CN109842377A - 振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

提供振荡器、电子设备以及移动体，能够降低内置于集成电路元件的电感器的Q值发生恶化的可能性。振荡器具有：振子，其包含振动片和收纳所述振动片的振动片用容器；以及集成电路元件，其包含电感器，所述振子与所述集成电路元件层叠，所述振子具有金属部件，在俯视观察时，所述金属部件不与所述电感器重叠。

Description

振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
使石英振子等振子振荡而输出期望的频率信号的振荡器被广泛使用在各种电子设备或系统中。为了满足小型化的要求，公知有将振子和用于使振子振荡的集成电路元件(IC：Integrated Circuit)层叠起来的振荡器。例如，在专利文献1中公开了将石英振子和半导体元件层叠在基板上而得的半导体模块。在该半导体模块中，电感器等电子部件作为与石英振子和半导体元件分开的部件搭载在基板上。
专利文献1：日本特开2010-10480号公报
但是，在将振子和IC层叠起来的振荡器中，在为了进一步小型化而采用了将电感器内置于IC的结构的情况下，本申请发明人发现了新的问题。即，发现了由流过电感器的电流产生的磁场被构成石英振子的一部分的金属部件遮挡而在该金属部件内产生涡电流，其结果是，有可能使电感器的Q值发生恶化而导致作为电路要素的功能出现劣化。
发明内容
本发明是鉴于以上问题点而完成的，根据本发明的几个方式，能够提供可降低内置于集成电路元件的电感器的Q值发生恶化的可能性的振荡器。并且，根据本发明的几个方式，能够提供使用了该振荡器的电子设备和移动体。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的振荡器具有：振子，其包含振动片和收纳所述振动片的振动片用容器；以及集成电路元件，其包含电感器，所述振子与所述集成电路元件层叠，所述振子具有金属部件，在俯视观察时，所述金属部件不与所述电感器重叠。
在本应用例的振荡器中，由于在俯视观察时，振子所具有的金属部件不与集成电路元件所包含的电感器重叠，所以由流过电感器的电流产生的磁场不容易被振子所具有的金属部件遮挡，不容易在该金属部件内产生涡电流。因此，根据本应用例的振荡器，抑制了电感器的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
[应用例2]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，所述集成电路元件还包含保护环，该保护环设置在所述电感器的周围，在俯视观察时，所述金属部件不与保护环重叠。
在本应用例的振荡器中，由于在俯视观察时，振子所具有的金属部件不与设置于电感器的周围的保护环重叠，所以振子所具有的金属部件与电感器之间的距离更大。因此，根据本应用例的振荡器，由流过电感器的电流产生的磁场不容易被振子所具有的金属部件遮挡，不容易在该金属部件内产生涡电流，因此抑制了电感器的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
[应用例3]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，所述集成电路元件具有PLL电路，该PLL电路包含所述电感器和滤波器，在俯视观察时，所述滤波器与所述金属部件重叠。
在本应用例的振荡器中，在俯视观察时，通过将不容易受到振子所具有的金属部件的影响的滤波器配置成与振子重叠，与振子重叠的区域也被有效利用。因此，根据本应用例，抑制了集成电路元件的面积增加，实现了振荡器的小型化。另外，在本应用例的振荡器中，未必需要滤波器全部与金属部分重叠，只要滤波器的一部分与金属部件重叠即可。
[应用例4]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，所述集成电路元件具有：振荡用电路，其与所述振子连接；以及输出电路，其输出基于从所述PLL电路输出的振荡信号的信号，所述振荡信号与所述振荡用电路的输出信号相位同步，在俯视观察时，所述PLL电路配置在所述振荡用电路与所述输出电路之间。
在本应用例的振荡器中，由于振荡用电路的输出信号传播到PLL电路，从PLL电路输出的振荡信号传播到输出电路，所以PLL电路配置在振荡用电路与输出电路之间，以匹配各种信号的流动，从而用于传播各种信号的布线缩短。因此，根据本应用例的振荡器，各布线的寄生电容减小，因与其他信号的串扰等而叠加在各信号上的噪声减小。
[应用例5]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，所述集成电路元件具有：第一焊盘，其与所述振子的一端电连接；第二焊盘，其与所述振子的另一端电连接；以及第三焊盘，其与所述输出电路电连接，所述第一焊盘和所述第二焊盘沿着所述集成电路元件的第一边设置，所述第三焊盘沿着所述集成电路元件的与所述第一边对置的第二边设置。
在本应用例的振荡器中，从振子经由沿着第一边设置的第一焊盘或第二焊盘而输入到集成电路元件的信号从第一边朝向第二边传播，并经由沿着第二边设置的第三焊盘输出。因此，在集成电路元件中，容易将各电路配置成使各种信号在从第一边朝向第二边的大致一个方向上流动，从而用于传播该各种信号的各种布线缩短。因此，根据本应用例的振荡器，各布线的寄生电容减小，因与其他信号的串扰等而叠加在各信号上的噪声减小。
[应用例6]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，所述振动片用容器包含：基体，其设置有收纳所述振动片的凹部；以及作为所述金属部件的盖体，所述振子以所述盖体面向所述集成电路元件的方式搭载在所述集成电路元件上。
在本应用例的振荡器中，由于在俯视观察时，振动片用容器的盖体不与电感器重叠，所以由流过电感器的电流产生的磁场不容易被作为金属部件的盖体遮挡，不容易在该盖体内产生涡电流。因此，根据本应用例的振荡器，抑制了电感器的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
并且，根据本应用例的振荡器，由于设置在振动片用容器的基体的外表面上的电极和设置于集成电路元件的电极能够通过引线接合来连接，所以容易安装。
[应用例7]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，所述金属部件是设置于所述振动片的电极。
在本应用例的振荡器中，由于在俯视观察时，设置于振动片的电极不与电感器重叠，所以由流过电感器的电流产生的磁场不容易被设置于振动片的电极遮挡，不容易在该电极内产生涡电流。因此，根据本应用例的振荡器，抑制了电感器的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
[应用例8]
在上述应用例的振荡器中，也可以是，在所述振动片用容器的外表面的4个角部设置有第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，所述第一电极和所述第三电极设置在所述外表面的处于对角上的两个角部，所述第二电极和所述第四电极设置在所述外表面的处于对角上的另外两个角部，所述第三电极延伸到所述第一电极与所述第二电极之间。
在本应用例的振荡器中，由于在振动片用容器的外表面上第三电极延伸到第一电极与第二电极之间，所以分别将连接用的两个端子连接起来的两条接合线缩短，因此能够降低这些线，其中，该连接用的两个端子用于将第一电极和第三电极与设置于集成电路元件的规定的边的振子连接起来。因此，根据本应用例的振荡器，在振子和集成电路元件的密封工序中，降低了线的一部分在模制树脂的外部露出的可能性。
并且，为了满足互换性的要求，在很多种类的振子的4个角部设置有端子，并且外形近似，因此，当在制造工序中向制造对象的振子组混入了种类不同的振子的情况下，难以通过外形来进行区分，会产生在检查工序中首先要进行判别的情况。与此相对，在本应用例的振荡器中，由于在振动片用容器的外表面的4个角部设置有4个电极，所以满足了互换性的要求，并且第三电极具有与其他种类的振子差异较大的特征形状，因此能够通过外形与其他振子进行区分。
[应用例9]
本应用例的振荡器具有：振子，其包含振动片和收纳所述振动片的振动片用容器；以及集成电路元件，所述振子与所述集成电路元件层叠，所述集成电路元件具有：振荡用电路，其与所述振子连接；第一PLL电路，其包含第一电感器；以及第二PLL电路，其包含第二电感器，从所述第一PLL电路输出的第一振荡信号和从所述第二PLL电路输出的第二振荡信号与所述振荡用电路的输出信号相位同步，所述振子具有金属部件，在俯视观察时，所述金属部件不与所述第一电感器和所述第二电感器重叠。
在本应用例的振荡器中，由于在俯视观察时，振子所具有的金属部件不与第一PLL电路所包含的第一电感器和第二PLL电路所包含的第二电感器重叠，所以由流过第一电感器的电流产生的磁场和由流过第二电感器的电流产生的磁场不容易被振子所具有的金属部件遮挡，不容易在该金属部件内产生涡电流。因此，根据本应用例的振荡器，抑制了第一电感器的Q值和第二电感器的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
[应用例10]
本应用例的电子设备具有上述任意的振荡器。
[应用例11]
本应用例的移动体具有上述任意的振荡器。
根据这些应用例，能够实现如下的可靠性更高的电子设备和移动体：该电子设备和移动体具有可降低内置于集成电路元件的电感器的Q值发生恶化的可能性的振荡器。
附图说明
图1是本实施方式的振荡器的功能框图。
图2是示出压控振荡器的结构例的图。
图3是本实施方式的振荡器的立体图。
图4是本实施方式的振荡器的侧视图。
图5是从上表面观察本实施方式的振荡器时的俯视图。
图6是示出集成电路元件的内部配置的一例的图。
图7是本实施方式的电子设备的功能框图。
图8是示出本实施方式的电子设备的外观的一例的图。
图9是示出本实施方式的移动体的一例的图。
标号说明
1：振荡器；2a、2b：电极；3：台座；4：模制树脂；10：集成电路元件；10a、10b、10c、10d：边；11：振荡用电路；12：控制电路；13：电压调节器；14：PLL电路；15：PLL电路；16：输出电路；17：输出电路；18：输出电路；19：输出电路；20：振子；21：振动片；22：振动片用容器；23：基体；24：盖体；25：接缝环；26、26a、26b、26c、26d：电极；27：电极；28：导电性粘接材料；31：电流源；32：电感器；33：电感器；34：可变电容二极管；35：可变电容二极管；36：N沟道型MOS晶体管；37：N沟道型MOS晶体管；41：粘接材料；42：粘接材料；50：保护环；51：线；52：线；53：线；141：相位比较器；142：电荷泵；143：低通滤波器；144：压控振荡器；145：分频电路；146：分频电路；151：相位比较器；152：电荷泵；153：低通滤波器；154：压控振荡器；155：分频电路；156：分频电路；161：分频电路；162：输出缓冲器；171：分频电路；172：输出缓冲器；181：分频电路；182：输出缓冲器；191：分频电路；192：输出缓冲器；300：电子设备；310：振荡器；312：集成电路元件；313：振子；320：CPU；330：操作部；340：ROM；350：RAM；360：通信部；370：显示部；400：移动体；410：振荡器；420、430、440：控制器；450：电池；460：备用电池。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式并非不当地限定权利要求书所记载的本发明的内容。并且，以下说明的结构并非全部都是本发明所必需的解决手段。
1.振荡器
1-1.振荡器的功能结构
图1是本实施方式的振荡器1的功能框图。如图1所示，本实施方式的振荡器1构成为包含集成电路元件10和振子20。
作为振子20，例如，可以使用石英振子、SAW(Surface Acoustic Wave：表面声波)谐振元件、其他压电振动元件、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)振子等。
在本实施方式中，集成电路元件10构成为单芯片的集成电路(IC：IntegratedCircuit)，包含振荡用电路11(OSC)、控制电路12(Control Logic：控制逻辑)、电压调节器13(VREG)、两个PLL电路14、15以及4个输出电路16、17、18、19。另外，集成电路元件10也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者附加其他要素。
电压调节器13根据经由VDD端子供给的电源电压，生成以经由VSS端子供给的地电压(0V)为基准的规定的电压。电压调节器13所生成的电压成为振荡用电路11和两个PLL电路14、15的电源电压。
振荡用电路11经由XG端子与振子20的一端(电极26a(参照图5))连接，经由XD端子与振子20的另一端(电极26c(参照图5))连接。振荡用电路11对经由XG端子输入的振子20的输出信号进行放大，将放大后的信号经由XD端子反馈给振子20，从而使振子20振荡。例如，由振子20和振荡用电路11构成的振荡电路也可以是皮尔斯振荡电路、逆变器型振荡电路、科尔皮兹振荡电路、哈脱莱振荡电路等各种类型的振荡电路。
PLL电路14(“第一PLL电路”的一例)以与从振荡用电路11输出的振荡信号相位同步的方式，生成并输出对该振荡信号的频率进行倍频和分频而得的振荡信号(“第一振荡信号”的一例)。同样，PLL电路15(“第二PLL电路”的一例)以与从振荡用电路11输出的振荡信号相位同步的方式，生成并输出对该振荡信号的频率进行倍频和分频而得的振荡信号(“第二振荡信号”的一例)。PLL电路14的倍频数和分频比是通过控制信号PLLCTRL1来设定的，PLL电路15的倍频数和分频比是通过控制信号PLLCTRL2来设定的。
在本实施方式中，两个PLL电路14、15是分数N-PLL电路。具体来说，PLL电路14构成为包含相位比较器141(PFD)、电荷泵142(CP)、低通滤波器143(LPF)、压控振荡器144(VCO)、分频电路145(FDIV1)以及分频电路146(ODIV1)。
相位比较器141对振荡用电路11所输出的振荡信号和分频电路145所输出的振荡信号的相位差进行比较，并将比较结果作为脉冲电压输出。
电荷泵142将相位比较器141所输出的脉冲电压转换为电流，低通滤波器143使电荷泵142所输出的电流平滑化而转换为电压。
压控振荡器144输出频率根据低通滤波器143的输出电压而发生变化的振荡信号。在本实施方式中，压控振荡器144由使用电感器和可变电容元件构成的LC振荡电路来实现。
分频电路145输出按照由控制信号PLLCTRL1设定的分频比(整数分频比)对压控振荡器144所输出的振荡信号进行整数分频而得的振荡信号。在本实施方式中，分频电路145的分频比(整数分频比)按时间序列变化为整数值N附近的范围内的多个整数值，其时间平均值为N+F/M。因此，在从振荡用电路11输出的振荡信号的相位和从分频电路145输出的振荡信号的相位彼此同步的稳定状态下，从压控振荡器144输出的振荡信号的频率fVCO和从振荡用电路11输出的振荡信号的频率fOSC满足数学式(1)的关系。
分频电路146输出按照由控制信号PLLCTRL1设定的分频比对压控振荡器144所输出的振荡信号进行整数分频而得的振荡信号。在本实施方式中，分频电路146输出4种振荡信号。这4种振荡信号的频率分别是根据由控制信号PLLCTRL1设定的4种分频比而确定的。
PLL电路15与PLL电路14同样，构成为包含相位比较器151(PFD)、电荷泵152(CP)、低通滤波器153(LPF)、压控振荡器154(VCO)、分频电路155(FDIV1)以及分频电路156(ODIV1)。由于PLL电路15的结构与PLL电路14相同，所以省略其说明。
4个输出电路16、17、18、19输出基于从两个PLL电路14、15输出的振荡信号的信号。具体来说，从振荡用电路11输出的振荡信号共同输入到4个输出电路16、17、18、19，并且从PLL电路14(分频电路146)输出的4种振荡信号中的1个振荡信号和从PLL电路15(分频电路156)输出的4种振荡信号中的1个振荡信号分别输入到4个输出电路16、17、18、19。然后，4个输出电路16、17、18、19生成从所输入的3种振荡信号中选择1个振荡信号后进行分频而得的振荡信号，并以所选择的输出形式输出所生成的振荡信号。输出电路16、17、18、19的振荡信号和输出形式的选择以及分频比的设定是分别根据控制信号OUTCTRL1、OUTCTRL2、OUTCTRL3、OUTCTRL4来进行的。
在本实施方式中，输出电路16构成为包含分频电路161(ODIV2)和输出缓冲器162(OBUF)。
分频电路161根据控制信号OUTCTRL1来选择从振荡用电路11输出的振荡信号、从PLL电路14(分频电路146)输出的振荡信号以及从PLL电路15(分频电路156)输出的振荡信号中的任意1个振荡信号，并且输出按照由控制信号OUTCTRL1设定的分频比对选择出的振荡信号进行分频而得的振荡信号。
输出缓冲器162根据经由VDDO1端子供给的电源电压，将从分频电路161输出的振荡信号转换成由控制信号OUTCTRL1选择的输出形式的振荡信号，并经由OUT1端子和OUT1B端子中的至少一方输出到集成电路元件10的外部(振荡器1的外部)。例如，输出缓冲器162在选择了PECL(Positive Emitter Coupled Logic：正射极耦合逻辑)输出、LVDS(LowVoltage Differential Signaling：低压差分信号)输出、HCSL(High-Speed CurrentSteering Logic：高速电流转向逻辑)输出等差分输出作为输出形式的情况下，经由OUT1端子和OUT1B端子输出差分的振荡信号，在选择了CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补性氧化金属半导体)输出等单端输出作为输出形式的情况下，经由OUT1端子或OUT1B端子输出单端的振荡信号。另外，输出缓冲器162根据控制信号OUTCTRL1来控制是输出振荡信号还是停止振荡信号的输出。
输出电路17与输出电路16同样构成为包含分频电路171(ODIV2)和输出缓冲器172(OBUF)，该输出电路17根据经由VDDO2端子供给的电源电压来生成由控制信号OUTCTRL2选择的输出形式的振荡信号，并经由OUT2端子和OUT2B端子中的至少一方输出到集成电路元件10的外部(振荡器1的外部)。同样，输出电路18构成为包含分频电路181(ODIV2)和输出缓冲器182(OBUF)，该输出电路18根据经由VDDO3端子供给的电源电压来生成由控制信号OUTCTRL3选择的输出形式的振荡信号，并经由OUT3端子和OUT3B端子中的至少一方输出到集成电路元件10的外部(振荡器1的外部)。同样，输出电路19构成为包含分频电路191(ODIV2)和输出缓冲器192(OBUF)，该输出电路19根据经由VDDO4端子供给的电源电压来生成由控制信号OUTCTRL4选择的输出形式的振荡信号，并经由OUT4端子和OUT4B端子中的至少一方输出到集成电路元件10的外部(振荡器1的外部)。由于输出电路17、18、19的结构与输出电路16相同，所以省略其说明。
控制电路12生成上述控制信号PLLCTRL1、PLLCTRL2、OUTCTRL1、OUTCTRL2、OUTCTRL3、OUTCTRL4。具体来说，控制电路12具有I2C(Inter-Integrated Circuit：内部集成电路)总线对应的接口电路和存储电路(例如，寄存器)(均未图示)，与从未图示的外部装置经由SCL端子输入的串行时钟信号同步地接收经由SDA端子输入的串行数据信号，根据接收到的串行数据将各种数据存储到存储电路中。然后，控制电路12根据存储于存储电路的各种数据来生成各控制信号。另外，控制电路12所具有的接口电路并不限于I2C总线对应的接口电路，例如，也可以是SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口)总线对应的接口电路等。
图2是示出压控振荡器144、154的结构例的图。图2所示的压控振荡器144、154构成为包含电流源31、电感器32、33、作为可变电容元件的可变电容二极管(变容二极管)34、35以及N沟道型MOS晶体管36、37，并输出由N沟道型MOS晶体管36、37构成的振荡级所生成的振荡信号(例如，差分信号OUT+，OUT-)。对将可变电容二极管34的阳极与可变电容二极管35的阳极连接起来的节点N1施加低通滤波器143或低通滤波器153的输出电压，可变电容二极管34、35的电容值根据节点N1的电压而发生变化。从压控振荡器144、154输出的振荡信号的频率根据电感器32、33的电感值和可变电容二极管34、35的电容值来确定。
以上那样构成的本实施方式的振荡器1根据从振子20输出的振荡信号来生成并输出与设定对应的多种频率的振荡信号，能够作为时钟信号生成装置(时钟发生器)来使用。
1-2.振荡器的构造
图3～图5是示出本实施方式的振荡器1的构造的一例的图。图3是振荡器1的立体图，图4是振荡器1的侧视图，图5是从上表面观察振荡器1时的俯视图。图4是从图5的下侧观察时的侧视图，为了方便说明，在透视模制树脂4和振子20的容器等的状态下进行了图示。并且，图5在无模制树脂4的状态下进行了图示。
如图3和图4所示，本实施方式的振荡器1是集成电路元件10和振子20被模制树脂4密封的构造(例如，QFN(Quad Flat Non lead package：四方扁平无铅封装)封装构造)，整体上为高度低的长方体形状。在振荡器1的各侧面的底面侧的两端部分设置有金属的电极2a，在两个电极2a之间大致等间隔地设置有多个金属的电极2b。各电极2a、2b也在振荡器1的底面的周边部露出。
如图4和图5所示，集成电路元件10搭载在金属的台座3上，集成电路元件10和台座3通过粘接材料41来粘接固定。台座3的底面在振荡器1的底面露出。台座3向振荡器1的4角延伸，台座3和各电极2a形成为一体。该台座3和各电极2a例如接地。
如图4所示，振子20包含振动片21和收纳振动片21的振动片用容器22。振动片用容器22包含：基体23，其设置有收纳振动片21的凹部；作为金属部件的盖体24；以及接缝环25，其将基体23与盖体24接合。基体23的部件例如是陶瓷。盖体24的部件例如是可伐合金(在铁中混合了镍、钴的合金)。
振动片21是薄板状的部件，在其两个面上分别设置有金属的激励电极21a、21b。振动片21与设置于基体23的金属的电极27通过导电性粘接材料28来粘接固定，按照与包含激励电极21a、21b的振动片21的形状或质量对应的期望的频率进行振荡。作为振动片21的材料，可以使用石英、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶、或锆钛酸铅等压电陶瓷之类的压电材料、或硅半导体材料等。并且，作为振动片21的激励手段，也可以使用基于压电效应的激励手段，也可以使用基于库仑力的静电驱动。
如图4和图5所示，振子20搭载在集成电路元件10的上表面上，振子20的盖体24和集成电路元件10通过粘接材料42来粘接固定。即，振子20以盖体24面向集成电路元件10的方式搭载在集成电路元件10上。
如图5所示，在振子20的振动片用容器22的外表面(基体23的外表面)的4个角部设置有4个电极26，即，电极26a(“第一电极”的一例)、电极26b(“第二电极”的一例)、电极26c(“第三电极”的一例)以及电极26d(“第四电极”的一例)。电极26a和电极26c设置在振动片用容器22的外表面(基体23的外表面)的处于外表面的对角上的两个角部，电极26b和电极26d设置在振动片用容器22的外表面(基体23的外表面)的处于外表面的对角上的另外两个角部。电极26a、26c分别通过设置于基体23的未图示的布线与振动片21的激励电极21a、21b电连接。并且，电极26b、26d通过设置于基体23的未图示的布线与盖体24电连接。
电极26a通过以金等为材料的线51与设置于集成电路元件10的上表面的作为XG端子而发挥功能的焊盘接合。电极26c延伸到电极26a与电极26b之间，在延伸出的端部处，通过其他线51与设置于集成电路元件10的上表面的作为XD端子而发挥功能的焊盘接合。由此，成功将线51缩短。另外，在图5中，电极26b、26d处于电浮动状态，但也可以接地。
设置于集成电路元件10的上表面的一部分焊盘分别通过以金等为材料的线52与各电极2b接合。并且，设置于集成电路元件10的上表面的另一部分焊盘(作为VSS端子来发挥功能的焊盘)分别通过以金等为材料的线53与台座3接合。
这样，本实施方式的振荡器1通过将振子20与集成电路元件10层叠起来而实现小型化。并且，在本实施方式的振荡器1中，通过使电极26c延伸到电极26a与电极26b之间而使线51缩短，从而能够使线51变低。由此，在振子20和集成电路元件10的密封工序中，降低了线51的一部分在模制树脂4的外部露出的可能性。
另外，为了满足互换性的要求，很多种类的振子在4个角部设置有端子并且外形近似，因此当在制造工序中向作为制造对象的振子组混入了种类不同的振子的情况下，难以通过外形来进行区分，会产生在检查工序中首先要进行判别的情况。与此相对，在本实施方式的振荡器1中，在振子20的4个角部设置有4个电极26a～26d，因此满足了互换性的要求，并且电极26c具有与其他种类的振子差异较大的特征形状，因此能够通过外形与其他振子进行区分。
1-3.集成电路元件的内部配置
图6是示出集成电路元件10的内部配置的一例的图，是从与图5相同的方向观察振荡器1时的集成电路元件10的俯视图。在图6中图示了集成电路元件10所具有的各电路(参照图1)以及作为一部分端子来发挥功能的焊盘的配置。
如图6所示，集成电路元件10是在俯视观察时具有4个边10a、10b、10c、10d的矩形。
在俯视观察振荡器1(俯视观察集成电路元件10)时，振荡用电路11配置在集成电路元件10的边10a的附近。并且，作为XG端子来发挥功能的、与振子20的电极26a电连接的焊盘(“第一焊盘”的一例)沿着集成电路元件10的边10a(“第一边”的一例)设置。同样，作为XD端子来发挥功能的、与振子20的电极26b电连接的焊盘(“第二焊盘”的一例)沿着集成电路元件10的边10a设置。因此，根据本实施方式的振荡器1，在振荡用电路11中根据从XG端子输入的信号而生成的振荡信号经短布线传播而从XD端子输出，因此不容易受到噪声的影响。
在俯视观察振荡器1(俯视观察集成电路元件10)时，电压调节器13配置在振荡用电路11与PLL电路14之间。并且，控制电路12配置在振荡用电路11与PLL电路14(相位比较器141、电荷泵142、低通滤波器143、压控振荡器144、分频电路145以及分频电路146)或PLL电路15(相位比较器151、电荷泵152、低通滤波器153、压控振荡器154、分频电路155以及分频电路156)之间。
并且，在俯视观察振荡器1(俯视观察集成电路元件10)时，PLL电路14配置在振荡用电路11与输出电路16(分频电路161和输出缓冲器162)或输出电路17(分频电路171和输出缓冲器172)之间。同样，在俯视观察振荡器1(俯视观察集成电路元件10)时，PLL电路15配置在振荡用电路11与输出电路18(分频电路181和输出缓冲器182)或输出电路19(分频电路191和输出缓冲器192)之间。
并且，在俯视观察振荡器1(俯视观察集成电路元件10)时，输出电路16、输出电路17、输出电路18以及输出电路19在集成电路元件10的与边10a对置的边10c附近，从边10b朝向与边10b对置的边10d配置成1列。并且，作为OUT1端子或OUT1B端子来发挥功能的、与输出电路16电连接的焊盘沿着边10b设置在靠近边10c的一侧。并且，作为OUT2端子或OUT2B端子来发挥功能的、与输出电路17电连接的焊盘(“第三焊盘”的另一例)沿着边10c(“第二边”的一例)设置。同样，作为OUT3端子或OUT3B端子来发挥功能的、与输出电路18电连接的焊盘(“第三焊盘”的另一例)沿着边10c设置。并且，作为OUT4端子或OUT4B端子来发挥功能的、与输出电路19电连接的焊盘沿着边10d设置在靠近边10c的一侧。
这里，由振荡用电路11生成的振荡信号在传播到PLL电路14、15后进一步传播到输出电路16～19，从OUT1～OUT4端子和OUT1B～OUTB端子输出基于该振荡信号的信号。因此，在本实施方式的振荡器1中，通过与这种信号的流动匹配地将各电路和各焊盘配置成图6那样的配置，使各种信号在从边10a朝向边10c的大致一个方向上流动，由于用于传播该各种信号的各布线缩短，所以因与其他信号的串扰等而叠加在各信号上的噪声减小。此外，由于各布线缩短，所以布线区域整体上减小，因此集成电路元件10的面积减小。
并且，在本实施方式中，PLL电路14的压控振荡器144所包含的电感器32、33(“第一电感器”的一例)设置在10b的附近，PLL电路15的压控振荡器154所包含的电感器32、33(“第二电感器”的一例)设置在边10d的附近。由此，在压控振荡器144所包含的电感器32、33与压控振荡器154所包含的电感器32、33之间形成有较宽的区域。并且，如在图6中用虚线示出的那样，在俯视观察振荡器1时，振子20与该区域重叠，而不与电感器32、33重叠。因此，振子20所具有的金属部件(即，盖体24)和设置于振动片21的电极(激励电极21a、21b)不与电感器32、33重叠。此外，如图6所示，在电感器32、33的周围设置有电压恒定(例如，地电压(0V))的保护环50，振子20所具有的金属部件(盖体24和激励电极21a、21b)也不与保护环50重叠。
因此，根据本实施方式的振荡器1，由流过电感器32、33的电流产生的磁场不容易被振子20所具有的金属部件(特别是与集成电路元件10对置的作为平面状的金属部件的盖体24和激励电极21a、21b)遮挡，不容易在该金属部件内产生涡电流。其结果是，抑制了电感器32、33的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
与此相对，由于低通滤波器143、153例如由电阻和电容器构成，所以不具有电感器，不容易因振子20所具有的金属部件而出现特性的恶化。因此，在本实施方式中，在俯视观察振荡器1时，低通滤波器143、153的一部分与振子20所具有的金属部件(盖体24和激励电极21a、21b)重叠。这样，在本实施方式的振荡器1中，在俯视观察振荡器1时，通过将不容易受到振子20所具有的金属部件的影响的电路配置成与振子20重叠，与振子20重叠的区域也被有效地利用。其结果是，抑制了集成电路元件10的面积增加，实现了振荡器1的小型化。另外，在俯视观察振荡器1时，低通滤波器143、153也可以全部与振子20所具有的金属部件(盖体24和激励电极21a、21b)重叠。
1-4.作用效果
如以上说明的那样，在本实施方式中，在俯视观察振荡器1时，由于振子20所具有的金属部件(盖体24和激励电极21a、21b)不与PLL电路14、15所分别具有的电感器32、33以及保护环50重叠，所以由流过电感器32、33的电流产生的磁场不容易被振子20所具有的金属部件遮挡，不容易在该金属部件内产生涡电流。因此，根据本实施方式的振荡器1，抑制了电感器32、33的Q值发生恶化，降低了作为电路要素的功能出现劣化的可能性。
并且，根据本实施方式，在俯视观察振荡器1时，通过将不容易受到振子20所具有的金属部件的影响的低通滤波器143、153配置成与振子20重叠，与振子20重叠的区域也被有效利用，实现了振荡器1的小型化。
并且，在本实施方式中，振荡用电路11的输出信号传播到PLL电路14、15，从PLL电路14、15输出的振荡信号传播到输出电路16～19。即，从振子20的电极26a经由作为XG端子发挥功能的焊盘而输入到集成电路元件10的信号从边10a朝向边10c传播，并经由作为OUT1～OUT4端子或OUT1B～OUT4B端子来发挥功能的各焊盘输出。并且，在本实施方式中，在集成电路元件10中，PLL电路14、15配置在振荡用电路11与输出电路16～17之间，以匹配这样的各种信号的流动，从而用于传播各种信号的各布线缩短。因此，根据本实施方式的振荡器1，各布线的寄生电容减小，因与其他信号的串扰等而叠加在各信号上的噪声减小。此外，由于各布线缩短，所以布线区域整体上减小，因此集成电路元件10的面积减小。
并且，根据本实施方式，设置在振子20的基体23的外表面上的电极26a、26c与设置于集成电路元件10的作为XG端子来发挥功能的焊盘、以及作为XD端子来发挥功能的焊盘能够通过引线接合来连接，因此容易安装振荡器1。并且，根据本实施方式的振荡器1，通过使电极26c延伸到电极26a与电极26b之间，能够降低接合线，因此在振子20和集成电路元件10的密封工序中，降低了接合线的一部分在模制树脂4的外部露出的可能性。此外，在本实施方式的振荡器1中，由于在振子20的4个角部设置有4个电极26a～26d，所以制造装置和检查装置可以是公共的，满足了互换性的要求。除此之外，由于电极26c延伸到电极26a与电极26b之间，所以能够通过外形与其他振子进行区分。
1-5.变形例
例如，在上述实施方式的振荡器1中，集成电路元件10具有两个包含电感器的PLL电路，但也可以具有1个或3个以上的PLL电路，在俯视观察振荡器1时，各电感器被配置成不与振子20所具有的金属部件重叠。
并且，例如，在上述实施方式的振荡器1中，在集成电路元件10的PLL电路14、15中，电感器32、33构成压控振荡器144、154(LC振荡器)的一部分，但在PLL电路中也可以配置成：电感器构成LC滤波器或LR滤波器的一部分，在俯视观察振荡器1时，各电感器不与振子20所具有的金属部件重叠。
并且，例如，在上述实施方式的振荡器1中，振子20的盖体24是金属部件，但也可以不具有作为金属部件的盖体24。例如，振荡器1可以是通过由硅构成的基体和由玻璃构成的盖体(盖)来收纳振动片的构造的振荡器，也可以是通过均由石英构成的基体和盖体来收纳振动片的构造的振荡器等。即使在这种构造的振荡器1中，通过将集成电路元件10所具有的各电感器例如配置成不与设置于振动片21的电极重叠，也能抑制各电感器的Q值发生恶化。
并且，例如，在上述实施方式的振荡器1中，振子20所具有的金属部件(盖体24和振动片21的激励电极21a、21b)不与各电感器重叠，但由金属以外的具有导电性的部件构成的盖体和振动片的电极等也可以不与各电感器重叠。如果是导电性的部件，则会产生涡电流，但由于不与各电感器重叠，所以不容易在该导电性的部件内产生涡电流，抑制了各电感器的Q值发生恶化。
另外，在上述实施方式的振荡器1中，集成电路元件10所具有的电感器32、33均被配置成不与振子20所具有的金属部件重叠，但并不是集成电路元件10所具有的所有电感器都必须被配置成不与金属部件重叠。例如，在集成电路元件10具有LC振荡器和滤波器的情况下，由于LC振荡器所包含的电感器需要更高的Q值，所以配置成不与金属部件重叠，从小型化的观点来看，也可以构成为将滤波器所包含的电感器配置成与金属部件重叠。
2.电子设备
图7是示出本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。并且，图8是示出作为本实施方式的电子设备的一例的智能手机的外观的一例的图。
本实施方式的电子设备300构成为包含振荡器310、CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)320、操作部330、ROM(Read Only Memory：只读存储器)340、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)350、通信部360以及显示部370。另外，本实施方式的电子设备也可以构成为省略或变更图7的构成要素(各部件)的一部分，或者附加其他构成要素。
振荡器310具有集成电路元件312和振子313。集成电路元件312使振子313振荡而产生振荡信号。该振荡信号从振荡器310的外部端子被输出到CPU 320。集成电路元件312具有未图示的PLL电路，通过该PLL电路对从振子313输出的振荡信号的频率进行转换，输出与来自CPU 320的设定对应的频率的振荡信号。
CPU 320(处理部)是如下的处理部：依照存储于ROM 340等的程序，将从振荡器310输入的振荡信号作为时钟信号来进行各种计算处理和控制处理。具体来说，CPU 320进行与来自操作部330的操作信号对应的各种处理、为了与外部装置进行数据通信而控制通信部360的处理、发送用于使各种信息显示在显示部370上的显示信号的处理等。
操作部330是由操作键、按钮开关等构成的输入装置，将与用户操作对应的操作信号输出到CPU 320。
ROM 340是存储用于使CPU 320进行各种计算处理和控制处理的程序和数据等的存储部。
RAM 350是如下的存储部：被用作CPU 320的工作区域，暂时存储从ROM 340读出的程序和数据、从操作部330输入的数据、CPU 320依照各种程序执行的运算结果等。
通信部360进行用于建立CPU 320与外部装置之间的数据通信的各种控制。
显示部370是由LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等构成的显示装置，根据从CPU 320输入的显示信号来显示各种信息。可以在显示部370上设置作为操作部330来发挥功能的触摸面板。
通过应用例如上述各实施方式的振荡器1作为振荡器310，能够降低因内置于集成电路元件312的电感器的Q值发生恶化而导致作为电路要素的功能出现劣化的可能性，因此能够实现可靠性较高的电子设备。
作为这样的电子设备300，可考虑各种电子设备，例如可列举出个人计算机(例如移动型个人计算机、膝上型个人计算机、平板型个人计算机)、智能手机或移动电话机等移动终端、数字照相机、喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、路由器或交换机等存储区域网络设备、局域网设备、移动终端基站用设备、电视、摄像机、录像机、车载导航装置、实时时钟装置、寻呼机、电子记事本(也包含带通信功能的)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、游戏用控制器、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监视器、电子双筒镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、头戴式显示器、运动追踪器、运动跟踪器、运动控制器、PDR(步行者位置方位计测)等。
作为本实施方式的电子设备300的一例，可列举出作为终端基站用装置等发挥功能的传输装置，该终端基站用装置使用上述振荡器310作为基准信号源，例如通过有线或无线的方式与终端进行通信。通过应用例如上述各实施方式的振荡器1作为振荡器310，还能够以比以往低的成本实现例如可用于通信基站等的可期望高频率精度、高性能、高可靠性的电子设备300。
并且，作为本实施方式的电子设备300的另一例，也可以是如下的通信装置，在该通信装置中，通信部360接收外部时钟信号，CPU 320(处理部)包含根据该外部时钟信号和振荡器310的输出信号(内部时钟信号)来控制振荡器310的频率的频率控制部。该通信装置例如可以是在Stratum3等主干系统网络设备或毫微微小区中使用的通信设备。
3.移动体
图9是示出本实施方式的移动体的一例的图(俯视图)。图9所示的移动体400构成为包含振荡器410、进行发动机系统、制动系统、无匙门禁系统等的各种控制的控制器420、430、440、电池450以及备用电池460。另外，本实施方式的移动体也可以构成为省略图9的构成要素(各部件)的一部分，或者附加其他构成要素。
振荡器410具有未图示的集成电路元件和振子，集成电路元件使振子振荡而产生振荡信号。该振荡信号从振荡器410的外部端子输出到CPU 320。集成电路元件具有未图示的PLL电路，通过该PLL电路对从振子输出的振荡信号的频率进行转换，输出与设定对应的频率的振荡信号。该振荡信号从振荡器410的外部端子输出到控制器420、430、440，例如被用作时钟信号。
电池450向振荡器410和控制器420、430、440供给电力。在电池450的输出电压下降到低于阈值时，备用电池460向振荡器410和控制器420、430、440供给电力。
通过应用例如上述各实施方式的振荡器1作为振荡器410，能够降低内置于振荡器410的集成电路元件中的电感器的Q值发生恶化而导致作为电路要素的功能出现劣化的可能性，因此能够实现可靠性较高的移动体。
作为这样的移动体400，可以考虑各种移动体，例如可列举出汽车(也包含电动汽车)、喷气式飞机或直升飞机等飞机、船舶、火箭、人造卫星等。
本发明不限于本实施方式，能够在本发明的主旨范围内实施各种变形。
上述实施方式和变形例是一个例子，并非限定于此。例如，还能够适当组合各实施方式和各变形例。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构(例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的和效果相同的结构)。此外，本发明包含对实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够起到与在实施方式中说明的结构相同作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构附加了公知技术后的结构。

Claims (11)

1.一种振荡器，其中，该振荡器具有：
振子，其包含振动片和收纳所述振动片的振动片用容器；以及
集成电路元件，其包含电感器，
所述振子与所述集成电路元件层叠，
所述振子具有金属部件，
在俯视观察时，所述金属部件不与所述电感器重叠。
2.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述集成电路元件还包含保护环，该保护环设置在所述电感器的周围，
在俯视观察时，所述金属部件不与保护环重叠。
3.根据权利要求1或2所述的振荡器，其中，
所述集成电路元件具有PLL电路，该PLL电路包含所述电感器和滤波器，
在俯视观察时，所述滤波器与所述金属部件重叠。
4.根据权利要求3所述的振荡器，其中，
所述集成电路元件具有：
振荡用电路，其与所述振子连接；以及
输出电路，其输出基于从所述PLL电路输出的振荡信号的信号，
所述振荡信号与所述振荡用电路的输出信号相位同步，
在俯视观察时，所述PLL电路配置在所述振荡用电路与所述输出电路之间。
5.根据权利要求4所述的振荡器，其中，
所述集成电路元件具有：
第一焊盘，其与所述振子的一端电连接；
第二焊盘，其与所述振子的另一端电连接；以及
第三焊盘，其与所述输出电路电连接，
所述第一焊盘和所述第二焊盘沿着所述集成电路元件的第一边设置，
所述第三焊盘沿着所述集成电路元件的与所述第一边对置的第二边设置。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的振荡器，其中，
所述振动片用容器包含：
基体，其设置有收纳所述振动片的凹部；以及
作为所述金属部件的盖体，
所述振子以所述盖体面向所述集成电路元件的方式搭载在所述集成电路元件上。
7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的振荡器，其中，
所述金属部件是设置于所述振动片的电极。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的振荡器，其中，
在所述振动片用容器的外表面的4个角部设置有第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，
所述第一电极和所述第三电极设置在所述外表面的处于对角上的两个角部，
所述第二电极和所述第四电极设置在所述外表面的处于对角上的另外两个角部，
所述第三电极延伸到所述第一电极与所述第二电极之间。
9.一种振荡器，其中，该振荡器具有：
振子，其包含振动片和收纳所述振动片的振动片用容器；以及
集成电路元件，
所述振子与所述集成电路元件层叠，
所述集成电路元件具有：
振荡用电路，其与所述振子连接；
第一PLL电路，其包含第一电感器；以及
第二PLL电路，其包含第二电感器，
从所述第一PLL电路输出的第一振荡信号和从所述第二PLL电路输出的第二振荡信号与所述振荡用电路的输出信号相位同步，
所述振子具有金属部件，
在俯视观察时，所述金属部件不与所述第一电感器和所述第二电感器重叠。
10.一种电子设备，其中，该电子设备具有权利要求1～9中的任意一项所述的振荡器。
11.一种移动体，其中，该移动体具有权利要求1～9中的任意一项所述的振荡器。
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