JP2013016918A - 圧電デバイス及び圧電デバイス用半導体部品 - Google Patents

Abstract

【課題】端子配置に関するユーザの要望に好適に応じることができる圧電デバイスを提供する。
【解決手段】発振器１は、圧電体１５と、圧電体１５を利用した信号処理を行う半導体部品１７と、圧電体１５及び半導体部品１７を保持する基体３と、基体３に配置され、半導体部品１７に接続された複数の端子５とを有する。複数の端子５は、３つの選択端子５（５Ａ、５Ｂ及び５Ｅ）を含む。半導体部品１７は、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、所定の入出力信号（第２発振信号Ｏｕｔ２若しくは温度信号Ｔ、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、又は、周波数調整信号Ｖｃｏｎ）を出力又は受け付ける端子を３つの選択端子５から選択する設定部３７を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、水晶発振器等の圧電デバイス、及び、当該圧電デバイス用のＩＣ等の半導体部品に関する。

水晶発振器等の圧電デバイスは、高機能化が図られ、また、高機能化に伴って信号が入出力される端子の数も増加している。例えば、特許文献１では、端子から信号を入力することにより、発振信号を増幅する増幅回路のＯＮ／ＯＦＦを行ったり、振動子の周波数を変化させたりすることが可能な発振器が開示されている。また、例えば、特許文献２では、２つの発振信号を出力する２つの端子を有する発振器が開示されている。

特開２００９−４４６０８号公報 特開２００９−２６７８８７号公報

このような高機能化された圧電デバイスは、ユーザによって各機能に対応する端子の配置が異なる。従って、ユーザ毎に機能と端子の位置との対応関係が異なる圧電デバイスを製造するとすれば、多くの種類の圧電デバイス若しくは圧電デバイス用の半導体部品を製造しなければならず、膨大な開発時間及び開発費を要する。また、少量多品種になりやすいことから、生産性が低く、コスト削減が困難となる。

本発明の目的は、端子配置に関するユーザの要望に好適に応じることができる圧電デバイス及び圧電デバイス用半導体部品を提供することにある。

本発明の一態様に係る圧電デバイスは、圧電体と、前記圧電体を利用した信号処理を行う半導体部品と、前記圧電体及び前記半導体部品を保持する基体と、前記基体に配置され、前記半導体部品に接続された、第１所定数（ただし、当該第１所定数は２以上）の選択端子を含む複数の端子と、を有し、前記半導体部品は、端子制御信号に基づいて、所定の入出力信号を出力又は受け付ける端子を前記第１所定数の選択端子から選択する設定部を有する。

好適には、前記設定部は、前記端子制御信号に基づいて、複数の前記入出力信号を前記第１所定数の選択端子に割り当てる。

好適には、前記設定部は、前記端子制御信号に基づいて、第２所定数（ただし、当該第２所定数は２以上）の前記入出力信号から前記第１所定数以下且つ前記第２所定数未満の第３所定数の入出力信号を選択し、その選択した前記第３所定数の入出力信号を出力又は受け付ける端子を前記第１所定数の選択端子から選択する。

好適には、前記半導体部品は、前記圧電体の振動に基づく第１発振信号を前記複数の端子のいずれかを介して出力可能な第１出力部と、前記圧電体の振動に基づく第２発振信号を前記複数の端子のいずれかを介して出力可能な第２出力部と、周囲の温度に応じた温度信号を出力可能な温度センサと、前記温度信号に基づいて、温度変化による前記圧電体の周波数変化を補償する温度補償回路と、を有し、前記第２所定数の入出力信号は、前記第２発振信号及び前記温度信号を含む。

好適には、前記半導体部品は、前記温度補償回路に参照される補正データと、前記端子制御信号の生成において参照される制御データとを保持するメモリを有する。

好適には、前記設定部は、前記端子制御信号に基づいて、選択された前記第３所定数の入出力信号、及び、選択・非選択がなされない第４所定数（ただし、前記第３所定数と前記第４所定数との和は前記第１所定数以下）の入出力信号を前記第１所定数の選択端子に割り当てる。

好適には、前記第３所定数と前記第４所定数との和が前記第１所定数に等しい。

好適には、前記半導体部品は、前記複数の端子のいずれかを介して入力された駆動制御信号に基づいて、前記圧電体の振動に基づく発振信号を増幅する増幅部への電力供給を許可又は禁止する駆動制御部と、前記複数の端子のいずれかを介して入力された周波数調整信号に基づいて、前記圧電体の周波数を変化させる周波数調整部と、を有し、前記第４所定数の入出力信号は、前記駆動制御信号及び前記周波数調整信号を含む。

好適には、前記端子制御信号は、第１制御信号及び第２制御信号を含み、前記半導体部品は、前記第２所定数の入出力信号を出力又は受け付ける前記第２所定数の第１機能部と、前記第４所定数の入出力信号を出力又は受け付ける前記第４所定数の第２機能部と、を有し、前記設定部は、前記第３所定数の入出力信号を伝達する前記第３所定数の中間ラインと、前記第２所定数の第１機能部と、前記第３所定数の中間ラインとの接続を切り換えるスイッチ部と、前記第３所定数の中間ライン及び前記第４所定数の第２機能部と、前記第１所定数の選択端子との接続を切り換える選択部と、を有する。

好適には、前記設定部は、前記複数の端子に含まれる、前記第１所定数の選択端子以外の第５所定数（ただし、第５所定数は１以上）の固定端子に対する入出力信号の割り当てを行わない。

本発明の一態様の圧電デバイス用半導体部品は、圧電体を利用した信号処理を行う半導体部品であって、複数の端子と、端子制御信号に基づいて、所定の入出力信号を出力又は受け付ける端子を前記複数の端子から選択する設定部と、を有する。

上記の構成によれば、端子配置に関するユーザの要望に好適に応じることができる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は本発明の実施形態に係る発振器の外観斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図。 図１の発振器の信号処理系の構成を示すブロック図。 図３の一部の詳細を示すブロック図。 制御データの内容と各端子に割り当てられる信号との関係を例示する図。

以下、本発明の実施形態に係る発振器について、図面を参照して説明する。

なお、同様若しくは類似する構成については、同一の符号を付すことがある。この場合において、「端子５」を「第１端子５Ａ」「第２端子５Ｂ」とするなど、名称の頭に数字を付すとともに、符号に大文字のアルファベットを付加して、同様若しくは互いに類似する構成を互いに区別することがある。

図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る発振器１の外観斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）とは反対方向から見た発振器１の外観斜視図である。

なお、発振器１は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下の実施形態では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面、下面等の語を用いることがあるものとする。

発振器１は、例えば、基体３と、基体３から露出する第１端子５Ａ〜第６端子５Ｆと、基体３から露出するデータ入力部７とを有している。

基体３は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。複数の端子５は、例えば、基体３の下面３ｂにおいて、下面３ｂの外周に沿って配置されている。データ入力部７は、例えば、基体３の側面３ｃに配置されている。複数の端子５及びデータ入力部７は、例えば、基体３の表面に重ねられた導電層により形成されている。

複数の端子５は、入力されるべき信号若しくは出力する信号が固定された第３端子５Ｃ、第４端子５Ｄ及び第６端子５Ｆ（以下、これら３つの端子を「固定端子５」ということがある。）と、入力されるべき信号若しくは出力する信号が適宜に変更される第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅ（以下、これら３つの端子５を「選択端子５」ということがある。）とを含んでいる。具体的には、例えば、以下のとおりである。

第３端子５Ｃは、基準電位（基準電位信号ＧＮＤ）が付与される端子であり、第６端子５Ｆは、基準電位とは異なる電位（駆動電位信号Ｖｃｃ）が付与される端子である。すなわち、発振器１は、第３端子５Ｃ及び第６端子５Ｆを介して直流電力が供給される。

第４端子５Ｄは、発振器１が生成する第１発振信号Ｏｕｔ１を出力するための端子である。なお、第１発振信号Ｏｕｔ１は、一定の周波数で電位が変化する波状（パルス状のものも含む）の信号である。

選択端子５（５Ａ、５Ｂ及び５Ｅ）それぞれに対しては、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔのいずれか一方の信号、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、及び、周波数調整信号Ｖｃｏｎのいずれかが割り当てられる。

第２発振信号Ｏｕｔ２は、発振器１が生成する、一定の周波数で電位が変化する波状（パルス状のものも含む）の信号である。第２発振信号Ｏｕｔ２は、第１発振信号Ｏｕｔ１と、周波数、波形及び位相の全て若しくは一部が同一の信号であってもよいし、全てが異なる信号であってもよい。温度信号Ｔは、発振器１が生成する、発振器１の温度に係る情報を含む信号である。駆動制御信号Ｅ／Ｄは、発振器１からの第１発振信号Ｏｕｔ１等の出力及びその停止を制御すべく発振器１に入力される信号である。周波数調整信号Ｖｃｏｎは、第１発振信号Ｏｕｔ１及び第２発振信号Ｏｕｔ２の周波数を制御すべく、発振器１に入力される信号である。

データ入力部７は、種々のデータを入力し、後述するメモリの内容を書き換えるための端子である。データ入力部７によって書き換えられるデータには、例えば、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔのいずれを発振器１から出力するかを設定するデータ、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔのいずれか一方の信号、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、及び、周波数調整信号Ｖｃｏｎのいずれの信号をいずれの選択端子５に割り当てるかを設定するデータが含まれる。

図２は、図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。

基体３は、例えば、第１凹部９ａ及び第２凹部９ｂが形成された容器９と、第１凹部９ａを塞ぐ蓋体１１と、第２凹部９ｂに充填された樹脂部１３とを有している。そして、第１凹部９ａには振動子１４が収容され、第２凹部９ｂには半導体部品１７が収容されている。

容器９は、特に図示しないが、例えば、セラミック等の絶縁材料からなる複数の基板をｚ方向に積層することにより構成されている。第１凹部９ａ及び第２凹部９ｂは、その基板に形成された開口により構成され、ｚ方向の互いに逆方向に凹となっている。第１凹部９ａの底面には、振動子１４を実装するためのパッド２０が形成されている。第２凹部９ｂの底面には、半導体部品１７を実装するためのパッド２３が形成されている。容器９の内部には、振動子１４と半導体部品１７との接続や半導体部品１７と端子５との接続のための配線１０が形成されている。

蓋体１１は、例えば、４２アロイ等の金属からなる平板であり、不図示の封止材を介して容器９に接着されている。樹脂部１３は、半導体部品１７が第２凹部９ｂに実装された後に溶融状態の樹脂が充填され、硬化されることにより形成されている。なお、樹脂部１３の第２凹部９ｂの底部からの高さは適宜に設定されてよい。

振動子１４は、平板状に形成された水晶等の圧電体１５と、圧電体１５の両主面に設けられた電極１６とを有している。振動子１４は、導電性接着剤１９によってパッド２０上に固定及び接続されている。

半導体部品（集積回路素子）１７は、例えば、その外形が概ね薄型の直方体状に形成されており、第２凹部９ｂの底面に対向する主面にパッド２１が形成されている。パッド２１は、バンプ２５により容器９に設けられたパッド２３に固定及び接続されている。

複数のパッド２１は、半導体部品１７を振動子１４と接続するためのものと、半導体部品１７を発振器１の端子５と接続するためのものとを含んでいる。なお、以下では、複数のパッド２１のうち、第１端子５Ａ〜第６端子５Ｆに対応するものについて、第１端子５Ａ〜第６端子５Ｆと同様に、「第１」「Ａ」等を付すことがある。

図３は、発振器１の信号処理系の構成を示すブロック図である。

発振器１は、上述のように、振動子１４と、半導体部品１７とを有している。半導体部品１７の第１パッド２１Ａ〜第６パッド２１Ｆは、第１端子５Ａ〜第６端子５Ｆに接続されている。なお、電力供給のための第３端子５Ｃ及び第６端子５Ｆは、発振器１内の種々の機能部に接続されるが、図３では、その一部の接続のみを示している。

半導体部品１７は、発振信号を生成する発振回路２７と、生成された発振信号を出力する第１バッファ２９Ａ及び第２バッファ２９Ｂと、これらバッファ２９の駆動を制御する駆動制御部３１とを有している。

また、半導体部品１７は、温度センサ３３と、温度センサ３３の検出結果に応じて温度変化に起因する振動子１４の周波数変化を補償する温度補償回路３５とを有している。

さらに、半導体部品１７は、第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅに対して、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔのいずれか一方の信号、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、及び、周波数調整信号Ｖｃｏｎを割り当てる設定部３７と、設定部３７及び温度補償回路３５に参照されるメモリ３９とを有している。

発振回路２７は、例えば、振動子１４に入力側及び出力側が接続されたインバータ４１と、インバータ４１の入力側と基準電位部との間に配置された第１容量素子４３Ａと、インバータ４１の出力側と基準電位部との間に配置された第２容量素子４３Ｂとを有している。なお、発振回路２７は、この他、インバータ４１に対して並列に接続される帰還抵抗等を有するが、図示は省略する。

容量素子４３は、例えば、可変容量ダイオードにより構成されており、アノードが基準電位部に接続され、カソードがインバータ４１に接続されている。また、容量素子４３のカソードは、設定部３７に接続されている。従って、設定部３７から周波数調整信号Ｖｃｏｎが容量素子４３のカソードに入力されると、容量素子４３の容量が変化し、ひいては、第１発振信号Ｏｕｔ１及び第２発振信号Ｏｕｔ２の周波数が変化する。

バッファ２９は、例えば、インバータを含んで構成され、入力側がインバータ４１の出力側に接続されている。バッファ２９は、インバータ４１からの信号を増幅する増幅部としても機能している。第１バッファ２９Ａは、第１発振信号Ｏｕｔ１を出力する機能部であり、出力側は第４端子５Ｄに接続されている。第２バッファ２９Ｂは、第２発振信号Ｏｕｔ２を出力する機能部であり、出力側は設定部３７に接続されている。

なお、図３では、第１発振信号Ｏｕｔ１及び第２発振信号Ｏｕｔ２の周波数、位相及び波形が互いに同一の場合の構成を示している。ただし、これらの信号の周波数、位相及び波形の少なくともいずれか一つは互いに異なっていてもよい。すなわち、インバータ４１と第２バッファ２９Ｂとの間に互いの周波数を異ならせるための分周器が配置されるなど、各信号の伝達経路には適宜な構成が追加されてよい。

駆動制御部３１は、設定部３７から入力される駆動制御信号Ｅ／Ｄに基づいて、バッファ２９に対する電力供給を許容又は禁止する機能部である。駆動制御部３１は、例えば、バッファ２９と第６端子５Ｆとの間に配置され、これらを接続又は切断するトランジスタ等のスイッチにより構成されている。

温度センサ３３は、例えば、サーミスタを含んで構成され、周囲の温度に応じた温度信号Ｔを出力する。温度信号Ｔは、温度補償回路３５に入力されるとともに、設定部３７に入力される。

温度補償回路３５は、特に図示しないが、例えば、３次関数発生回路を含んで構成されている。メモリ３９には、温度と、３次関数の係数及び定数とを対応付けたデータが保持されており、温度補償回路３５は、当該データを参照することにより、温度センサ３３の検出結果に応じた３次関数を出力する。出力された信号は、周波数調整信号Ｖｃｏｎに加算され、容量素子４３のカソードに印加される。

設定部３７は、選択端子５（５Ａ、５Ｂ及び５Ｅ）に接続されている。設定部３７は、３つの選択端子５のいずれかから入力された駆動制御信号Ｅ／Ｄを駆動制御部３１に入力し、３つの選択端子５のいずれかから入力された周波数調整信号Ｖｃｏｎを発振回路２７に入力する。また、設定部３７は、第２バッファ２９Ｂにより入力された第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度センサ３３により入力された温度信号Ｔの一方を、３つの選択端子５のいずれかから出力する。設定部３７は、入力された端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、このような信号の選択及び信号の選択端子５への割り振りを行う。

図４は、設定部３７等の詳細を示すブロック図である。

設定部３７は、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔのいずれを端子５から出力するかを制御するスイッチ部４５と、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔの一方、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、並びに、周波数調整信号Ｖｃｏｎを第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅに割り振る選択部４７とを有している。端子制御信号Ｓｃ０（図３）は、第１制御信号Ｓｃ１及び３つの第２制御信号Ｓｃ２を含み、第１制御信号Ｓｃ１はスイッチ部４５に、第２制御信号Ｓｃ２は選択部４７に入力されている。

スイッチ部４５は、第２バッファ２９Ｂ（Ｏｕｔ２）及び温度センサ３３（Ｔ）の２つの機能部と、選択部４７（中間ライン４６）との間に配置されている。スイッチ部４５は、例えば、ＦＥＴ等を含んで構成され、入力される第１制御信号Ｓｃ１に応じて、第２バッファ２９Ｂ及び温度センサ３３の一方と、選択部４７とを接続する。

選択部４７は、スイッチ部４５（中間ライン４６）、駆動制御部３１（Ｅ／Ｄ）及び容量素子４３（Ｖｃｏｎ）の３つの機能部と、第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅの３つの端子との間に配置されている。選択部４７は、入力される第２制御信号Ｓｃ２に応じた対応関係で、スイッチ部４５、駆動制御部３１及び発振回路２７と、第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅとを１対１で接続する。

なお、選択部４７の動作は、一の信号に着目すれば、当該一の信号を出力若しくは受け付ける端子を、第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅから選択していることに相当する。

選択部４７は、例えば、第１個別選択部４９Ａ〜第３個別選択部４９Ｃを有している。各個別選択部４９は、スイッチ部４５、駆動制御部３１及び容量素子４３の３つの機能部と接続されるとともに、第１端子５Ａ、第２端子５Ｂ及び第５端子５Ｅのうちのいずれか一つと接続されている。そして、各個別選択部４９は、第２制御信号Ｓｃ２に基づいて、３つの機能部のうち一つを自己に接続された端子５と接続する。

第１制御信号Ｓｃ１及び第２制御信号Ｓｃ２（端子制御信号Ｓｃ０）は、メモリ３９を読み出すことにより生成される。例えば、第１制御信号Ｓｃ１は、１ビットの制御データＣＯＭ４の読み出しにより生成され、３つの第２制御信号Ｓｃ２は、３ビットの制御データＣＯＭ１〜ＣＯＭ３（各１ビット）の読み出しにより生成される。なお、温度補償回路３５が参照する補償に係るデータは、メモリ３９に補正データＣＯＭ１０として保持されている。

図５は、制御データＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の内容と、各端子に割り当てられる信号との関係を例示する図である。

制御データＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の内容は、データ入力部７を介して書き換え可能である。そして、図５の各行のいずれかの組み合わせが選択的に入力されることにより、４つの信号と、３つの端子５との対応関係が決定される。なお、補正データＣＯＭ１０の内容も、少なくとも一部がデータ入力部７を介して書き換え可能である。

以上の実施形態によれば、発振器１は、圧電体１５と、圧電体１５を利用した信号処理を行う半導体部品１７と、圧電体１５及び半導体部品１７を保持する基体３と、基体３に配置され、半導体部品１７に接続された複数の端子５とを有する。複数の端子５は、第１所定数（ただし、第１所定数は２以上。本実施形態では３）の選択端子５（５Ａ、５Ｂ及び５Ｅ）を含む。半導体部品１７は、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、所定の入出力信号（第２発振信号Ｏｕｔ２若しくは温度信号Ｔ、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、又は、周波数調整信号Ｖｃｏｎ）を出力又は受け付ける端子を第１所定数の選択端子５から選択する設定部３７を有する（半導体部品１７は、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、所定の入出力信号を出力又は受け付ける機能部又はラインを第１所定数の選択端子５のいずれかに選択的に接続する設定部３７を有する。）。

従って、設定部３７への端子制御信号Ｓｃ０の入力により、入出力信号を出力又は入力する端子の位置を適宜に変更することができる。すなわち、１つの発振器１で端子配置に関する種々のユーザの要望に応じることができる。その結果、開発時間及び開発費の低減、並びに、生産性の向上によるコスト増大が期待される。

設定部３７は、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、複数の入出力信号（第２発振信号Ｏｕｔ２若しくは温度信号Ｔ、駆動制御信号Ｅ／Ｄ、及び、周波数調整信号Ｖｃｏｎ）を第１所定数の選択端子５（５Ａ、５Ｂ及び５Ｅ）に割り当てる。

従って、入出力信号の種類が多い高機能な発振器において、入出力信号が出力又は入力される端子の位置を交互に交換して、好適に種々のユーザの要望に応じることができる。

設定部３７は、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、第２所定数（ただし、第２所定数は２以上。本実施形態では２）の入出力信号（Ｏｕｔ２及びＴ）から第１所定数（３）以下且つ第２所定数未満の第３所定数（本実施形態では１）の入出力信号を選択し、その選択した入出力信号を出力又は受け付ける端子を第１所定数の選択端子５（５Ａ、５Ｂ及び５Ｅ）から選択する。

従って、選択端子５の数（第１所定数）に限定されることなく、多数の機能を発振器１に付与し、種々のユーザの多様且つ高度な要望に１つの発振器で対応することができる。別の観点では、発振器１を高機能化しつつ、端子数の増加を抑制できる。

半導体部品１７は、圧電体１５の振動に基づく第１発振信号Ｏｕｔ１を複数の端子５のいずれかを介して出力可能な第１バッファ２９Ａと、圧電体１５の振動に基づく第２発振信号Ｏｕｔ２を複数の端子５のいずれかを介して出力可能な第２バッファ２９Ｂと、周囲の温度に応じた温度信号Ｔを出力可能な温度センサ３３と、温度信号Ｔに基づいて、温度変化による圧電体１５の周波数変化を補償する温度補償回路３５と、を有する。第２所定数（２）の入出力信号は、第２発振信号Ｏｕｔ２及び温度信号Ｔを含む。

従って、発振器１は、端子数を低減しつつ発振信号の多様化又は多数化に優れたものとなる。具体的には、第１発振信号Ｏｕｔ１とは周波数、波形及び位相の少なくとも一つが異なる第２発振信号Ｏｕｔ２が出力されれば、発振信号の多様化が図られる。また、第１発振信号Ｏｕｔ１と周波数等が同一の第２発振信号Ｏｕｔ２が出力されれば、発振信号の多数化が図られる。なお、このような多数化は、発振器１が実装される電子機器の配線の簡素化に寄与し得る。また、温度信号Ｔは、他の発振器の温度補償に利用可能であり、換言すれば、発振器１が実装される電子機器における多様若しくは多数の発振信号の温度補償に寄与する。そして、ユーザにおいては、発振信号の多様化若しくは多数化を発振器１で行うか、発振器１とは別の発振器で行うか選択でき、且つ、このような選択肢が用意されたことによる端子５の増加は発振器１において生じない。

半導体部品１７は、温度補償回路３５に参照される補正データＣＯＭ１０と、端子制御信号Ｓｃ０の生成において参照される制御データＣＯＭ１〜４とを保持するメモリ３９を有する。

従って、発振器１において、端子配置の設定を可能とするために新たにメモリを設ける必要はなく、温度補償用のメモリの空き領域を使用したり、温度補償用のメモリの容量を大きくすればよい。その結果、発振器１の簡素化やコスト削減が図られる。

設定部３７は、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、選択された第３所定数の入出力信号（Ｏｕｔ２又はＴ）、及び、選択・非選択がなされない第４所定数（ただし、第３所定数と第４所定数との和は第１所定数以下、本実施形態では２）の入出力信号（Ｅ／Ｄ及びＶｃｏｎ）を第１所定数の選択端子５に割り当てる。

従って、同時利用可能な機能の増加と端子数の低減との均衡を取り易くなる。具体的には、以下のとおりである。上述したように、設定部３７が第２所定数の入出力信号（Ｏｕｔ２及びＴ）から第３所定数（１）の入出力信号を選択することから、発振器１を高機能化しつつ、端子数の増加を抑制できる。しかし、その結果、多数の機能を同時に利用できなくなる。そこで、発振器１では、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて選択端子５に対して適宜に割り振られるような信号、換言すれば、付加的な機能の信号である蓋然性が高い信号のうち、ユーザの要望が相対的に低い機能の信号（Ｏｕｔ２又はＴ）については、選択・非選択を行い、ユーザの要望が相対的に高い機能の信号（Ｅ／Ｄ及びＶｃｏｎ）については、選択・非選択を行わない。その結果、発振器１は、端子数の増加を抑制しつつも、多種多様な要望を満たし易い。

上記の同時利用可能な機能の増加と端子数の低減との均衡を取り易くなる効果は、特に、第３所定数（選択された信号の数）と第４所定数（選択・非選択がなされない信号の数）との和が第１所定数（選択端子５の数）に等しいときに顕著となる。

半導体部品１７は、複数の端子５のいずれかを介して入力された駆動制御信号Ｅ／Ｄに基づいて、圧電体１５の振動に基づく第１発振信号Ｏｕｔ１若しくは第２発振信号Ｏｕｔ２を増幅する第１バッファ２９Ａ若しくは第２バッファ２９Ｂへの電力供給を許可又は禁止する駆動制御部３１と、複数の端子５のいずれかを介して入力された周波数調整信号Ｖｃｏｎに基づいて、圧電体１５の周波数を変化させる容量素子４３とを有する。第４所定数の入出力信号（選択・非選択がなされない信号）は、駆動制御信号Ｅ／Ｄ及び周波数調整信号Ｖｃｏｎを含む。

駆動制御信号Ｅ／Ｄ及び周波数調整信号Ｖｃｏｎは、発振器１を高機能化する付加的な機能の信号でありつつ、ユーザの要望が相対的に高い信号である。このような信号と、選択・非選択がなされる、ユーザの要望が相対的に低い信号（Ｏｕｔ２又はＴ）とを第１所定数の選択端子５に割り振ることにより、上述した、同時利用可能な機能の増加と端子数の低減との均衡を取り易くなる効果が顕著となる。

端子制御信号Ｓｃ０は、第１制御信号Ｓｃ１及び第２制御信号Ｓｃ２を含む。半導体部品１７は、第２所定数の入出力信号（Ｏｕｔ２及びＴ）を出力又は受け付ける第２所定数の第１機能部（第２バッファ２９Ｂ及び温度センサ３３）と、第４所定数の入出力信号（Ｅ／Ｄ及びＶｃｏｎ）を出力又は受け付ける第４所定数の第２機能部（駆動制御部３１及び容量素子４３）とを有する。設定部３７は、第３所定数の入出力信号（Ｏｕｔ２又はＴ）を伝達する第３所定数の中間ライン４６を有する。また、設定部３７は、第２所定数の第１機能部（２９Ｂ、３３）と、第３所定数の中間ライン４６との接続を切り換えるスイッチ部４５を有する。また、設定部３７は、第３所定数の中間ライン４６及び第４所定数の第２機能部（３１、４３）と、第１所定数の選択端子５との接続を切り換える選択部４７を有する。

すなわち、設定部３７においては、信号の選択を行う手段（スイッチ部４５）と、選択後の信号及び選択・非選択が行われない信号を選択端子５に割り振る手段（選択部４７）とが分化されている。その結果、各手段の構成が簡素であり、設計等が容易である。

設定部３７は、複数の端子５に含まれる、第１所定数の選択端子５以外の第５所定数（ただし、第５所定数は１以上。本実施形態では３）の固定端子５（５Ｃ、５Ｄ及び５Ｆ）に対する入出力信号（Ｖｃｃ、ＧＮＤ、Ｏｕｔ１）の割り当てを行わない。

従って、規格等によって出力若しくは入力がなされる端子の位置が定められる蓋然性が高い信号について割り当てを行わないことにより、設定部３７の負担を低減し、設定部３７の簡素化を図ることができる。このような信号としては、実施形態に例示したように、基準電位信号ＧＮＤ、駆動電位信号Ｖｃｃ、第１発振信号Ｏｕｔ１が挙げられる。

以上の本実施形態の効果を奏する構成は、発振器１全体ではなく、半導体部品１７から抽出されてもよい。すなわち、圧電体１５を利用した信号処理を行う半導体部品１７であって、複数の端子（パッド２１）と、端子制御信号Ｓｃ０に基づいて、所定の入出力信号を出力又は受け付ける端子（パッド）を複数の端子（パッド２１）から選択する設定部３７とを有する半導体部品１７は、本実施形態の効果を奏する。

なお、以上の実施形態において、発振器１は本発明の圧電デバイスの一例であり、第１バッファ２９Ａは本発明の第１出力部及び増幅部の一例であり、第２バッファ２９Ｂは本発明の第２出力部及び増幅部の一例であり、容量素子４３は本発明の周波数調整部の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

圧電デバイスは、圧電体の圧電効果（逆圧電効果を含む）を利用した処理を行うものであればよく、発振器に限定されない。例えば、圧電デバイスは、加速度センサ、共振器若しくはフィルタであってもよい。圧電体は、水晶に限定されず、セラミックであってもよい。

本願発明が発振器以外の圧電デバイスに利用されてもよいことから明らかなように、基体の構成や端子の配置は、適宜なものとされてよい。また、発振器においても、基体の構成や端子の配置は実施形態のものに限定されない。例えば、発振器の基体は、同一のキャビティに振動子及び半導体部品が共に配置されるものであってもよい。また、発振器は、フリップチップ式のものに限定されず、ワイヤボンディング式のものであってもよい。

端子制御信号は、メモリに保持されたデータの読み出しにより生成されるものに限定されない。例えば、端子制御信号は、基体の外部に露出する端子を介して入力されるものであってもよい。

第１所定数の選択端子は、圧電デバイスに設けられた複数の端子のうちの一部の端子に限定されず、圧電デバイスに設けられた複数の端子の全ての端子であってもよい。換言すれば、全ての端子において、割り当てられる信号が変更可能であってもよい。

第１所定数の選択端子（入力又は出力が変化する端子）は、常にいずれかの入出力端子が割り振られる必要はない。すなわち、使用されずに遊ぶ選択端子が生じてもよい。なお、このような状態は、選択端子を介して入出力される可能性のある入出力信号の総数（例えば第２所定数と第４所定数との和）が第１所定数よりも少ないことにより生じてもよいし、入出力信号が取捨選択された後における入出力信号の数（例えば第３所定数と第４所定数との和）が第１所定数よりも少ないことにより生じてもよい。

設定部は、第２所定数の入出力信号から第１所定数以下且つ第２所定数未満の第３所定数の入出力信号を選択する機能を有していなくてもよい。換言すれば、設定部は、発振器において利用される機能を選択する機能を有さず、複数種の信号全てを複数の端子に割り振ってもよい。逆に、設定部は、第２所定数の入出力信号をいずれも複数の端子に割り振らない（第２所定数の機能を全て停止させる）機能を有していてもよい。また、設定部は、端子制御信号に基づいて第３所定数を変更可能であってもよい。

設定部は、スイッチ部と選択部とを有するものに限定されない。例えば、実施形態では、選択部４７は、３つの機能部のうち一つを自己に接続された端子５と接続する個別選択部４９を３つ有していたが、選択部が、４つの機能部のうち一つを自己に接続された端子５と接続する個別選択部を３つ有することにより、スイッチ部が省略されてもよい。

実施形態において、第２所定数の入出力信号を第２発振信号及び温度信号とし、第４所定数の入出力信号を駆動制御信号及び周波数調整信号とし、第５所定数の入出力信号を基準電位信号、駆動電位信号及び第１発振信号としたのは、一例に過ぎない。例えば、駆動制御信号が第２所定数の入出力信号とされてもよいし、第１発振信号や温度信号が第４所定数の入出力信号とされてもよい。また、上記の信号（機能）のいずれかは省略されてもよいし、逆に、上記以外の信号が入出力信号とされてもよい。

温度センサは、半導体部品とは別個に構成され、温度信号を半導体部品に入力するものであってもよい。

１…発振器（圧電デバイス）、３…基体、５Ａ…第１端子（選択端子）、５Ｂ…第２端子（選択端子）、５Ｃ…第３端子（固定端子）、５Ｄ…第４端子（固定端子）、５Ｅ…第５端子（選択端子）、５Ｆ…第６端子（固定端子）、１５…圧電体、１７…半導体部品、３７…設定部、Ｏｕｔ２…第２発振信号、Ｔ…温度信号、Ｅ／Ｄ…駆動制御信号、Ｖｃｏｎ…周波数調整信号。

Claims (11)

1. 圧電体と、
   前記圧電体を利用した信号処理を行う半導体部品と、
   前記圧電体及び前記半導体部品を保持する基体と、
   前記基体に配置され、前記半導体部品に接続された、第１所定数（ただし、当該第１所定数は２以上）の選択端子を含む複数の端子と、
   を有し、
   前記半導体部品は、端子制御信号に基づいて、所定の入出力信号を出力又は受け付ける端子を前記第１所定数の選択端子から選択する設定部を有する
   圧電デバイス。
2. 前記設定部は、前記端子制御信号に基づいて、複数の前記入出力信号を前記第１所定数の選択端子に割り当てる
   請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 前記設定部は、前記端子制御信号に基づいて、第２所定数（ただし、当該第２所定数は２以上）の前記入出力信号から前記第１所定数以下且つ前記第２所定数未満の第３所定数の入出力信号を選択し、その選択した前記第３所定数の入出力信号を出力又は受け付ける端子を前記第１所定数の選択端子から選択する
   請求項１又は２に記載の圧電デバイス。
4. 前記半導体部品は、
   前記圧電体の振動に基づく第１発振信号を前記複数の端子のいずれかを介して出力可能な第１出力部と、
   前記圧電体の振動に基づく第２発振信号を前記複数の端子のいずれかを介して出力可能な第２出力部と、
   周囲の温度に応じた温度信号を出力可能な温度センサと、
   前記温度信号に基づいて、温度変化による前記圧電体の周波数変化を補償する温度補償回路と、を有し、
   前記第２所定数の入出力信号は、前記第２発振信号及び前記温度信号を含む
   請求項３に記載の圧電デバイス。
5. 前記半導体部品は、前記温度補償回路に参照される補正データと、前記端子制御信号の生成において参照される制御データとを保持するメモリを有する
   請求項４に記載の圧電デバイス。
6. 前記設定部は、前記端子制御信号に基づいて、選択された前記第３所定数の入出力信号、及び、選択・非選択がなされない第４所定数（ただし、前記第３所定数と前記第４所定数との和は前記第１所定数以下）の入出力信号を前記第１所定数の選択端子に割り当てる
   請求項３〜５のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
7. 前記第３所定数と前記第４所定数との和が前記第１所定数に等しい
   請求項６に記載の圧電デバイス。
8. 前記半導体部品は、
   前記複数の端子のいずれかを介して入力された駆動制御信号に基づいて、前記圧電体の振動に基づく発振信号を増幅する増幅部への電力供給を許可又は禁止する駆動制御部と、
   前記複数の端子のいずれかを介して入力された周波数調整信号に基づいて、前記圧電体の周波数を変化させる周波数調整部と、を有し、
   前記第４所定数の入出力信号は、前記駆動制御信号及び前記周波数調整信号を含む
   請求項６又は７に記載の圧電デバイス。
9. 前記端子制御信号は、第１制御信号及び第２制御信号を含み、
   前記半導体部品は、
   前記第２所定数の入出力信号を出力又は受け付ける前記第２所定数の第１機能部と、
   前記第４所定数の入出力信号を出力又は受け付ける前記第４所定数の第２機能部と、を有し、
   前記設定部は、
   前記第３所定数の入出力信号を伝達する前記第３所定数の中間ラインと、
   前記第２所定数の第１機能部と、前記第３所定数の中間ラインとの接続を切り換えるスイッチ部と、
   前記第３所定数の中間ライン及び前記第４所定数の第２機能部と、前記第１所定数の選択端子との接続を切り換える選択部と、を有する
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
10. 前記設定部は、前記複数の端子に含まれる、前記第１所定数の選択端子以外の第５所定数（ただし、第５所定数は１以上）の固定端子に対する入出力信号の割り当てを行わない
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
11. 圧電体を利用した信号処理を行う半導体部品であって、
    複数の端子と、
    端子制御信号に基づいて、所定の入出力信号を出力又は受け付ける端子を前記複数の端子から選択する設定部と、
    を有する圧電デバイス用半導体部品。

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