端子６（ｃ〜ｆ）は容器本体１の外底面の４角部に設けられた外部端子７に積層面を経て電気的に接続する。

ＩＣチップ２は図示しない発振回路を少なくとも集積化して回路機能面（一主面）に図示しないＩＣ端子の６個を有する。各ＩＣ端子は容器本体１の内底面に形成された回路端子６（ａ〜ｆ）と中心を同一として、一主面の両側に３個ずつ形成される。逆に言えば、各ＩＣ端子の位置に対応して各回路端子６（ａ〜ｆ）が形成される。そして、回路機能面のＩＣ端子は例えばバンプ８を用いた超音波熱圧着によって回路端子６に固着され（所謂フリップチップボンディング）、電気的・機械的に接続する。

水晶片３は両主面に励振電極９ａを有し、例えば一端部両側の外周部に引出電極９ｂを延出する。そして、引出電極９ｂの延出した一端部両側が内壁段部の水晶端子５に導電性接着剤１０によって固着され、電気的・機械的に接続する。金属カバー４は容器本体１の開口端面に設けられた図示しない金属リングにシーム溶接等によって接合される。

特開２００１−２９１７４２号公報

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装発振器では、例えば第４図（ａ〜ｄ）に示したように、ＩＣチップ２の大きさやＩＣ端子１１の配置の応じて、それぞれ毎に容器本体１の内底面に回路端子６を形成する。但し、ＩＣ端子中の水晶端子１１（ａｂ）は一端側に形成されたものが選択され、これによって水晶保持端子５との接続線路を短くし、線路長等による影響を小さくする。

これらは、前述したように、ＩＣチップ２が汎用品であって、各社各様の特長からＩＣチップ２の外形やＩＣ端子１１の間隔が不揃いなる。したがって、容器本体１を別個に設計して在庫しなければならないので、部品の共通化が図れず、生産性を低下させる問題があった。

（発明の目的）
本発明は各種のＩＣチップに対応した容器本体として生産性を高めた表面実装発振器を提供することを目的とする。

本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、底壁と枠壁とからなるとともに内壁段部を有して凹状とした積層セラミックからなる容器本体と、前記容器本体の内底面にＩＣ端子を有する一主面が固着されたＩＣチップと、前記内壁段部に設けられた水晶保持端子に励振電極から引出電極の延出した一端部両側が固着された水晶片とを備え、前記容器本体の内底面には幅を二等分する中心線に対して長さ方向に対称に配置され、前記ＩＣチップのＩＣ端子が固着される３個ずつの計６個の回路端子を有し、前記回路端子中の前記内壁段部に最も接近した２個は前記水晶端子と電気的に接続した表面実装用の水晶発振器において、前記３個ずつの回路端子６は前記中心線の両側から前記幅方向の枠壁内周部に延在した前記内底面の幅方向を長辺として長さ方向を短辺とした長方形とし、前記３個ずつの回路端子における両側となる回路端子の幅は中央となる回路端子の幅よりも広くした構成とする。

このような構成であれば、各回路端子の長さを中心線から枠壁内周部にまで延在して大きくするので、ＩＣチップの幅方向が小さくてＩＣ端子間隔の狭いものから、幅方向が大きくて端子間隔が広いものまで、いずれであっても、対応できる。

また、ＩＣチップの長さ方向が小さくても大きくても、ＩＣ端子における長さ方向の中央のＩＣ端子を中央の回路端子に合わせれば、両側の回路端子は幅を広げたので、両側のＩＣ端子は当接する。したがって、各種のＩＣチップに対応して共通化した容器本体になるので、生産性をたかめられる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記３個ずつの回路端子における中央の回路端子は、前記内底面の長さ方向を二等分する中心線上に配置される。これにより、請求項１での構成をさらに明確にし、容器本体における内底面の中央部に対して６個の回路端子は対称に配置される。したがって、容器本体の内底面の大きさに対応した大きなＩＣチップから、これより小さなＩＣチップにまで適用できる。

第１図は本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は特に容器本体の平面図、同図（ｂ）はＩＣチップを加えた容器本体の平面図である。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。

表面実装発振器は、前述したように、底壁１ａと枠壁１ｂとを有した積層セラミックからなり、分割された内壁段部を有して凹状とした容器本体１にＩＣチップ２と水晶片３とを収容する。ＩＣチップ２はＩＣ端子を有する回路機能面（一主面）が容器本体１の内底面に、水晶片３は引出電極１０ｂの延出した外周部が内壁段部にそれぞれ固着される。そして、容器本体１の開口端面には金属カバー４がシーム溶接によって接合される（前第３図参照）。

この実施形態では、表面実装発振器（容器本体１）の平面外形は例えば2.0ｍｍ（長さ）×1.6ｍｍ（幅）として、内底面の大きさは1.1ｍｍ×0.95ｍｍとする。そして、容器本体１の内底面には、一対の水晶端子６（ａｂ）、電源、出力、アース、及びスタンバイ端子６（ｃ〜ｆ）とした６個の回路端子６を有する。

６個の回路端子６（ａ〜ｆ）は内底面の幅を二等分する中心線Ａ−Ａに対して両側となる長さ方向に３個ずつ６（ａｃｅ）、６（ｂｄｆ）が対称に配置される。内壁段部に最も接近した２個の回路端子（水晶端子）６（ａｂ）は内壁段部の水晶保持端子５とビアホール等を経て電気的に接続する。そして、回路端子６（ａ〜ｆ）の３個ずつ６（ａｃｅ）、６（ｂｄｆ）は中心線Ａ−Ａの両側から幅方向の両側の枠壁内周部にまで延在する。これにより、各回路端子６は内底面の幅方向を長さとし、内底面の長さ方向を幅とした長方形とする。

そして、中心線Ａ−Ａに沿った長さ方向に配置されて３個ずつとした回路端子６（ａｃｅ）、６（ｂｄｆ）の各両側となる回路端子６（ａｅ）、６（ｂｆ）の幅は、各中央の回路端子６（ｃｄ）の幅よりも大きくする。そして、各中央の回路端子６（ｃｄ）は内底面の長さ方向を二等分する中心線Ｂ−Ｂ上に位置する。

これらにより、６個の回路端子６（ａ〜ｆ）は内底面の中心に対して点対称として配置される。ちなみに、各回路端子６の長さは0.3ｍｍとして、中央の回路端子６の幅は0.15ｍｍ、両側の回路端子６の幅は0.25ｍｍとする。なお、３個ずつの回路端子６（ａｃｅ）と６（ｂｄｆ）との中心線Ａ−Ａ部での間隔は0.1ｍｍとし、この間隔よりも回路端子６（ａ〜ｆ）の長さは大きい。

このような構成であれば、第１図（ｂ）に示したように、大きさ及びＩＣ端子の間隔が異なる一点鎖線で示す例えば４種類のＩＣチップ２を搭載できる。この場合、中央の回路端子６（ｃｄ）の幅より、両側の回路端子６（ａｅ）、６（ｂｆ）の幅は大きいので、ＩＣチップの中央のＩＣ端子を回路端子６（ｃｄ）に一致させれば、両側のＩＣ端子は回路端子６（ａｅ）、６（ｂｆ）に当接する。

そして、この例では、容器本体１の内底面の中心に対して各回路端子６（a〜ｆ）は点対称になる。したがって、概ね、内底面の大きさに一致したＩＣチップ２の大きさを最大として、これより小さいＩＣチップ２を収容できる。これらから、容器本体１を共通化できて生産性を高められる。

（他の事項）
上記実施形態では各回路端子６（ａ〜ｆ）は容器本体１における内底面上に輪郭を露出したが、例えば第２図に示したように、枠壁内周あるいは底壁１ａと枠壁１ｂの積層面内に延出して設けてもよい。また、容器本体１は凹状としたが、両主面に凹部を有するＨ状とした場合や、表面実装振動子の下面にＩＣチップを収容した実装基板を接合した場合でも同様に適用できる。

本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は特に容器本体の平面図、同図（ｂ）はＩＣチップを加えた容器本体の平面図である。 本発明の他の例を説明する容器本体の平面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は容器本体の平面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａｂｃｄ）とともにＩＣチップの回路機能面（一主面）の図である。

符号の説明

１ 容器本体１、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４ 金属カバー４、５ 水晶保持端子、６ 回路端子、７ 外部端子、８ バンプ、９ 励振及び引出電極、１０ 導電性接着剤、１１ ＩＣ端子。

Claims (2)

1. 底壁と枠壁とからなるとともに内壁段部を有して凹状とした積層セラミックからなる容器本体と、前記容器本体の内底面にＩＣ端子を有する一主面が固着されたＩＣチップと、前記内壁段部に設けられた水晶保持端子に励振電極から引出電極の延出した一端部両側が固着された水晶片とを備え、
   前記容器本体の内底面には幅を二等分する中心線に対して長さ方向に対称に配置され、前記ＩＣチップのＩＣ端子が固着される３個ずつの計６個の回路端子を有し、前記回路端子中の前記内壁段部に最も接近した２個は前記水晶保持端子と電気的に接続した表面実装用の水晶発振器において、
   前記３個ずつの回路端子は前記中心線の両側から前記幅方向の枠壁内周部に延在した前記内底面の幅方向を長辺として長さ方向を短辺とした長方形とし、前記３個ずつの回路端子における両側となる回路端子の幅は中央となる回路端子の幅よりも広くしたことを特徴とする表面実装用の水晶発振器。
2. 請求項１において、前記３個ずつの回路端子における中央の回路端子は、前記内底面の長さ方向を二等分する中心線上に配置された表面実装用の水晶発振器。