発振回路、圧電発振器、圧電発振器の製造方法
【課題】圧電発振器の低背化の妨げを防止する。
【解決手段】水晶発振器１を制御するＩＮＨ端子３１と、水晶振動片２への入出力端子であるＸＴ端子３２，３３と、アースされたＧＮＤ端子３４と、集積回路素子３に電源供給を行うＶDD端子３５と、水晶発振器１の出力端子であるＯＵＴ端子３６とを含む発振回路６の配線パターンを集積回路素子３に形成し、各端子３１〜３６に保護ダイオードＤ１〜Ｄ６を接続する。この工程においてＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いるか、または、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いるかを選択する。
【解決手段】水晶発振器１を制御するＩＮＨ端子３１と、水晶振動片２への入出力端子であるＸＴ端子３２，３３と、アースされたＧＮＤ端子３４と、集積回路素子３に電源供給を行うＶDD端子３５と、水晶発振器１の出力端子であるＯＵＴ端子３６とを含む発振回路６の配線パターンを集積回路素子３に形成し、各端子３１〜３６に保護ダイオードＤ１〜Ｄ６を接続する。この工程においてＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いるか、または、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いるかを選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路、圧電発振器、圧電発振器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器の小型化が急速に進められている。そのため、この小型化にともなって電子機器に用いられる電子部品にも更なる小型化が求められている。ここでいう電子部品として、例えば、圧電発振器などが挙げられる。
【０００３】
圧電発振器は、セラミック多層基板からなるベースと、ベース内に搭載する集積回路素子および水晶振動片と、ベースに搭載した集積回路素子および水晶振動片を気密封止する金属蓋体とを備えている。この圧電発振器の製造方法のうち、集積回路素子および水晶振動片をベースに搭載する方法として以下に示す方法がある。
【０００４】
水晶振動片（具体的に引出電極）をベース（具体的に電極パッド）に導電性接合材により直接接合し、集積回路素子（具体的に接続電極端子）をベース（具体的に電極パッド）にワイヤボンディングにより間接的に接合する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、ベースへの集積回路素子の接合にワイヤボンディング接合を用いるので、ワイヤを用いてベースの電極パッドに間接的に集積回路素子の端子が接合される。そのため、集積回路素子のベースへのワイヤボンディングが行い易いように、集積回路素子の接続電極端子が集積回路素子の表面に配されるように集積回路素子がベースに搭載される。
【０００５】
また、別の方法として、水晶振動片をベースに導電性接合材により直接接合し、集積回路素子をベースにＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により直接接合する方法がある（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、ベースへの集積回路素子の接合にＦＣＢ法を用いるので、ベースの電極パッドに直接導電性接合材により集積回路素子の接続電極端子が接合される。そのため、集積回路素子の端子が集積回路素子の裏面に配されるように集積回路素子がベースに設けられる。
【特許文献１】特開２００６−１５７５１３号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した２つの接合方法（ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合）によれば、ベースに搭載した際に集積回路素子の表裏面の配置が異なる。そのため、これら２つの接合方法によれば、ベースに集積回路素子を搭載した時のベース上における集積回路素子の接続電極端子の位置が異なる。
【０００７】
上記した相違により次に示す不具合が生じる。２つの接合方法に関係なく集積回路素子を用いる場合、ベースに設けた集積回路素子の接続電極端子の位置が異なるので、いずれかの接続方法にあわせて設定したベースの配線パターンを用いて他の接続方法による接合を行った場合、相違する各接続電極端子の位置に基づいてベースの配線パターンの設計変更を行う必要がある。例えば、ワイヤボンディングによる接合に対応させたベース及び集積回路素子をＦＣＢ法による接合に適用した場合、当該ベースの配線パターンではＦＣＢ法による接合に対応させることができない。そのため、ＦＣＢ法による接合に対応させるために、例えば、べースの層を増やしてこの増加させた層に新たに配線パターンを形成するなどの対策がとられる。しかしながら、この対策の場合、ベースの層を増やすために圧電発振器の低背化（小型化）の妨げとなる。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、圧電発振器の低背化の妨げを防止する発振回路、圧電発振器、圧電発振器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる圧電発振器に用いる発振回路の製造方法は、アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含む前記発振回路の配線パターンを発振用電子部品に形成する配線パターン形成工程と、前記各端子に保護ダイオードを接続する接続工程と、前記配線パターン形成工程において前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択工程と、を有していることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記配線パターン形成工程と前記接続工程と選択工程とを有するので、新たに製造工程を追加せずに当該発振回路を形成する発振用電子部品の各端子位置を実質的に変更することが可能となる。その結果、追加の製造工程が無い分、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で圧電発振器の量産を行うことが可能となる。また、本発明によれば、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合とを限定せずに圧電発振器（具体的には発振回路を形成する発振用電子部品）を製造することが可能となる。その結果、べースの層を増やしてこの増加させた層に新たに配線パターンを形成するなどの対策をとらずに圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。また、本来保護ダイオードを必要としない前記グランド端子に前記保護ダイオードを接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって当該発振回路を形成することが可能となる。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる発振回路は、圧電発振器に用いる発振回路であって、アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含み、前記各端子にそれぞれ保護ダイオードが接続され、前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択手段が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、前記グランド端子と前記電源端子と前記圧電振動片端子とを含み、前記各端子にそれぞれ保護ダイオードが接続され、選択手段が設けられるので、当該発振回路が形成される部品である発振用電子部品の各端子位置を実質的に変更することが可能となる。そのため、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに発振用電子部品を用いることが可能となる。その結果、発振用電子部品の接合方法に関係なく圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。また、本発明によれば、様々な接合方法によって製造する圧電発振器に適用することが可能であるので、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で圧電発振器の量産を行うことが可能となる。また、本来保護ダイオードを必要としない前記グランド端子に前記保護ダイオードを接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって当該発振回路を形成することが可能となる。
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電発振器は、ベース上に搭載された、振動部である圧電振動片と、上記した本発明にかかる発振回路が形成された発振用電子部品と、が蓋により気密封止されたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記圧電振動片と、上記した本発明にかかる発振回路が形成された発振用電子部品と、が前記蓋により気密封止されるので、前記発振回路が形成された発振用電子部品の各端子位置を実質的に変更することが可能となり、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに前記発振用電子部品を用いることが可能となる。その結果、前記発振用電子部品の接合方法に関係なく当該圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。また、本発明によれば、様々な接合方法によって製造する当該圧電発振器に用いることができるので、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で当該圧電発振器の量産を行うことが可能となる。
【００１５】
前記構成において、前記ベースは複数のベース層が積層されてなり、前記発振用電子部品を搭載したベース層は最下層であってもよい。
【００１６】
この場合、前記発振用電子部品を搭載したベース層が最下層であるので、新たに配線パターンを形成するためにベース層を設けなくても良く、圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、圧電発振器として水晶発振器に本発明を適用した場合を示す。
【００１９】
本実施例にかかる水晶発振器１は、図１に示すように、水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片）と、集積回路素子３（本発明でいう発振用電子部品）と、これら水晶振動片２および集積回路素子３を搭載するベース４と、ベース４に搭載した水晶振動片２および集積回路素子３を気密封止するための蓋５と、からなる。
【００２０】
この水晶発振器１では、ベース４と蓋５とが接合されて筐体が構成され、筐体の内部（以下、内部空間１１という）のベース４上に水晶振動片２および集積回路素子３が搭載されるとともに、筐体の内部が気密封止される。なお、本実施例でいう内部空間１１とは、蓋５とベース４により気密封止された領域のことをいう。次に、この水晶発振器１の各構成について説明する。
【００２１】
水晶振動片２は、図１に示すように、ＡＴカットの水晶片（図示省略）からなり、平面視矩形上の一枚板の直方体に成形されている。この水晶振動片２の両主面２１、２２には、それぞれ励振電極２３，２４と、これらの励振電極２３，２４を外部電極（本実施例では、下記するベース４の電極パッド４８ａ，４８ｂ）と電気的に接続するために励振電極２３，２４から引き出された引出電極２５，２６とが形成されている。これらの励振電極２３，２４及び引出電極２５，２６は、例えば、水晶振動板側からクロム、金の順に、あるいはクロム、金、クロムの順に、あるいはクロム、銀、クロムの順に積層して形成されている。なお、これら励振電極２３，２４と引出電極２５，２６との電極は、これら電極に対応した開口パターン形状を有する成膜マスクにより水晶振動片２の基板を被覆し、真空蒸着法あるいはスパッタリング法等により電極膜形成を行うことにより形成する。また、水晶振動片２はベース４に導電性接合材（図示省略）を介して接合されている。ここでいう導電性接合材として、銀フィラなどの導電材料を含有したシリコーン系樹脂の導電性接着剤が用いられ、この導電性接着剤を硬化させることで、複数の銀フィラが結合して導電性物質となる。なお、導電性接着剤はシリコーン系樹脂の導電性接着剤だけでなく、ウレタン系あるいはエポキシ系の導電接着剤であってもよい。また、導電性接合材の材料として金などの金属バンプを用いてＦＣＢ法により水晶振動片２をベース４に接合してもよい。
【００２２】
集積回路素子３（本発明でいう発振用電子部品）は、上記した水晶振動片２とともに発振回路を構成する回路構成が集積形成された１チップ集積回路素子（例えば、Ｃ−ＭＯＳ、Ｂｉ−ＭＯＳ等）であり、必要に応じて温度補償回路あるいは電圧制御回路あるいはＰＬＬ出力回路等の回路が組み込まれている。この集積回路素子３は、図２に示すように、全体として直方体形状であり、集積回路素子３の下面（図１では上面）には６つの接続電極端子３１，３２，３３，３４，３５，３６が長手方向に２列等間隔（２×３行列）に形成されている。具体的に、６つの接続電極端子３１〜３６は、図１，２に示すように、それぞれ水晶発振器１を制御するＩＮＨ端子３１と、水晶振動片２への入出力端子であるＸＴ端子３２，３３と、アース接続（グランド）されたＧＮＤ端子３４と、水晶発振器１（発振回路を含む集積回路素子３）に電源供給を行うＶDD端子３５（本発明でいう電源端子）と、水晶発振器１の出力端子であるＯＵＴ端子３６から構成される。これら接続電極端子３１〜３６はその表面が金層および金バンプが形成されてなる。また、集積回路素子３の上面には導電層３７（図２参照）が形成されている。導電層３７はＧＮＤ端子３４に引き出され、アース接続（グランド）されている。また、この導電層３７は、下面外周縁まで延出して形成されている。なお、集積回路素子３のベース４への接合は、ベース４への水晶振動片２の接合前にＦＣＢ法により金バンプなどの導電性バンプ（図示省略）を用いて、例えば加熱条件下で超音波振動エネルギを引加することにより電気機械的な接合が行なわれる。なお、ここでいう接合は、図１に示す集積回路素子３を矢印Ａ方向に反転させて行う（すなわち、ベース４に搭載された集積回路素子３の上下面は図１に示す上下面と反転する）。また、ここでいう加熱はベース４を所定温度に加熱すること等により行う。また、必要に応じて集積回路素子３と下記する内部空間１１の底面間に絶縁性樹脂材によるアンダーフィルが形成されてもよい。このアンダーフィルの形成により集積回路素子３の機械的接合強度を向上させることができる。
【００２３】
蓋５は、金属材料からなり、図１に示すように、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この蓋５を用いて、不活性ガス雰囲気中あるいは真空雰囲気中においてベース４の開口部を閉塞して気密封止を行ない、内部空間１１を形成する。この蓋５の下面にはろう材（図示省略）が形成され、シーム溶接やビーム溶接等の手法によりベース４（下記するメタライズ層）に接合されて、蓋５とベース４とによる水晶発振器１のパッケージが構成される。パッケージが構成されることで、蓋５はベース４を介してベース４下面に形成された外部接続電極端子（図示せず）に引き出されてアース接続（グランド）されている。なお、蓋５をセラミック材料とし、ガラス材料を介して気密封止してもよい。
【００２４】
ベース４は、アルミナ等のセラミック材料からなるセラミックパッケージであり、底部４１と、この底部４１から上方に延出した壁部４２とから構成される箱状体に形成されている。このベース４は、上面から３層のベース層４３ａ，４３ｂ，４３ｃが積層してなり、平面視矩形状の一枚板上にセラミック材料の中空を有した直方体が２層積層して凹状に一体的に焼成されている。また、壁部４２は、底部４１の表面外周に沿って成形されている。この壁部４２の上面は、蓋５との接合領域であり、この接合領域には、蓋５と接合するためのメタライズ層４４が設けられ、メタライズ層４４がベース４下面に設けられた外部接続電極端子（図示せず）に接続される。また、このベース１の平面視四隅にキャスタレーション４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが形成されている。なお、図１に示すように、底部４１はベース層４３ｃから構成され、壁部４２はベース層４３ａ，４３ｂとから構成され、水晶振動片２と集積回路素子３とは、最下層のベース層４３ｃ上に搭載されている。
【００２５】
また、セラミック材料が積層して凹状に一体的に焼成されたベース４の内部空間１１における側壁４６には、図１に示すように段部４７が形成され、この段部４７上に水晶振動片２の励振電極２３，２４と電気的に接続する電極パッド４８ａ，４８ｂが形成されている。これら電極パッド４８ａ，４８ｂは、内部空間１１における底部４１上に形成される集積回路素子３と電気的に接続する電極パッド４９ａ，４９ｂと、引回電極（図示省略）を介して繋がっている。そして、内部空間１１における底部４１上に集積回路素子３と電気的に接続する電極パッド４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，４９ｅ，４９ｆが形成されている。
【００２６】
これら電極パッド４９ａ〜４９ｆのうち電極パッド４９ｃ〜４９ｆは、それぞれに対応した引回電極（図示省略）を介して、ベース４下面に設けられた外部接続電極端子にそれぞれ接続され、これら外部接続電極端子が外部部品や外部機器の外部電極に接続される。なお、これらの電極パッド４９ａ〜４９ｆ、引回し電極、外部接続電極端子は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にベース４と一体的に焼成して形成される。そして、これらの電極パッド４９ａ〜４９ｆ、引回し電極、外部接続電極端子のうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。
【００２７】
次に、上記した集積回路素子３の発振回路６について図面を用いて説明する。なお、図３に示す発振回路６は、ＦＣＢ法による接合に対応させた集積回路素子３の発振回路６である。
【００２８】
水晶発振器１の発振回路６は、図３に示すように、水晶振動片２とこれを動作させるためのインバータＩや抵抗Ｒが並列接続され、これらインバータＩや抵抗Ｒの両端と各グランド間にコンデンサＣ１，Ｃ２が配置された回路構成を有している。ここでいうコンデンサＣ１，Ｃ２は周波数決定パラメータの一つであり、この静電容量値を所定値に抑えて静電容量値が変動することによる水晶発振器１の特性の悪影響を抑えるものである。そして、この発振回路６は、図３に示すように、水晶振動片２の入出力端子であるＸＴ端子３２，３３、ＶDD端子３５、およびＧＮＤ端子３４に対してそれぞれ保護ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が接続され、ＶDD端子３５がインバータＩと接続されている。なお、保護ダイオードＤ１〜Ｄ６は、集積回路素子３がＣＭＯＳで構成されているために各端子への過電圧を逃がす目的で各端子に接続されている。
【００２９】
ところで、上記した水晶発振器１では、ＦＣＢ法によりベース４に集積回路素子３を接合している。しかしながら、集積回路素子３の接合方法は上記した水晶発振器１に限らず、図４に示す集積回路素子３の接合方法であってもよい。この図４に示す集積回路素子３の接合方法を次に図面を用いて説明する。ここでいう図４に示す集積回路素子３の接合方法とは、集積回路素子３のベース４への接合が、図１に示すＦＣＢ法ではなく図４に示すようなワイヤＹを用いたワイヤボンディングによる接合である。なお、上記した図１に示す水晶発振器１と同一の部材についてはその説明を省略する。
【００３０】
この図４に示すワイヤＹを用いたワイヤボンディングによる接合によれば、集積回路素子３のベース４への接合向きが図１に示す集積回路素子３のベースへの接合向きと異なり、集積回路素子３の上下面を反転させずにそのまま搭載する。また、ベース４の最下層（ベース層４３ｃ）には、集積回路素子３を配するための凹状のスペース部４１１が形成されている。
【００３１】
上記したように、ＦＣＢ法とワイヤボンディングとによる集積回路素子３の接合方法は、図１，４に示すように、集積回路素子３のベース４への接合向きが異なるため、接合方法によって集積回路素子の各端子の位置が異なる。すなわち、それぞれに対応した集積回路素子３を用いなければならない。
【００３２】
そこで、本実施例では、ＸＴ端子３２，３３とＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とにそれぞれ保護ダイオードＤ１〜Ｄ６が接続され、ＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いるか、または、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いるかを選択する選択手段が設けられている。この選択手段により、図２，３，５に示すように、図３に示すようにＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いたり、図５に示すようにＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いることができる。そのため、図１，４に示すように集積回路素子３のベース４への接合向きが異なる場合であっても、同一の集積回路素子３を用いることができる。
【００３３】
この選択手段は、集積回路素子３の製造工程において適用される。具体的に、集積回路素子３の接続電極端子（ＩＮＨ端子３１とＸＴ端子３２，３３とＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とＯＵＴ端子３６）を含む発振回路６の配線パターンを形成する（配線パターン形成工程）際に行う。この配線パターン形成工程では、これら接続電極端子３１〜３６、およびこれら接続電極端子３１〜３６の電極パターンに対応した開口パターン形状を有する成膜マスクにより水晶振動片２の基板を被覆し、真空蒸着法あるいはスパッタリング法等により電極膜形成を行うことにより配線パターンを形成する。そして、集積回路素子３のＩＮＨ端子３１とＸＴ端子３２，３３とＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とＯＵＴ端子３６に、それぞれ保護ダイオードＤ１〜Ｄ６を接続する（接続工程）。
【００３４】
上記した配線パターン形成工程においてＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いるか、または、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いるかを選択する（選択工程）。具体的に、ＦＣＢ法による接合方法を採用する場合、選択工程においてＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いて、図３に示す発振回路の配線パターンを形成する。また、ワイヤＹを用いたワイヤボンディングによる接合方法を採用する場合、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いて、図５に示す発振回路の配線パターンを形成する。
【００３５】
上記した本実施例にかかる水晶発振器１に用いる発振回路の製造方法によれば、配線パターン形成工程と接続工程と選択工程とを有するので、接合方法がＦＣＢ法とワイヤボンディングとのいずれの接合方法によるものかによって図３に示す発振回路６と図５に示す発振回路６とのいずれかを選択することができ、その結果、本実施例は、接合方法に関係なく任意の水晶発振器１を製造することができ、その結果、水晶発振器１の量産を行うのに好ましい。また、本実施例によれば、新たに製造工程を追加せずに発振回路６を形成する集積回路素子３の接続電極端子（ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５）の位置を実質的に変更することができる。その結果、追加の製造工程が無い分、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で水晶発振器１の量産を行うことができる。また、本実施例にかかる製造方法により製造された水晶発振器１は、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに集積回路素子３を用いることができる。その結果、べース４の層を増やしてこの増加させた層に新たに配線パターンを形成するなどの対策をとらずに水晶発振器の低背化の妨げを防止することができる。また、本来保護ダイオードを必要としないＧＮＤ端子３４に保護ダイオードＤ６を接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって発振回路６を形成することができる。
【００３６】
また、上記した実施例にかかる発振回路６および水晶発振器１によれば、発振回路６が形成された集積回路素子３の接続電極端子（ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５）の位置を実質的に変更することができる。そのため、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに集積回路素子３を用いることができる。その結果、集積回路素子３の接合方法に関係なく水晶発振器１の低背化の妨げを防止することができる。また、実施例によれば、様々な接合方法によって製造する水晶発振器１に用いることができるので、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で水晶発振器１の量産を行うことができる。また、本来保護ダイオードを必要としないＧＮＤ端子３４に保護ダイオードＤ６を接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって発振回路６を形成することができる。
【００３７】
また、ベース４は３つのベース層４３ａ〜４３ｃが積層されてなり、集積回路素子３を搭載したベース層４３ｃは最下層であるので、新たに配線パターンを形成するためにベース層を設けずに水晶発振器１の低背化の妨げを防止することができる。特に、図１に示すようにベース４の層を３層（ベース層４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）にすることができ、ベース４の低背化を図ることができる。
【００３８】
また、集積回路素子３は、ベース４にＦＣＢ法により接合されることで、ワイヤボンディングによる集積回路素子３のベース４への接合に比べて内部空間１１内にワイヤＹのためのスペースを設けなくてもよく、水晶発振器１の低背化の妨げを防止することができる。
【００３９】
なお、本実施例では、圧電振動片として、ＡＴカットの水晶振動片を用いているが、これに限定されるものでなく、例えば、音叉型水晶振動片であってもよい。
【００４０】
また、本実施例では、ベース４の層数を３つとしているが、少ない複数層であることが好ましい。
【００４１】
また、本実施例では、圧電振動片に水晶を用いているが、これに限定されるものではなく、セラミックなどの他の圧電材料を用いてもよい。
【００４２】
また、本発明にかかる選択手段は、上記した実施例に限定されるものではなく、図６に示す選択手段であってもよい。この図６に示す選択手段は、当該発振回路に２つのスイッチ部Ｓ１，Ｓ２を設けることで構成する。そして、これらスイッチ部Ｓ１，Ｓ２のスイッチング動作により、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合との両方の接合に対応した発振回路を構成することができる。また、選択手段としてスイッチ部Ｓ１，Ｓ２を用いた場合、上記したように集積回路素子３の製造工程だけではなく製造後であってもＶDD端子３５とＧＮＤ端子３４との変更を可能とする。なお、図６では、２つのスイッチ部を設けているがスイッチ部の構成や数は用途に合わせて任意に設定可能である。
【００４３】
なお、本発明は、その主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
水晶発振器等の圧電発振器の量産に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本実施例にかかる、集積回路素子のベースの接合にＦＣＢ法による接合方法を採用した水晶発振器の概略分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる、集積回路素子の概略構成図である。
【図３】図３は、図１に示す水晶発振器の発振回路の概略回路図である。
【図４】図５は、本実施例にかかる、集積回路素子のベースの接合にワイヤボンディングによる接合方法を採用した水晶発振器の概略分解斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す水晶発振器の発振回路の概略回路図である。
【図６】図６は、本実施の他の例にかかる発振回路の概略回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 水晶発振器
２ 水晶振動片
３ 集積回路素子
３２，３３ ＸＴ端子
３４ ＧＮＤ端子
３５ ＶDD端子
４ ベース
４３ａ〜４３ｃ ベース層
５ 蓋
６ 発振回路
Ｄ１〜Ｄ６ 保護ダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路、圧電発振器、圧電発振器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器の小型化が急速に進められている。そのため、この小型化にともなって電子機器に用いられる電子部品にも更なる小型化が求められている。ここでいう電子部品として、例えば、圧電発振器などが挙げられる。
【０００３】
圧電発振器は、セラミック多層基板からなるベースと、ベース内に搭載する集積回路素子および水晶振動片と、ベースに搭載した集積回路素子および水晶振動片を気密封止する金属蓋体とを備えている。この圧電発振器の製造方法のうち、集積回路素子および水晶振動片をベースに搭載する方法として以下に示す方法がある。
【０００４】
水晶振動片（具体的に引出電極）をベース（具体的に電極パッド）に導電性接合材により直接接合し、集積回路素子（具体的に接続電極端子）をベース（具体的に電極パッド）にワイヤボンディングにより間接的に接合する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、ベースへの集積回路素子の接合にワイヤボンディング接合を用いるので、ワイヤを用いてベースの電極パッドに間接的に集積回路素子の端子が接合される。そのため、集積回路素子のベースへのワイヤボンディングが行い易いように、集積回路素子の接続電極端子が集積回路素子の表面に配されるように集積回路素子がベースに搭載される。
【０００５】
また、別の方法として、水晶振動片をベースに導電性接合材により直接接合し、集積回路素子をベースにＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により直接接合する方法がある（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、ベースへの集積回路素子の接合にＦＣＢ法を用いるので、ベースの電極パッドに直接導電性接合材により集積回路素子の接続電極端子が接合される。そのため、集積回路素子の端子が集積回路素子の裏面に配されるように集積回路素子がベースに設けられる。
【特許文献１】特開２００６−１５７５１３号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した２つの接合方法（ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合）によれば、ベースに搭載した際に集積回路素子の表裏面の配置が異なる。そのため、これら２つの接合方法によれば、ベースに集積回路素子を搭載した時のベース上における集積回路素子の接続電極端子の位置が異なる。
【０００７】
上記した相違により次に示す不具合が生じる。２つの接合方法に関係なく集積回路素子を用いる場合、ベースに設けた集積回路素子の接続電極端子の位置が異なるので、いずれかの接続方法にあわせて設定したベースの配線パターンを用いて他の接続方法による接合を行った場合、相違する各接続電極端子の位置に基づいてベースの配線パターンの設計変更を行う必要がある。例えば、ワイヤボンディングによる接合に対応させたベース及び集積回路素子をＦＣＢ法による接合に適用した場合、当該ベースの配線パターンではＦＣＢ法による接合に対応させることができない。そのため、ＦＣＢ法による接合に対応させるために、例えば、べースの層を増やしてこの増加させた層に新たに配線パターンを形成するなどの対策がとられる。しかしながら、この対策の場合、ベースの層を増やすために圧電発振器の低背化（小型化）の妨げとなる。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、圧電発振器の低背化の妨げを防止する発振回路、圧電発振器、圧電発振器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる圧電発振器に用いる発振回路の製造方法は、アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含む前記発振回路の配線パターンを発振用電子部品に形成する配線パターン形成工程と、前記各端子に保護ダイオードを接続する接続工程と、前記配線パターン形成工程において前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択工程と、を有していることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記配線パターン形成工程と前記接続工程と選択工程とを有するので、新たに製造工程を追加せずに当該発振回路を形成する発振用電子部品の各端子位置を実質的に変更することが可能となる。その結果、追加の製造工程が無い分、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で圧電発振器の量産を行うことが可能となる。また、本発明によれば、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合とを限定せずに圧電発振器（具体的には発振回路を形成する発振用電子部品）を製造することが可能となる。その結果、べースの層を増やしてこの増加させた層に新たに配線パターンを形成するなどの対策をとらずに圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。また、本来保護ダイオードを必要としない前記グランド端子に前記保護ダイオードを接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって当該発振回路を形成することが可能となる。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる発振回路は、圧電発振器に用いる発振回路であって、アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含み、前記各端子にそれぞれ保護ダイオードが接続され、前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択手段が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、前記グランド端子と前記電源端子と前記圧電振動片端子とを含み、前記各端子にそれぞれ保護ダイオードが接続され、選択手段が設けられるので、当該発振回路が形成される部品である発振用電子部品の各端子位置を実質的に変更することが可能となる。そのため、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに発振用電子部品を用いることが可能となる。その結果、発振用電子部品の接合方法に関係なく圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。また、本発明によれば、様々な接合方法によって製造する圧電発振器に適用することが可能であるので、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で圧電発振器の量産を行うことが可能となる。また、本来保護ダイオードを必要としない前記グランド端子に前記保護ダイオードを接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって当該発振回路を形成することが可能となる。
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電発振器は、ベース上に搭載された、振動部である圧電振動片と、上記した本発明にかかる発振回路が形成された発振用電子部品と、が蓋により気密封止されたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記圧電振動片と、上記した本発明にかかる発振回路が形成された発振用電子部品と、が前記蓋により気密封止されるので、前記発振回路が形成された発振用電子部品の各端子位置を実質的に変更することが可能となり、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに前記発振用電子部品を用いることが可能となる。その結果、前記発振用電子部品の接合方法に関係なく当該圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。また、本発明によれば、様々な接合方法によって製造する当該圧電発振器に用いることができるので、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で当該圧電発振器の量産を行うことが可能となる。
【００１５】
前記構成において、前記ベースは複数のベース層が積層されてなり、前記発振用電子部品を搭載したベース層は最下層であってもよい。
【００１６】
この場合、前記発振用電子部品を搭載したベース層が最下層であるので、新たに配線パターンを形成するためにベース層を設けなくても良く、圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧電発振器の低背化の妨げを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、圧電発振器として水晶発振器に本発明を適用した場合を示す。
【００１９】
本実施例にかかる水晶発振器１は、図１に示すように、水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片）と、集積回路素子３（本発明でいう発振用電子部品）と、これら水晶振動片２および集積回路素子３を搭載するベース４と、ベース４に搭載した水晶振動片２および集積回路素子３を気密封止するための蓋５と、からなる。
【００２０】
この水晶発振器１では、ベース４と蓋５とが接合されて筐体が構成され、筐体の内部（以下、内部空間１１という）のベース４上に水晶振動片２および集積回路素子３が搭載されるとともに、筐体の内部が気密封止される。なお、本実施例でいう内部空間１１とは、蓋５とベース４により気密封止された領域のことをいう。次に、この水晶発振器１の各構成について説明する。
【００２１】
水晶振動片２は、図１に示すように、ＡＴカットの水晶片（図示省略）からなり、平面視矩形上の一枚板の直方体に成形されている。この水晶振動片２の両主面２１、２２には、それぞれ励振電極２３，２４と、これらの励振電極２３，２４を外部電極（本実施例では、下記するベース４の電極パッド４８ａ，４８ｂ）と電気的に接続するために励振電極２３，２４から引き出された引出電極２５，２６とが形成されている。これらの励振電極２３，２４及び引出電極２５，２６は、例えば、水晶振動板側からクロム、金の順に、あるいはクロム、金、クロムの順に、あるいはクロム、銀、クロムの順に積層して形成されている。なお、これら励振電極２３，２４と引出電極２５，２６との電極は、これら電極に対応した開口パターン形状を有する成膜マスクにより水晶振動片２の基板を被覆し、真空蒸着法あるいはスパッタリング法等により電極膜形成を行うことにより形成する。また、水晶振動片２はベース４に導電性接合材（図示省略）を介して接合されている。ここでいう導電性接合材として、銀フィラなどの導電材料を含有したシリコーン系樹脂の導電性接着剤が用いられ、この導電性接着剤を硬化させることで、複数の銀フィラが結合して導電性物質となる。なお、導電性接着剤はシリコーン系樹脂の導電性接着剤だけでなく、ウレタン系あるいはエポキシ系の導電接着剤であってもよい。また、導電性接合材の材料として金などの金属バンプを用いてＦＣＢ法により水晶振動片２をベース４に接合してもよい。
【００２２】
集積回路素子３（本発明でいう発振用電子部品）は、上記した水晶振動片２とともに発振回路を構成する回路構成が集積形成された１チップ集積回路素子（例えば、Ｃ−ＭＯＳ、Ｂｉ−ＭＯＳ等）であり、必要に応じて温度補償回路あるいは電圧制御回路あるいはＰＬＬ出力回路等の回路が組み込まれている。この集積回路素子３は、図２に示すように、全体として直方体形状であり、集積回路素子３の下面（図１では上面）には６つの接続電極端子３１，３２，３３，３４，３５，３６が長手方向に２列等間隔（２×３行列）に形成されている。具体的に、６つの接続電極端子３１〜３６は、図１，２に示すように、それぞれ水晶発振器１を制御するＩＮＨ端子３１と、水晶振動片２への入出力端子であるＸＴ端子３２，３３と、アース接続（グランド）されたＧＮＤ端子３４と、水晶発振器１（発振回路を含む集積回路素子３）に電源供給を行うＶDD端子３５（本発明でいう電源端子）と、水晶発振器１の出力端子であるＯＵＴ端子３６から構成される。これら接続電極端子３１〜３６はその表面が金層および金バンプが形成されてなる。また、集積回路素子３の上面には導電層３７（図２参照）が形成されている。導電層３７はＧＮＤ端子３４に引き出され、アース接続（グランド）されている。また、この導電層３７は、下面外周縁まで延出して形成されている。なお、集積回路素子３のベース４への接合は、ベース４への水晶振動片２の接合前にＦＣＢ法により金バンプなどの導電性バンプ（図示省略）を用いて、例えば加熱条件下で超音波振動エネルギを引加することにより電気機械的な接合が行なわれる。なお、ここでいう接合は、図１に示す集積回路素子３を矢印Ａ方向に反転させて行う（すなわち、ベース４に搭載された集積回路素子３の上下面は図１に示す上下面と反転する）。また、ここでいう加熱はベース４を所定温度に加熱すること等により行う。また、必要に応じて集積回路素子３と下記する内部空間１１の底面間に絶縁性樹脂材によるアンダーフィルが形成されてもよい。このアンダーフィルの形成により集積回路素子３の機械的接合強度を向上させることができる。
【００２３】
蓋５は、金属材料からなり、図１に示すように、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この蓋５を用いて、不活性ガス雰囲気中あるいは真空雰囲気中においてベース４の開口部を閉塞して気密封止を行ない、内部空間１１を形成する。この蓋５の下面にはろう材（図示省略）が形成され、シーム溶接やビーム溶接等の手法によりベース４（下記するメタライズ層）に接合されて、蓋５とベース４とによる水晶発振器１のパッケージが構成される。パッケージが構成されることで、蓋５はベース４を介してベース４下面に形成された外部接続電極端子（図示せず）に引き出されてアース接続（グランド）されている。なお、蓋５をセラミック材料とし、ガラス材料を介して気密封止してもよい。
【００２４】
ベース４は、アルミナ等のセラミック材料からなるセラミックパッケージであり、底部４１と、この底部４１から上方に延出した壁部４２とから構成される箱状体に形成されている。このベース４は、上面から３層のベース層４３ａ，４３ｂ，４３ｃが積層してなり、平面視矩形状の一枚板上にセラミック材料の中空を有した直方体が２層積層して凹状に一体的に焼成されている。また、壁部４２は、底部４１の表面外周に沿って成形されている。この壁部４２の上面は、蓋５との接合領域であり、この接合領域には、蓋５と接合するためのメタライズ層４４が設けられ、メタライズ層４４がベース４下面に設けられた外部接続電極端子（図示せず）に接続される。また、このベース１の平面視四隅にキャスタレーション４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが形成されている。なお、図１に示すように、底部４１はベース層４３ｃから構成され、壁部４２はベース層４３ａ，４３ｂとから構成され、水晶振動片２と集積回路素子３とは、最下層のベース層４３ｃ上に搭載されている。
【００２５】
また、セラミック材料が積層して凹状に一体的に焼成されたベース４の内部空間１１における側壁４６には、図１に示すように段部４７が形成され、この段部４７上に水晶振動片２の励振電極２３，２４と電気的に接続する電極パッド４８ａ，４８ｂが形成されている。これら電極パッド４８ａ，４８ｂは、内部空間１１における底部４１上に形成される集積回路素子３と電気的に接続する電極パッド４９ａ，４９ｂと、引回電極（図示省略）を介して繋がっている。そして、内部空間１１における底部４１上に集積回路素子３と電気的に接続する電極パッド４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，４９ｅ，４９ｆが形成されている。
【００２６】
これら電極パッド４９ａ〜４９ｆのうち電極パッド４９ｃ〜４９ｆは、それぞれに対応した引回電極（図示省略）を介して、ベース４下面に設けられた外部接続電極端子にそれぞれ接続され、これら外部接続電極端子が外部部品や外部機器の外部電極に接続される。なお、これらの電極パッド４９ａ〜４９ｆ、引回し電極、外部接続電極端子は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にベース４と一体的に焼成して形成される。そして、これらの電極パッド４９ａ〜４９ｆ、引回し電極、外部接続電極端子のうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。
【００２７】
次に、上記した集積回路素子３の発振回路６について図面を用いて説明する。なお、図３に示す発振回路６は、ＦＣＢ法による接合に対応させた集積回路素子３の発振回路６である。
【００２８】
水晶発振器１の発振回路６は、図３に示すように、水晶振動片２とこれを動作させるためのインバータＩや抵抗Ｒが並列接続され、これらインバータＩや抵抗Ｒの両端と各グランド間にコンデンサＣ１，Ｃ２が配置された回路構成を有している。ここでいうコンデンサＣ１，Ｃ２は周波数決定パラメータの一つであり、この静電容量値を所定値に抑えて静電容量値が変動することによる水晶発振器１の特性の悪影響を抑えるものである。そして、この発振回路６は、図３に示すように、水晶振動片２の入出力端子であるＸＴ端子３２，３３、ＶDD端子３５、およびＧＮＤ端子３４に対してそれぞれ保護ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が接続され、ＶDD端子３５がインバータＩと接続されている。なお、保護ダイオードＤ１〜Ｄ６は、集積回路素子３がＣＭＯＳで構成されているために各端子への過電圧を逃がす目的で各端子に接続されている。
【００２９】
ところで、上記した水晶発振器１では、ＦＣＢ法によりベース４に集積回路素子３を接合している。しかしながら、集積回路素子３の接合方法は上記した水晶発振器１に限らず、図４に示す集積回路素子３の接合方法であってもよい。この図４に示す集積回路素子３の接合方法を次に図面を用いて説明する。ここでいう図４に示す集積回路素子３の接合方法とは、集積回路素子３のベース４への接合が、図１に示すＦＣＢ法ではなく図４に示すようなワイヤＹを用いたワイヤボンディングによる接合である。なお、上記した図１に示す水晶発振器１と同一の部材についてはその説明を省略する。
【００３０】
この図４に示すワイヤＹを用いたワイヤボンディングによる接合によれば、集積回路素子３のベース４への接合向きが図１に示す集積回路素子３のベースへの接合向きと異なり、集積回路素子３の上下面を反転させずにそのまま搭載する。また、ベース４の最下層（ベース層４３ｃ）には、集積回路素子３を配するための凹状のスペース部４１１が形成されている。
【００３１】
上記したように、ＦＣＢ法とワイヤボンディングとによる集積回路素子３の接合方法は、図１，４に示すように、集積回路素子３のベース４への接合向きが異なるため、接合方法によって集積回路素子の各端子の位置が異なる。すなわち、それぞれに対応した集積回路素子３を用いなければならない。
【００３２】
そこで、本実施例では、ＸＴ端子３２，３３とＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とにそれぞれ保護ダイオードＤ１〜Ｄ６が接続され、ＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いるか、または、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いるかを選択する選択手段が設けられている。この選択手段により、図２，３，５に示すように、図３に示すようにＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いたり、図５に示すようにＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いることができる。そのため、図１，４に示すように集積回路素子３のベース４への接合向きが異なる場合であっても、同一の集積回路素子３を用いることができる。
【００３３】
この選択手段は、集積回路素子３の製造工程において適用される。具体的に、集積回路素子３の接続電極端子（ＩＮＨ端子３１とＸＴ端子３２，３３とＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とＯＵＴ端子３６）を含む発振回路６の配線パターンを形成する（配線パターン形成工程）際に行う。この配線パターン形成工程では、これら接続電極端子３１〜３６、およびこれら接続電極端子３１〜３６の電極パターンに対応した開口パターン形状を有する成膜マスクにより水晶振動片２の基板を被覆し、真空蒸着法あるいはスパッタリング法等により電極膜形成を行うことにより配線パターンを形成する。そして、集積回路素子３のＩＮＨ端子３１とＸＴ端子３２，３３とＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とＯＵＴ端子３６に、それぞれ保護ダイオードＤ１〜Ｄ６を接続する（接続工程）。
【００３４】
上記した配線パターン形成工程においてＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いるか、または、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いるかを選択する（選択工程）。具体的に、ＦＣＢ法による接合方法を採用する場合、選択工程においてＧＮＤ端子３４をＧＮＤ端子として用いＶDD端子３５をＶDD端子として用いて、図３に示す発振回路の配線パターンを形成する。また、ワイヤＹを用いたワイヤボンディングによる接合方法を採用する場合、ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５とを変更してＧＮＤ端子３４をＶDD端子３５として用いＶDD端子３５をＧＮＤ端子３４として用いて、図５に示す発振回路の配線パターンを形成する。
【００３５】
上記した本実施例にかかる水晶発振器１に用いる発振回路の製造方法によれば、配線パターン形成工程と接続工程と選択工程とを有するので、接合方法がＦＣＢ法とワイヤボンディングとのいずれの接合方法によるものかによって図３に示す発振回路６と図５に示す発振回路６とのいずれかを選択することができ、その結果、本実施例は、接合方法に関係なく任意の水晶発振器１を製造することができ、その結果、水晶発振器１の量産を行うのに好ましい。また、本実施例によれば、新たに製造工程を追加せずに発振回路６を形成する集積回路素子３の接続電極端子（ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５）の位置を実質的に変更することができる。その結果、追加の製造工程が無い分、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で水晶発振器１の量産を行うことができる。また、本実施例にかかる製造方法により製造された水晶発振器１は、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに集積回路素子３を用いることができる。その結果、べース４の層を増やしてこの増加させた層に新たに配線パターンを形成するなどの対策をとらずに水晶発振器の低背化の妨げを防止することができる。また、本来保護ダイオードを必要としないＧＮＤ端子３４に保護ダイオードＤ６を接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって発振回路６を形成することができる。
【００３６】
また、上記した実施例にかかる発振回路６および水晶発振器１によれば、発振回路６が形成された集積回路素子３の接続電極端子（ＧＮＤ端子３４とＶDD端子３５）の位置を実質的に変更することができる。そのため、例えば、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合に問わずに集積回路素子３を用いることができる。その結果、集積回路素子３の接合方法に関係なく水晶発振器１の低背化の妨げを防止することができる。また、実施例によれば、様々な接合方法によって製造する水晶発振器１に用いることができるので、製造コストを削減するとともに製造時間を抑えた状態で水晶発振器１の量産を行うことができる。また、本来保護ダイオードを必要としないＧＮＤ端子３４に保護ダイオードＤ６を接続するので、他の端子への保護ダイオードを設けるための配線パターンと比較して、容易な配線パターンの設計変更によって発振回路６を形成することができる。
【００３７】
また、ベース４は３つのベース層４３ａ〜４３ｃが積層されてなり、集積回路素子３を搭載したベース層４３ｃは最下層であるので、新たに配線パターンを形成するためにベース層を設けずに水晶発振器１の低背化の妨げを防止することができる。特に、図１に示すようにベース４の層を３層（ベース層４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）にすることができ、ベース４の低背化を図ることができる。
【００３８】
また、集積回路素子３は、ベース４にＦＣＢ法により接合されることで、ワイヤボンディングによる集積回路素子３のベース４への接合に比べて内部空間１１内にワイヤＹのためのスペースを設けなくてもよく、水晶発振器１の低背化の妨げを防止することができる。
【００３９】
なお、本実施例では、圧電振動片として、ＡＴカットの水晶振動片を用いているが、これに限定されるものでなく、例えば、音叉型水晶振動片であってもよい。
【００４０】
また、本実施例では、ベース４の層数を３つとしているが、少ない複数層であることが好ましい。
【００４１】
また、本実施例では、圧電振動片に水晶を用いているが、これに限定されるものではなく、セラミックなどの他の圧電材料を用いてもよい。
【００４２】
また、本発明にかかる選択手段は、上記した実施例に限定されるものではなく、図６に示す選択手段であってもよい。この図６に示す選択手段は、当該発振回路に２つのスイッチ部Ｓ１，Ｓ２を設けることで構成する。そして、これらスイッチ部Ｓ１，Ｓ２のスイッチング動作により、ワイヤボンディングによる接合とＦＣＢ法による接合との両方の接合に対応した発振回路を構成することができる。また、選択手段としてスイッチ部Ｓ１，Ｓ２を用いた場合、上記したように集積回路素子３の製造工程だけではなく製造後であってもＶDD端子３５とＧＮＤ端子３４との変更を可能とする。なお、図６では、２つのスイッチ部を設けているがスイッチ部の構成や数は用途に合わせて任意に設定可能である。
【００４３】
なお、本発明は、その主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
水晶発振器等の圧電発振器の量産に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本実施例にかかる、集積回路素子のベースの接合にＦＣＢ法による接合方法を採用した水晶発振器の概略分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる、集積回路素子の概略構成図である。
【図３】図３は、図１に示す水晶発振器の発振回路の概略回路図である。
【図４】図５は、本実施例にかかる、集積回路素子のベースの接合にワイヤボンディングによる接合方法を採用した水晶発振器の概略分解斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す水晶発振器の発振回路の概略回路図である。
【図６】図６は、本実施の他の例にかかる発振回路の概略回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 水晶発振器
２ 水晶振動片
３ 集積回路素子
３２，３３ ＸＴ端子
３４ ＧＮＤ端子
３５ ＶDD端子
４ ベース
４３ａ〜４３ｃ ベース層
５ 蓋
６ 発振回路
Ｄ１〜Ｄ６ 保護ダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電発振器に用いる発振回路の製造方法において、
アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含む前記発振回路の配線パターンを発振用電子部品に形成する配線パターン形成工程と、
前記各端子に保護ダイオードを接続する接続工程と、
前記配線パターン形成工程において前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択工程と、を有していることを特徴とする圧電発振器に用いる発振回路の製造方法。
【請求項２】
圧電発振器に用いる発振回路であって、
アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含み、
前記各端子にそれぞれ保護ダイオードが接続され、
前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択手段が設けられたことを特徴とする発振回路。
【請求項３】
ベース上に搭載された、振動部である圧電振動片と、請求項１または２に記載の発振回路が形成された発振用電子部品と、が蓋により気密封止されたことを特徴とする圧電発振器。
【請求項４】
前記ベースは複数のベース層が積層されてなり、
前記発振用電子部品を搭載したベース層は最下層であることを特徴とする請求項３に記載の圧電発振器。
【請求項１】
圧電発振器に用いる発振回路の製造方法において、
アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含む前記発振回路の配線パターンを発振用電子部品に形成する配線パターン形成工程と、
前記各端子に保護ダイオードを接続する接続工程と、
前記配線パターン形成工程において前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択工程と、を有していることを特徴とする圧電発振器に用いる発振回路の製造方法。
【請求項２】
圧電発振器に用いる発振回路であって、
アースされたグランド端子と、当該圧電発振器に電源供給を行う電源端子と、発振部である圧電振動片と接続する圧電振動片端子とを含み、
前記各端子にそれぞれ保護ダイオードが接続され、
前記グランド端子をグランド端子として用い前記電源端子を電源端子として用いるか、または、前記グランド端子と前記電源端子とを変更して前記グランド端子を電源端子として用い前記電源端子をグランド端子として用いるかを選択する選択手段が設けられたことを特徴とする発振回路。
【請求項３】
ベース上に搭載された、振動部である圧電振動片と、請求項１または２に記載の発振回路が形成された発振用電子部品と、が蓋により気密封止されたことを特徴とする圧電発振器。
【請求項４】
前記ベースは複数のベース層が積層されてなり、
前記発振用電子部品を搭載したベース層は最下層であることを特徴とする請求項３に記載の圧電発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−４２２６４（Ｐ２００８−４２２６４Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１０１０７（Ｐ２００６−２１０１０７）
【出願日】平成１８年８月１日（２００６．８．１）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１日（２００６．８．１）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
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