JP7159637B2 - 発振器、電子機器及び移動体 - Google Patents
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Description
本適用例に係る発振器は、振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、インダクターを含む集積回路素子と、を備え、前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、前記振動子は金属部材を有し、平面視で、前記金属部材は前記インダクターと重なっていない。
上記適用例に係る発振器において、前記集積回路素子は、前記インダクターの周囲に設
けられたガードリングをさらに含み、平面視で、前記金属部材はガードリングと重なっていなくてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記集積回路素子は、前記インダクター及びフィルターを含むPLL回路を有し、平面視で、前記フィルターは前記金属部材と重なっていてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記集積回路素子は、前記振動子と接続される発振用回路と、前記PLL回路から出力される発振信号に基づく信号を出力する出力回路と、を有し、前記発振信号は前記発振用回路の出力信号に位相同期され、平面視で、前記PLL回路は前記発振用回路と前記出力回路との間に配置されていてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記集積回路素子は、前記振動子の一端と電気的に接続される第1のパッドと、前記振動子の他端と電気的に接続される第2のパッドと、前記出力回路と電気的に接続される第3のパッドと、を有し、前記第1のパッド及び前記第2のパッドは、前記集積回路素子の第1の辺に沿って設けられており、前記第3のパッドは、前記集積回路素子の前記第1の辺と対向する第2の辺に沿って設けられていてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記振動片用容器は、前記振動片が収容される凹部が設けられた基体と、前記金属部材である蓋体と、を含み、前記振動子は、前記蓋体が前記集積回路素子に向かい合うように、前記集積回路素子に搭載されていてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記金属部材は、前記振動片に設けられた電極であってもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記振動片用容器の外面には、4つの隅に第1の電極、第2の電極、第3の電極及び第4の電極が設けられており、前記第1の電極と前記第3の電極は、前記外面の対角上にある2つの隅に設けられており、前記第2の電極と前記第4の電極は、前記外面の対角上にある他の2つの隅に設けられており、前記第3の電極は、前記第1の電極と前記第2の電極との間まで延伸していてもよい。
本適用例に係る発振器は、振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、集積回路素子と、を備え、前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、前記集積回路素子は、前記振動子と接続される発振用回路と、第1のインダクターを含む第1
のPLL回路と、第2のインダクターを含む第2のPLL回路と、を有し、前記第1のPLL回路から出力される第1の発振信号及び前記第2のPLL回路から出力される第2の発振信号は、前記発振用回路の出力信号に位相同期され、前記振動子は金属部材を有し、平面視で、前記金属部材は前記第1のインダクター及び前記第2のインダクターと重なっていない。
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの発振器を備えている。
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの発振器を備えている。
1-1.発振器の機能構成
図1は本実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図1に示すように、本実施形態の発振器1は、集積回路素子10と振動子20とを含んで構成されている。
it)として構成されており、発振用回路11(OSC)、制御回路12(Control
Logic)、電圧レギュレーター13(VREG)、2つのPLL回路14,15及び4つの出力回路16,17,18,19を含む。なお、集積回路素子10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。
ー172(OBUF)とを含んで構成され、VDDO2端子を介して供給される電源電圧に基づいて、制御信号OUTCTRL2によって選択された出力形式の発振信号を生成し、OUT2端子及びOUT2B端子の少なくとも一方を介して集積回路素子10の外部(発振器1の外部)に出力する。同様に、出力回路18は、分周回路181(ODIV2)と出力バッファー182(OBUF)とを含んで構成され、VDDO3端子を介して供給される電源電圧に基づいて、制御信号OUTCTRL3によって選択された出力形式の発振信号を生成し、OUT3端子及びOUT3B端子の少なくとも一方を介して集積回路素子10の外部(発振器1の外部)に出力する。同様に、出力回路19は、分周回路191(ODIV2)と出力バッファー192(OBUF)とを含んで構成され、VDDO4端子を介して供給される電源電圧に基づいて、制御信号OUTCTRL4によって選択された出力形式の発振信号を生成し、OUT4端子及びOUT4B端子の少なくとも一方を介して集積回路素子10の外部(発振器1の外部)に出力する。出力回路17,18,19の構成は、出力回路16と同じであるため、その説明を省略する。
図3~図5は、本実施形態の発振器1の構造の一例を示す図である。図3は発振器1の斜視図であり、図4は発振器1の側面図であり、図5は発振器1を上面から視た平面図である。図4は、図5の下側から視た側面図であり、便宜上、モールド樹脂4や振動子20の容器等を透視した状態で図示されている。また、図5は、モールド樹脂4が無い状態で図示されている。
kage)パッケージ構造)であり、全体として低背の直方体形状である。発振器1の各側面には底面側の両端部分に金属の電極2aが設けられ、2つの電極2aの間に複数の金属の電極2bがほぼ等間隔に設けられている。各電極2a,2bは、発振器1の底面の周辺部にも露出している。
イヤー52により、各電極2bとボンディングされている。また、集積回路素子10の上面に設けられた他の一部のパッド(VSS端子として機能するパッド)は、それぞれ、金等を材料とするワイヤー53により、台座3とボンディングされている。
図6は、集積回路素子10の内部配置の一例を示す図であり、図5と同じ方向から発振器1を視たときの集積回路素子10の平面図である。図6には、集積回路素子10が有する各回路(図1参照)及び一部の端子として機能するパッドの配置が図示されている。
振器1の平面視で、ローパスフィルター143,153の全部が、振動子20が有する金属部材(蓋体24や励振電極21a,21b)と重なっていてもよい。
以上に説明したように、本実施形態では、発振器1の平面視で、振動子20が有する金属部材(蓋体24や励振電極21a,21b)は、PLL回路14,15がそれぞれ有するインダクター32,33及びガードリング50と重なっていないので、インダクター32,33に流れる電流によって発生する磁界が、振動子20が有する金属部材によって遮られにくく、当該金属部材内に渦電流が発生しにくい。従って、本実施形態の発振器1によれば、インダクター32,33のQ値の悪化が低減され、回路要素としての機能が劣化してしまうおそれが低減される。
例えば、上記の実施形態の発振器1では、集積回路素子10は、インダクターを含むPLL回路を2つ有しているが、PLL回路を1つあるいは3つ以上有していて、発振器1の平面視で、各インダクターが、振動子20が有する金属部材と重ならないように配置されていてもよい。
ルターの一部を構成し、発振器1の平面視で、各インダクターが、振動子20が有する金属部材と重ならないように配置されていてもよい。
図7は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図8は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
図9は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図9に示す移動体400は、発振器410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステ
ム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図9の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
出力される発振信号の周波数を当該PLL回路により変換し、設定に応じた周波数の発振信号を出力する。この発振信号は発振器410の外部端子からコントローラー420,430,440に出力され、例えばクロック信号として用いられる。
Claims (13)
- 振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、
インダクターを含む集積回路素子と、を備え、
前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、
前記振動子は金属部材を有し、
前記集積回路素子は、前記インダクターの周囲に設けられたガードリングをさらに含み、
平面視で、前記金属部材は前記インダクター及び前記ガードリングと重なっていない、発振器。 - 前記集積回路素子は、前記インダクター及びフィルターを含むPLL回路を有し、
平面視で、前記フィルターは前記金属部材と重なっている、請求項1に記載の発振器。 - 振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、
インダクターを含む集積回路素子と、を備え、
前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、
前記振動子は金属部材を有し、
平面視で、前記金属部材は前記インダクターと重なっておらず、
前記集積回路素子は、前記インダクター及びフィルターを含むPLL回路を有し、
平面視で、前記フィルターは前記金属部材と重なっている、発振器。 - 前記集積回路素子は、
前記振動子と接続される発振用回路と、
前記PLL回路から出力される発振信号に基づく信号を出力する出力回路と、を有し、
前記発振信号は前記発振用回路の出力信号に位相同期され、
平面視で、前記PLL回路は前記発振用回路と前記出力回路との間に配置されている、請求項2又は3に記載の発振器。 - 前記集積回路素子は、
前記振動子の一端と電気的に接続される第1のパッドと、
前記振動子の他端と電気的に接続される第2のパッドと、
前記出力回路と電気的に接続される第3のパッドと、を有し、
前記第1のパッド及び前記第2のパッドは、前記集積回路素子の第1の辺に沿って設けられており、
前記第3のパッドは、前記集積回路素子の前記第1の辺と対向する第2の辺に沿って設けられている、請求項4に記載の発振器。 - 前記振動片用容器は、
前記振動片が収容される凹部が設けられた基体と、
前記金属部材である蓋体と、を含み、
前記振動子は、前記蓋体が前記集積回路素子に向かい合うように、前記集積回路素子に搭載されている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発振器。 - 振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、
インダクターを含む集積回路素子と、を備え、
前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、
前記振動子は金属部材を有し、
平面視で、前記金属部材は前記インダクターと重なっておらず、
前記振動片用容器は、
前記振動片が収容される凹部が設けられた基体と、
前記金属部材である蓋体と、を含み、
前記振動子は、前記蓋体が前記集積回路素子に向かい合うように、前記集積回路素子に搭載されている、発振器。 - 前記金属部材は、前記振動片に設けられた電極である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発振器。
- 前記振動片用容器の外面には、4つの隅に第1の電極、第2の電極、第3の電極及び第4の電極が設けられており、
前記第1の電極と前記第3の電極は、前記外面の対角上にある2つの隅に設けられており、
前記第2の電極と前記第4の電極は、前記外面の対角上にある他の2つの隅に設けられており、
前記第3の電極は、前記第1の電極と前記第2の電極との間まで延伸している、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の発振器。 - 振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、
インダクターを含む集積回路素子と、を備え、
前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、
前記振動子は金属部材を有し、
平面視で、前記金属部材は前記インダクターと重なっておらず、
前記振動片用容器の外面には、4つの隅に第1の電極、第2の電極、第3の電極及び第4の電極が設けられており、
前記第1の電極と前記第3の電極は、前記外面の対角上にある2つの隅に設けられており、
前記第2の電極と前記第4の電極は、前記外面の対角上にある他の2つの隅に設けられており、
前記第3の電極は、前記第1の電極と前記第2の電極との間まで延伸している、発振器
。 - 振動片及び前記振動片を収容する振動片用容器を含む振動子と、
集積回路素子と、を備え、
前記振動子と前記集積回路素子とは積層されており、
前記集積回路素子は、
前記振動子と接続される発振用回路と、
第1のインダクターを含む第1のPLL回路と、
第2のインダクターを含む第2のPLL回路と、を有し、
前記第1のPLL回路から出力される第1の発振信号及び前記第2のPLL回路から出力される第2の発振信号は、前記発振用回路の出力信号に位相同期され、
前記振動子は金属部材を有し、
平面視で、前記金属部材は前記第1のインダクター及び前記第2のインダクターと重なっていない、発振器。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の発振器を備えた、電子機器。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の発振器を備えた、移動体。
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