JPH0983248A - 表面実装型水晶発振器 - Google Patents
表面実装型水晶発振器Info
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- JPH0983248A JPH0983248A JP25921195A JP25921195A JPH0983248A JP H0983248 A JPH0983248 A JP H0983248A JP 25921195 A JP25921195 A JP 25921195A JP 25921195 A JP25921195 A JP 25921195A JP H0983248 A JPH0983248 A JP H0983248A
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- crystal
- oscillation circuit
- circuit element
- crystal vibrator
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 通常の水晶振動子やＩＣや発振回路素子を用
いても、低価格でかつ実装の容易なわずか１ｍｍ以下の
超薄型化表面実装型水晶発振器を提供する。 【解決手段】 水晶振動子２０と発振回路用素子１６を
収納した容器１０からなる表面実装型水晶発振器におい
て、容器の両端に突起部を設けて水晶振動子２０の縁部
を支持すると共に、その片側には水晶振動子２０の両電
極に接続される一対の配線層２２ａ，２４ａを設けて水
晶振動子２０を実装する。また発振回路用素子１６と前
記水晶振動子２０は実装される実装面が相互に上下方向
に重なり合わない。 【効果】 発振回路素子の実装配置が重複しない設計で
あるから上面から一括して部品搭載が可能であり、また
ＩＣのワイヤーボンディング状態と水晶振動子の外観検
査を同時に行うことができる。
いても、低価格でかつ実装の容易なわずか１ｍｍ以下の
超薄型化表面実装型水晶発振器を提供する。 【解決手段】 水晶振動子２０と発振回路用素子１６を
収納した容器１０からなる表面実装型水晶発振器におい
て、容器の両端に突起部を設けて水晶振動子２０の縁部
を支持すると共に、その片側には水晶振動子２０の両電
極に接続される一対の配線層２２ａ，２４ａを設けて水
晶振動子２０を実装する。また発振回路用素子１６と前
記水晶振動子２０は実装される実装面が相互に上下方向
に重なり合わない。 【効果】 発振回路素子の実装配置が重複しない設計で
あるから上面から一括して部品搭載が可能であり、また
ＩＣのワイヤーボンディング状態と水晶振動子の外観検
査を同時に行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表面実装型水晶発振器、
特に角形板状の水晶振動子を使った水晶発振器の実装構
造に関する。
特に角形板状の水晶振動子を使った水晶発振器の実装構
造に関する。
【０００２】
【従来技術】パーソナルコンピュータを始めとする情報
通信分野や、移動体通信分野におけるクロック信号発生
用として、水晶振動子とＩＣやチップコンデンサからな
る発振回路素子とをセラミックパッケージに収納した表
面実装型水晶発振器が多用されている。これらの表面実
装型水晶発振器は、使われる機器の小型化を達成するた
めに、実装面積を低減させる目的でセラミックパッケー
ジの内部に発振回路パターンを形成し、この回路パター
ン上にＩＣやチップコンデンサを搭載している。そして
その上に角形板状の水晶振動子を実装している。実装方
法としては、水晶振動子の対向する２辺をセラミックパ
ッケージの縁部に固定、または保持した、いわゆる二階
建構造を採用することにより、水晶発振器自体の小型化
を実現している。
通信分野や、移動体通信分野におけるクロック信号発生
用として、水晶振動子とＩＣやチップコンデンサからな
る発振回路素子とをセラミックパッケージに収納した表
面実装型水晶発振器が多用されている。これらの表面実
装型水晶発振器は、使われる機器の小型化を達成するた
めに、実装面積を低減させる目的でセラミックパッケー
ジの内部に発振回路パターンを形成し、この回路パター
ン上にＩＣやチップコンデンサを搭載している。そして
その上に角形板状の水晶振動子を実装している。実装方
法としては、水晶振動子の対向する２辺をセラミックパ
ッケージの縁部に固定、または保持した、いわゆる二階
建構造を採用することにより、水晶発振器自体の小型化
を実現している。
【０００３】製造方法としては、まずセラミックパッケ
ージの底面に形成された発振回路パターン上にＩＣや発
振回路素子をダイボンディングし、次にＩＣとパターン
をワイヤーボンディングする。その後、二階建部に相当
する部位に、水晶振動子を搭載、保持し、水晶振動子の
端部に形成されたリード電極と発振回路との電気的接続
を導電性接着剤で行っている。
ージの底面に形成された発振回路パターン上にＩＣや発
振回路素子をダイボンディングし、次にＩＣとパターン
をワイヤーボンディングする。その後、二階建部に相当
する部位に、水晶振動子を搭載、保持し、水晶振動子の
端部に形成されたリード電極と発振回路との電気的接続
を導電性接着剤で行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】上述した従来の４層
構造のセラミックパッケージからなる表面実装型水晶発
振器は、実装面積を小さくすることにこれまで、開発の
重点が置かれていた。しかしながら、最近の機器の薄型
化の要請に対して、このタイプの水晶発振器は、電源用
バイパスコンデンサを外付けとし、セラミックパッケー
ジ内には水晶振動子とＩＣのみの最少部品構成とするこ
とが設計の基本思想であり、まずＩＣを搭載し、そのう
えに水晶振動子を実装する二階建構造をベースとした改
良で、ＩＣの厚みを薄くすること、ＩＣのボンディング
ワイヤのループ高さを低くする低ループボンディング技
術を導入し、水晶発振器の薄型化を行ってきた。これら
の方法で薄型化しても、１．４ｍｍ程度が薄さの限界と
なっていた。さらに薄型化しようとして、ＩＣの板厚を
０．３ｍｍ以下に薄くすると、ＩＣの取り扱いの問題
や、組立時にＩＣが破損しやすくなり、トラブルが発生
する恐れがあった。また、今後の生産技術的課題である
低ループボンディング技術の導入は、ループ高さを５０
〜１００μｍ程度低くすることは可能であるが、ボンデ
ィング時間が長くなり、生産性の低下をまねくことが懸
念される。
構造のセラミックパッケージからなる表面実装型水晶発
振器は、実装面積を小さくすることにこれまで、開発の
重点が置かれていた。しかしながら、最近の機器の薄型
化の要請に対して、このタイプの水晶発振器は、電源用
バイパスコンデンサを外付けとし、セラミックパッケー
ジ内には水晶振動子とＩＣのみの最少部品構成とするこ
とが設計の基本思想であり、まずＩＣを搭載し、そのう
えに水晶振動子を実装する二階建構造をベースとした改
良で、ＩＣの厚みを薄くすること、ＩＣのボンディング
ワイヤのループ高さを低くする低ループボンディング技
術を導入し、水晶発振器の薄型化を行ってきた。これら
の方法で薄型化しても、１．４ｍｍ程度が薄さの限界と
なっていた。さらに薄型化しようとして、ＩＣの板厚を
０．３ｍｍ以下に薄くすると、ＩＣの取り扱いの問題
や、組立時にＩＣが破損しやすくなり、トラブルが発生
する恐れがあった。また、今後の生産技術的課題である
低ループボンディング技術の導入は、ループ高さを５０
〜１００μｍ程度低くすることは可能であるが、ボンデ
ィング時間が長くなり、生産性の低下をまねくことが懸
念される。
【０００５】図２（ａ）は、現在広く採用されている上
述の二階建構造の表面実装型水晶発振器の平面図であ
り、図２（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図である。４層からなる
積層セラミックパッケージ３０が用いられている。厚さ
１．３ｍｍの積層セラミックパッケージ周辺上面３０ｄ
にはシールリング３２が設けられている。
述の二階建構造の表面実装型水晶発振器の平面図であ
り、図２（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図である。４層からなる
積層セラミックパッケージ３０が用いられている。厚さ
１．３ｍｍの積層セラミックパッケージ周辺上面３０ｄ
にはシールリング３２が設けられている。
【０００６】厚さ０．１ｍｍの金属キャップ３４を使用
し、この積層セラミックパッケージ３０を気密封止し、
製品厚みは１．４ｍｍとなっている。この表面実装型水
晶発振器は、４層からなる積層セラミックパッケージ３
０の最下層３０ａに、水晶振動子３８とＩＣ３６とが発
振回路パターン上に実装され、ＩＣ３６はワイヤーボン
ディングにより、発振回路パターンと電気的に接続され
ている。二階建構造からＩＣのワイヤーループ長と片持
ち保持された水晶振動子が機械的、物理的に接触しない
ように、水晶発振器を構成していることから、最近の薄
型化、低コスト化の要請に対して、改善の余地はこの二
階建構造を変更することにある。なお、３０ｂ、３０Ｃ
は積層セラミックパッケージの中間層、３８ａは励起電
極、３８ｂ、３８ｃは引き出し電極、４０、４２、４４
はセラミック支柱である。
し、この積層セラミックパッケージ３０を気密封止し、
製品厚みは１．４ｍｍとなっている。この表面実装型水
晶発振器は、４層からなる積層セラミックパッケージ３
０の最下層３０ａに、水晶振動子３８とＩＣ３６とが発
振回路パターン上に実装され、ＩＣ３６はワイヤーボン
ディングにより、発振回路パターンと電気的に接続され
ている。二階建構造からＩＣのワイヤーループ長と片持
ち保持された水晶振動子が機械的、物理的に接触しない
ように、水晶発振器を構成していることから、最近の薄
型化、低コスト化の要請に対して、改善の余地はこの二
階建構造を変更することにある。なお、３０ｂ、３０Ｃ
は積層セラミックパッケージの中間層、３８ａは励起電
極、３８ｂ、３８ｃは引き出し電極、４０、４２、４４
はセラミック支柱である。
【０００７】本発明の目的は、通常の水晶振動子やＩＣ
や発振回路素子を用いても、低価格でかつ実装の容易な
わずか１ｍｍ以下の超薄型化表面実装型水晶発振器を提
供することにある。
や発振回路素子を用いても、低価格でかつ実装の容易な
わずか１ｍｍ以下の超薄型化表面実装型水晶発振器を提
供することにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明の水晶発振器
は、３層構造のセラミックパッケージからなり、角形板
状の水晶振動子と水晶振動子により発振するＩＣを始め
とする発振回路素子を含む発振回路と、水晶振動子と発
振回路を収納する容器と、容器内に設けられた突起部
に、水晶振動子の縁部を支持すると共に、水晶振動子の
両電極に電気的に接続される一対の接続部からなり、発
振回路と、水晶振動子の実装位置を異ならせることを特
徴とする水晶発振器により達成される。
は、３層構造のセラミックパッケージからなり、角形板
状の水晶振動子と水晶振動子により発振するＩＣを始め
とする発振回路素子を含む発振回路と、水晶振動子と発
振回路を収納する容器と、容器内に設けられた突起部
に、水晶振動子の縁部を支持すると共に、水晶振動子の
両電極に電気的に接続される一対の接続部からなり、発
振回路と、水晶振動子の実装位置を異ならせることを特
徴とする水晶発振器により達成される。
【０００９】本発明によれば、角形板状の水晶振動子
と、ＩＣを始めとする発振回路素子の実装配置が重複し
ていないことに大きな特徴があり、このことにより、従
来の製造方法とは異なって、水晶振動子とＩＣを始めと
する発振回路素子（従来、外付けしていた電源チップコ
ンデンサも実装可能）を同時にダイボンディングするこ
とができることから、組立工程が機械的にも物理的にも
短縮できることと、これまで水晶搭載前に実施していた
ワイヤーボンディングの外観検査工程と水晶搭載後の外
観検査工程が、同時に行うことができることから、外観
検査時間の短縮が可能となる。
と、ＩＣを始めとする発振回路素子の実装配置が重複し
ていないことに大きな特徴があり、このことにより、従
来の製造方法とは異なって、水晶振動子とＩＣを始めと
する発振回路素子（従来、外付けしていた電源チップコ
ンデンサも実装可能）を同時にダイボンディングするこ
とができることから、組立工程が機械的にも物理的にも
短縮できることと、これまで水晶搭載前に実施していた
ワイヤーボンディングの外観検査工程と水晶搭載後の外
観検査工程が、同時に行うことができることから、外観
検査時間の短縮が可能となる。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例による表面実装型水晶発
振器を図面を用いて説明する。
振器を図面を用いて説明する。
【００１１】図１（ａ）は、本発明の一実施例の平面図
であり、図１（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図である。本実施
例では、容器として積層セラミックパッケージ１０が用
いられている。積層セラミックパッケージ１０の周縁上
面層１０ｃにはシールリング１２が設けられている。厚
さ０．９ｍｍの積層セラミックパッケージ１０上のシー
ルリングに０．１ｍｍの金属のキャップを熔接しパッケ
ージ内部を気密封止する。
であり、図１（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図である。本実施
例では、容器として積層セラミックパッケージ１０が用
いられている。積層セラミックパッケージ１０の周縁上
面層１０ｃにはシールリング１２が設けられている。厚
さ０．９ｍｍの積層セラミックパッケージ１０上のシー
ルリングに０．１ｍｍの金属のキャップを熔接しパッケ
ージ内部を気密封止する。
【００１２】積層セラミックパッケージ１０は３層より
なり、板厚０．３ｍｍの底部層１０ａの内面には、発振
回路用の配線パターンが形成されており、発振回路用Ｉ
Ｃ１６（厚み０．３ｍｍ）や、電源用バイパスコンデン
サであるチップコンデンサ１８（厚み０．５ｍｍ）が実
装配置されている。
なり、板厚０．３ｍｍの底部層１０ａの内面には、発振
回路用の配線パターンが形成されており、発振回路用Ｉ
Ｃ１６（厚み０．３ｍｍ）や、電源用バイパスコンデン
サであるチップコンデンサ１８（厚み０．５ｍｍ）が実
装配置されている。
【００１３】積層セラミックパッケージ１０には、角形
板状の水晶振動子２０を支持するためにセラミック中間
層１０ｂとして厚さ０．２ｍｍのセラミック支柱２２、
２４、２６が形成されている。支持部であるセラミック
支柱２６は、積層セラミックパッケージ１０の右側端部
に設けられ、水晶振動子２０の片持ち固定と電気的接続
を行う。セラミック支柱２２、２４は左側端部に設けら
れ、上面に配線層２２ａ、２４ａが形成されている。角
形形状の水晶振動子２０の上面には、中央に長方形状の
励振用電極２０ａが形成され、この励振用電極２０ａに
接続された引き出し電極２０ｂが形成されている。セラ
ミック支柱２２の配線層２２ａと水晶振動子２０の引き
出し電極２０ｂは導電性接着剤により接続され固定され
ると共に電気的に接続されている。水晶振動子２０の下
面にも、中央に長方形の励振用電極（図示せず）が形成
され、この励振用電極に接続する引き出し電極２０ｃが
形成されている。セラミック支柱２４の配線層２４ａと
水晶振動子２０の引き出し電極２０ｃは水晶振動子２０
の裏面で導電性接着剤により固定されると共に、導電性
接着剤で電気的に接続されることになる。
板状の水晶振動子２０を支持するためにセラミック中間
層１０ｂとして厚さ０．２ｍｍのセラミック支柱２２、
２４、２６が形成されている。支持部であるセラミック
支柱２６は、積層セラミックパッケージ１０の右側端部
に設けられ、水晶振動子２０の片持ち固定と電気的接続
を行う。セラミック支柱２２、２４は左側端部に設けら
れ、上面に配線層２２ａ、２４ａが形成されている。角
形形状の水晶振動子２０の上面には、中央に長方形状の
励振用電極２０ａが形成され、この励振用電極２０ａに
接続された引き出し電極２０ｂが形成されている。セラ
ミック支柱２２の配線層２２ａと水晶振動子２０の引き
出し電極２０ｂは導電性接着剤により接続され固定され
ると共に電気的に接続されている。水晶振動子２０の下
面にも、中央に長方形の励振用電極（図示せず）が形成
され、この励振用電極に接続する引き出し電極２０ｃが
形成されている。セラミック支柱２４の配線層２４ａと
水晶振動子２０の引き出し電極２０ｃは水晶振動子２０
の裏面で導電性接着剤により固定されると共に、導電性
接着剤で電気的に接続されることになる。
【００１４】このように水晶振動子２０の縁部は、積層
セラミックパッケージ１０の左側縁部に設けられたセラ
ミック支柱２２、２４と、右側縁部に設けられたセラミ
ック支柱２６により、片持ち固定支持されていることか
ら、固定による応力歪の影響を避けることができる。一
方、発振回路用ＩＣ１６と、水晶振動子２０を保持して
いる積層セラミックパッケージ１０の中間層１０ｂに
は、水晶振動子の片持ち支持と共に、ＩＣとの接続パタ
ーンが形成され、ワイヤーボンディングによりＩＣパッ
トとの電気的接続を行う。このように、本発明による表
面実装型水晶発振器は、水晶振動子２０やＩＣ１６やチ
ップコンデンサ１８が重複することなく、同一平面上に
実装されていることから、一括して外観検査が可能とな
る。
セラミックパッケージ１０の左側縁部に設けられたセラ
ミック支柱２２、２４と、右側縁部に設けられたセラミ
ック支柱２６により、片持ち固定支持されていることか
ら、固定による応力歪の影響を避けることができる。一
方、発振回路用ＩＣ１６と、水晶振動子２０を保持して
いる積層セラミックパッケージ１０の中間層１０ｂに
は、水晶振動子の片持ち支持と共に、ＩＣとの接続パタ
ーンが形成され、ワイヤーボンディングによりＩＣパッ
トとの電気的接続を行う。このように、本発明による表
面実装型水晶発振器は、水晶振動子２０やＩＣ１６やチ
ップコンデンサ１８が重複することなく、同一平面上に
実装されていることから、一括して外観検査が可能とな
る。
【００１５】本発明は、上記実施例に限らず種々の変形
が可能である。例えば、上記実施例では、水晶振動子と
平行にＩＣを始めとする発振回路素子を実装したが、セ
ラミックパッケージの長手方向に一直線に配置したりす
ることも可能である。なお、電源用バイパスコンデンサ
を外付けすることにより、さらなる薄型化が可能にな
る。さらに、容器として、金属パッケージを用いてもよ
い。
が可能である。例えば、上記実施例では、水晶振動子と
平行にＩＣを始めとする発振回路素子を実装したが、セ
ラミックパッケージの長手方向に一直線に配置したりす
ることも可能である。なお、電源用バイパスコンデンサ
を外付けすることにより、さらなる薄型化が可能にな
る。さらに、容器として、金属パッケージを用いてもよ
い。
【００１６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、角形形
状の水晶振動子やＩＣを始めとする発振回路素子の実装
配置が重複しない設計思想を採用していることから、材
料面からはパッケージコストの低減と、実装面からはセ
ラミックパッケージ上面から一括して部品搭載が可能な
ことと、外観検査工程でＩＣのワイヤーボンディング状
態と水晶振動子の外観検査を同時に行うことができるこ
とから、その工業的価値は極めて高い。
状の水晶振動子やＩＣを始めとする発振回路素子の実装
配置が重複しない設計思想を採用していることから、材
料面からはパッケージコストの低減と、実装面からはセ
ラミックパッケージ上面から一括して部品搭載が可能な
ことと、外観検査工程でＩＣのワイヤーボンディング状
態と水晶振動子の外観検査を同時に行うことができるこ
とから、その工業的価値は極めて高い。
【図１ａ】本発明の表面実装型水晶発振器の一実施例の
平面図。
平面図。
【図１ｂ】本発明の表面実装型水晶発振器の一実施例の
Ａ−Ａ線断面図。
Ａ−Ａ線断面図。
【図２ａ】従来の表面実装型水晶発振器の平面図。
【図２ｂ】従来の表面実装型水晶発振器のＢ−Ｂ断面
図。
図。
１０ 積層セラミックパッケージ １０ａ 底部層 １０ｂ 中間層層 １０ｃ 周縁上面層 １２ シールリング １４ 金属キャップ １６ 発振用ＩＣ １８ チップコンデンサ ２０ 水晶振動子 ２０ａ 励振用電極 ２０ｂ 引き出し電極 ２０ｃ 引き出し電極 ２２ セラミック支柱 ２２ａ 配線層 ２４ セラミック支柱 ２４ａ 配線層 ２６ セラミック支柱 ３０ 積層セラミックパッケージ ３０ａ 底部層 ３０ｂ 中間層 ３０ｃ 中間層 ３０ｄ 周縁上面層 ３２ シールリング ３４ 金属キャップ ３６ 発振用ＩＣ ３８ 水晶振動子 ３８ａ 励振電極 ３８ｂ 引き出し電極 ３８ｃ 引き出し電極 ４０ セラミック支柱 ４２ セラミック支柱 ４４ セラミック支柱
Claims (1)
- 【請求項１】角形板状の水晶振動子と発振回路用素子を
収納した容器からなる表面実装型水晶発振器において、
前記容器内の両端に突起部を設けて前記水晶振動子の縁
部を支持すると共に、前記突起部の片側には前記水晶振
動子の両電極に電気的に接続される一対の配線層を設け
て前記水晶振動子を実装するとともに、前記容器内に設
けられた発振回路用素子と前記水晶振動子は実装される
実装面が相互に上下方向に重なり合わないようになって
いることを特徴とする表面実装型水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25921195A JPH0983248A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 表面実装型水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25921195A JPH0983248A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 表面実装型水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983248A true JPH0983248A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17330945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25921195A Pending JPH0983248A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 表面実装型水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0983248A (ja) |
Cited By (8)
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| JPH08316732A (ja) * | 1995-05-22 | 1996-11-29 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 発振器およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP25921195A patent/JPH0983248A/ja active Pending
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