JP2010141875A - 表面実装用の水晶発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】水晶検査端子に対するプローブの当接を容易にした表面実装発振器を提供する。
【解決手段】積層セラミックからなる底壁１ａと枠壁１ｂとを有する容器本体１に水晶片２と、ＩＣチップ３とを収容し、容器本体１の外側面に通信端子１３を設けてなる表面実装用の水晶発振器において、通信端子１３は底壁１ａの外側面から底壁１ａの外底面にまたがって稜線部に設けられた構成とする。このような構成であれば、例えばプローブの先端ではなく側面を当接できる。また水晶片２とＩＣチップ３とは容器本体１の内底面に並列に配置される。これにより、表面実装振動子の高さ寸法を小さくした上で、通信端子としての機能を充分に発揮できる。
【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、特に低背化とした表面実装発振器の通信端子（水晶検査端子や書込端子）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、特に携帯電話に代表される携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として内蔵される。このようなものの一つに、水晶片とＩＣチップとを水平方向に並列に配置して、例えばＳＩＭカードを含む電子カード用の表面実装発振器が提案されている。

（従来技術の一例）
第３図は一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は金属カバーを除く平面図である。なお、これらは特許文献１及び２から想定される従来例である。

表面実装発振器は底壁１ａに枠壁１ｂを積層した容器本体１内に水晶片２とＩＣチップ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は断面を凹状として平面を矩形状とした積層セラミックからなる。そして、容器本体１の内底面には一対の水晶保持端子５及びＩＣチップ３の回路端子６を有し、外底面には他の電子部品とともに搭載されるセット基板に対しての実装端子７を有する。

水晶片２は矩形状として例えばＡＴカットとする。両主面には励振電極８を有し、長さ方向の一端部両側に引出電極９を延出する。そして、引出電極９の延出した水晶片２の一端部両側を、導電性接着剤１０によって水晶保持端子５に固着する。ＩＣチップ３は発振回路を構成する増幅器等を集積化し、容器本体１の内底面に水晶片２と隣接して水平方向に並列に配設される。そして、例えばバンプ１１を用いてフリップチップボンディングし、回路機能面の図示しない各ＩＣ端子が内底面の回路端子６に電気的に接続する。

ＩＣ端子６中の水晶端子（付番なし）は水晶保持端子５と電気的に接続し、例えば残りの電源、アース、出力及びＡＦＣ端子等はスルーホール加工による端面電極７ａ等を経て実装端子７と電気的に接続する。金属カバー４は容器本体１の開口端面に設けられたシームリング１２に例えばシーム溶接によって接合される。シームリング１２は金属体あるいは金属膜からなる。

このようなものでは、水晶片２とＩＣチップ３とを容器本体１の内底面に水平方向に並列に配設（並設）する。したがって、例えば第４図に示したように、内壁段部に一端部を固着した水晶片２の下面にＩＣチップ３を配置し、即ち垂直方向に配置したものに比較して高さ寸法を小さくできる。これにより、薄型とした電子機器さらに電子カードに内蔵する表面実装発振器として適する。

ちなみに、水晶片２とＩＣチップ３とを水平方向に並設した場合は、容器本体１の高さを0.3ｍｍとし、金属カバー５を70μｍとする。そして、容器本体１の開口端面のシームリング１２を金属体（120μｍ）とした場合は高さ寸法を約0.5ｍｍとし、シームリング１２を金属厚膜（10〜20μｍ）とした場合は高さ寸法を約0.4ｍｍにできる。

これに対し、水晶片２とＩＣチップ３とを垂直方向に配置した場合は、容器本体１の高さを0.55ｍｍとする。そして、シームリング１２（金属体120μｍ）及び金属カバー４（70μ）の厚みを加えると、約0.75ｍｍとなる。したがって、水晶片２とＩＣチップ３とを水平方向に並設した場合の高さ寸法を小さくできる。
特開平９−８３２４８号公報 特開２００６−１３６５０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（第３図）では、水晶片２とＩＣチップ３とを並列に配設することによって全体の高さ寸法を0.5や0.4ｍｍ程度にまで小さくできるが、水晶振動子の振動特性を検査する通信端子としての水晶検査端子（第３図では図示せず）を容器本体１の外側面に形成できなくなる問題があった。

すなわち、水晶片２とＩＣチップ３とを垂直方向に配置した場合には（第４図）、容器本体の高さ寸法は前述のように0.55ｍｍ程度となり、プローブ等との関係から最小限の大きさとなる概ね0.3（高さ）×0.3（幅）ｍｍの水晶検査端子１３を外側面に形成できる。

しかし、水晶片２とＩＣチップ３とを並設した場合には（第３図）、容器本体１の高さが前述のように0.3ｍｍとなるので、最小限となる0.3×0.3ｍｍの水晶検査端子を形成できない問題があった。なお、通常では、表面実装発振器を図示しない治具内に挿入して、弾性機構を有するプローブの先端を水晶検査端子に対して垂直方向に当接する。

なお、通信端子は水晶検査端子のみならず、例えばＩＣチップに温度補償機構を集積化して表面実装発振器を温度補償型とした場合の、温度補償データを書き込む書込端子の場合であっても同様の問題を生ずる。

（発明の目的）
本発明は水晶検査端子に対するプローブの当接を容易にし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、積層セラミックからなる底壁と枠壁とを有する容器本体に水晶片とＩＣチップとを収容し、前記容器本体の外側面に通信端子を設けてなる表面実装用の水晶発振器において、前記通信端子は前記底壁の外側面から前記底壁の外底面にまたがって稜線部に設けられた構成とする。

このような構成であれば、通信端子は底壁の外側面から外底面にまたがって稜線部に設けるので、例えばプローブの先端ではなく側面を当接できる。したがって、通信端子としての機能を充分に発揮できる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、前記通信端子は水晶振動子の振動特性を検査する水晶検査端子とする。これにより、通信端子を明確にし、特に水晶片を密閉封入した後の水晶振動子の振動特性を確実に検査できる。

同請求項３では、請求項１において、前記水晶片とＩＣチップとは前記容器本体の内底面に並列に配置される。これにより、表面実装振動子の高さ寸法を小さくした上で、請求項１の構成による効果を享受できる。

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）は一部断面とした側面図、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。

表面実装発振器は、前述したように、積層セラミックからなる底壁１ａ及び枠壁１ｂを有する凹状とした容器本体１を有する。そして、容器本体１の内底面に水晶片２とＩＣチップ３とを水平方向に並列に配列し、開口端面のシームリング１２に金属カバー４を接合してなる。この例では、ＩＣチップ３は発振回路及び温度補償機構を集積化して温度補償型とする。この場合は、温度補償データは容器本体１の実装端子７を書込端子に兼用して書き込まれる。

そして、この実施形態では、容器本体１の長辺方向における実装端子７の間となる中央領域に水晶検査端子１３を設ける。水晶検査端子１３は容器本体１の底壁１ａのみとし、底壁１ａの外底面から外側面にまたがって稜線部に設けられる。水晶検査端子１３の形成される外側面は窪みとなる。

ここでは、先ず、例えば図示しないシート状底壁に貫通孔を設け、Ｗ（タングステン）を印刷によって外底面の貫通孔の外周に塗布するとともに貫通孔に流入する。これにより、シート状底壁の外底面における貫通孔の外周表面及び貫通孔の内周面にＷを塗布する（所謂スルーホール加工）。これらは、水晶保持端子５及び実装端子７やスルーホール加工による端面電極７ａ等と一体的に形成される。

次に、シート状底壁と同位置に貫通孔の設けられたシート状枠壁をシート状底壁に積層して焼成し、表面に露出したＷ上にＮｉ（ニッケル）及びＡｕ（金）を電界メッキによって形成する。最後に、個々の容器本体１に分割して形成される。これにより、容器本体１の外側面には窪みが形成されて、外底面から窪みとなる外側面にまたがって稜線部を覆う水晶検査端子１３が形成される。

このようなものでは、第２図（ａ）に示したように、表面実装発振器の表裏を逆向きして図示しない治具に収容する。そして、測定器に接続した治具内の例えば垂直としたプローブ１４（点線）を傾け、容器本体１の外底面における稜線部に露出した水晶検査端子１３にプローブ１４（実線）の側面を当接する。

あるいは、同図（ｂ）に示したように、例えば湾曲した上方のプローブ１４（点線）を下降させて、稜線部の水晶検査端子１３にプローブ１４（実線）の側面を当接する。これらにより、金属カバー４によって水晶片２が密閉封入された後の水晶振動子のクリスタルインピーダンス（ＣＩ）等の振動特性を検査する。

但し、金属カバー４の接合前においても、例えば外部発振回路によって発振させながら、質量負荷によって振動周波数を独立して調整できることは勿論である。この例では、容器本体１内に収容されたＩＣチップ３の発振回路によって発振させながら調整した後、金属カバー４を接合し、その後、水晶振動子の振動特性を再検査する。

（他の事項）
上記実施形態では、長辺方向の両外側面には水晶検査端子１３を設けたが、これと直交する短辺方向の両辺には書込端子を設けることもできる。そして、水晶片２とＩＣチップ３を並列に配設する場合に限らず、両者を垂直方向に配置した場合でも高さ適用できる。さらに、温度補償型ではなく単に発振回路を集積化した表面実装発振器でも適用できることは勿論である。

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）は一部断面とした側面図、同図（ｂ）は底面図である。 本発明の一実施形態の作用を説明する表面実装発振器の測定側面図である。 従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は金属カバーを除く平面図である。 他の従来例を説明する表面実装発振器の一部断面とした側面図である。

１ 容器本体、２ 水晶片、３ ＩＣチップ、４ 金属カバー、５ 水晶保持端子、６ 回路端子、７ 実装端子、８ 励振電極、９ 引出電極、１０ 導電性接着剤、１１ バンプ、１２ 金属リング、１３ 水晶検査端子、１４ プローブ。

Claims (3)

1. 積層セラミックからなる底壁と枠壁とを有する容器本体に水晶片とＩＣチップとを収容し、前記容器本体の外側面に通信端子を設けてなる表面実装用の水晶発振器において、前記通信端子は前記底壁の外側面から前記底壁の外底面にまたがって稜線部に設けられ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、前記通信端子は水晶振動子の振動特性を検査する水晶検査端子である表面実装用の水晶発振器。
3. 請求項１において、前記水晶片とＩＣチップとは前記容器本体の内底面に並列に配置された表面実装用の水晶発振器。