TWI470923B

TWI470923B - 表面安裝型水晶振盪器

Info

Publication number: TWI470923B
Application number: TW98137083A
Authority: TW
Inventors: Kouichi Moriya
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2015-01-21
Also published as: US20100117745A1; US8067994B2; JP2010136340A; TW201032458A; CN101741341B; JP5113818B2; CN101741341A

Description

表面安裝型水晶振盪器

本發明有關於將水晶片和IC晶片並排配置之表面安裝型之水晶振盪器(以下稱為“表面安裝型振盪器”)，特別，有關於可以抑制激振(excitation)電極和導電路間之雜散電容之發生之表面安裝型振盪器。

表面安裝型振盪器因為小型、重量輕，所以內藏在特別是攜帶型之電子機器，而作為頻率或時間之基準源。在此種先前技術例之一，將水晶片和IC晶片在水平方向並排地配置在容器內，而作為例如包含SIM卡(Subscriber Identity Module card)之小厚度之電子卡用。

圖3用來說明表面安裝型振盪器之一先前技術例，圖3A是將蓋子除去所看到之俯視圖，圖3B為其縱向剖視圖。

先前技術之表面安裝型振盪器，如圖3所示，在剖面為凹狀之容器本體1內收容水晶片2和IC晶片3，使金屬蓋4接合在容器本體1之開口端面1c，用來進行密閉封入。在該開口端面1c上設有例如環狀之金屬環5，並利用縫隙熔接使金屬蓋4接合在金屬環5。

容器本體1由使俯視看外形成為矩形形狀之積層陶瓷1a，1b構成，在其外底面1d之4個角部具有電源、輸出、地線和功能端子(例如AFC端子)等安裝端子6。另外，依照需要，在包含外底面1d之容器本體1之外表面，具備有未圖示之水晶檢查端子或溫度補償資料之寫入端子等之通信端子。

如圖3A所示，水晶片2俯視看成為矩形形狀，在其兩個主面2c、2d之中央區域設有激振電極7a、7b，在水晶片2長度方向之一端部兩側，引出電極8a、8b延伸而出。具有引出電極8a、8b延伸而出之水晶片2之一端部兩側，成為水晶片2長度方向之一邊之角部和另外一邊之角部。在此處各個引出電極8a、8b分別具有在水晶片2之主面之相反面折回之折回部8c(參照圖4)。另外，以容器本體1之寬度方向作為水晶片2之長度方向，在容器本體1之內底面1e配置有水晶片2。在該內底面1e配置有水晶保持端子9a、9b，具有引出電極8a、8b延伸而出之水晶片2之一端部兩側，利用導電性接著劑10a、10b而固定在水晶保持端子9a、9b。

IC晶片3，如圖3A所示，俯視看成為矩形形狀，在該IC晶片3使未圖示之振盪電路或依照需要使溫度補償機構積體化，而在成為電路形成面之一主面具有IC端子11。另外，在水晶片2之長度方向之一邊2a鄰接並與IC晶片3之一邊3a相對向，在設於容器本體1之內底面1e之電路端子12，例如，使用突起部15a、15b以超音波熱壓著固定(所謂之倒裝晶片接著)。利用此種方式，在容器本體1之內底面1e，於水平方向並排地配置且收容水晶片2和IC晶片3。

在此處水晶保持端子9a、9b利用導電路13a、13b連接到電路端子12a、12b，該電路端子12a、12b利用突起部15接合IC端子11中之水晶端子11a、11b。另外，IC端子11中之電源、輸出、地線和功能端子，利用未圖示之導電路分別電性連接到上述之對應之安裝端子6。在此種情況，例如，在與水晶片2之一邊相對向之IC晶片3之一邊側，從與具有引出電極8a、8b延伸而出之水晶片2之一端部對應之IC晶片之一端部起，順序地配置IC晶片3之2個之IC端子11中之水晶端子11a、11b。利用此種方式，將水晶保持端子9a、9b和IC端子11中之水晶端子11a、11b間之導電路13a、13b之距離縮短，而使佈線電容變小(參照日本專利特開平09-83248號公報)。

但是，在先前技術之上述構造之表面安裝型振盪器中，為能要使水晶保持端子9a、9b，和IC端子11中之水晶端子11a、11b間之導電路13a、13b之距離縮短，使與IC晶片3鄰接之水晶片2之一邊側之角部之引出電極8a，連接到成為IC晶片3之角部之一方之水晶端子11a。另外，離開IC晶片3地使與水晶片2之一邊2a側相對向之另外一邊2b側之角部之引出電極8b，需要經由水晶片2之下面2d，連接到配置在IC晶片3靠近中央之另外一方之水晶端子11b。

在此處從與面對容器本體1內底面1e之水晶片2之一主面(下面2d)相對向之另一主面(亦即水晶片2之上面2c)之激振電極7b延伸而出之引出電極8b，在位於與鄰接IC晶片3之水晶片2之一邊2a相對向之另外一邊2b之角部之情況時，連接到被配置在IC晶片3靠近中央之另外一方之水晶端子11b之導電路13b，在俯視看成為與水晶片2之一主面(下面2d)之激振電極7a重疊並面對。

因此，在與水晶片2之另一主面(上面)2c之激振電極7b電性連接之導電路13b和一主面(下面2d)之激振電極7a之間，產生雜散電容，會有產生頻率變化之問題。

另外，圖4是部分切開之剖視圖，用來表示與水晶片2之另一主面(上面)2c之激振電極7b電性連接之導電路13b，和一主面(下面2d)之激振電極7a在俯視看成為重疊並面對之狀態。

因此，考慮使電性連接水晶片2之一端部兩側之引出電極8a、8b和IC端子11中之水晶端子11a、11b之導電路13a、13b，均不與水晶片2之激振電極7重疊，並經由水晶片2之外周連接到水晶端子11a、11b。但是，在此種情況，設在與水晶片2之另外一邊2b之角部對應之容器本體1之外底面1d之安裝端子6和IC端子11，其連接用之未圖示之導電路成為交錯而使佈線圖案成為複雜，和容器本體1之內底面1e之面積變大為其問題。

本發明之目的是提供表面安裝型振盪器，使在連接水晶片之激振電極和IC端子之導電路間所產生之雜散電容變小，用來防止振盪頻率之變化。

本發明是一種表面安裝型振盪器，具備有：矩形形狀之水晶片，從成為水晶片之兩主面之激振電極之長度方向之一端部之一邊側之角部和另外一邊側之角部，使引出電極延伸而出；IC晶片，至少使振盪電路積體化，並在電路功能面之一主面具有IC端子；和容器本體，用來收容上述水晶片和上述IC晶片；而上述水晶片之長度方向之一邊和上述IC晶片之一邊互相對向，在水平方向並排地配置在上述容器本體之內底面，並且使成為上述引出電極之延伸出之水晶片之一端部之一邊側之角部和另外一邊側之角部，電性連接到上述內底面之一方和另外一方之水晶保持端子地被固定，從與上述水晶片之一端部對應之上述IC晶片之一端部起，順序地利用倒裝晶片接合，使包含沿著與上述水晶片之一邊相對向之一邊側而配置之水晶端子之IC端子，電性連接到上述內底面之電路端子地被固定，而其特徵在於：從面對上述容器本體內底面之上述水晶片之一主面之激振電極延伸出之引出電極，延伸出到與上述水晶片之長度方向之上述一邊相對向之另外一邊之角部，並電性連接在上述另外一方之水晶保持端子，又，上述另外一方之水晶保持端子，利用在俯視看與上述一主面之激振電極重疊之導電路，與上述IC晶片之另外一方之水晶保持端子電性連接；且從與上述水晶片之一主面相對向之另一主面之激振電極延伸而出之引出電極，在與上述IC晶片相對向之上述水晶片之長度方向之一邊之角部延伸而出，電性連接在上述一方之水晶保持端子；和上述一方之水晶保持端子利用俯視看不與上述一主面之激振電極重疊之導電路，與上述IC晶片之一方之水晶端子電性連接。

依照此種構造時，從面對容器本體內底面之水晶片之一主面(下面)之激振電極延伸而出，且延伸到與鄰接IC晶片之水晶片之一邊相對向之另外一邊之角部之引出電極，利用俯視看與水晶片之一主面(下面)之激振電極重疊之導電路，連接到被配置成比一方之水晶端子更靠近中央之另外一方之水晶端子。因此，水晶片之一主面之激振電極和導電路成為同電位，因為不會在激振電極和導電路間產生雜散電容，所以可以防止振盪頻率之變化。

圖1用來說明本發明之表面安裝型振盪器之一實施形態，圖1A是將蓋子除去所看到之俯視圖，圖1B是將其一部分切斷之剖視圖。

本發明之表面安裝型振盪器，如上述之方式(參照圖3)，在剖面為凹狀之容器本體1內收容水晶片2和IC晶片3，在容器本體1之開口端面1c接合金屬蓋4並進行密閉封入。在該開口端面1c設有例如環狀之金屬環5，利用縫隙熔接接合金屬蓋4。容器本體1由俯視看外形成為矩形形狀之積層陶瓷1a、1b構成，在其外底面1d之4個角部具有電源、輸出、地線和功能端子(例如AFC端子)等之安裝端子6。另外，依照需要，在包含外底面1d之容器本體1之外表面，具備有未圖示之水晶檢查端子或溫度補償資料之寫入端子等之通信端子。

在此處如圖1A和圖1B所示，將俯視看均為矩形形狀之之水晶片2和IC晶片3固定在容器本體1之內底面1e，且在水平方向配置成並排。水晶片2係使引出電極8a、8b從設在其(水晶片2)兩個主面之激振電極7a、7b延伸到成為長度方向之一端部之一邊2a側之角部和另外一邊2b側之角部。另外，水晶片2利用導電性接著劑10a、10b固定在設於容器本體1之內底面1e之水晶保持端子9a、9b，並配置成使水晶片2之長度方向成為容器本體1之寬度方向。

IC晶片3構建成使振盪電路和溫度補償機構積體化，在其電路功能面(一主面)具有IC端子11。另外，以使用有突起部15a、15b之超音波熱壓著，將IC端子11固定(所謂之倒裝晶片接著)在電路形成面，將IC晶片3之一邊3a配置成與水晶片2之長度方向之一邊2a相對向並與其鄰接。IC端子11中之水晶端子11a、11b配置成沿著與水晶片2之一邊2a相對向之一邊3a，從與水晶片2之一端部對應之IC晶片3之一端部3b起順序地配置。

在此處如圖1A所示，從面對容器本體1內底面1e之水晶片2之一主面(下面)2d之激振電極7a延伸而出之引出電極8a，延伸到與水晶片2之長度方向之一邊2a相對向之另外一邊2b之角部，電性連接在另外一方之水晶保持端子9b。另外，另外一方之水晶保持端子9b，利用與設在水晶片2之一主面2d之激振電極7a在俯視看成為重疊之導電路13b，與配置在IC晶片3之中央附近之另外一方之水晶端子11b電性連接。

另外，從設在與水晶片2之一主面(下面)2d相對向之另一主面(上面)2c之激振電極7b延伸而出之引出電極8b，延伸到水晶片2之長度方向之一邊2a之角部，與一方之水晶保持端子9a電性連接。一方之水晶保持端子9a，利用在俯視看成為未與水晶片2之一主面之激振電極7a重疊之導電路13a，與IC晶片3之一端部側之一方之水晶端子11a電性連接。

另外，水晶片2在先前技術例中是在俯視看使引出電極8a從其(水晶片2)一主面(下面)2d之激振電極7a延伸到一端部之右側，使引出電極8b從另一主面(上面)2c之激振電極7b延伸到一端部之左側。與此相對地，在本發明中，在俯視看使引出電極8a從水晶片2之一主面(下面)2d之激振電極7a延伸到一端部之左側，引出電極8b從水晶片2之另一主面(上面)2c之激振電極7b延伸到一端部之右側。主要地，在本發明中使從激振電極7a、7b延伸到一端部之兩側之引出電極8a、8b之左右位置成為與先前技術例相反。

依照此種構造時，本發明之表面安裝型振盪器使設在面對容器本體1內底面1e之水晶片2之一主面(下面)2d之激振電極7a延伸而出，另外，延伸到與IC晶片3相對向之水晶片2之一邊2a之相反側之另外一邊2b之角部之引出電極8a，利用在俯視看與水晶片2之一主面(下面)2d之激振電極7a重疊之導電路13b，而與IC晶片3之水晶端子11b連接。因此，設在水晶片2之一主面(下面)2d之激振電極7a與導電路13b成為同電位，在激振電極7a和導電路13b間不會產生雜散電容。其結果是可以防止振盪頻率之變化。

在上述之本案之發明之實施形態中，顯示容器本體1之底壁1a為單層，但是亦可以如圖2所示，使由陶瓷板構成之底壁1a成為多層而形成陶瓷封裝，並使連接在安裝端子6之地線端子之屏蔽電極14形成在積層面之間。另外，設在水晶片2之引出電極8a、8b，由於均在水晶片2之相反面之主面形成折回部8c(參照圖1B)，所以利用水晶片2和IC晶片3之高度尺寸之匹配性，可以將導電性接著劑10a、10b只塗布在水晶片2之下面2d，另外，亦可以變更成為依照需要之構造。

1．．．容器本體

1a、1b．．．積層陶瓷

1c．．．開口端面

1d．．．外底面

1e．．．內底面

2．．．水晶片

2a．．．一邊

2b．．．另外一邊

2c．．．另一主面(上面)

2d．．．一主面(下面)

3．．．IC晶片

3a．．．一邊

3b．．．一端部

4．．．金屬蓋

5．．．金屬環

6．．．安裝端子

7a、7b．．．激振電極

8a、8b．．．引出電極

8c．．．折回部

9a、9b．．．水晶保持端子

10a、10b．．．導電性接著劑

11．．．IC端子

11a、11b．．．水晶端子

12．．．電路端子

12a、12b．．．電路端子

13a、13b．．．導電路

14．．．屏蔽電極

15a、15b．．．突起部

圖1用來說明本發明之表面安裝型振盪器之實施形態之一實施形態，圖1A是將蓋子除去所看到之俯視圖，圖1B是圖1A之I-I箭視之部分切斷之剖視圖。

圖2是剖視圖，用來說明本發明之表面安裝型振盪器之另一實施例。

圖3是先前技術例之表面安裝型振盪器之圖，圖3A是將蓋子除去所看到之俯視圖，圖3B為其剖視圖。

圖4是剖視圖，用來說明先前技術例之表面安裝型振盪器之問題。