JP2023111135A - 発振器の製造方法及び発振器 - Google Patents
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Abstract
【課題】不要な回路によって発振信号の特性が劣化するおそれを低減し、かつ、効率的に複数種類の発振器を製造する製造方法を提供する。【解決手段】発振器の製造方法は、第1の振動子と、第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、を第1の容器に収容して第1の発振器を製造することと、第2の振動子と、第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、を第2の容器に収容して第2の発振器を製造することと、を備える。第1の集積回路装置は、第1の発振回路と、温度補償信号及び周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含む。第2の集積回路装置は、第2の発振回路を含み、かつ、温度補償信号及び周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まない。第1の容器及び第2の容器は、同一種類の容器である。【選択図】図18
Description
本発明は、発振器の製造方法及び発振器に関する。
特許文献1には、温度補償回路と、周波数調整回路と、初期偏差補正回路とを備え、メモリーに記憶される制御データに基づいてスイッチを制御することによって、これらの回路から出力される温度補償電圧、周波数調整電圧及び初期偏差補正電圧を選択的に加算して制御電圧として電圧制御発振回路に供給する発振器が記載されている。
特許文献1に記載の発振器では、共通の回路を用いて、例えば温度補償機能の有無を切り替えることができる。しかしながら、発振器が温度補償機能を有さない場合であっても、温度補償回路を内蔵するため、不要な回路の存在により信号特性が劣化するおそれがある。
本発明に係る発振器の製造方法の一態様は、
第1の発振器および第2の発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、を第1の容器に収容して前記第1の発振器を製造することと、
第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、を第2の容器に収容して前記第2の発振器を製造することと、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
第1の発振器および第2の発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、を第1の容器に収容して前記第1の発振器を製造することと、
第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、を第2の容器に収容して前記第2の発振器を製造することと、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
本発明に係る発振器の一態様は、
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第1の振動子と、
前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、
前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、
を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び
、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第1の振動子と、
前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、
前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、
を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び
、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
本発明に係る発振器の他の一態様は、
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第2の振動子と、
前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、
前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、
を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第2の振動子と、
前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、
前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、
を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.第1実施形態
1-1.発振器群
図1は、本実施形態の発振器群1の構成を示す図である。発振器群1は、それぞれ、振動子と集積回路装置とが容器に収容された複数の発振器によって構成される。当該複数の発振器には、第1の発振器2a及び第2の発振器2bが含まれる。第1の発振器2aは、第1の振動子5aと、第1の振動子5aを発振させる第1の集積回路装置4aと、第1の振動子5a及び第1の集積回路装置4aを収容する第1の容器3aと、を備えている。ま
た、第2の発振器2bは、第2の振動子5bと、第2の振動子5bを発振させる第2の集積回路装置4bと、第2の振動子5b及び第2の集積回路装置4bを収容する第2の容器3bと、を備えている。
1-1.発振器群
図1は、本実施形態の発振器群1の構成を示す図である。発振器群1は、それぞれ、振動子と集積回路装置とが容器に収容された複数の発振器によって構成される。当該複数の発振器には、第1の発振器2a及び第2の発振器2bが含まれる。第1の発振器2aは、第1の振動子5aと、第1の振動子5aを発振させる第1の集積回路装置4aと、第1の振動子5a及び第1の集積回路装置4aを収容する第1の容器3aと、を備えている。ま
た、第2の発振器2bは、第2の振動子5bと、第2の振動子5bを発振させる第2の集積回路装置4bと、第2の振動子5b及び第2の集積回路装置4bを収容する第2の容器3bと、を備えている。
第1の容器3a及び第2の容器3bは、同一種類の容器である。具体的には、第1の容器3a及び第2の容器3bは、製造誤差を無視すると、容器自体の形状、容器に形成された電極や配線パターンの形状、位置、数等が同じである。例えば、第1の容器3a及び第2の容器3bは、同じ型番のセラミックパッケージであってもよい。
第1の集積回路装置4aと第2の集積回路装置4bとは回路構成が異なり、これにより、第1の発振器2aと第2の発振器2bとは互いに機能が異なる。本実施形態では、第1の集積回路装置4aは、第1の振動子5aを発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、第1の発振信号を第1の集積回路装置4aの外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含む。一方、第2の集積回路装置4bは、第2の振動子5bを発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、第2の発振信号を第2の集積回路装置4bの外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まない。
このように、発振器群1は、それぞれ、振動子と集積回路装置とが同一種類の容器に収容されており、かつ、互いに機能の異なる複数の発振器によって構成される。また、発振器群1を構成する複数の発振器が備える複数の集積回路装置は、集積回路装置群を構成し、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、集積回路装置群を構成する複数の集積回路装置に含まれる。
1-2.第1の発振器の機能構成
図2は、第1の発振器2aの機能ブロック図である。図2に示すように、第1の発振器2aは、第1の振動子5aと、第1の集積回路装置4aとを含む。第1の集積回路装置4aは、外部接続端子として、VDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XI端子及びXO端子を有している。VDD端子、VSS端子、OUT端子及びOE端子は、第1の発振器2aの複数の外部端子であるVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子とそれぞれ電気的に接続されている。XI端子は第1の振動子5aの一端と電気的に接続され、XO端子は第1の振動子5aの他端と電気的に接続される。
図2は、第1の発振器2aの機能ブロック図である。図2に示すように、第1の発振器2aは、第1の振動子5aと、第1の集積回路装置4aとを含む。第1の集積回路装置4aは、外部接続端子として、VDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XI端子及びXO端子を有している。VDD端子、VSS端子、OUT端子及びOE端子は、第1の発振器2aの複数の外部端子であるVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子とそれぞれ電気的に接続されている。XI端子は第1の振動子5aの一端と電気的に接続され、XO端子は第1の振動子5aの他端と電気的に接続される。
本実施形態では、第1の集積回路装置4aは、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192を含む。なお、第1の集積回路装置4aは、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
電源回路110は、VDD1端子及びVDD端子を介して外部から供給される電源電圧VDDと、VSS1端子及びVSS端子を介して外部から供給されるグラウンド電圧VSSとに基づいて、一定の電源電圧Vregを生成し、各回路に供給する。また、電源回路110は、各種の基準電圧を生成し、適宜各回路に供給してもよい。
図3は、電源回路110の構成例を示す図である。図3の例では、電源回路110は、バンドギャップリファレンス回路111、演算増幅器112、抵抗素子113、容量素子114、Nチャンネル型のMOSトランジスター115及び抵抗素子116,117を含む。
バンドギャップリファレンス回路111は、シリコンのバンドギャップ電圧を利用して、電源電圧VDDや温度によらず一定の基準電圧を生成する。
MOSトランジスター115及び抵抗素子116,117は電源電圧VDDが供給されるノードとグラウンド電圧VSSが供給されるノードとの間に直列に接続されている。
演算増幅器112の非反転入力端子には、バンドギャップリファレンス回路111から出力される基準電圧が入力され、演算増幅器112の反転入力端子には、抵抗素子116,117によって電源電圧VDDが分圧された電圧が入力される。演算増幅器112の出力端子は、抵抗素子113を介してMOSトランジスター115のゲートと接続されている。
容量素子114は、MOSトランジスター115のゲートとグラウンド電圧VSSが供給されるノードとの間に接続されており、抵抗素子113と容量素子114により、演算増幅器112の出力信号を平滑化するローパスフィルターが構成されている。そして、MOSトランジスター115のドレインの電圧が電源電圧Vregとして出力される。
図2の説明に戻り、容量素子191は、電源電圧VDDが供給されるVDD端子とグラウンド電圧VSSが供給されるVSS端子との間に接続されている。また、容量素子192は、電源電圧Vregが供給されるノードとグラウンド電圧VSSが供給されるVSS端子との間に接続されている。容量素子191,192はそれぞれバイパスコンデンサーとして機能し、ノイズ等による電源電圧VDD及び電源電圧Vregの急峻な変動を抑制する。
可変容量回路171は、XI端子とVSS端子との間に接続されている。また、可変容量回路172は、XO端子とVSS端子との間に接続されている。したがって、可変容量回路171は、XI端子を介して第1の振動子5aの一端と接続され、可変容量回路172は、XO端子を介して第1の振動子5aの他端と接続されている。可変容量回路171,172は、周波数制御回路130から出力される周波数制御信号Vctlに応じて容量値が変化する。
発振回路120は、XI端子及びXO端子を介して第1の振動子5aの両端と電気的に接続され、第1の振動子5aを所望の周波数で発振させて発振信号Voscを出力する。具体的には、発振回路120は、第1の振動子5aから出力される信号がXO端子を介して入力され、当該信号を増幅した信号を、XI端子を介して第1の振動子5aに供給する。
図4は、発振回路120の構成例を示す図である。図4の例では、発振回路120は、Pチャンネル型のMOSトランジスター121,122、Nチャンネル型のMOSトランジスター123、NPN型のバイポーラトランジスター124及び容量素子125,126を含む。MOSトランジスター121,122はエンハンスメント型であり、MOSトランジスター123はデプレッション型である。
MOSトランジスター121のゲートは、MOSトランジスター121のドレイン、MOSトランジスター122のゲート及びMOSトランジスター123のドレインと電気的に接続されている。MOSトランジスター121のソース及びMOSトランジスター122のソースには電源電圧Vregが供給される。MOSトランジスター123のゲート及びソースは接地されており、グラウンド電圧VSSが供給される。MOSトランジスター122のドレインは、バイポーラトランジスター124のコレクター、容量素子126の
一端及びXI端子と電気的に接続されている。バイポーラトランジスター124のベースは、容量素子125の一端及びXO端子と電気的に接続されている。バイポーラトランジスター124のエミッター、容量素子125の他端及び容量素子126の他端は接地されており、グラウンド電圧VSSが供給される。
一端及びXI端子と電気的に接続されている。バイポーラトランジスター124のベースは、容量素子125の一端及びXO端子と電気的に接続されている。バイポーラトランジスター124のエミッター、容量素子125の他端及び容量素子126の他端は接地されており、グラウンド電圧VSSが供給される。
このように構成されている発振回路120では、MOSトランジスター122のドレインに一定の電流Irefが流れ、バイポーラトランジスター124は、電流Irefが供給されて増幅動作を行う。そして、バイポーラトランジスター124のコレクターの信号が発振信号Voscとして出力される。すなわち、バイポーラトランジスター124は、第1の振動子5aからの信号を増幅して発振信号Voscを出力する増幅回路128を構成する。また、MOSトランジスター121,122,123は、増幅回路128に電流Irefを供給する電流源127を構成する。前述の通り、可変容量回路171はXI端子とVSS端子との間に接続されており、可変容量回路172はXO端子とVSS端子との間に接続されている。したがって、容量素子125,126及び可変容量回路171,172は、第1の振動子5aの負荷容量として機能し、発振信号Voscの周波数は容量素子125,126の容量値及び可変容量回路171,172の容量値に応じた周波数となる。
図2の説明に戻り、周波数制御回路130は、発振信号Voscの周波数温度特性を補償する温度補償信号及び第1の集積回路装置4aの外部から入力される制御信号の少なくとも一方に基づく、発振信号Voscの周波数を制御する周波数制御信号Vctlを生成する。
図5は、周波数制御回路130の構成例を示す図である。図5の例では、周波数制御回路130は、温度補償回路136と、AFC回路137とを含む。第1の集積回路装置4aは、温度補償回路136及びAFC回路137をそれぞれ動作させるか否かを設定可能であってもよい。
温度補償回路136は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が有効に設定されている場合は、第1の振動子5aの周波数温度特性に応じた温度補償データcmpDTに基づいて、発振回路120から出力される発振信号Voscの周波数温度特性を補償するための温度補償信号Vcmpを生成する。温度補償データcmpDTは、例えば、第1の振動子5aの周波数温度特性を補償する温度補償関数の各次数の係数値を含む。また、温度補償回路136は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が無効に設定されている場合は、動作を停止し、消費電流が低減される。温度補償データcmpDTは、第1の発振器2aの製造工程において生成され、温度補償機能設定ビットcmpENとともに不揮発性メモリー160に書き込まれる。第1の発振器2aの動作時には、不揮発性メモリー160に記憶されている温度補償機能設定ビットcmpEN及び温度補償データcmpDTは、ロジック回路150を介して温度補償回路136に供給される。
図5の例では、温度補償回路136は、温度センサー131、0次成分発生回路132、1次成分発生回路133、高次成分発生回路134及びI/V変換回路135を含む。
温度センサー131、0次成分発生回路132、1次成分発生回路133、高次成分発生回路134及びI/V変換回路135は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が有効に設定されている場合に動作し、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が無効に設定されている場合は動作を停止する。
温度センサー131は、第1の集積回路装置4aの温度を検出し、温度に応じた電圧の
温度信号を出力するものであり、例えば、バンドギャップリファレンス回路の温度特性を利用した回路等で実現される。
温度信号を出力するものであり、例えば、バンドギャップリファレンス回路の温度特性を利用した回路等で実現される。
0次成分発生回路132は、温度補償データcmpDTに含まれる0次係数値に基づいて、温度補償関数の0次項に対応する電流信号を出力する。
1次成分発生回路133は、温度センサー131から出力される温度信号と、温度補償データcmpDTに含まれる1次係数値とに基づいて、温度補償関数の1次項に対応する電流信号を出力する。
高次成分発生回路134は、温度センサー131から出力される温度信号と、温度補償データcmpDTに含まれる2次以上の各係数値とに基づいて、温度補償関数の2次以上の各項に対応する電流信号を出力する。例えば、高次成分発生回路134は、温度補償関数の2次項から7次項までの各項に対応する電流信号を出力する。
I/V変換回路135は、0次成分発生回路132から出力される電流信号、1次成分発生回路133から出力される電流信号及び高次成分発生回路134から出力される各電流信号が加算された電流信号を電圧信号に変換する。この電圧信号が温度補償信号Vcmpとして出力される。
温度補償信号Vcmpにより、発振回路120が出力する発振信号Voscは、所定の温度範囲に含まれる任意の温度においてほぼ一定の周波数となる。
AFC回路137は、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が有効に設定されている場合は、ロジック回路150から供給される制御信号Vcの電圧レベルに応じて、発振回路120から出力される発振信号Voscの周波数を可変に設定するための周波数設定信号Vafcを生成する。また、AFC回路137は、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が無効に設定されている場合は、動作を停止し、消費電流が低減される。周波数可変機能設定ビットafcENは、第1の発振器2aの製造工程において不揮発性メモリー160に書き込まれる。第1の発振器2aの動作時には、不揮発性メモリー160に記憶されている周波数可変機能設定ビットafcENは、ロジック回路150を介してAFC回路137に供給される。
周波数制御回路130は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が有効に設定されており、かつ、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が無効に設定されている場合は、温度補償信号Vcmpを周波数制御信号Vctlとして出力する。また、周波数制御回路130は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が無効に設定されており、かつ、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が有効に設定されている場合は、周波数設定信号Vafcを周波数制御信号Vctlとして出力する。また、周波数制御回路130は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が有効に設定されており、かつ、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が有効に設定されている場合は、温度補償信号Vcmpと周波数設定信号Vafcとを加算した信号を周波数制御信号Vctlとして出力する。また、周波数制御回路130は、温度補償機能設定ビットcmpENによって温度補償機能が無効に設定されており、かつ、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が無効に設定されている場合は、予め決められた一定電圧の信号を周波数制御信号Vctlとして出力する。
図2の説明に戻り、発振信号Voscは、出力回路140に入力される。出力回路140は、ロジック回路150から供給される出力イネーブル信号outENがハイレベルの
ときは、発振信号Voscに基づく発振信号Voutを出力し、出力イネーブル信号outENがローレベルのときはグラウンド電圧VSSの信号を出力する。例えば、出力回路140は、発振信号Voscを出力設定データoutDTで設定された分周比で分周した発振信号Voutを出力してもよい。また、出力回路140は、出力設定データoutDTで設定された出力タイプの発振信号Voutを出力してもよい。発振信号Voutの出力タイプは、例えば、CMOS出力やクリップドサイン出力であってもよい。CMOSは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの略である。また、出力回路140は、出力設定データoutDTで設定された出力能力の発振信号Voutを出力してもよい。出力設定データoutDTは、第1の発振器2aの製造工程において、不揮発性メモリー160に書き込まれる。第1の発振器2aの動作時には、不揮発性メモリー160に記憶されている出力設定データoutDTは、ロジック回路150を介して出力回路140に供給される。
ときは、発振信号Voscに基づく発振信号Voutを出力し、出力イネーブル信号outENがローレベルのときはグラウンド電圧VSSの信号を出力する。例えば、出力回路140は、発振信号Voscを出力設定データoutDTで設定された分周比で分周した発振信号Voutを出力してもよい。また、出力回路140は、出力設定データoutDTで設定された出力タイプの発振信号Voutを出力してもよい。発振信号Voutの出力タイプは、例えば、CMOS出力やクリップドサイン出力であってもよい。CMOSは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの略である。また、出力回路140は、出力設定データoutDTで設定された出力能力の発振信号Voutを出力してもよい。出力設定データoutDTは、第1の発振器2aの製造工程において、不揮発性メモリー160に書き込まれる。第1の発振器2aの動作時には、不揮発性メモリー160に記憶されている出力設定データoutDTは、ロジック回路150を介して出力回路140に供給される。
図6は、出力回路140の構成例を示す図である。図6の例では、出力回路140は、波形整形バッファー141、分周回路142、プリバッファー143及び出力バッファー144を含む。
波形整形バッファー141は、発振回路120から出力される発振信号Voscをバッファリングして矩形波の発振信号を出力する。
分周回路142は、波形整形バッファー141から出力される発振信号を、出力設定データoutDTで設定された分周比で分周した発振信号を出力する。なお、分周回路142は、分周比が1の場合は、波形整形バッファー141から出力される発振信号をバッファリングした発振信号を出力する。分周回路142から出力される発振信号は、プリバッファー143に入力される。
プリバッファー143は、分周回路142から出力される発振信号をバッファリングした発振信号を出力する。プリバッファー143は、出力バッファー144の入力電圧レベルに整合させた電圧レベルの発振信号を出力するレベルシフターとしても機能する。
出力バッファー144は、プリバッファー143から出力される発振信号を、出力設定データoutDTで設定された出力タイプ及び出力能力の発振信号Voutに変換する。そして、出力バッファー144は、出力イネーブル信号outENがハイレベルのときは発振信号Voutを出力し、出力イネーブル信号outENがローレベルのときはグラウンド電圧VSSの信号またはハイインピーダンスを出力する。
図2の説明の戻り、ロジック回路150は、各回路の動作を制御する。すなわち、ロジック回路150は、第1の集積回路装置4aの動作設定を行う。具体的には、ロジック回路150は、第1の集積回路装置4aの所定の外部接続端子に入力される制御信号に基づいて、第1の発振器2aあるいは第1の集積回路装置4aの動作モードを、外部通信モード及び通常動作モードを含む複数のモードのうちの1つに設定し、設定した動作モードに応じた制御を行う。本実施形態では、ロジック回路150は、VDD端子への電源電圧VDDの供給が開始してから所定期間内に、OE端子から所定のパターンの制御信号が入力された場合に、当該所定期間の経過後に動作モードを外部通信モードに設定する。例えば、ロジック回路150は、電源電圧VDDの供給により第1の振動子5aが発振を開始して発振が安定したことを検出するまでの期間を当該所定期間としてもよいし、発振信号Voscのパルス数をカウントし、カウント値が所定の値に到達したら当該所定期間が経過したと判断してもよい。また、例えば、ロジック回路150は、電源電圧VDDの供給により動作を開始するRC時定数回路の出力信号に基づいて当該所定期間を計測してもよい。
外部通信モードでは、ロジック回路150は、OE端子及びOUT端子を介してOE1端子及びOUT1端子と接続される不図示の外部装置とデータ通信を行うことができる。外部装置は、所定の通信規格に従い、OUT1端子にシリアルクロック信号を出力し、シリアルクロック信号に同期して、OE1端子にシリアルデータ信号を出力し、あるいは、ロジック回路150からOE端子を介してOE1端子に出力される信号を取得する。ロジック回路150は、外部通信モードにおいて、例えばI2Cバスの規格に準じて、シリアルクロック信号のエッジ毎に、各種のコマンドとしてのシリアルデータ信号をサンプリングする。I2Cは、Inter-Integrated Circuitの略である。そして、ロジック回路150は、サンプリングしたコマンドに基づいて、動作モードの設定や、不揮発性メモリー160に対するデータの書き込みや読み出し等の処理を行う。なお、本実施形態では、ロジック回路150は、例えば、I2Cバス等の2線式バスの通信規格で外部装置と通信を行うが、SPIバス等の3線式バスあるいは4線式バスの通信規格で外部装置と通信を行ってもよい。SPIは、Serial Peripheral Interfaceの略である。
例えば、ロジック回路150は、外部通信モードにおいて、不揮発性メモリー160に対する書き込みコマンドをサンプリングした場合、当該書き込みコマンドで指定された不揮発性メモリー160のアドレスに、当該書き込みコマンドで指定されたデータを書き込む。また、ロジック回路150は、外部通信モードにおいて、不揮発性メモリー160に対する読み出しコマンドをサンプリングした場合、当該読み出しコマンドで指定された不揮発性メモリー160のアドレスからデータを読み出し、シリアルデータに変換して出力する。図7に、VDD端子への電源電圧VDDの供給が開始してから外部通信モードに移行した後、外部通信モードにおいて、不揮発性メモリー160に対するデータの書き込み及び読み出しが行われる場合のタイミングチャートの一例を示す。
また、例えば、ロジック回路150は、外部通信モードにおいて、通常動作モード設定コマンドをサンプリングした場合、動作モードを外部通信モードから通常動作モードに移行させる。周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が有効に設定されている場合は、通常動作モードにおいて、ロジック回路150は、OE1端子及びOE端子を介して第1の発振器2aの外部から入力される信号を、制御信号VcとしてAFC回路137に供給するとともに、ハイレベルの出力イネーブル信号outENを出力回路140に供給する。すなわち、OE1端子に入力される信号に基づいて、発振信号Voutの周波数が制御される。また、周波数可変機能設定ビットafcENによって周波数可変機能が無効に設定されている場合は、通常動作モードにおいて、ロジック回路150は、OE1端子及びOE端子を介して第1の発振器2aの外部から入力される信号を、出力イネーブル信号outENとして出力回路140に供給するとともに、一定電圧の制御信号VcをAFC回路137に供給する。すなわち、OE1端子に入力される信号に基づいて、OUT1端子からの発振信号Voutの出力が制御される。
なお、ロジック回路150は、電源電圧VDDの供給が開始してから所定期間内に、OE端子から所定のパターンの信号が入力されない場合には、当該所定期間の経過後に動作モードを外部通信モードに設定せずに、直接、通常動作モードに設定する。
不揮発性メモリー160は、各種の情報を記憶するメモリーであり、例えば、MONOS型メモリーやEEPROM等である。MONOSはMetal Oxide Nitride Oxide Siliconの略であり、EEPROMはElectrically Erasable Programmable Read-Only Memoryの略である。第1の発振器2aの製造工程において、不揮発性メモリー160に、各回路を制御するための各種の情報、例えば、温度補償機能設定ビットcmpEN、温度補償データcmpDT、周波数可変機能設定ビットafcEN、出力設定データoutDT等が記憶される。そして、第1の発振器2aに電源が投入されると、不揮発性メモリー160に
記憶されている各種の情報はロジック回路150が有する不図示のレジスターに転送され、当該レジスターに保存された各種の情報が適宜各回路に供給される。
記憶されている各種の情報はロジック回路150が有する不図示のレジスターに転送され、当該レジスターに保存された各種の情報が適宜各回路に供給される。
なお、発振回路120は「第1の発振回路」の一例であり、発振回路120から出力される発振信号Voscは「第1の発振信号」の一例である。また、電源回路110は「第1の電源回路」の一例であり、電源回路110から出力される電源電圧Vregは「第1の電源電圧」の一例である。また、出力回路140は「第1の出力回路」の一例であり、出力回路140から出力される発振信号Voutは「第1の出力信号」の一例である。また、ロジック回路150は「第1のロジック回路」の一例である。
1-3.第2の発振器の機能構成
図8は、第2の発振器2bの機能ブロック図である。図8に示すように、第2の発振器2bは、第2の振動子5bと、第2の集積回路装置4bとを含む。第2の集積回路装置4bは、第1の集積回路装置4aと同様、外部接続端子として、VDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XI端子及びXO端子を有している。VDD端子、VSS端子、OUT端子及びOE端子は、第2の発振器2bの複数の外部端子であるVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子とそれぞれ電気的に接続されている。XI端子は第2の振動子5bの一端と電気的に接続され、XO端子は第2の振動子5bの他端と電気的に接続される。
図8は、第2の発振器2bの機能ブロック図である。図8に示すように、第2の発振器2bは、第2の振動子5bと、第2の集積回路装置4bとを含む。第2の集積回路装置4bは、第1の集積回路装置4aと同様、外部接続端子として、VDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XI端子及びXO端子を有している。VDD端子、VSS端子、OUT端子及びOE端子は、第2の発振器2bの複数の外部端子であるVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子とそれぞれ電気的に接続されている。XI端子は第2の振動子5bの一端と電気的に接続され、XO端子は第2の振動子5bの他端と電気的に接続される。
本実施形態では、第2の集積回路装置4bは、電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250、不揮発性メモリー260及び容量素子191,192を含む。なお、第2の集積回路装置4bは、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
電源回路210は、VDD1端子及びVDD端子を介して外部から供給される電源電圧VDDと、VSS1端子及びVSS端子を介して外部から供給されるグラウンド電圧VSSとに基づいて、一定の電源電圧Vregを生成し、各回路に供給する。また、電源回路210は、各種の基準電圧を生成し、適宜各回路に供給する。
図9は、電源回路210の構成例を示す図である。図9の例では、電源回路210は、バンドギャップリファレンス回路211、演算増幅器212、抵抗素子213、容量素子214、Nチャンネル型のMOSトランジスター215及び抵抗素子216,217を含む。
バンドギャップリファレンス回路211は、シリコンのバンドギャップ電圧を利用して、電源電圧VDDや温度によらず一定の基準電圧を生成する。
MOSトランジスター215及び抵抗素子216,217は電源電圧VDDが供給されるノードとグラウンド電圧VSSが供給されるノードとの間に直列に接続されている。
演算増幅器212の非反転入力端子には、バンドギャップリファレンス回路211から出力される基準電圧が入力され、演算増幅器212の反転入力端子には、抵抗素子216,217によって電源電圧VDDが分圧された電圧が入力される。演算増幅器212の出力端子は、抵抗素子213を介してMOSトランジスター215のゲートと接続されている。
容量素子214は、MOSトランジスター215のゲートとグラウンド電圧VSSが供給されるノードとの間に接続されており、抵抗素子213と容量素子214により、演算増幅器212の出力信号を平滑化するフィルターが構成されている。そして、MOSトラ
ンジスター215のドレインの電圧が電源電圧Vregとして出力される。
ンジスター215のドレインの電圧が電源電圧Vregとして出力される。
図8の説明に戻り、容量素子291は、電源電圧VDDが供給されるVDD端子とグラウンド電圧VSSが供給されるVSS端子との間に接続されている。また、容量素子292は、電源電圧Vregが供給されるノードとグラウンド電圧VSSが供給されるVSS端子との間に接続されている。容量素子291,292はそれぞれバイパスコンデンサーとして機能し、ノイズ等による電源電圧VDD及び電源電圧Vregの急峻な変動を抑制する。
発振回路220は、XI端子及びXO端子を介して第2の振動子5bの両端と電気的に接続され、第2の振動子5bを所望の周波数で発振させて発振信号Voscを出力する。具体的には、発振回路220は、第2の振動子5bから出力される信号がXO端子を介して入力され、当該信号を増幅した信号を、XI端子を介して第2の振動子5bに供給する。
図10は、発振回路220の構成例を示す図である。図10の例では、発振回路220は、Pチャンネル型のMOSトランジスター221,222、Nチャンネル型のMOSトランジスター223、NPN型のバイポーラトランジスター224及び容量素子225,226を含む。MOSトランジスター221,222はエンハンスメント型であり、MOSトランジスター223はデプレッション型である。
MOSトランジスター221のゲートは、MOSトランジスター221のドレイン、MOSトランジスター222のゲート及びMOSトランジスター223のドレインと電気的に接続されている。MOSトランジスター221のソース及びMOSトランジスター222のソースには電源電圧Vregが供給される。MOSトランジスター223のゲート及びソースは接地されており、グラウンド電圧VSSが供給される。MOSトランジスター222のドレインは、バイポーラトランジスター224のコレクター、容量素子226の一端及びXI端子と電気的に接続されている。バイポーラトランジスター224のベースは、容量素子225の一端及びXO端子と電気的に接続されている。バイポーラトランジスター224のエミッター、容量素子225の他端及び容量素子226の他端は接地されており、グラウンド電圧VSSが供給される。
このように構成されている発振回路220では、MOSトランジスター222のドレインに一定の電流Irefが流れ、バイポーラトランジスター224は、電流Irefが供給されて増幅動作を行う。そして、バイポーラトランジスター224のコレクターの信号が発振信号Voscとして出力される。すなわち、バイポーラトランジスター224は、第2の振動子5bからの信号を増幅して発振信号Voscを出力する増幅回路228を構成する。また、MOSトランジスター221,222,223は、増幅回路228に電流Irefを供給する電流源227を構成する。そして、容量素子225,226は、第2の振動子5bの負荷容量として機能し、発振信号Voscの周波数は容量素子225,226の容量値に応じた周波数となる。
図8の説明に戻り、発振信号Voscは、出力回路240に入力される。出力回路240は、ロジック回路250から供給される出力イネーブル信号outENがハイレベルのときは、発振信号Voscに基づく発振信号Voutを出力し、出力イネーブル信号outENがローレベルのときはグラウンド電圧VSSの信号を出力する。例えば、出力回路240は、発振信号Voscを出力設定データoutDTで設定された分周比で分周した発振信号Voutを出力してもよい。また、出力回路240は、出力設定データoutDTで設定された出力タイプの発振信号Voutを出力してもよい。発振信号Voutの出力タイプは、例えば、CMOS出力やクリップドサイン出力であってもよい。また、出力
回路240は、出力設定データoutDTで設定された出力能力の発振信号Voutを出力してもよい。出力設定データoutDTは、第2の発振器2bの製造工程において、不揮発性メモリー260に書き込まれる。第2の発振器2bの動作時には、不揮発性メモリー260に記憶されている出力設定データoutDTは、ロジック回路250を介して出力回路240に供給される。出力回路240の構成例は、図6と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
回路240は、出力設定データoutDTで設定された出力能力の発振信号Voutを出力してもよい。出力設定データoutDTは、第2の発振器2bの製造工程において、不揮発性メモリー260に書き込まれる。第2の発振器2bの動作時には、不揮発性メモリー260に記憶されている出力設定データoutDTは、ロジック回路250を介して出力回路240に供給される。出力回路240の構成例は、図6と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
ロジック回路250は、各回路の動作を制御する。すなわち、ロジック回路250は、第2の集積回路装置4bの動作設定を行う。具体的には、ロジック回路250は、第2の集積回路装置4bの所定の外部接続端子に入力される制御信号に基づいて、第2の発振器2bあるいは第2の集積回路装置4bの動作モードを、外部通信モード及び通常動作モードを含む複数のモードのうちの1つに設定し、設定した動作モードに応じた制御を行う。本実施形態では、ロジック回路250は、VDD端子への電源電圧VDDの供給が開始してから所定期間内に、OE端子から所定のパターンの制御信号が入力された場合に、当該所定期間の経過後に動作モードを外部通信モードに設定する。例えば、ロジック回路250は、電源電圧VDDの供給により第2の振動子5bが発振を開始して発振が安定したことを検出するまでの期間を当該所定期間としてもよいし、発振信号Voscのパルス数をカウントし、カウント値が所定の値に到達したら当該所定期間が経過したと判断してもよい。また、例えば、ロジック回路250は、電源電圧VDDの供給により動作を開始するRC時定数回路の出力信号に基づいて当該所定期間を計測してもよい。
外部通信モードでは、ロジック回路250は、OE端子及びOUT端子を介してOE1端子及びOUT1端子と接続される不図示の外部装置とデータ通信を行うことができる。外部装置は、所定の通信規格に従い、OUT1端子にシリアルクロック信号を出力し、シリアルクロック信号に同期して、OE1端子にシリアルデータ信号を出力し、あるいは、ロジック回路250からOE端子を介してOE1端子に出力される信号を取得する。ロジック回路250は、外部通信モードにおいて、例えばI2Cバスの規格に準じて、シリアルクロック信号のエッジ毎に、各種のコマンドとしてのシリアルデータ信号をサンプリングする。そして、ロジック回路250は、サンプリングしたコマンドに基づいて、動作モードの設定や、不揮発性メモリー260に対するデータの書き込みや読み出し等の処理を行う。なお、本実施形態では、ロジック回路250は、例えば、I2Cバス等の2線式バスの通信規格で外部装置と通信を行うが、SPIバス等の3線式バスあるいは4線式バスの通信規格で外部装置と通信を行ってもよい。
例えば、ロジック回路250は、外部通信モードにおいて、不揮発性メモリー260に対する書き込みコマンドをサンプリングした場合、当該書き込みコマンドで指定された不揮発性メモリー260のアドレスに、当該書き込みコマンドで指定されたデータを書き込む。また、ロジック回路250は、外部通信モードにおいて、不揮発性メモリー260に対する読み出しコマンドをサンプリングした場合、当該読み出しコマンドで指定された不揮発性メモリー260のアドレスからデータを読み出し、シリアルデータに変換して出力する。不揮発性メモリー260に対するデータの書き込み及び読み出しが行われる場合のタイミングチャートの一例は、図7と同様である。
また、例えば、ロジック回路250は、外部通信モードにおいて、通常動作モード設定コマンドをサンプリングした場合、動作モードを外部通信モードから通常動作モードに移行させる。通常動作モードでは、ロジック回路250は、OE1端子及びOE端子を介して第2の発振器2bの外部から入力される信号を、出力イネーブル信号outENとして出力回路240に供給する。したがって、通常動作モードでは、OE1端子に入力される制御信号に基づいて、OUT1端子からの発振信号Voutの出力が制御される。
なお、ロジック回路250は、電源電圧VDDの供給が開始してから所定期間内に、OE端子から所定のパターンの信号が入力されない場合には、当該所定期間の経過後に動作モードを外部通信モードに設定せずに、直接、通常動作モードに設定する。
不揮発性メモリー260は、各種の情報を記憶するメモリーであり、例えば、MONOS型メモリーやEEPROM等である。第2の発振器2bの製造工程において、不揮発性メモリー260に、各回路を制御するための各種の情報、例えば、出力設定データoutDT等が記憶される。そして、第2の発振器2bに電源が投入されると、不揮発性メモリー260に記憶されている各種の情報はロジック回路250が有する不図示のレジスターに転送され、当該レジスターに保存された各種の情報が適宜各回路に供給される。
なお、発振回路220は「第2の発振回路」の一例であり、発振回路220から出力される発振信号Voscは「第2の発振信号」の一例である。また、電源回路210は「第2の電源回路」の一例であり、電源回路210から出力される電源電圧Vregは「第2の電源電圧」の一例である。また、出力回路240は「第2の出力回路」の一例であり、出力回路240から出力される発振信号Voutは「第2の出力信号」の一例である。また、ロジック回路250は「第2のロジック回路」の一例である。
1-4.第1の集積回路装置及び第2の集積回路装置のレイアウト配置
図11は、第1実施形態における第1の集積回路装置4aのレイアウト配置の一例を示す図である。図11の例では、第1の集積回路装置4aは、平面視において、4つの辺100a,100b,100c,100dを有する矩形の半導体基板100を有する。図2に示した電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192は、半導体基板100に形成されている。
図11は、第1実施形態における第1の集積回路装置4aのレイアウト配置の一例を示す図である。図11の例では、第1の集積回路装置4aは、平面視において、4つの辺100a,100b,100c,100dを有する矩形の半導体基板100を有する。図2に示した電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192は、半導体基板100に形成されている。
電源回路110は、辺100c及び辺100dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路120は、辺100bに沿う矩形領域に配置されている。出力回路140は、辺100a及び辺100dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、辺100cに沿う矩形領域に配置されている。周波数制御回路130は、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域以外の第1の領域A1に配置されている。本実施形態では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、発振回路120、出力回路140及び電源回路110のうちの2つの回路の間に位置する。図11の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、出力回路140と電源回路110の2つの回路の間に位置する。なお、図11では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド181は、出力回路140の配置領域において辺100aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド182は、電源回路110の配置領域において辺100c及び辺100dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド183は、出力回路140の配置領域において辺100a及び辺100dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド184は、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域において辺100cに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド185及びXI端子である矩形状のパッド186は、発振回路120の配置領域において辺100bに沿って配置されている。
辺100aと辺100bの交点を原点として、辺100aに沿う方向をx方向、辺100bに沿う方向をy方向としたとき、パッド185の中心点のx座標の値とパッド186の中心点のx座標の値はともにx11であり、パッド185の中心点のy座標の値y13
はパッド186の中心点のy座標の値y12よりも大きい。パッド181の中心点のx座標の値とパッド184の中心点のx座標の値はともにx11よりも大きいx12であり、パッド183の中心点のx座標の値とパッド182の中心点のx座標の値はともにx12よりも大きいx13である。パッド181の中心点のy座標の値とパッド183の中心点のy座標の値はともにy12よりも小さいy11であり、パッド184の中心点のy座標の値とパッド182の中心点のy座標の値はともにy13よりも大きいy14である。
はパッド186の中心点のy座標の値y12よりも大きい。パッド181の中心点のx座標の値とパッド184の中心点のx座標の値はともにx11よりも大きいx12であり、パッド183の中心点のx座標の値とパッド182の中心点のx座標の値はともにx12よりも大きいx13である。パッド181の中心点のy座標の値とパッド183の中心点のy座標の値はともにy12よりも小さいy11であり、パッド184の中心点のy座標の値とパッド182の中心点のy座標の値はともにy13よりも大きいy14である。
図12は、第1実施形態における第2の集積回路装置4bのレイアウト配置の一例を示す図である。図12の例では、第2の集積回路装置4bは、平面視において、4つの辺200a,200b,200c,200dを有する矩形の半導体基板200を有する。図8に示した電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250、不揮発性メモリー260及び容量素子291,292は、半導体基板200に形成されている。
電源回路210は、辺200c及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路220は、辺200bに沿う矩形領域に配置されている。出力回路240は、辺200a及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路250及び不揮発性メモリー260は、辺200cに沿う矩形領域に配置されている。なお、図12では図示が省略されているが、容量素子291,292は、半導体基板200の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド281は、出力回路240の配置領域において辺200aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド282は、電源回路210の配置領域において辺200c及び辺200dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド283は、出力回路240の配置領域において辺200a及び辺200dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド284は、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域において辺200cに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド285及びXI端子である矩形状のパッド286は、発振回路220の配置領域において辺200bに沿って配置されている。
辺200aと辺200bの交点を原点として、辺200aに沿う方向をx方向、辺200bに沿う方向をy方向としたとき、パッド285の中心点のx座標の値とパッド286の中心点のx座標の値はともにx21であり、パッド285の中心点のy座標の値y23はパッド286の中心点のy座標の値y22よりも大きい。パッド281の中心点のx座標の値とパッド284の中心点のx座標の値はともにx21よりも大きいx22であり、パッド283の中心点のx座標の値とパッド282の中心点のx座標の値はともにx22よりも大きいx23である。パッド281の中心点のy座標の値とパッド283の中心点のy座標の値はともにy22よりも小さいy21であり、パッド284の中心点のy座標の値とパッド282の中心点のy座標の値はともにy23よりも大きいy24である。
図11及び図12の例では、パッド181とパッド281はサイズ及び形状が同じであり、パッド182とパッド282はサイズ及び形状が同じであり、パッド183とパッド283はサイズ及び形状が同じであり、パッド184とパッド284はサイズ及び形状が同じであり、パッド185とパッド285はサイズ及び形状が同じであり、パッド186とパッド286はサイズ及び形状が同じである。
さらに、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが同じであり、かつ、パッド181~186のパッドの相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。すなわち、対応する任意の2つのパッド、例えば、パッド181とパッド182の各中心点を原点と仮定したとき、パッド181~186の各中
心点の座標とパッド281~286の各中心点の座標とが一致する。特に、図11及び図12の例では、パッド181の中心点の座標(x12,y11)とパッド281の中心点の座標(x22,y21)は等しく、パッド182の中心点の座標(x13,y14)とパッド282の中心点の座標(x23,y24)は等しく、パッド183の中心点の座標(x13,y11)とパッド283の中心点の座標(x23,y21)は等しく、パッド184の中心点の座標(x12,y14)とパッド284の中心点の座標(x22,y24)は等しく、パッド185の中心点の座標(x11,y13)とパッド285の中心点の座標(x21,y23)は等しく、パッド186の中心点の座標(x11,y12)とパッド286の中心点の座標(x21,y22)は等しい。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが同じであり、第1の集積回路装置4aにおける各パッド181~186の位置と、第2の集積回路装置4bにおける各パッド281~286の位置とが同じである。
心点の座標とパッド281~286の各中心点の座標とが一致する。特に、図11及び図12の例では、パッド181の中心点の座標(x12,y11)とパッド281の中心点の座標(x22,y21)は等しく、パッド182の中心点の座標(x13,y14)とパッド282の中心点の座標(x23,y24)は等しく、パッド183の中心点の座標(x13,y11)とパッド283の中心点の座標(x23,y21)は等しく、パッド184の中心点の座標(x12,y14)とパッド284の中心点の座標(x22,y24)は等しく、パッド185の中心点の座標(x11,y13)とパッド285の中心点の座標(x21,y23)は等しく、パッド186の中心点の座標(x11,y12)とパッド286の中心点の座標(x21,y22)は等しい。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが同じであり、第1の集積回路装置4aにおける各パッド181~186の位置と、第2の集積回路装置4bにおける各パッド281~286の位置とが同じである。
また、電源回路110の配置領域と電源回路210の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。発振回路120の配置領域と発振回路220の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。出力回路140の配置領域と出力回路240の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域とロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。したがって、これらの複数の回路の間を接続する複数の配線パターンの少なくとも一部のレイアウトを共通化することができる。さらに、発振回路120と発振回路220、出力回路140と出力回路240、電源回路110と電源回路210、及びロジック回路150とロジック回路250の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。発振回路120と発振回路220を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、出力回路140と出力回路240を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、電源回路110と電源回路210を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、ロジック回路150とロジック回路250を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができる。したがって、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
また、第1の集積回路装置4aが周波数制御回路130を含むのに対して、第2の集積回路装置4bは周波数制御回路を含まない。そこで、第1の集積回路装置4aにおいて周波数制御回路130が配置されている第1の領域A1と対応する第2の集積回路装置4bの第2の領域A2を有効利用するために、第2の領域A2に、バイパスコンデンサーである容量素子291,292、電源回路210に含まれる平滑化コンデンサーである容量素子214、発振回路220に含まれる電流源227及び電源回路210に含まれるバンドギャップリファレンス回路211の少なくとも1つが配置されている。図12の例では、それぞれ容量素子191,192,114、電流源127及びバンドギャップリファレンス回路111よりもサイズの大きい容量素子291,292,214、電流源227及びバンドギャップリファレンス回路211が第2の領域A2に配置されている。バイパスコンデンサーである容量素子291,292のサイズを大きくすることによりその容量値が大きくなるので、電源電圧VDD及び電源電圧Vregの変動抑制効果が向上する。また、平滑化コンデンサーである容量素子214のサイズを大きくすることによりその容量値が大きくなるので、抵抗素子113と容量素子114とで構成されるローパスフィルターによる電源電圧Vregに対するノイズの低減効果が向上する。また、バンドギャップリファレンス回路211や電流源227のサイズを大きくすることにより、バンドギャップリファレンス回路211や電流源227で発生する1/fノイズが低減されるので、発振信号Voutの位相ノイズが低減される。図13に、第2の発振器2bから出力される発振信号Voutの位相ノイズの一例を実線で示す。図13において、破線は第1の発振器2aから出力される発振信号Voutの位相ノイズの一例を示す。図13において、横軸
は目標周波数を0としたオフセット周波数であり、縦軸は位相ノイズである。図13の例では、オフセット周波数が1MHz以下の周波数帯で、第2の発振器2bの位相ノイズの方が小さい。
は目標周波数を0としたオフセット周波数であり、縦軸は位相ノイズである。図13の例では、オフセット周波数が1MHz以下の周波数帯で、第2の発振器2bの位相ノイズの方が小さい。
また、第2の発振器2bは、第2の集積回路装置4bが温度補償回路及びAFC回路を有する周波数制御回路を含まないので、温度補償回路136及びAFC回路137を有する周波数制御回路130を含む第1の集積回路装置4aを備える第1の発振器2aよりも、消費電流が低減される。
一方、第1の発振器2aは、第1の集積回路装置4aが温度補償回路136を含むので、温度補償機能が有効に設定されている場合は、発振信号Voutの良好な周波数温度特性が実現される。図14に、温度補償機能が有効に設定された場合の第1の発振器2aから出力される発振信号Voutの周波数温度特性の一例を実線で示す。図14において、破線は第2の発振器2bから出力される発振信号Voutの周波数温度特性の一例を示す。図14において、横軸は温度であり、縦軸は目標周波数に対する周波数偏差である。図14の例では、第1の振動子5a及び第2の振動子5bの周波数温度特性は3次曲線となり、そのため、温度補償機能を有さない第2の発振器2bから出力される発振信号Voutの周波数温度特性は第2の振動子5bの周波数温度特性と同様であり、-40℃から+100℃の温度範囲において、周波数偏差は約±20ppmの範囲で変化する。これに対して、第1の発振器2aから出力される発振信号Voutの周波数偏差は、-40℃から+100℃の温度範囲において約±2ppmの範囲に収まっている。
また、第1の発振器2aは、第1の集積回路装置4aがAFC回路137を含むので、周波数可変機能が有効に設定されている場合は、発振信号Voutを所定の周波数範囲において所望の目標周波数に設定することができる。
1-5.第1の発振器及び第2の発振器の構造
図15、図16及び図17は、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの構造の一例を示す図である。図15は、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの斜視図であり、図16は、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図である。図17は、第1の容器3a及び第2の容器3bに形成された複数の電極を示す平面図である。なお、図16は、図17中のA-A線における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図である。
図15、図16及び図17は、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの構造の一例を示す図である。図15は、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの斜視図であり、図16は、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図である。図17は、第1の容器3a及び第2の容器3bに形成された複数の電極を示す平面図である。なお、図16は、図17中のA-A線における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図である。
図15及び図16に示すように、第1の発振器2aは、第1の集積回路装置4aと、第1の振動子5aと、第1の集積回路装置4aと第1の振動子5aとを収容する第1の容器3aと、第1の振動子5aを収容した収容空間7を気密封止する第1のリッド6aと、を有する。同様に、第2の発振器2bは、第2の集積回路装置4bと、第2の振動子5bと、第2の集積回路装置4bと第2の振動子5bとを収容する第2の容器3bと、第2の振動子5bを収容した収容空間7を気密封止する第2のリッド6bと、を有する。
第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、例えば、水晶を基材とするATカット水晶振動子であり、外形形状や外形寸法に起因する共振周波数で発振し、所望の周波数で発振する。本実施形態では、第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、同一種類であって、サイズ、形状及び各端子の位置が同じである。ただし、第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、それぞれ同一種類の第1の容器3a及び第2の容器3bに収容可能である限りにおいて、異なる種類であって、サイズ、形状及び各端子の位置の少なくとも一方が異なってもよい。
第1の容器3a及び第2の容器3bは、セラミック等からなり、図16及び図17に示すように、基板31と、第1枠基板32と、第2枠基板33とを積層することで構成され
ている。図16及び図17に示すように、基板31の第1面31aには、電極41,42,43,44,45,46が設けられており、基板31の第2面31bには、複数の外部端子8が設けられている。複数の外部端子8は、図2又は図8に示したVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子にそれぞれ対応する。各外部端子8と各電極41,42,43,44とは図示しない各配線によって電気的に接続されている。
ている。図16及び図17に示すように、基板31の第1面31aには、電極41,42,43,44,45,46が設けられており、基板31の第2面31bには、複数の外部端子8が設けられている。複数の外部端子8は、図2又は図8に示したVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子にそれぞれ対応する。各外部端子8と各電極41,42,43,44とは図示しない各配線によって電気的に接続されている。
そして、図17において破線で示すように、図11に示した第1の集積回路装置4aの各パッド181,182,183,184,185,186と、基板31の第1面31aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46とが、導電性接着剤や金バンプ等の接合部材61を介して電気的及び機械的に接続されている。パッド181,182,183,184,185,186は、図2に示した第1の発振器2aのVDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XO端子及びXI端子にそれぞれ対応する。
あるいは、図17において破線で示すように、図12に示した第2の集積回路装置4bの各パッド281,282,283,284,285,286と、基板31の第1面31aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46とが、導電性接着剤や金バンプ等の接合部材61を介して電気的及び機械的に接続されている。パッド281,282,283,284,285,286は、図8に示した第2の発振器2bのVDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XO端子及びXI端子にそれぞれ対応する。
図16及び図17に示すように、第1枠基板32は、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの位置を含む部分が除去された環状の基板である。第1枠基板32の第1面32aには、電極75,76が設けられており、第1枠基板32の第2面32bは、基板31の第2面31bと接合されている。そして、図17において一点鎖線で示すように、第1の振動子5a又は第2の振動子5bの各端子55,56と、第1枠基板32の第1面32aに設けられた各電極75,76とが、導電性接着剤や金バンプ等の接合部材62を介して電気的及び機械的に接続されている。第1枠基板32の第1面32aに設けられた各電極75,76と、基板31の第1面31aに設けられた各電極45,46とは、図示しない各配線によって電気的に接続されている。
図16に示すように、第2枠基板33は、第1の振動子5a又は第2の振動子5bの位置を含む部分が除去された環状の基板である。第1のリッド6a又は第2のリッド6bは、金属、セラミック、ガラス等からなり、シールリングや低融点ガラス等の接合部材63を介して第2枠基板33と接合することで、第1の振動子5a又は第2の振動子5bを収容し気密封止された収容空間7を構成することができる。また、収容空間7は、気密空間であり、減圧状態、好ましくはより真空に近い状態となっている。
本実施形態では、第1の容器3a及び第2の容器3bは、同一種類の容器である。したがって、第1の容器3aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状及び第2の容器3bに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状は同じである。さらに、第1の容器3aにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置及び第2の容器3bにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置は同じである。また、図11及び図12に示したように、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが同じであり、第1の集積回路装置4aにおける各パッド181,182,183,184,185,186の位置と、第2の集積回路装置4bにおける各パッド281,282,283,284,285,286の位置とが同じである。そのため、図17に示すように、第1の集積回路装置4aの各パッド181,182,183,184,185,186と第1の容器3aの各電極41,42,43,44,45,46とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド281,282,283,284,285,286と第2の容器3bの各電極41,42,43,44,45
,46とが接合される各位置とが同じである。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
,46とが接合される各位置とが同じである。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
また、第1の集積回路装置4aが第1の容器3aに接合される位置と第2の集積回路装置4bが第2の容器3bに接合される各位置が同じであるので、第1の容器3aと第2の容器3bとを重ねて平面視したとき、第1の集積回路装置4aと第2の集積回路装置4bとが重なる。そのため、図11及び図12の例によれば、発振回路120と発振回路220とは少なくとも一部が重なり合い、出力回路140と出力回路240とは少なくとも一部が重なり合い、電源回路110と電源回路210とは少なくとも一部が重なり合い、ロジック回路150とロジック回路250とは少なくとも一部が重なり合う。換言すれば、これらの複数の回路の各組について少なくとも一部が重なり合うように配置することにより、第1の集積回路装置4aのレイアウトと第2の集積回路装置4bのレイアウトを多くの部分で共通化することが可能となり、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
なお、第1の容器3aの電極41,42,43,44,45,46は「第1~第Nの電極」の一例であり、第2の容器3bの電極41,42,43,44,45,46は「第N+1~第2Nの電極」の一例である。また、第1の集積回路装置4aのパッド181,182,183,184,185,186は「第1~第Nのパッド」の一例であり、第2の集積回路装置4bのパッド281,282,283,284,285,286は「第N+1~第2Nのパッド」の一例である。本実施形態では、整数Nは6である。
1-6.発振器の製造方法
図18は、本実施形態の発振器の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図である。例えば、不図示の製造装置が図18の各手順を行う。
図18は、本実施形態の発振器の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図である。例えば、不図示の製造装置が図18の各手順を行う。
図18の例では、工程S1において第1の発振器2aが製造対象である場合、工程S2において、製造装置が、第1の振動子5aと第1の集積回路装置4aとを第1の容器3aに収容して第1の発振器2aを製造する。
次に、工程S3において第2の発振器2bが製造対象である場合、工程S4において、製造装置が、第2の振動子5bと第2の集積回路装置4bとを第2の容器3bに収容して第2の発振器2bを製造する。
図19は、図18の工程S2の詳細な手順の一例を示すフローチャート図である。
図19の例では、まず、工程S21において、製造装置が、第1の集積回路装置4aのパッド181~186を、第1の容器3aの電極41~46にそれぞれ接続する。
次に、工程S22において、製造装置が、第1の振動子5aの端子55,56を、第1の容器3aの電極75,76にそれぞれ接続する。
次に、工程S23において、製造装置が、第1の容器3aに第1のリッド6aを接合する。
次に、工程S24において温度補償機能を有する第1の発振器2aが製造対象である場合は、工程S25において、製造装置が、温度補償データcmpDTを作成する。工程S
24において温度補償機能を有さない第1の発振器2aが製造対象である場合は、製造装置は工程S25を行わない。
24において温度補償機能を有さない第1の発振器2aが製造対象である場合は、製造装置は工程S25を行わない。
次に、工程S26において、製造装置が、温度補償回路136を動作させるか否かを設定する。具体的には、製造装置は、温度補償機能を有する第1の発振器2aが製造対象である場合は、温度補償回路136を動作させるための温度補償機能設定ビットcmpENを不揮発性メモリー160に書き込み、温度補償機能を有さない第1の発振器2aが製造対象である場合は、温度補償回路136を動作させないための温度補償機能設定ビットcmpENを不揮発性メモリー160に書き込む。
次に、工程S27において、製造装置が、AFC回路137を動作させるか否かを設定する。具体的には、製造装置は、周波数可変機能を有する第1の発振器2aが製造対象である場合は、AFC回路137を動作させるための周波数可変機能設定ビットafcENを不揮発性メモリー160に書き込み、周波数可変機能を有さない第1の発振器2aが製造対象である場合は、AFC回路137を動作させないための周波数可変機能設定ビットafcENを不揮発性メモリー160に書き込む。
最後、工程S28において、製造装置が、出力回路140の出力タイプ、出力能力及び分周比を設定する。具体的には、製造装置は、出力タイプ、出力能力及び分周比が設定された出力設定データoutDTを不揮発性メモリー160に書き込む。
図20は、図18の工程S4の詳細な手順の一例を示すフローチャート図である。
図20の例では、まず、工程S41において、製造装置が、第2の集積回路装置4bのパッド281~286を、第2の容器3bの電極41~46にそれぞれ接続する。
次に、工程S42において、製造装置が、第2の振動子5bの端子55,56を、第2の容器3bの電極75,76にそれぞれ接続する。
次に、工程S43において、製造装置が、第2の容器3bに第2のリッド6bを接合する。
最後、工程S44において、製造装置が、出力回路240の出力タイプ、出力能力及び分周比を設定する。具体的には、製造装置は、出力タイプ、出力能力及び分周比が設定された出力設定データoutDTを不揮発性メモリー260に書き込む。
なお、第1の発振器2aと第2の発振器2bとは、同じ工場で製造されてもよいし、異なる工場で製造されてもよい。また、第1の発振器2aと第2の発振器2bとは、同じ国で製造されてもよいし、異なる国で製造されてもよい。
1-7.作用効果
以上に説明したように、第1実施形態によれば、第1の振動子5aと周波数制御回路130を有する第1の集積回路装置4aとを第1の容器3aに収容して第1の発振器2aを製造し、第2の振動子5bと周波数制御回路を有さない第2の集積回路装置4bとを第2の容器3bに収容して第2の発振器2bを製造するので、周波数制御機能が異なる複数種類の発振器を製造することができる。また、第2の集積回路装置4bは周波数制御回路を有さないので、第2の発振器2bにおいて不要な周波数制御回路によって発振信号Voutの特性が劣化するおそれが低減される。また、第1実施形態によれば、第1の容器3aと第2の容器3bとが同一種類の容器であるので、第1の発振器2a又は第2の発振器2bの開発において、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、複数種類
の発振器を効率的に製造することができる。
以上に説明したように、第1実施形態によれば、第1の振動子5aと周波数制御回路130を有する第1の集積回路装置4aとを第1の容器3aに収容して第1の発振器2aを製造し、第2の振動子5bと周波数制御回路を有さない第2の集積回路装置4bとを第2の容器3bに収容して第2の発振器2bを製造するので、周波数制御機能が異なる複数種類の発振器を製造することができる。また、第2の集積回路装置4bは周波数制御回路を有さないので、第2の発振器2bにおいて不要な周波数制御回路によって発振信号Voutの特性が劣化するおそれが低減される。また、第1実施形態によれば、第1の容器3aと第2の容器3bとが同一種類の容器であるので、第1の発振器2a又は第2の発振器2bの開発において、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、複数種類
の発振器を効率的に製造することができる。
また、第1実施形態では、第1の集積回路装置4aにおけるパッド181~186の相対的な位置関係と、第2の集積回路装置4bにおけるパッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。したがって、第1実施形態によれば、パッド181~186を第1の容器3aの電極41~46にそれぞれ接続する6個の位置と、パッド281~286を第2の容器3bの電極41~46にそれぞれ接続する6個の位置とを同じにすることができるので、電極41~46のサイズや形状の自由度が向上する。
また、第1実施形態では、第1の振動子5aと第2の振動子5bとがサイズ及び形状が同じであり、第1の集積回路装置4aと第2の集積回路装置4bとがサイズ及び形状が同じであるので、第1の容器3a及び第2の容器3bを最適なサイズにすることができる。
また、第1実施形態では、第2の集積回路装置4bの第2の領域A2に、バイパスコンデンサーである容量素子291,292、平滑化コンデンサーである容量素子214、電流源227及びバンドギャップリファレンス回路211の少なくとも1つが、そのサイズを大きくして配置されている。したがって、第1実施形態によれば、第2の集積回路装置4bにおいて発振信号Voutのノイズ低減効果が向上するので、第2の発振器2bの特性を向上させることができる。
また、第1実施形態によれば、第1の集積回路装置4aの周波数制御回路130を除く各回路のレイアウトと第2の集積回路装置4bの各回路のレイアウトを共通化することが可能となり、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができるので、第1の発振器2a又は第2の発振器2bの製造コストが低減される。
2.第2実施形態
以下、第2実施形態について、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態と同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態と異なる内容について説明する。
以下、第2実施形態について、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態と同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態と異なる内容について説明する。
第2実施形態における第1の集積回路装置4aの機能ブロック図は図2と同様であり、第2の集積回路装置4bの機能ブロック図は図8と同様であるため、その図示及び説明を省略する。また、第2実施形態における発振器の製造方法の手順の一例は、図18~図20と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
第2実施形態では、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bのレイアウト配置が第1実施形態と異なる。また、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの構造が第1実施形態と異なる。
図21は、第2実施形態における第1の集積回路装置4aのレイアウト配置の一例を示す図である。図21の例では、第1の集積回路装置4aは、平面視において、4つの辺100a,100b,100c,100dを有する矩形の半導体基板100を有し、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192は、半導体基板100に形成されている。
図21の例では、電源回路110は、辺100c及び辺100dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路120は、辺100bに沿う矩形領域に配置されている。出力回路140は、辺100a及び辺100dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路150は、辺100cに沿う矩形領域と出力回路140の配置領域を囲むL字型の領域とに
分割して配置されている。不揮発性メモリー160は、辺100cに沿う矩形領域に配置されている。周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図21では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
分割して配置されている。不揮発性メモリー160は、辺100cに沿う矩形領域に配置されている。周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図21では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド181は、出力回路140の配置領域において辺100aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド182は、電源回路110の配置領域において辺100c及び辺100dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド183は、出力回路140の配置領域において辺100a及び辺100dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド184は、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域において辺100cに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド185及びXI端子である矩形状のパッド186は、発振回路120の配置領域において辺100bに沿って配置されている。
辺100aと辺100bの交点を原点として、辺100aに沿う方向をx方向、辺100bに沿う方向をy方向としたとき、パッド185の中心点のx座標の値とパッド186の中心点のx座標の値はともにx11であり、パッド185の中心点のy座標の値y13はパッド186の中心点のy座標の値y12よりも大きい。パッド181の中心点のx座標の値とパッド184の中心点のx座標の値はともにx11よりも大きいx12であり、パッド183の中心点のx座標の値とパッド182の中心点のx座標の値はともにx12よりも大きいx13である。パッド181の中心点のy座標の値とパッド183の中心点のy座標の値はともにy12よりも小さいy11であり、パッド184の中心点のy座標の値とパッド182の中心点のy座標の値はともにy13よりも大きいy14である。
図22は、第2実施形態における第2の集積回路装置4bのレイアウト配置の一例を示す図である。図22の例では、第2の集積回路装置4bは、平面視において、4つの辺200a,200b,200c,200dを有する矩形の半導体基板200を有し、電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250、不揮発性メモリー260及び容量素子291,292は、半導体基板200に形成されている。
図22の例では、電源回路210は、辺200c及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路220は、辺200a、辺200b及び辺200cに沿う矩形領域に配置されている。出力回路240は、辺200a及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路250及び不揮発性メモリー260は、電源回路210、発振回路220及び出力回路240の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図22では図示が省略されているが、容量素子291,292は、半導体基板200の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド281は、出力回路240の配置領域において辺200aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド282は、電源回路210の配置領域において辺200c及び辺200dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド283は、出力回路240の配置領域において辺200a及び辺200dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド284は、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域において辺200cに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド285は、発振回路220の配置領域において辺200b及び辺200cに沿って配置されている。XI端子である矩形状のパッド286は、発振回路220の配置領域において辺200a及び辺200bに沿って配置されている。
辺200aと辺200bの交点を原点として、辺200aに沿う方向をx方向、辺20
0bに沿う方向をy方向としたとき、パッド285の中心点のx座標の値とパッド286の中心点のx座標の値はともにx21であり、パッド281の中心点のx座標の値とパッド284の中心点のx座標の値はともにx21よりも大きいx22であり、パッド283の中心点のx座標の値とパッド282の中心点のx座標の値はともにx22よりも大きいx23である。パッド286の中心点のy座標の値、パッド281の中心点のy座標の値及びパッド283の中心点のy座標の値はともにy21であり、パッド285の中心点のy座標の値、パッド284の中心点のy座標の値及びパッド282の中心点のy座標の値はともにy21よりも大きいy22である。
0bに沿う方向をy方向としたとき、パッド285の中心点のx座標の値とパッド286の中心点のx座標の値はともにx21であり、パッド281の中心点のx座標の値とパッド284の中心点のx座標の値はともにx21よりも大きいx22であり、パッド283の中心点のx座標の値とパッド282の中心点のx座標の値はともにx22よりも大きいx23である。パッド286の中心点のy座標の値、パッド281の中心点のy座標の値及びパッド283の中心点のy座標の値はともにy21であり、パッド285の中心点のy座標の値、パッド284の中心点のy座標の値及びパッド282の中心点のy座標の値はともにy21よりも大きいy22である。
図21及び図22の例では、パッド181とパッド281はサイズ及び形状が同じであり、パッド182とパッド282はサイズ及び形状が同じであり、パッド183とパッド283はサイズ及び形状が同じであり、パッド184とパッド284はサイズ及び形状が同じであり、パッド185とパッド285はサイズ及び形状が同じであり、パッド186とパッド286はサイズ及び形状が同じである。
さらに、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186のパッドのx方向の相対的な位置関係と、パッド281~286のx方向の相対的な位置関係とが同じである。すなわち、対応する任意の2つのパッド、例えば、パッド181とパッド182の各中心点を原点と仮定したとき、パッド181~186の各中心点のx座標とパッド281~286の各中心点のx座標とが一致する。特に、図21及び図22の例では、パッド185,186の中心点のx座標の値x11とパッド285,286の中心点のx座標の値x21は等しく、パッド181,184の中心点のx座標の値x12とパッド281,284の中心点のx座標の値x22は等しく、パッド182,183の中心点のx座標の値x13とパッド282,283の中心点のx座標の値x23は等しい。また、パッド185の中心点のy座標の値y12とパッド186の中心点のy座標の値y11との差は、パッド285の中心点のy座標の値y22とパッド286の中心点のy座標の値y21との差と等しい。
また、電源回路110の配置領域と電源回路210の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。発振回路120の配置領域と発振回路220の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。出力回路140の配置領域と出力回路240の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域とロジック回路150の残りの配置領域とを結合した領域と、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。したがって、これらの複数の回路の間を接続する複数の配線パターンの一部のレイアウトを共通化することができる。さらに、発振回路120と発振回路220、出力回路140と出力回路240、電源回路110と電源回路210、及びロジック回路150とロジック回路250の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。発振回路120と発振回路220を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、出力回路140と出力回路240を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、電源回路110と電源回路210を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、ロジック回路150とロジック回路250を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができる。したがって、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
また、本実施形態では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、発振回路120、出力回路140及び電源回路110のうちの2つの回路の間に位置する。そして、発振回路120と発振回路220とを対応させ、出力回路140と出力回路240とを対応させ、電源回路110と電源回路210とを対応させたとき、第1の集積回路
装置4aの当該2つの回路に対応する第2の集積回路装置4bの2つの回路の間の距離は、第1の集積回路装置4aの当該2つの回路の間の距離よりも小さい。図21の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、出力回路140と電源回路110の2つの回路の間に位置するそして、図21と図22を比較すると、出力回路140に対応する出力回路240と電源回路110に対応する電源回路210の2つの回路の間の距離は、出力回路140と電源回路110の2つの回路の間の距離よりも小さい。すなわち、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路及び可変容量回路を含まないので、その配置領域が不要であり、その分だけ第1の集積回路装置4aよりも小さくすることができる。また、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路を含まないので、周波数制御回路130を含む第1の集積回路装置4aよりも消費電流が低減される。
装置4aの当該2つの回路に対応する第2の集積回路装置4bの2つの回路の間の距離は、第1の集積回路装置4aの当該2つの回路の間の距離よりも小さい。図21の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、出力回路140と電源回路110の2つの回路の間に位置するそして、図21と図22を比較すると、出力回路140に対応する出力回路240と電源回路110に対応する電源回路210の2つの回路の間の距離は、出力回路140と電源回路110の2つの回路の間の距離よりも小さい。すなわち、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路及び可変容量回路を含まないので、その配置領域が不要であり、その分だけ第1の集積回路装置4aよりも小さくすることができる。また、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路を含まないので、周波数制御回路130を含む第1の集積回路装置4aよりも消費電流が低減される。
第2実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの斜視図及び断面図は、それぞれ図15及び図16と同様であるため、その図示及び説明を省略する。図23は、第2実施形態における第1の発振器2aの第1の容器3aに形成された複数の電極を示す平面図である。図24は、第2実施形態における第2の発振器2bの第2の容器3bに形成された複数の電極を示す平面図である。なお、図16は、図23又は図24中のA-A線における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図に相当する。
第2実施形態でも、第1実施形態と同様、第1の容器3a及び第2の容器3bは、同一種類の容器である。したがって、図23及び図24に示すように、第1の容器3aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状及び第2の容器3bに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状は同じである。さらに、第1の容器3aにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置及び第2の容器3bにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置は同じである。
これに対して、図21及び図22に示したように、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なり、第1の集積回路装置4aにおける各パッド181~186の位置と、第2の集積回路装置4bにおける各パッド281~286の位置とが異なる。ただし、パッド181~186とパッド281~286とはx座標がそれぞれ同じであり、パッド185とパッド186とのy座標の差はパッド285とパッド286とのy座標の差と等しい。そのため、図23又は図24の電極45,46は、図17の電極45,46とそれぞれ同じ形状であり、かつ、図23又は図24の電極41~44は、図17の電極41~44に対して各先端部を、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bのy方向に沿って引き延ばした形状になっている。そして、図23及び図24においてそれぞれ破線で示すように、第1の集積回路装置4aの各パッド185,186と第1の容器3aの各電極45,46とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド285,286と第2の容器3bの各電極45,46とが接合される各位置とは同じであり、第1の集積回路装置4aの各パッド181~184と第1の容器3aの各電極41~44とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド281~284と第2の容器3bの各電極41~44とが接合される各位置とは異なる。すなわち、電極41~44の先端部をy方向に沿って引き延ばした形状とすることで、パッド181~186又はパッド281~286を電極41~46とそれぞれ接続することができる。そのため、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
第2実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bのその他の構造は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
以上に説明した第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第2実施形態によれば、第2の集積回路装置4bを第1の集積回路装置4aよりも小さくして安価にすることができるので、第2の発振器2bの製造コストが低減される。
3.第3実施形態
以下、第3実施形態について、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態又は第2実施形態と同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態及び第2実施形態と異なる内容について説明する。
以下、第3実施形態について、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態又は第2実施形態と同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態及び第2実施形態と異なる内容について説明する。
第3実施形態における第1の集積回路装置4aの機能ブロック図は図2と同様であり、第2の集積回路装置4bの機能ブロック図は図8と同様であるため、その図示及び説明を省略する。また、第3実施形態における発振器の製造方法の手順の一例は、図18~図20と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
第3実施形態では、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bのレイアウト配置が第1実施形態及び第2実施形態と異なる。また、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの構造が第1実施形態及び第2実施形態と異なる。
図25は、第3実施形態における第1の集積回路装置4aのレイアウト配置の一例を示す図である。図25の例では、第1の集積回路装置4aは、平面視において、4つの辺100a,100b,100c,100dを有する矩形の半導体基板100を有し、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192は、半導体基板100に形成されている。
図25の例では、電源回路110は、辺100dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路120は、辺100a及び辺100bに沿う矩形領域に配置されている。出力回路140は、辺100a及び辺100dに沿う矩形領域に配置されている。周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、辺100b、辺100c及び辺100dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140及び可変容量回路171,172の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図25では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド181は、出力回路140の配置領域において辺100aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド182は、電源回路110の配置領域において辺100dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド183は、出力回路140の配置領域において辺100a及び辺100dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド184は、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域において半導体基板100の中心近くに配置されている。XO端子である矩形状のパッド185は、発振回路120の配置領域において辺100bに沿って配置されている。XI端子である矩形状のパッド186は、発振回路120の配置領域において辺100a及び辺100bに沿って配置されている。
辺100aと辺100bの交点を原点として、辺100aに沿う方向をx方向、辺100bに沿う方向をy方向としたとき、パッド185の中心点のx座標の値とパッド186の中心点のx座標の値はともにx11であり、パッド181の中心点のx座標の値とパッド184の中心点のx座標の値はともにx11よりも大きいx12であり、パッド183の中心点のx座標の値とパッド182の中心点のx座標の値はともにx12よりも大きい
x13である。パッド186の中心点のy座標の値、パッド181の中心点のy座標の値及びパッド183の中心点のy座標の値はともにy11であり、パッド185の中心点のy座標の値、パッド184の中心点のy座標の値及びパッド182の中心点のy座標の値はともにy11よりも大きいy12である。
x13である。パッド186の中心点のy座標の値、パッド181の中心点のy座標の値及びパッド183の中心点のy座標の値はともにy11であり、パッド185の中心点のy座標の値、パッド184の中心点のy座標の値及びパッド182の中心点のy座標の値はともにy11よりも大きいy12である。
図26は、第3実施形態における第2の集積回路装置4bのレイアウト配置の一例を示す図である。図26の例では、第2の集積回路装置4bは、平面視において、4つの辺200a,200b,200c,200dを有する矩形の半導体基板200を有し、電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250、不揮発性メモリー260及び容量素子291,292は、半導体基板200に形成されている。
図26の例では、電源回路210は、辺200c及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路220は、辺200a、辺200b及び辺200cに沿う矩形領域に配置されている。出力回路240は、辺200a及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路250及び不揮発性メモリー260は、電源回路210、発振回路220及び出力回路240の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図26では図示が省略されているが、容量素子291,292は、半導体基板200の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド281は、出力回路240の配置領域において辺200aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド282は、電源回路210の配置領域において辺200c及び辺200dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド283は、出力回路240の配置領域において辺200a及び辺200dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド284は、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域において辺200cに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド285は、発振回路220の配置領域において辺200b及び辺200cに沿って配置されている。XI端子である矩形状のパッド286は、発振回路220の配置領域において辺200a及び辺200bに沿って配置されている。
辺200aと辺200bの交点を原点として、辺200aに沿う方向をx方向、辺200bに沿う方向をy方向としたとき、パッド285の中心点のx座標の値とパッド286の中心点のx座標の値はともにx21であり、パッド281の中心点のx座標の値とパッド284の中心点のx座標の値はともにx21よりも大きいx22であり、パッド283の中心点のx座標の値とパッド282の中心点のx座標の値はともにx22よりも大きいx23である。パッド286の中心点のy座標の値、パッド281の中心点のy座標の値及びパッド283の中心点のy座標の値はともにy21であり、パッド285の中心点のy座標の値、パッド284の中心点のy座標の値及びパッド282の中心点のy座標の値はともにy21よりも大きいy22である。
図25及び図26の例では、パッド181とパッド281はサイズ及び形状が同じであり、パッド182とパッド282はサイズ及び形状が同じであり、パッド183とパッド283はサイズ及び形状が同じであり、パッド184とパッド284はサイズ及び形状が同じであり、パッド185とパッド285はサイズ及び形状が同じであり、パッド186とパッド286はサイズ及び形状が同じである。
さらに、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。すなわち、対応する任意の2つのパッド、例えば、パッド181とパッド182の各中心点を原点と仮定したとき、パッド181~186の各中心点の座標とパッド281~286の各中心点の座標とが一致する。特に、図25及び図26の例では、パ
ッド181の中心点の座標(x12,y11)とパッド281の中心点の座標(x22,y21)は等しく、パッド182の中心点の座標(x13,y14)とパッド282の中心点の座標(x23,y24)は等しく、パッド183の中心点の座標(x13,y11)とパッド283の中心点の座標(x23,y21)は等しく、パッド184の中心点の座標(x12,y14)とパッド284の中心点の座標(x22,y24)は等しく、パッド185の中心点の座標(x11,y13)とパッド285の中心点の座標(x21,y23)は等しく、パッド186の中心点の座標(x11,y12)とパッド286の中心点の座標(x21,y22)は等しい。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、第1の集積回路装置4aにおける各パッド181~186の位置と、第2の集積回路装置4bにおける各パッド281~286の位置とが同じである。
ッド181の中心点の座標(x12,y11)とパッド281の中心点の座標(x22,y21)は等しく、パッド182の中心点の座標(x13,y14)とパッド282の中心点の座標(x23,y24)は等しく、パッド183の中心点の座標(x13,y11)とパッド283の中心点の座標(x23,y21)は等しく、パッド184の中心点の座標(x12,y14)とパッド284の中心点の座標(x22,y24)は等しく、パッド185の中心点の座標(x11,y13)とパッド285の中心点の座標(x21,y23)は等しく、パッド186の中心点の座標(x11,y12)とパッド286の中心点の座標(x21,y22)は等しい。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、第1の集積回路装置4aにおける各パッド181~186の位置と、第2の集積回路装置4bにおける各パッド281~286の位置とが同じである。
また、本実施形態では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、第1の集積回路装置4aの辺に沿って配置されている。図25の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、第1の集積回路装置4aの半導体基板100の辺100cに沿って配置されている。そのため、第1の集積回路装置4aにおいて、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160を、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172の配置領域以外の領域に、第2の集積回路装置4bにおける電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260と同様に配置することができる。これにより、図25及び図26の例では、電源回路110の配置領域と電源回路210の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。発振回路120の配置領域と発振回路220の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。出力回路140の配置領域と出力回路240の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域とロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域は、サイズ、形状及び位置が同じであるか、ほぼ同じである。
さらに、発振回路120と発振回路220、出力回路140と出力回路240、電源回路110と電源回路210、及びロジック回路150とロジック回路250の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。発振回路120と発振回路220を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、出力回路140と出力回路240を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、電源回路110と電源回路210を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、ロジック回路150とロジック回路250を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができる。したがって、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
また、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路を含まないので、周波数制御回路130を含む第1の集積回路装置4aよりも小さくすることができ、消費電流も低減される。
第3実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの斜視図及び断面図は、それぞれ図15及び図16と同様であるため、その図示及び説明を省略する。図27は、第3実施形態における第1の発振器2aの第1の容器3aに形成された複数の電極を示す平面図である。図28は、第3実施形態における第2の発振器2bの第2の容器3bに形成された複数の電極を示す平面図である。なお、図16は、図27又は図28中のA-A線における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図に相当する。
第3実施形態でも、第1実施形態及び第2実施形態と同様、第1の容器3a及び第2の
容器3bは、同一種類の容器である。したがって、図27及び図28に示すように、第1の容器3aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状及び第2の容器3bに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状は同じである。さらに、第1の容器3aにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置及び第2の容器3bにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置は同じである。また、図25及び図26に示したように、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。そのため、図27及び図28に示すように、第1の集積回路装置4aの各パッド181~186と第1の容器3aの各電極41~46とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド281~286と第2の容器3bの各電極41~46とが接合される各位置とが同じである。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
容器3bは、同一種類の容器である。したがって、図27及び図28に示すように、第1の容器3aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状及び第2の容器3bに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状は同じである。さらに、第1の容器3aにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置及び第2の容器3bにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置は同じである。また、図25及び図26に示したように、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。そのため、図27及び図28に示すように、第1の集積回路装置4aの各パッド181~186と第1の容器3aの各電極41~46とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド281~286と第2の容器3bの各電極41~46とが接合される各位置とが同じである。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
また、第1の集積回路装置4aが第1の容器3aに接合される位置と第2の集積回路装置4bが第2の容器3bに接合される各位置が同じであるので、第1の容器3aと第2の容器3bとを重ねて平面視したとき、第1の集積回路装置4aの一部と第2の集積回路装置4bとが重なる。そして、図25及び図26の例によれば、発振回路120と発振回路220とは少なくとも一部が重なり合い、出力回路140と出力回路240とは少なくとも一部が重なり合い、電源回路110と電源回路210とは少なくとも一部が重なり合い、ロジック回路150とロジック回路250とは少なくとも一部が重なり合う。換言すれば、これらの複数の回路の各組について少なくとも一部が重なり合うように配置することにより、第1の集積回路装置4aのレイアウトと第2の集積回路装置4bのレイアウトを多くの部分で共通化することが可能となり、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
第3実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bのその他の構造は、第1実施形態及び第2実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
以上に説明した第3実施形態によれば、第2実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第3実施形態では、周波数制御回路130が半導体基板100の辺100cに沿って配置されているので、第1の集積回路装置4aの周波数制御回路130以外の各回路のレイアウトと第2の集積回路装置4bの各回路のレイアウトを共通化しやすい。したがって、第3実施形態によれば、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができるので、第1の発振器2a又は第2の発振器2bの製造コストが低減される。
4.第4実施形態
以下、第4実施形態について、第1実施形態~第3実施形態のいずれかと同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態~第3実施形態のいずれかと同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態~第3実施形態のいずれとも異なる内容について説明する。
以下、第4実施形態について、第1実施形態~第3実施形態のいずれかと同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態~第3実施形態のいずれかと同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態~第3実施形態のいずれとも異なる内容について説明する。
第4実施形態における第1の集積回路装置4aの機能ブロック図は図2と同様であり、第2の集積回路装置4bの機能ブロック図は図8と同様であるため、その図示及び説明を省略する。また、第4実施形態における発振器の製造方法の手順の一例は、図18~図20と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
第4実施形態では、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bのレイアウト配置が第1実施形態~第3実施形態と異なる。また、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの構造が第1実施形態~第3実施形態と異なる。
図29は、第4実施形態における第1の集積回路装置4aのレイアウト配置の一例を示す図である。図29の例では、第1の集積回路装置4aは、平面視において、4つの辺100a,100b,100c,100dを有する矩形の半導体基板100を有し、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192は、半導体基板100に形成されている。
図29の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、辺100a、辺100b及び辺100dに沿う矩形領域と、辺100b、辺100c及び辺100dに沿う矩形領域とに分割して配置されている。そして、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172が配置される2つの矩形領域の間に配置されている。具体的には、電源回路110は、辺100dに沿う矩形領域に配置されている。発振回路120は、辺100bに沿う矩形領域に配置されている。出力回路140の配置領域と周波数制御回路130及び可変容量回路171,172の配置領域との間の矩形領域に配置されている。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140及び可変容量回路171,172の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図29では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド181は、出力回路140の配置領域において半導体基板100の中央部に配置されている。VSS端子である矩形状のパッド182は、電源回路110の配置領域において辺100dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド183は、出力回路140の配置領域において辺100dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド184は、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域において半導体基板100の中央部に配置されている。XO端子である矩形状のパッド185及びXI端子である矩形状のパッド186は、発振回路120の配置領域において辺100bに沿って配置されている。
辺100aと辺100bの交点を原点として、辺100aに沿う方向をx方向、辺100bに沿う方向をy方向としたとき、パッド185の中心点のx座標の値とパッド186の中心点のx座標の値はともにx11であり、パッド181の中心点のx座標の値とパッド184の中心点のx座標の値はともにx11よりも大きいx12であり、パッド183の中心点のx座標の値とパッド182の中心点のx座標の値はともにx12よりも大きいx13である。パッド186の中心点のy座標の値、パッド181の中心点のy座標の値及びパッド183の中心点のy座標の値はともにy11であり、パッド185の中心点のy座標の値、パッド184の中心点のy座標の値及びパッド182の中心点のy座標の値はともにy11よりも大きいy12である。
図30は、第4実施形態における第2の集積回路装置4bのレイアウト配置の一例を示す図である。図30の例では、第2の集積回路装置4bは、平面視において、4つの辺200a,200b,200c,200dを有する矩形の半導体基板200を有し、電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250、不揮発性メモリー260及び容量素子291,292は、半導体基板200に形成されている。
図30の例では、電源回路210は、辺200c及び辺200dに沿う矩形領域に配置
されている。発振回路220は、辺200a、辺200b及び辺200cに沿う矩形領域に配置されている。出力回路240は、辺200a及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路250及び不揮発性メモリー260は、電源回路210、発振回路220及び出力回路240の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図30では図示が省略されているが、容量素子291,292は、半導体基板200の空き領域に配置される。
されている。発振回路220は、辺200a、辺200b及び辺200cに沿う矩形領域に配置されている。出力回路240は、辺200a及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路250及び不揮発性メモリー260は、電源回路210、発振回路220及び出力回路240の配置領域以外の領域に配置されている。なお、図30では図示が省略されているが、容量素子291,292は、半導体基板200の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド281は、出力回路240の配置領域において辺200aに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド282は、電源回路210の配置領域において辺200c及び辺200dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド283は、出力回路240の配置領域において辺200a及び辺200dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド284は、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域において辺200cに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド285は、発振回路220の配置領域において辺200b及び辺200cに沿って配置されている。XI端子である矩形状のパッド286は、発振回路220の配置領域において辺200a及び辺200bに沿って配置されている。
辺200aと辺200bの交点を原点として、辺200aに沿う方向をx方向、辺200bに沿う方向をy方向としたとき、パッド285の中心点のx座標の値とパッド286の中心点のx座標の値はともにx21であり、パッド281の中心点のx座標の値とパッド284の中心点のx座標の値はともにx21よりも大きいx22であり、パッド283の中心点のx座標の値とパッド282の中心点のx座標の値はともにx22よりも大きいx23である。パッド286の中心点のy座標の値、パッド281の中心点のy座標の値及びパッド283の中心点のy座標の値はともにy21であり、パッド285の中心点のy座標の値、パッド284の中心点のy座標の値及びパッド282の中心点のy座標の値はともにy21よりも大きいy22である。
図29及び図30の例では、パッド181とパッド281はサイズ及び形状が同じであり、パッド182とパッド282はサイズ及び形状が同じであり、パッド183とパッド283はサイズ及び形状が同じであり、パッド184とパッド284はサイズ及び形状が同じであり、パッド185とパッド285はサイズ及び形状が同じであり、パッド186とパッド286はサイズ及び形状が同じである。
さらに、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。すなわち、対応する任意の2つのパッド、例えば、パッド181とパッド182の各中心点を原点と仮定したとき、パッド181~186の各中心点の座標とパッド281~286の各中心点の座標とが一致する。特に、図29及び図30の例では、パッド185,186の中心点のx座標の値x11とパッド285,286の中心点のx座標の値x21は等しく、パッド181,184の中心点のx座標の値x12とパッド281,284の中心点のx座標の値x22は等しく、パッド182,183の中心点のx座標の値x13とパッド282,283の中心点のx座標の値x23は等しい。また、パッド182,184,185の中心点のy座標の値y12とパッド181,183,186の中心点のy座標の値y11との差は、パッド282,284,285の中心点のy座標の値y22とパッド281,283,286の中心点のy座標の値y21との差と等しい。
また、本実施形態では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、第1の集積回路装置4aの第1の辺に沿う領域と、第1の辺と対向する第2の辺に沿う領域とに分割して配置されている。図29の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路
171,172は、第1の集積回路装置4aの半導体基板100の辺100aに沿う矩形領域と、半導体基板100の辺100aと対向する辺100cに沿う矩形領域とに分割して配置されている。そのため、第1の集積回路装置4aにおいて、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160を、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172が分割して配置される2つの領域の間の領域に、第2の集積回路装置4bにおける電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260と同様に配置することができる。これにより、図29及び図30の例では、電源回路110の配置領域と電源回路210の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。発振回路120の配置領域と発振回路220の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。出力回路140の配置領域と出力回路240の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域とロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。
171,172は、第1の集積回路装置4aの半導体基板100の辺100aに沿う矩形領域と、半導体基板100の辺100aと対向する辺100cに沿う矩形領域とに分割して配置されている。そのため、第1の集積回路装置4aにおいて、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160を、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172が分割して配置される2つの領域の間の領域に、第2の集積回路装置4bにおける電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260と同様に配置することができる。これにより、図29及び図30の例では、電源回路110の配置領域と電源回路210の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。発振回路120の配置領域と発振回路220の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。出力回路140の配置領域と出力回路240の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域とロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。
さらに、発振回路120と発振回路220、出力回路140と出力回路240、電源回路110と電源回路210、及びロジック回路150とロジック回路250の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。発振回路120と発振回路220を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、出力回路140と出力回路240を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、電源回路110と電源回路210を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、ロジック回路150とロジック回路250を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができる。したがって、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
また、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路を含まないので、周波数制御回路130を含む第1の集積回路装置4aよりも小さくすることができ、消費電流も低減される。
第4実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの斜視図及び断面図は、それぞれ図15及び図16と同様であるため、その図示及び説明を省略する。図31は、第4実施形態における第1の発振器2aの第1の容器3aに形成された複数の電極を示す平面図である。図32は、第4実施形態における第2の発振器2bの第2の容器3bに形成された複数の電極を示す平面図である。なお、図16は、図31又は図32中のA-A線における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図に相当する。
第4実施形態でも、第1実施形態及~第3実施形態と同様、第1の容器3a及び第2の容器3bは、同一種類の容器である。したがって、図31及び図32に示すように、第1の容器3aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状及び第2の容器3bに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状は同じである。さらに、第1の容器3aにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置及び第2の容器3bにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置は同じである。また、図29及び図30に示したように、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。そのため、図31及び図32に示すように、第1の集積回路装置4aの各パッド181~186と第1の容器3aの各電極41~46とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド281~286と第2の容器3bの各電極41~46とが接合される各位置とが同じである。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の
発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
また、第1の集積回路装置4aが第1の容器3aに接合される位置と第2の集積回路装置4bが第2の容器3bに接合される各位置が同じであるので、第1の容器3aと第2の容器3bとを重ねて平面視したとき、第1の集積回路装置4aの一部と第2の集積回路装置4bとが重なる。そして、図29及び図30の例によれば、発振回路120と発振回路220とは少なくとも一部が重なり合い、出力回路140と出力回路240とは少なくとも一部が重なり合い、電源回路110と電源回路210とは少なくとも一部が重なり合い、ロジック回路150とロジック回路250とは少なくとも一部が重なり合う。換言すれば、これらの複数の回路の各組について少なくとも一部が重なり合うように配置することにより、第1の集積回路装置4aのレイアウトと第2の集積回路装置4bのレイアウトを多くの部分で共通化することが可能となり、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
第4実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bのその他の構造は、第1実施形態~第3実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
以上に説明した第4実施形態によれば、第2実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第4実施形態では、周波数制御回路130が、半導体基板100の辺100aに沿う領域と、辺100aと対向する辺100cに沿う領域とに分割して配置されているので、第1の集積回路装置4aの周波数制御回路130以外の各回路のレイアウトと第2の集積回路装置4bの各回路のレイアウトを共通化しやすい。したがって、第4実施形態によれば、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができるので、第1の発振器2a又は第2の発振器2bの製造コストが低減される。
5.第5実施形態
以下、第5実施形態について、第1実施形態~第4実施形態のいずれかと同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態~第4実施形態のいずれかと同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態~第4実施形態のいずれとも異なる内容について説明する。
以下、第5実施形態について、第1実施形態~第4実施形態のいずれかと同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態~第4実施形態のいずれかと同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態~第4実施形態のいずれとも異なる内容について説明する。
第5実施形態における第1の集積回路装置4aの機能ブロック図は図2と同様であり、第2の集積回路装置4bの機能ブロック図は図8と同様であるため、その図示及び説明を省略する。また、第5実施形態における発振器の製造方法の手順の一例は、図18~図20と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
第5実施形態では、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bのレイアウト配置が第1実施形態~第4実施形態と異なる。また、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの構造が第1実施形態~第4実施形態と異なる。
図33は、第5実施形態における第1の集積回路装置4aのレイアウト配置の一例を示す図である。図33の例では、第1の集積回路装置4aは、平面視において、4つの辺100a,100b,100c,100dを有する矩形の半導体基板100を有し、電源回路110、発振回路120、周波数制御回路130、出力回路140、ロジック回路150、不揮発性メモリー160、可変容量回路171,172及び容量素子191,192は、半導体基板100に形成されている。
図33の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、辺100a、辺100b及び辺100dに沿う矩形領域と、辺100b、辺100c及び辺100
dに沿う矩形領域とに分割して配置されている。そして、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172が配置される2つの矩形領域の間に配置されている。具体的には、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、辺100bに沿う矩形領域に配置されている。電源回路110は、辺100dに矩形領域に配置されている。出力回路140は、辺100dに沿う、電源回路110の配置領域と離間した矩形領域に配置されている。発振回路120は、電源回路110の配置領域と出力回路140の配置領域とロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域との間の凸状の領域に配置されている。なお、図33では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
dに沿う矩形領域とに分割して配置されている。そして、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172が配置される2つの矩形領域の間に配置されている。具体的には、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160は、辺100bに沿う矩形領域に配置されている。電源回路110は、辺100dに矩形領域に配置されている。出力回路140は、辺100dに沿う、電源回路110の配置領域と離間した矩形領域に配置されている。発振回路120は、電源回路110の配置領域と出力回路140の配置領域とロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域との間の凸状の領域に配置されている。なお、図33では図示が省略されているが、容量素子191,192は、半導体基板100の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド181及びOE端子である矩形状のパッド184は、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域において辺100bに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド182は、電源回路110の配置領域において辺100dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド183は、出力回路140の配置領域において辺100dに沿って配置されている。XO端子である矩形状のパッド185及びXI端子である矩形状のパッド186は、発振回路120の配置領域において半導体基板100の中央部に配置されている。
辺100aと辺100bの交点を原点として、辺100aに沿う方向をx方向、辺100bに沿う方向をy方向としたとき、パッド184の中心点のx座標の値とパッド181の中心点のx座標の値はともにx11であり、パッド185の中心点のx座標の値とパッド186の中心点のx座標の値はともにx11よりも大きいx12であり、パッド182の中心点のx座標の値とパッド183の中心点のx座標の値はともにx12よりも大きいx13である。パッド184の中心点のy座標の値、パッド185の中心点のy座標の値及びパッド182の中心点のy座標の値はともにy11であり、パッド181の中心点のy座標の値、パッド186の中心点のy座標の値及びパッド183の中心点のy座標の値はともにy11よりも大きいy12である。
図34は、第5実施形態における第2の集積回路装置4bのレイアウト配置の一例を示す図である。図34の例では、第2の集積回路装置4bは、平面視において、4つの辺200a,200b,200c,200dを有する矩形の半導体基板200を有し、電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250、不揮発性メモリー260及び容量素子291,292は、半導体基板200に形成されている。
図34の例では、電源回路210は、辺200a及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。出力回路240は、辺200c及び辺200dに沿う矩形領域に配置されている。ロジック回路250及び不揮発性メモリー260は、辺200a、辺200b及び辺200cに沿う矩形領域に配置されている。発振回路220は、電源回路210の配置領域と出力回路240の配置領域とロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域との間の凸状の領域に配置されている。なお、図34では図示が省略されているが、容量素子291,292は、半導体基板200の空き領域に配置される。
VDD端子である矩形状のパッド281は、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域において辺200b及び辺200cに沿って配置されている。VSS端子である矩形状のパッド182は、電源回路110の配置領域において辺200a及び辺100dに沿って配置されている。OUT端子である矩形状のパッド183は、出力回路140の配置領域において辺200c及び辺100dに沿って配置されている。OE端子である矩形状のパッド284は、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域において辺200a及び辺200bに沿って配置されている。XO端子である矩形状
のパッド285は、発振回路220の配置領域において辺200aに沿って配置されている。XI端子である矩形状のパッド286は、発振回路220の配置領域において辺200cに沿って配置されている。
のパッド285は、発振回路220の配置領域において辺200aに沿って配置されている。XI端子である矩形状のパッド286は、発振回路220の配置領域において辺200cに沿って配置されている。
辺200aと辺200bの交点を原点として、辺200aに沿う方向をx方向、辺200bに沿う方向をy方向としたとき、パッド284の中心点のx座標の値とパッド281の中心点のx座標の値はともにx21であり、パッド285の中心点のx座標の値とパッド286の中心点のx座標の値はともにx21よりも大きいx22であり、パッド282の中心点のx座標の値とパッド283の中心点のx座標の値はともにx22よりも大きいx23である。パッド284の中心点のy座標の値、パッド285の中心点のy座標の値及びパッド282の中心点のy座標の値はともにy21であり、パッド281の中心点のy座標の値、パッド286の中心点のy座標の値及びパッド283の中心点のy座標の値はともにy21よりも大きいy22である。
図33及び図34の例では、パッド181とパッド281はサイズ及び形状が同じであり、パッド182とパッド282はサイズ及び形状が同じであり、パッド183とパッド283はサイズ及び形状が同じであり、パッド184とパッド284はサイズ及び形状が同じであり、パッド185とパッド285はサイズ及び形状が同じであり、パッド186とパッド286はサイズ及び形状が同じである。
さらに、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。すなわち、対応する任意の2つのパッド、例えば、パッド181とパッド182の各中心点を原点と仮定したとき、パッド181~186の各中心点の座標とパッド281~286の各中心点の座標とが一致する。特に、図33及び図34の例では、パッド181,184の中心点のx座標の値x11とパッド281,284の中心点のx座標の値x21は等しく、パッド185,186の中心点のx座標の値x12とパッド285,286の中心点のx座標の値x22は等しく、パッド182,183の中心点のx座標の値x13とパッド282,283の中心点のx座標の値x23は等しい。また、パッド181,183,186の中心点のy座標の値y12とパッド182,184,185の中心点のy座標の値y11との差は、パッド281,283,286の中心点のy座標の値y22とパッド282,284,285の中心点のy座標の値y21との差と等しい。
また、本実施形態では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、第1の集積回路装置4aの第1の辺に沿う領域と、第1の辺と対向する第2の辺に沿う領域とに分割して配置されている。図33の例では、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172は、第1の集積回路装置4aの半導体基板100の辺100aに沿う矩形領域と、半導体基板100の辺100aと対向する辺100cに沿う矩形領域とに分割して配置されている。そのため、第1の集積回路装置4aにおいて、電源回路110、発振回路120、出力回路140、ロジック回路150及び不揮発性メモリー160を、周波数制御回路130及び可変容量回路171,172が分割して配置される2つの領域の間の領域に、第2の集積回路装置4bにおける電源回路210、発振回路220、出力回路240、ロジック回路250及び不揮発性メモリー260と同様に配置することができる。これにより、図33及び図34の例では、電源回路110の配置領域と電源回路210の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。発振回路120の配置領域と発振回路220の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。出力回路140の配置領域と出力回路240の配置領域は、サイズ及び形状が同じであるか、ほぼ同じである。ロジック回路150及び不揮発性メモリー160の配置領域とロジック回路250及び不揮発性メモリー260の配置領域は、サイズ及び形状が同じである
か、ほぼ同じである。
か、ほぼ同じである。
さらに、発振回路120と発振回路220、出力回路140と出力回路240、電源回路110と電源回路210、及びロジック回路150とロジック回路250の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。発振回路120と発振回路220を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、出力回路140と出力回路240を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、電源回路110と電源回路210を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができ、ロジック回路150とロジック回路250を同じ回路構成とすれば両者のレイアウトを共通にすることができる。したがって、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
また、第2の集積回路装置4bは、周波数制御回路を含まないので、周波数制御回路130を含む第1の集積回路装置4aよりも小さくすることができ、消費電流も低減される。
第5実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの斜視図は、図15と同様であるため、その図示及び説明を省略する。図35は、第5実施形態における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図である。図36は、第5実施形態における第1の容器3a及び第2の容器3bの基板31の第1面31aに形成された複数の電極を示す平面図である。図37は、第5実施形態における第1の容器3aの基板31の第2面31bに形成された複数の電極を示す平面図である。図38は、第5実施形態における第2の容器3bの基板31の第2面31bに形成された複数の電極を示す平面図である。なお、図35は、図36及び図37又は図38中のA-A線における第1の発振器2a及び第2の発振器2bの断面図に相当する。
図15及び図35に示すように、第1の発振器2aは、第1の集積回路装置4aと、第1の振動子5aと、第1の集積回路装置4aと第1の振動子5aとを収容する第1の容器3aと、第1の振動子5aを収容した収容空間7を気密封止する第1のリッド6aと、を有する。同様に、第2の発振器2bは、第2の集積回路装置4bと、第2の振動子5bと、第2の集積回路装置4bと第2の振動子5bとを収容する第2の容器3bと、第2の振動子5bを収容した収容空間7を気密封止する第2のリッド6bと、を有する。
第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、例えば、水晶を基材とするATカット水晶振動子であり、外形形状や外形寸法に起因する共振周波数で発振し、所望の周波数で発振する。本実施形態では、第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、同一種類であって、サイズ、形状及び各端子の位置が同じである。ただし、第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、それぞれ同一種類の第1の容器3a及び第2の容器3bに収容可能である限りにおいて、異なる種類であって、サイズ、形状及び各端子の位置の少なくとも一方が異なってもよい。
第1の容器3a及び第2の容器3bは、セラミック等からなり、図35及び図36に示すように、第1枠基板32と、基板31と、第2枠基板33とを積層することで構成されている。
図35、図36に示すように、基板31の第1面31aには、電極75,76が設けられている。そして、図36において一点鎖線で示すように、第1の振動子5a又は第2の振動子5bの各端子55,56と、基板31の第1面31aに設けられた各電極75,76とが、導電性接着剤や金バンプ等の接合部材62を介して電気的及び機械的に接続されている。
また、図35、図37及び図38に示すように、基板31の第2面31bには、電極41,42,43,44,45,46が設けられている。基板31の第1面31aに設けられた各電極75,76と、基板31の第2面31bに設けられた各電極45,46とは、図示しない各配線によって電気的に接続されている。
そして、図37において破線で示すように、図33に示した第1の集積回路装置4aの各パッド181,182,183,184,185,186と、基板31の第1面31aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46とが、導電性接着剤や金バンプ等の接合部材61を介して電気的及び機械的に接続されている。パッド181,182,183,184,185,186は、図2に示した第1の発振器2aのVDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XO端子及びXI端子にそれぞれ対応する。
あるいは、図38において破線で示すように、図34に示した第2の集積回路装置4bの各パッド281,282,283,284,285,286と、基板31の第1面31aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46とが、導電性接着剤や金バンプ等の接合部材61を介して電気的及び機械的に接続されている。パッド281,282,283,284,285,286は、図8に示した第2の発振器2bのVDD端子、VSS端子、OUT端子、OE端子、XO端子及びXI端子にそれぞれ対応する。
図35に示すように、第1枠基板32は、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの位置を含む部分が除去された環状の基板である。第1枠基板32の第2面32bには、複数の外部端子8が設けられている。複数の外部端子8は、図2又は図8に示したVDD1端子、VSS1端子、OUT1端子及びOE1端子にそれぞれ対応する。各外部端子8と各電極41,42,43,44とは図示しない各配線によって電気的に接続されている。第1枠基板32の第1面32aは、基板31の第2面31bと接合されている。
図35に示すように、第2枠基板33は、第1の振動子5a又は第2の振動子5bの位置を含む部分が除去された環状の基板である。第1のリッド6a又は第2のリッド6bは、金属、セラミック、ガラス等からなり、シールリングや低融点ガラス等の接合部材63を介して第2枠基板33と接合することで、第1の振動子5a又は第2の振動子5bを収容し気密封止された収容空間7を構成することができる。また、収容空間7は、気密空間であり、減圧状態、好ましくはより真空に近い状態となっている。
第5実施形態でも、第1実施形態及~第4実施形態と同様、第1の容器3a及び第2の容器3bは、同一種類の容器である。したがって、図37及び図38に示すように、第1の容器3aに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状及び第2の容器3bに設けられた各電極41,42,43,44,45,46の形状は同じである。さらに、第1の容器3aにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置及び第2の容器3bにおける各電極41,42,43,44,45,46の位置は同じである。また、図33及び図34に示したように、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bはサイズが異なるが、パッド181~186の相対的な位置関係と、パッド281~286の相対的な位置関係とが同じである。そのため、図37及び図38に示すように、第1の集積回路装置4aの各パッド181~186と第1の容器3aの各電極41~46とが接合される各位置と、第2の集積回路装置4bの各パッド281~286と第2の容器3bの各電極41~46とが接合される各位置とが同じである。すなわち、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bは、同一種類である第1の容器3a及び第2の容器3bにそれぞれ実装することができる。したがって、第1の発振器2a及び第2の発振器2bの一方に対して、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、
第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
第1の発振器2a及び第2の発振器2bの全体としての製造コストが低減される。
また、第1の集積回路装置4aが第1の容器3aに接合される位置と第2の集積回路装置4bが第2の容器3bに接合される各位置が同じであるので、第1の容器3aと第2の容器3bとを重ねて平面視したとき、第1の集積回路装置4aの一部と第2の集積回路装置4bとが重なる。そして、図33及び図34の例によれば、発振回路120と発振回路220とは少なくとも一部が重なり合い、出力回路140と出力回路240とは少なくとも一部が重なり合い、電源回路110と電源回路210とは少なくとも一部が重なり合い、ロジック回路150とロジック回路250とは少なくとも一部が重なり合う。換言すれば、これらの複数の回路の各組について少なくとも一部が重なり合うように配置することにより、第1の集積回路装置4aのレイアウトと第2の集積回路装置4bのレイアウトを多くの部分で共通化することが可能となり、第1の集積回路装置4a又は第2の集積回路装置4bの開発工数を短縮することができる。
以上に説明した第5実施形態によれば、第4実施形態と同様の効果が得られる。
6.変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
上記の各実施形態では、第1の集積回路装置4aのパッド181~186と第2の集積回路装置4bのパッド281~286とは、それぞれサイズ及び形状が同じであるが、パッド181~186と第1の容器3aの電極41~46とがそれぞれ接続可能であって、かつ、パッド281~286と第2の容器3bの電極41~46とがそれぞれ接続可能である限りにおいて、パッド181~186とパッド281~286とは、それぞれサイズ及び形状の少なくとも1つが異なっていてもよい。また、パッド181~186及びパッド281~286の配置や機能は、上記の各実施形態で挙げた例に限定されない。
また、上記の各実施形態では、第1の集積回路装置4aは6個のパッド181~186を有し、第1の容器3aにはパッド181~186とそれぞれ接続される6個の電極41~46が設けられているが、第1の集積回路装置4aが有するパッドの数や第1の容器3aに設けられる電極の数は6に限られない。同様に、第2の集積回路装置4bは6個のパッド281~286を有し、第2の容器3bにはパッド281~286とそれぞれ接続される6個の電極41~46が設けられているが、第2の集積回路装置4bが有するパッドの数や第2の容器3bに設けられる電極の数は6に限られない。例えば、第1の発振器2a及び第2の発振器2bが、差動の発振信号を出力する発振器である場合等、第1の集積回路装置4a及び第2の集積回路装置4bがそれぞれ有するパッドの数や第1の容器3a及び第2の容器3bに設けられる電極の数が6よりも多くてもよい。すなわち、2以上の任意の整数Nに対して、第1の集積回路装置4aが第1~第Nのパッドを有し、第1の容器3aには第1~第Nのパッドとそれぞれ接続される第1~第Nの電極が設けられ、第2の集積回路装置4bが第N+1~第2Nのパッドを有し、第2の容器3bには第N+1~第2Nのパッドとそれぞれ接続される第N+1~第2Nの電極が設けられてもよい。
また、上記の各実施形態では、第1の振動子5a及び第2の振動子5bとして、水晶を基材とするATカット水晶振動子を例示したが、第1の振動子5a及び第2の振動子5bの基材としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いることができる。また、第1の振動子5a及び第2の振動子5bは、例えば、音叉型振動子であってもよいし、SAW共振子やMEMS振動子であってもよい。SAWはSurface Acoustic Waveの略であり、MEMSはMicro Electro Mechanical Systemsの略であ
る。また、第1の振動子5a及び第2の振動子5bの励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
る。また、第1の振動子5a及び第2の振動子5bの励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。
発振器の製造方法の一態様は、
第1の発振器および第2の発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、を第1の容器に収容して前記第1の発振器を製造することと、
第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、を第2の容器に収容して前記第2の発振器を製造することと、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
第1の発振器および第2の発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、を第1の容器に収容して前記第1の発振器を製造することと、
第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、を第2の容器に収容して前記第2の発振器を製造することと、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
この発振器の製造方法によれば、第1の振動子と周波数制御回路を有する第1の集積回路装置とを第1の容器に収容して第1の発振器を製造し、第2の振動子と周波数制御回路を有さない第2の集積回路装置とを第2の容器に収容して第2の発振器を製造するので、周波数制御機能が異なる複数種類の発振器を製造することができる。また、第2の集積回路装置は周波数制御回路を有さないので、第2の発振器において不要な周波数制御回路によって発振信号の特性が劣化するおそれが低減される。また、この発振器の製造方法によれば、第1の容器と第2の容器とが同一種類の容器であるので、第1の発振器又は第2の発振器の開発において、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、複数種類の発振器を効率的に製造することができる。
前記発振器の製造方法の一態様において、
Nを2以上の整数とし、
前記第1の容器には、第1~第Nの電極が設けられ、
前記第2の容器には、第N+1~第2Nの電極が設けられ、
前記第1の集積回路装置は、第1~第Nのパッドを有し、
前記第2の集積回路装置は、第N+1~第2Nのパッドを有し、
1以上N以下の各整数iに対して、前記第iの電極の形状及び前記第N+iの電極の形
状は同じであり、かつ、前記第1の容器における前記第iの電極の位置及び前記第2の容器における前記第N+iの電極の位置は同じであり、
前記第1の発振器を製造することは、前記第1~第Nのパッドを前記第1~第Nの電極にそれぞれ接続することを含み、
前記第2の発振器を製造することは、前記第N+1~第2Nのパッドを前記第N+1~第2Nの電極にそれぞれ接続することを含んでもよい。
Nを2以上の整数とし、
前記第1の容器には、第1~第Nの電極が設けられ、
前記第2の容器には、第N+1~第2Nの電極が設けられ、
前記第1の集積回路装置は、第1~第Nのパッドを有し、
前記第2の集積回路装置は、第N+1~第2Nのパッドを有し、
1以上N以下の各整数iに対して、前記第iの電極の形状及び前記第N+iの電極の形
状は同じであり、かつ、前記第1の容器における前記第iの電極の位置及び前記第2の容器における前記第N+iの電極の位置は同じであり、
前記第1の発振器を製造することは、前記第1~第Nのパッドを前記第1~第Nの電極にそれぞれ接続することを含み、
前記第2の発振器を製造することは、前記第N+1~第2Nのパッドを前記第N+1~第2Nの電極にそれぞれ接続することを含んでもよい。
前記発振器の製造方法の一態様において、
第1~第Nのパッドの相対的な位置関係と、前記第N+1~第2Nのパッドの相対的な位置関係とが同じであってもよい。
第1~第Nのパッドの相対的な位置関係と、前記第N+1~第2Nのパッドの相対的な位置関係とが同じであってもよい。
この発振器の製造方法によれば、第1~第Nのパッドを第1~第Nの電極にそれぞれ接続するN個の位置と、第N+1~第2Nのパッドを第N+1~第2Nの電極にそれぞれ接続するN個の位置とを同じにすることができるので、第1~第Nの電極及び第N+1~第2Nの電極のサイズや形状の自由度が向上する。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、前記第1の集積回路装置の動作設定を行う第1のロジック回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、前記第2の集積回路装置の動作設定を行う第2のロジック回路と、を含み、
前記第1の容器と前記第2の容器とを重ねて平面視したとき、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1の出力回路と前記第2の出力回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1の電源回路と前記第2の電源回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1のロジック回路と前記第2のロジック回路とは少なくとも一部が重なり合ってもよい。
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、前記第1の集積回路装置の動作設定を行う第1のロジック回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、前記第2の集積回路装置の動作設定を行う第2のロジック回路と、を含み、
前記第1の容器と前記第2の容器とを重ねて平面視したとき、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1の出力回路と前記第2の出力回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1の電源回路と前記第2の電源回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1のロジック回路と前記第2のロジック回路とは少なくとも一部が重なり合ってもよい。
この発振器の製造方法によれば、第1の集積回路装置のレイアウトと第2の集積回路装置のレイアウトを多くの部分で共通化することが可能となり、第1の集積回路装置又は第2の集積回路装置の開発工数を短縮することができるので、第1の発振器又は第2の発振器の製造コストが低減される。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、前記第1の集積回路装置の動作設定を行う第1のロジック回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、前記第2の集積回路装置の動作設定を行う第2のロジック回路と、を含み、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路、前記第1の出力回路と前記第2の出力回路、前記第1の電源回路と前記第2の電源回路、及び前記第1のロジック回路と前記第2のロジック回路の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、前記第1の集積回路装置の動作設定を行う第1のロジック回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、前記第2の集積回路装置の動作設定を行う第2のロジック回路と、を含み、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路、前記第1の出力回路と前記第2の出力回路、前記第1の電源回路と前記第2の電源回路、及び前記第1のロジック回路と前記第2のロジック回路の少なくとも一組は、回路構成が同じであってもよい。
この発振器の製造方法によれば、第1の集積回路装置のレイアウトの少なくとも一部と第2の集積回路装置のレイアウトの少なくとも一部を共通化することが可能となり、第1の集積回路装置又は第2の集積回路装置の開発工数を短縮することができるので、第1の発振器又は第2の発振器の製造コストが低減される。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、を含み、
前記周波数制御回路は、前記第1の発振回路、前記第1の出力回路及び前記第1の電源回路のうちの2つの回路の間に位置してもよい。
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、を含み、
前記周波数制御回路は、前記第1の発振回路、前記第1の出力回路及び前記第1の電源回路のうちの2つの回路の間に位置してもよい。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子と接続され、前記周波数制御信号に応じて容量値が変化する可変容量回路を含み、
前記周波数制御回路及び前記可変容量回路が配置されている前記第1の集積回路装置の第1の領域と対応する前記第2の集積回路装置の第2の領域に、バイパスコンデンサー、平滑化コンデンサー、電流源及びバンドギャップリファレンス回路の少なくとも1つが配置されていてもよい。
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子と接続され、前記周波数制御信号に応じて容量値が変化する可変容量回路を含み、
前記周波数制御回路及び前記可変容量回路が配置されている前記第1の集積回路装置の第1の領域と対応する前記第2の集積回路装置の第2の領域に、バイパスコンデンサー、平滑化コンデンサー、電流源及びバンドギャップリファレンス回路の少なくとも1つが配置されていてもよい。
この発振器の製造方法によれば、第2の集積回路装置において発振信号のノイズ低減効果が向上するので、第2の発振器の特性を向上させることができる。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、を含み、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路とを対応させ、前記第1の出力回路と前記第2の出力回路とを対応させ、前記第1の電源回路と前記第2の電源回路とを対応させたとき、前記第1の集積回路装置の前記2つの回路に対応する前記第2の集積回路装置の2つの回路の間の距離は、前記第1の集積回路装置の前記2つの回路の間の距離よりも小さくてもよい。
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、を含み、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路とを対応させ、前記第1の出力回路と前記第2の出力回路とを対応させ、前記第1の電源回路と前記第2の電源回路とを対応させたとき、前記第1の集積回路装置の前記2つの回路に対応する前記第2の集積回路装置の2つの回路の間の距離は、前記第1の集積回路装置の前記2つの回路の間の距離よりも小さくてもよい。
この発振器の製造方法によれば、第2の集積回路装置を第1の集積回路装置よりも小さくして安価にすることができるので、第2の発振器の製造コストが低減される。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記周波数制御回路は、前記第1の集積回路装置の辺に沿って配置されていてもよい。
前記周波数制御回路は、前記第1の集積回路装置の辺に沿って配置されていてもよい。
この発振器の製造方法によれば、第1の集積回路装置の周波数制御回路以外の各回路のレイアウトと第2の集積回路装置の各回路のレイアウトを共通化しやすいため、第1の集積回路装置又は第2の集積回路装置の開発工数を短縮することができるので、第1の発振器又は第2の発振器の製造コストが低減される。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記周波数制御回路は、前記第1の集積回路装置の第1の辺に沿う領域と、前記第1の集積回路装置の前記第1の辺と対向する第2の辺に沿う領域とに分割して配置されていてもよい。
前記周波数制御回路は、前記第1の集積回路装置の第1の辺に沿う領域と、前記第1の集積回路装置の前記第1の辺と対向する第2の辺に沿う領域とに分割して配置されていてもよい。
この発振器の製造方法によれば、第1の集積回路装置の周波数制御回路以外の各回路の
レイアウトと第2の集積回路装置の各回路のレイアウトを共通化しやすいため、第1の集積回路装置又は第2の集積回路装置の開発工数を短縮することができるので、第1の発振器又は第2の発振器の製造コストが低減される。
レイアウトと第2の集積回路装置の各回路のレイアウトを共通化しやすいため、第1の集積回路装置又は第2の集積回路装置の開発工数を短縮することができるので、第1の発振器又は第2の発振器の製造コストが低減される。
前記発振器の製造方法の一態様において、
前記第1の集積回路装置及び前記第2の集積回路装置はサイズが同じであってもよい。
前記第1の集積回路装置及び前記第2の集積回路装置はサイズが同じであってもよい。
発振器の一態様は、
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第1の振動子と、
前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、
前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、
を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第1の振動子と、
前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、
前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、
を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
この発振器は、第1の振動子と周波数制御回路を有する第1の集積回路装置とを第1の容器に収容し、発振器群に含まれる他の発振器は、第2の振動子と周波数制御回路を有さない第2の集積回路装置とを第2の容器に収容するので、当該2つ発振器は周波数制御機能が異なる。そして、第1の容器と第2の容器とが同一種類の容器であるので、この発振器又は他の発振器の開発において、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、複数種類の発振器を効率的に製造することができる。
発振器の他の一態様は、
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第2の振動子と、
前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、
前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、
を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する
第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第2の振動子と、
前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、
前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、
を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する
第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である。
この発振器は、第2の振動子と周波数制御回路を有さない第2の集積回路装置とを第2の容器し、発振器群に含まれる他の発振器は、第1の振動子と周波数制御回路を有する第1の集積回路装置とを第1の容器に収容するので、当該2つ発振器は周波数制御機能が異なる。また、第2の集積回路装置は周波数制御回路を有さないので、第2の発振器において不要な周波数制御回路によって発振信号の特性が劣化するおそれが低減される。そして、第1の容器と第2の容器とが同一種類の容器であるので、この発振器又は他の発振器の開発において、実装の条件出しの工数や容器の設計工数などが不要となり、複数種類の発振器を効率的に製造することができる。
1…発振器群、2a…第1の発振器、2b…第2の発振器、3a…第1の容器、3b…第2の容器、4a…第1の集積回路装置、4b…第2の集積回路装置、5a…第1の振動子、5b…第2の振動子、6a…第1のリッド、6b…第2のリッド、7…収容空間、8…外部端子、31…基板、31a…基板の第1面、31b…基板の第2面、32…第1枠基板、32a…第1枠基板の第1面、32b…第1枠基板の第2面、33…第2枠基板、41,42,43,44,45,46…電極、55,56…端子、75,76…電極、61,62,63…接合部材、100…半導体基板、100a,100b,100c,100d…半導体基板の辺、110…電源回路、111…バンドギャップリファレンス回路、112…演算増幅器、113…抵抗素子、114…容量素子、115…MOSトランジスター、116…抵抗素子、117…抵抗素子、120…発振回路、121…MOSトランジスター、122…MOSトランジスター、123…MOSトランジスター、124…バイポーラトランジスター、125…容量素子、126…容量素子、127…電流源、128…増幅回路、130…周波数制御回路、131…温度センサー、132…0次成分発生回路、133…1次成分発生回路、134…高次成分発生回路、135…I/V変換回路、136…温度補償回路、137…AFC回路、140…出力回路、141…波形整形バッファー、142…分周回路、143…プリバッファー、144…出力バッファー、150…ロジック回路、160…不揮発性メモリー、171,172…可変容量回路、181,182,183,184,185,186…パッド、191,192…容量素子、200…半導体基板、200a,200b,200c,200d…半導体基板の辺、210…電源回路、211…バンドギャップリファレンス回路、212…演算増幅器、213…抵抗素子、214…容量素子、215…MOSトランジスター、216…抵抗素子、217…抵抗素子、220…発振回路、221…MOSトランジスター、222…MOSトランジスター、223…MOSトランジスター、224…バイポーラトランジスター、225…容量素子、226…容量素子、227…電流源、228…増幅回路、240…出力回路、250…ロジック回路、260…不揮発性メモリー、281,282,283,284,285,286…パッド
Claims (13)
- 第1の発振器および第2の発振器を含む複数種類の発振器の製造方法であって、
第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、を第1の容器に収容して前記第1の発振器を製造することと、
第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、を第2の容器に収容して前記第2の発振器を製造することと、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である、発振器の製造方法。 - 請求項1において、
Nを2以上の整数とし、
前記第1の容器には、第1~第Nの電極が設けられ、
前記第2の容器には、第N+1~第2Nの電極が設けられ、
前記第1の集積回路装置は、第1~第Nのパッドを有し、
前記第2の集積回路装置は、第N+1~第2Nのパッドを有し、
1以上N以下の各整数iに対して、前記第iの電極の形状及び前記第N+iの電極の形状は同じであり、かつ、前記第1の容器における前記第iの電極の位置及び前記第2の容器における前記第N+iの電極の位置は同じであり、
前記第1の発振器を製造することは、前記第1~第Nのパッドを前記第1~第Nの電極にそれぞれ接続することを含み、
前記第2の発振器を製造することは、前記第N+1~第2Nのパッドを前記第N+1~第2Nの電極にそれぞれ接続することを含む、発振器の製造方法。 - 請求項2において、
第1~第Nのパッドの相対的な位置関係と、前記第N+1~第2Nのパッドの相対的な位置関係とが同じである、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、前記第1の集積回路装置の動作設定を行う第1のロジック回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、前記第2の集積回路装置の動作設定を行う第2のロジック回路と、を含み、
前記第1の容器と前記第2の容器とを重ねて平面視したとき、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1の出力回路と前記第2の出力回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1の電源回路と前記第2の電源回路とは少なくとも一部が重なり合い、
前記第1のロジック回路と前記第2のロジック回路とは少なくとも一部が重なり合う、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、前記第1の集積回路装置の動作設定を行う第1のロジック回路と、を含み、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、前記第2の集積回路装置の動作設定を行う第2のロジック回路と、を含み、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路、前記第1の出力回路と前記第2の出力回路、前記第1の電源回路と前記第2の電源回路、及び前記第1のロジック回路と前記第2のロジック回路の少なくとも一組は、回路構成が同じである、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の発振信号に基づく第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、前記第1の発振回路及び前記第1の出力回路に第1の電源電圧を供給する第1の電源回路と、を含み、
前記周波数制御回路は、前記第1の発振回路、前記第1の出力回路及び前記第1の電源回路のうちの2つの回路の間に位置する、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子と接続され、前記周波数制御信号に応じて容量値が変化する可変容量回路を含み、
前記周波数制御回路及び前記可変容量回路が配置されている前記第1の集積回路装置の第1の領域と対応する前記第2の集積回路装置の第2の領域に、バイパスコンデンサー、平滑化コンデンサー、電流源及びバンドギャップリファレンス回路の少なくとも1つが配置されている、発振器の製造方法。 - 請求項6において、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の発振信号に基づく第2の出力信号を出力する第2の出力回路と、前記第2の発振回路及び前記第2の出力回路に第2の電源電圧を供給する第2の電源回路と、を含み、
前記第1の発振回路と前記第2の発振回路とを対応させ、前記第1の出力回路と前記第2の出力回路とを対応させ、前記第1の電源回路と前記第2の電源回路とを対応させたとき、前記第1の集積回路装置の前記2つの回路に対応する前記第2の集積回路装置の2つの回路の間の距離は、前記第1の集積回路装置の前記2つの回路の間の距離よりも小さい、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記周波数制御回路は、前記第1の集積回路装置の辺に沿って配置されている、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記周波数制御回路は、前記第1の集積回路装置の第1の辺に沿う領域と、前記第1の集積回路装置の前記第1の辺と対向する第2の辺に沿う領域とに分割して配置されている、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至7のいずれか一項において、
前記第1の集積回路装置及び前記第2の集積回路装置はサイズが同じである、発振器の製造方法。 - 複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第1の振動子と、
前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、
前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、
を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第2の振動子と、前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である、発振器。 - 複数種類の発振器からなる発振器群に含まれる発振器であって、
第2の振動子と、
前記第2の振動子を発振させる第2の集積回路装置と、
前記第2の振動子及び前記第2の集積回路装置を収容する第2の容器と、
を備え、
前記第2の集積回路装置は、前記第2の振動子を発振させて第2の発振信号を出力する第2の発振回路を含み、かつ、前記第2の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第2の発振信号を前記第2の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路を含まず、
前記発振器群に含まれる他の発振器は、第1の振動子と、前記第1の振動子を発振させる第1の集積回路装置と、前記第1の振動子及び前記第1の集積回路装置を収容する第1の容器と、を備え、
前記第1の集積回路装置は、前記第1の振動子を発振させて第1の発振信号を出力する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の周波数温度特性を補償する温度補償信号、及び、前記第1の発振信号を前記第1の集積回路装置の外部から入力される信号の電圧に応じた周波数に設定する周波数設定信号の少なくとも一方が含まれる周波数制御信号を生成する周波数制御回路と、を含み、
前記第1の容器及び前記第2の容器は、同一種類の容器である、発振器。
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