专利名称：压电振荡器和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及压电振荡器和电子设备，具体涉及在把数据输入到可编程压电振荡器和温度补偿型压电振荡器时有用的压电振荡器以及在内部安装了该压电振荡器的电子设备。
背景技术：
在封装件内部安装了具有温度补偿功能和PLL功能等的控制功能的电子元件的温度补偿型压电振荡器和可编程压电振荡器要求根据需要从外部对前述电子元件进行数据(信息)重写。因此，需要在构成振荡器的封装的外部具有用于写入对前述电子元件的动作进行控制的数据的端子。
以往，除了用于把压电振荡器安装在电子设备等的基板上的基本功能端子(安装端子)以外，还提出，在封装的背面具有用于把数据写入到电子元件内的端子。然而，在封装的背面具有数据写入用端子的压电振荡器具有以下问题。首先，由于在规定面积内设置的端子数增加，因而有必要缩小用于把压电振荡器安装在基板上的安装端子的表面积，然而从与安装基板之间的安装强度和导通方面看，安装端子的表面积缩小具有限制。其次，在把压电振荡器安装在基板上之后发生规格变更等而有必要重写电子元件内所存储的数据的情况下，如果不把压电振荡器从基板上取下，则不能进行前述电子元件内所存储的数据的重写。
因此，具有在封装的侧面配置前述数据写入用端子以减小基板上的安装面积的压电振荡器。作为这种压电振荡器，提出了例如专利文献1中记载的压电振荡器。专利文献1中记载的压电振荡器在陶瓷基板层叠而成的封装上装载压电振动片和IC芯片，在前述封装的侧面具有用于把控制数据写入到IC芯片内的外部端子。对封装进行详述，具有把层叠基板作为隔板，在其上下分别形成有用于安装压电振动片和IC芯片的空间的封装。在这种结构的封装中，层叠基板为4层，在由上面和下面基板夹持的2层基板的外周部(基板长度方向的外周部)设置有用于把数据写入到前述IC芯片内的外部端子。根据这种结构，无需担心数据写入用的外部端子与安装端子发生短路，或者与电子设备等的安装用基板上所形成的图形接触而使数据消失或改变。
特开2000-77943号公报根据专利文献1中记载的压电振荡器，即使在把压电振荡器安装到基板上之后，也能可靠地重写IC芯片的数据，对与安装端子和配置在电子设备等的安装基板上的图形等发生短路的担心也减少。然而，依然存在以下问题。专利文献1所示的压电振荡器由于封装外部具有的端子数多，因而封装内外部的配线复杂。并且，在进行前述IC芯片的数据重写时，使探针通过插座等与前述数据写入用的外部端子接触来进行。然而，使探针与封装侧面所设置的前述外部端子正确接触的动作很繁杂，可能因接触不良而不能进行数据写入等的原因，使工序成品率低下。并且，由于数据写入用的外部端子的配置部位是封装侧面，与安装端子接近，因而有可能当安装在基板上时，压电振荡器的安装端子和基板的安装图形之间的焊料与侧面端子发生短路，使压电振荡器不正常工作。并且，在把专利文献1中记载的压电振荡器安装在高密度地安装有电子元件的基板上的情况下，由于其他电子元件等与压电振荡器邻接，因而在错误地与其他部件等接触而被施加了电信号等的情况下，IC芯片的数据可能会被改变。
发明内容
本发明的目的是提供减少配置在封装上的端子数，不会由于不注意而使IC芯片(电子元件)中写入的数据消失或改变，并且在根据需要把数据写入到IC芯片中时可以容易地进行该作业的压电振荡器。并且，本发明的目的还在于提供安装有解决了前述课题的压电振荡器的电子设备。
用于达到上述目的的根据本发明的压电振荡器是在封装内安装具有从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子的电子元件和压电振动片的压电振荡器，其特征在于，该压电振荡器具有导电帽，其气密地密封封装基座的内部空间，与前述电子元件的从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子电连接；以及多个安装端子，设置在前述封装的下面，与前述电子元件电连接。通过使导电帽与电子元件的从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子电连接，可减少设置在封装基座上的端子数，可实现压电振荡器的安装面积的减小和封装制造工艺的简化。另外，把信息写入到电子元件中时的探针接触(探测)变得容易。并且，由于其他端子(安装用端子)和设置部位分离，因而可有效防止端子间的短路。
在具有上述结构的压电振荡器中，其特征在于，前述从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子是用于把信息写入到前述电子元件中的端子。通过使导电帽与电子元件的信息写入用端子电连接，可减少形成在封装基座上的写入用端子的数目，可减小压电振荡器的安装面积，实现小型化。
在具有上述结构的压电振荡器中，可以是，前述多个安装端子的一部分是用于把前述信息写入到前述电子元件内的控制端子。通过采用这种结构，由于可把配备在封装下面的安装端子中的一部分用作为用于把信息写入到电子元件中的端子，因而可减少封装外部具有的端子的数目。
并且，在具有上述结构的压电振荡器中，可以是，前述导电帽是输入用于把前述多个安装端子切换为用于把前述信息写入到前述电子元件中的端子的信号的端子。通过采用这种结构，可以共用用于把信息写入到电子元件中的外部端子和用于把封装安装到电子设备等的基板上的安装端子。因此，可减少设置在振荡器外部的端子的数目。并且，通过使以往广泛使用的导电帽(例如科伐合金(Kovar)等的金属帽)和电子元件的信息写入用端子电连接，把前述导电帽用作前述电子元件的信息写入用端子的一部分，可使封装外部具有的端子总数为5。因此，除了在把信息写入到电子元件中时所需要的输入时钟信号的端子(CLK)、接地端子(GND)、根据前述时钟信号输入写入数据的端子(DATA)、以及用于供给电源电压的端子(VDD)以外，还可设定用于输入把信息写入到前述电子元0件内的使能信号的端子(PE)。这样，在未向PE输入信号的状态下，不会有数据的改变。并且，通过使信息写入用端子成为封装底面的安装端子和封装上面的导电帽，即使在把压电振荡器安装到电子设备等的基板上之后，也能容易地进行针对电子元件的信息重写。
在上述结构的压电振荡器中，可以是，前述电子元件和前述导电帽的电连接是通过设置在构成前述封装基座的叠层基板内的通孔进行的。通过采用这种结构，不会在封装外部暴露多余的配线，可防止与其他端子的短路。
并且，用于达到上述目的的电子设备，其特征在于，安装了具有上述结构的压电振荡器。这样，可使用上述压电振荡器来构成电子设备。
图1是表示根据本发明的压电振荡器的第1实施方式的图。
图2是表示把程序写入到根据本发明的压电振荡器中所安装的电子元件内时的一个方式的图。
图3是表示把程序写入到根据本发明的压电振荡器中安装的电子元件内时的另一方式的图。
图4是表示根据本发明的压电振荡器的第2实施方式的图。
图5是数字式便携电话的概略结构图。
具体实施例方式
以下，参照附图对根据本发明的压电振荡器和在内部安装了该压电振荡器的电子设备的实施方式进行说明。另外，以下所示的实施方式是本发明的实施方式的一部分，只要不改变其主要部分，本发明包含各种方式。
图1是表示根据本发明的压电振荡器的第1实施方式的概略图，图1(A)是表示侧断面的图，图1(B)是表示(A)中的A-A向剖面的图，图1(C)是表示底面的图。另外，图1(A)的侧断面图是表示图1(C)中的B-B向剖面的图。
本实施方式中的压电振荡器10的基本结构以一般压电振荡器为基准，包含由陶瓷等的绝缘材料构成的封装基座14，密封前述封装基座14的开口部而构成封装11的帽12，安装在前述封装11内部空间中的压电振动片16，以及用于控制前述压电振动片16的动作的电子元件18。
在具有上述基本结构的压电振荡器10中，前述封装基座14是使烧制例如陶瓷而形成的多个基板14a～14e层叠而构成为斗形的。在本实施方式中，前述封装基座14的内部空间由以下构成安装前述电子元件18的空间；以及在前述安装电子元件18的空间的上部扩开形成的用于安装前述压电振动片16的空间。另外，在前述封装基座14中，如后所述，形成有各种配线图形。这里，前述电子元件18通过未作图示的粘接剂粘接在构成封装基座的基板14e上，前述压电振动片16通过导电粘接剂28粘接在基板14b的上面。
在前述封装基座14的底部具有用于把压电振荡器10安装到未作图示的电子设备等的基板上的安装端子20(20a～20d)。前述安装端子20通过前述封装基座14内设置的配线图形30a～30d和未作图示的通孔或堞形物(castellation)、以及接合线22等与封装基座14内安装的电子设备18电连接。
前述封装基座14通过在其开口部的上面(图1中为基板14a的上面)由导电材料形成的密封环13，由与前述封装基座14的开口部对应形成的作为导电平板的导电帽(例如科伐合金等的金属帽)12来密封开口部。在密封时，可以如热封那样，通过加热使前述密封环13熔融，在导电帽(帽)12和封装基座14的上面、密封环13表面等上施加镀层(例如Au-Sn)，使它们熔融，从而进行。
在上述结构的压电振荡器10中，前述电子元件18采用以下结构，即通过封装基座14内设置的配线图形24、通孔26以及前述密封环13与前述导电帽12电连接。因此，如前所述，如果在使用导电帽12密封封装基座14时进行加热密封，则与电阻焊接等不同，不用担心前述电子元件18在焊接密封工序中受到电损坏。
在这样构成的压电振荡器10中，封装11的外部具有的端子是5个，即安装端子20a、20b、20c、20d以及导电帽12。相对之下，在可编程压电振荡器中，通常，用户使用时所需要的端子是4个，即用于对是否从压电振荡器输出信号进行控制的端子(ST)，接地端子(GND)，输出来自压电振荡器的信号的端子(OUT)，以及供给电源电压的端子(VDD)。而且，在制造者把信息(程序)写入到电子元件中时所需要的端子是4个，即输入时钟信号的端子(CLK)，接地端子(GND)，与前述时钟信号同步输入数据的端子(DATA)，以及供给电源电压的端子(VDD)。因此，在使压电振荡器保留全部功能的情况下，共用电源端子(VDD)和接地端子(GND)，封装的外部所具有的端子数需要6个。
因此，在本实施方式中，使前述安装端子20(20a～20e)分别共有作为压电振荡器使用时所需要的4个端子和在把程序写入到电子元件中时所需要的4个端子的功能。
针对各个安装端子20的功能设定可以例如按如下进行。首先，使安装端子20a具有ST和CLK的功能。其次，使安装端子20b具有作为相互共用功能的GND的功能。其次，使安装端子20c具有OUT和DATA的功能。然后，可以把安装端子20e作为共有功能的VDD。
在这样使1个安装端子20分别具有多个功能的本实施方式的压电振荡器10中，各个安装端子20必须能够在具有作为压电振荡器10由用户使用时的功能的模式和具有制造者等把程序写入到电子元件中时使用的功能的模式之间切换。因此，在根据本实施方式的压电振荡器10中，如上所述，使导电帽12与前述电子元件18的信息写入用端子(未作图示)电连接，并设定成用于输入可写入程序的信号的端子(PE)。通过具有这种输入信号端子，如果针对PE的信号电位是HIGH的状态，则前述安装端子20以程序写入模式执行功能，如果信号电位是LOW的状态，则具有用户使用时的模式(基本模式)的功能。因此，即使在把配备在压电振荡器10外部的端子数设定为5的情况下，也能承担6个端子的功能。并且，如果在未向PE输入信号的状态下，不会发生数据的改变。
表1示出了基本模式(用户使用时)和程序写入模式中的外部端子的功能设定例。
这里，安装在上述结构的压电振荡器10中的电子元件18是用于控制压电振动片16的电路，进行了集成电路(IC)化。并且，前述电子元件18根据需要附加有温度补偿电路、电压控制电路、存储器等。并且，安装在上述压电振荡器10中的压电振动片16除了AT切割压电振动片以外，还可以是音叉型压电振动片、表面声波共振片等。
在这样结构的压电振荡器10中，在基板安装前向电子元件18写入程序的情况下，可使用图2所示的方法进行。首先，准备作为导电平板的托盘(导电托盘)50，在前述导电托盘50的表面放置前述压电振荡器10，使前述压电振荡器10的导电帽12与前述导电托盘50的表面接触。另外，通过在前述导电托盘50上根据前述压电振荡器10的布置方式在布置面上形成凹陷部60，可设定压电振荡器10的布置间隔，可使该压电振荡器10整齐布置。
如上所述那样安装的压电振荡器10处于使4个安装端子20a～20e暴露在上面的状态。在该状态下，用于输入PE信号的探针54接触与前述导电帽12接触的导电托盘50而输入信号。这样，PE信号按照探针54、导电托盘50、导电帽12、密封环13、通孔26、配线图形24、接合线22、电子元件的程序输入用端子(未图示)的顺序来传递，并输入到电子元件中。
这里，在本实施方式中，由于把导电帽12设定为PE，因而在向PE输入信号的期间，前述安装端子20a～20e以程序写入模式执行功能。在该状态下，通过使与各个端子功能对应的探针52a～52e与各安装端子20a～20e接触，把程序数据输入到电子元件(IC)18中，可把程序写入到安装在压电振荡器上的IC 18中。
另外，在程序写入结束后，通过停止前述PE信号，压电振荡器10回到使用模式，安装端子20a～20e分别具有ST、GND、OUT、VDD的功能。
如果这样把程序写入到压电振荡器10的IC 18中，则可以通过与前述导电托盘50接触的1个探针54把PE信号输入到安装在前述导电托盘50上的多个压电振荡器10的IC 18中。因此，在进行大量生产的情况下，可减少在把程序写入到IC 18内时使用的探针数。并且，由于对全都朝向上面的端子进行探测，因而作业容易，生产性高。
下面，对在把上述结构的压电振荡器10安装在电子设备(未图示)等的基板上之后进行电子元件18的程序重写的情况进行说明。在此情况下，可采用图3所示的方法。即，如果与上述情况相同地把导电帽12用作PE，则使用于输入PE信号的探针54与前述导电帽12接触。这里，对于安装端子20a～20d的信号输入可通过使与各自功能对应的探针52a～52d与安装有前述安装端子20a～20d的配线图形56a～56c接触来进行。
程序输入与上述相同，通过导电帽12把PE信号输入到IC 18中，使安装端子20a～20d各自具有程序写入模式的功能。之后，通过前述配线图形56a～56d把各个相应的信号输入给安装端子20a～20d。
对于上述结构的根据本实施方式的压电振荡器10，可把安装端子20的一部分和导电帽12用作程序输入用端子，从而可减少暴露于封装11外部的端子数。并且，对于以往的在封装基座的侧面形成端子的压电振荡器，在电子设备等的基板上进行了高密度安装之后进行数据写入的情况下，由于其他电子元件等邻接，因而很难使探针与侧面端子接触，然而对于根据本实施方式的压电振荡器10，由于安装在基板上之前，当然即使在进行了其他电子元件等邻接的高密度安装之后，也能从压电振荡器10的上方容易地使探针与导电帽12接触，因而可进行对于IC 18的程序写入。
另外，在上述实施方式中，程序写入模式和基本模式的切换通过PE端子进行，在以程序写入模式进行工作期间，与从压电振荡器的外部向压电振荡器的CLK端子施加的时钟信号同步地把写入数据输入给压电振荡器的PE端子，然而也可以如下进行数据写入。即，通过向PE端子输入特定模式的信号来进行程序写入模式和基本模式之间的切换，并且，与压电振荡器输出的振荡信号同步地从PE端子输入写入数据等的信号，从而可以把导电帽12用作PE端子。换句话说，安装端子20侧照原样地使用用户使用时的功能，从导电帽12输入具有PE和DATA信息的信号。表2示出了这种情况下的外部端子的功能设定例。
这样，在使压电振荡器以基本模式工作的状态下，只通过使探针仅与导电帽12接触来输入信号，就能把信息写入到压电振荡器10的电子元件18中，为了把时钟信号和DATA信号、PE信号等输入给压电振荡器10的安装端子20，如图3所示，没有必要使多个探针与安装基板侧接触，可容易地进行基板安装后的数据写入。
下面，参照图4对根据本发明的压电振荡器和压电振荡器的制造方法的第2实施方式进行说明。
根据本实施方式的压电振荡器的基本结构与上述根据第1实施方式的压电振荡器相同，包含由导电帽和封装基座构成的封装，以及安装在前述封装上的压电振动片和电子元件。因此，在构成要素对应的部位上附上对图1所示的符号加上100后的符号，省略其详细说明。
根据本实施方式的压电振荡器100和根据第1实施方式的压电振荡器10的不同点在于，压电振动片116和电子元件118的安装空间是单独的。也就是说，改变了封装基座114的形态。具体地说，在由多个层叠基板114a～114f构成的封装基座114中，采用把中间层基板即基板114c作为隔板的断面H形状，在其两个主面上分别单独地具有压电振动片116和电子元件118的安装空间。在这种形状的封装基座114的一个主面侧(图4中为上面侧)形成的空间中安装压电振动片116，在另一主面侧(图4中为下面侧)形成的空间中安装电子元件118。在上述形成的2个安装空间中，安装了压电振动片116的一侧的空间由导电帽112气密密封。另一方面，安装了前述电子元件118的一侧的空间可用树脂等成型。
其他结构、作用和效果与第1实施方式大致相同，前述电子元件118和前述导电帽112通过接合线122、配线图形124、通孔126以及密封环113电连接。
在上述实施方式中，记载了在封装11、111外部所具有的端子中，把输入PE信号的端子设定为导电帽12、112，把输入其他信号的端子分别设定为安装端子20a～20d中的任意一个。然而，前述端子功能的设定是任意的，即使对这些进行变更设定，本发明的效果也不会改变。并且，在上述实施方式中，记载了使用通孔把封装基座中的纵配线设置在封装内部。然而，也可采用堞形物取代通孔。
根据本发明的电子设备以使用压电振荡器获得控制用时钟信号的电子设备为基础，具体地说，可列举安装了上述结构的压电振荡器的数字式便携电话装置、个人计算机、工作站、PDA(Personal Digital[Data]Assistants便携信息终端)等。作为一例，图5示出了数字式便携电话装置的概略结构图。数字式便携电话200具有收发信号的发送部210和接收部212等，该发送部210和接收部212与控制它们的中央运算装置(CPU)214连接。并且，CPU 214除了收发信号的调制和解调以外，还进行由显示部和信息输入用的操作键等构成的信息输入输出部216、以及由RAM和ROM等构成的存储器218的控制。因此，在CPU 214内安装有压电装置220，从而通过CPU 214中内置的预定的分频电路(未作图示)等，把压电装置220的输出频率用作为适合于控制内容的时钟信号。并且，CPU 214与温度补偿型压电振荡器222连接，该温度补偿型压电振荡器222与发送部210和接收部212连接。这样，来自CPU 214的基本时钟即使在环境温度变化的情况下变动，也能由温度补偿型压电振荡器222来校正，并被提供给发送部210和接收部212。
权利要求
1.一种在封装内安装具有从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子的电子元件和压电振动片的压电振荡器，其特征在于，该压电振荡器具有导电帽，其气密地密封封装基座的内部空间，与前述电子元件的从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子电连接；以及多个安装端子，设置在前述封装的下面，与前述电子元件电连接。
2.根据权利要求1所述的压电振荡器，其特征在于，前述从外部输入信号和/或把信号输出到外部的端子是用于把信息写入到前述电子元件中的端子。
3.根据权利要求1所述的压电振荡器，其特征在于，前述多个安装端子中的一部分是用于把前述信息写入到前述电子元件中的控制端子。
4.根据权利要求1所述的压电振荡器，其特征在于，前述导电帽是输入用于把前述多个安装端子切换为用于把前述信息写入到前述电子元件中的端子的信号的端子。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任何一项所述的压电振荡器，其特征在于，前述电子元件和前述导电帽的电连接是通过设置在构成前述封装基座的叠层基板内的通孔进行的。
6.一种电子设备，其特征在于，安装了根据权利要求1至权利要求5中的任何一项所述的压电振荡器。
全文摘要
本发明的课题是提供无论生产时还是安装时都能容易地进行编程的压电振荡器。作为解决手段，在封装(11)内安装了可存储信息的电子元件(18)和压电振动片(16)的压电振荡器(10)的特征在于，具有导电帽(12)，其密封封装基座(14)的上面，并与前述电子元件(18)的用于写入前述信息的端子电连接；以及多个安装端子(20a～20d)，设置在前述封装(11)的下面，与前述电子元件(18)电连接。并且，前述导电帽(12)是输入用于把前述多个安装端子(20)切换为用于把前述信息写入到前述电子元件(18)内的端子的信号的端子。
文档编号H03B5/32GK1705224SQ200510077849
公开日2005年12月7日 申请日期2005年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者臼田俊也 申请人:精工爱普生株式会社