JP2002100931A - Piezoelectric oscillator and manufacturing method therefor - Google Patents

Piezoelectric oscillator and manufacturing method therefor

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JP2002100931A JP2000289645A JP2000289645A JP2002100931A JP 2002100931 A JP2002100931 A JP 2002100931A JP 2000289645 A JP2000289645 A JP 2000289645A JP 2000289645 A JP2000289645 A JP 2000289645A JP 2002100931 A JP2002100931 A JP 2002100931A
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized piezoelectric oscillator that enables high-frequency oscillation to be performed stably and properly, using overtone oscillation, and is easy to modify the characteristics thereof and is superior in versatility and noise resistance. SOLUTION: The piezoelectric oscillator comprises a casing body 1, in which an upper cavity portion 5 and a lower cavity portion 10 are separated from each other by a diaphragm 8, a piezoelectric transducer 2 housed in the upper cavity portion 5, an IC chip 3 and electronic components 41 to 44 constituting an oscillation circuit housed in the lower cavity portion 10, and external terminal electrodes 11 to 14, which are formed on the periphery of the underside of the casing body 1 and are connected with the oscillation circuit. The oscillation circuit oscillates, utilizing overtones which are three or more times those of the waves of the piezoelectric transducer 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば移動体通信
制御機器等に用いられる容器体のキャビティ内に圧電振
動子を収容した圧電発振器に関し、特にオーバートーン
発振を用いた高周波発振に適した圧電発振器及びその製
造方法に関する。ここで、圧電振動子とは、水晶板、圧
電セラミック基板、単結晶圧電基板を用いた振動子を含
む。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator is accommodated in a cavity of a container used for, for example, a mobile communication control device, and more particularly to a piezoelectric oscillator suitable for high-frequency oscillation using overtone oscillation. The present invention relates to an oscillator and a method for manufacturing the same. Here, the piezoelectric vibrator includes a vibrator using a quartz plate, a piezoelectric ceramic substrate, or a single crystal piezoelectric substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電発振器として、例えば、水晶発振器
は、移動体通信制御機器やLANを制御する制御機器内
に実装され、その作動を制御する発振周波数を発生させ
る非常に重要な部品である。例えば、移動体通信制御機
器等に用いられる水晶発振器は、移動体通信制御機器の
小型化に伴い、容積を非常に小型化しなくてはならな
い。
2. Description of the Related Art As a piezoelectric oscillator, for example, a crystal oscillator is a very important component which is mounted in a mobile communication control device or a control device for controlling a LAN and generates an oscillation frequency for controlling its operation. For example, a crystal oscillator used in a mobile communication control device or the like must have a very small volume as the mobile communication control device becomes smaller.

【0003】このような小型化を達成する表面実装型水
晶発振器として、例えば、特開平10−28024号に
は、矩形状の単板状基板と枠状脚部とから成り、開口が
矩形状のキャビティー部を底面に有した容器体を用い、
その容器体の表面に水晶振動子を実装すると共に、容器
体のキャビティー部内にICチップを実装する構造が提
案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-28024 discloses a surface mount type crystal oscillator that achieves such miniaturization, which comprises a rectangular single plate-shaped substrate and a frame-shaped leg, and a rectangular opening. Using a container body with a cavity part on the bottom,
A structure has been proposed in which a quartz oscillator is mounted on the surface of the container and an IC chip is mounted in the cavity of the container.

【0004】図21〜図24は、かかる従来の表面実装
型水晶発振器150を示す。
FIGS. 21 to 24 show such a conventional surface mount type crystal oscillator 150. FIG.

【0005】この水晶発振器150は、容器体151、
矩形状の水晶振動子152、発振制御用回路を構成する
ICチップ153及び金属製蓋体154とから主に構成
されている。
The crystal oscillator 150 comprises a container 151,
It is mainly composed of a rectangular crystal oscillator 152, an IC chip 153 constituting an oscillation control circuit, and a metal lid 154.

【0006】この水晶発振器150は、矩形状の単板状
のセラミック基板155と枠状脚部156とを一体化し
た容器体151を用い、この容器体151の底面にキャ
ビティー部157を形成していた。
The quartz oscillator 150 uses a container 151 in which a rectangular single-plate ceramic substrate 155 and a frame-shaped leg 156 are integrated, and a cavity 157 is formed on the bottom surface of the container 151. I was

【0007】尚、容器体151の表面とキャビティー部
157の底面を仕切る単板状のセラミック基板155に
は、その表面側とキャビティー部157の底面とを導通
させるビアホール導体158が形成されている。また、
その表面には金属製蓋体154を封止するための封止導
体パターン159が形成されている。また、キャビティ
ー部157の底面には、IC電極パッドを含む配線パタ
ーン160が形成されている。さらに、枠状脚部156
の底面の4隅部には、外部端子電極161〜164が形
成されている。
A via-hole conductor 158 is formed on a single-plate-shaped ceramic substrate 155 that separates the surface of the container 151 from the bottom surface of the cavity portion 157. I have. Also,
On the surface thereof, a sealing conductor pattern 159 for sealing the metal lid 154 is formed. A wiring pattern 160 including an IC electrode pad is formed on the bottom surface of the cavity 157. Further, the frame-shaped leg 156
External terminal electrodes 161 to 164 are formed at the four corners of the bottom surface of.

【0008】そして、この容器体151の表面には、水
晶振動子支持台169、170を介して矩形状の水晶振
動子152が導電性接着材171、172で導電的に接
合し、さらに、水晶振動子152を気密的に封止するた
めに封止用導体パターン159を用いて皿状の金属製蓋
体154を一体的に接合していた。また、キャビティー
部157にはICチップ153が収容されている。この
ICチップ153は、配線パターン160であるIC電
極パッドにバンプまたはボンディングワイヤを介して接
続されている。容器体151の表面に実装した水晶振動
子152は、ビアホール導体158、158を介してI
Cチップ153と接続され、ICチップ153は配線パ
ターン160を介して外部端子電極161〜164に接
続されている。さらに、キャビティー部157内には充
填樹脂173が充填され、硬化されている。これによ
り、ICチップ153は充填樹脂173によって完全に
被覆され、耐湿性が向上した構造となっている。
A rectangular quartz oscillator 152 is conductively bonded to the surface of the container body 151 via conductive supports 169 and 170 with conductive adhesives 171 and 172. In order to hermetically seal the vibrator 152, the dish-shaped metal lid 154 is integrally joined using the sealing conductor pattern 159. The cavity 157 accommodates an IC chip 153. The IC chip 153 is connected to an IC electrode pad as the wiring pattern 160 via a bump or a bonding wire. The quartz oscillator 152 mounted on the surface of the container 151 is connected to the crystal oscillator 152 via via-hole conductors 158 and 158.
The IC chip 153 is connected to the external terminal electrodes 161 to 164 via the wiring pattern 160. Further, the cavity 157 is filled with a filling resin 173 and cured. Thus, the IC chip 153 is completely covered with the filling resin 173, and has a structure with improved moisture resistance.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の水晶発振器は、基本波レベルの発振周波数帯、
例えば13MHz〜28MHz程度の周波数帯で使用さ
れる比較的低周波の発振器である。このため、音声、静
止画及び動画等のデータを含む大容量の通信情報を高速
で通信処理する、図25に示すようなギガビットイーサ
ネット(登録商標)を構成するLAN90を想定した場
合に、この水晶発振器を用いた通信制御機器では、通信
能力の点で問題があった。
However, the above-described conventional crystal oscillator has an oscillation frequency band of a fundamental wave level,
For example, it is a relatively low-frequency oscillator used in a frequency band of about 13 MHz to 28 MHz. For this reason, when assuming a LAN 90 constituting Gigabit Ethernet (registered trademark) as shown in FIG. 25 for performing high-speed communication processing of large-capacity communication information including data such as audio, still images, and moving images, this crystal is used. Communication control equipment using an oscillator has a problem in terms of communication capability.

【0010】具体的には、ネットワークグループAは、
10Mbpsの通信能力を備えた複数の情報端末91が
ハブ93を介してギガビットイーサネットスイッチ95
に接続されている。また、100Mbpsの通信能力を
備えた複数の情報端末92は100Mリピータ94を介
してギガビットイーサネットスイッチ95Aに接続され
ている。そして、このギガビットイーサネットスイッチ
95Aは1000Mbpsの通信能力を備えたサーバー
96に接続されている。ネットワークグループB,Cも
同様の構成になっていて、ネットワークグループBのギ
ガビットイーサネットスイッチ95Bは、ルーター97
を介してギガビットイーサネットスイッチ95Aに接続
され、ネットワークグループCのギガビットイーサネッ
トスイッチ95Cは、ルーター98を介してギガビット
イーサネットスイッチ95Aに接続されている。
[0010] Specifically, the network group A includes:
A plurality of information terminals 91 having a communication capability of 10 Mbps are connected via a hub 93 to a gigabit Ethernet switch 95.
It is connected to the. A plurality of information terminals 92 having a communication capability of 100 Mbps are connected to a gigabit Ethernet switch 95A via a 100M repeater 94. The Gigabit Ethernet switch 95A is connected to a server 96 having a communication capability of 1000 Mbps. The network groups B and C have the same configuration, and the Gigabit Ethernet switch 95B of the network group B is connected to the router 97.
The Gigabit Ethernet switch 95A of the network group C is connected to the Gigabit Ethernet switch 95A via the router 98.

【0011】上記LAN90では、○印で示す部分の通
信には25MHz程度のクロック周波数が用いられ、●
印で示す部分の通信には125MHz程度のクロック周
波数が用いられる。このように、125MHzといった
高周波発振を行う水晶発振器を必要とする各通信制御機
器では、ネットワーク全体の膨大な通信情報を高速かつ
正確に処理することが要求される。しかも、情報通信に
おける高速化の要請下にあっては、125MHz以上の
更なる高周波発振を行う水晶発振器が必要になってい
く。
In the LAN 90, a clock frequency of about 25 MHz is used for communication of a portion indicated by a circle.
A clock frequency of about 125 MHz is used for communication of the portion indicated by the mark. As described above, each communication control device that requires a crystal oscillator that oscillates at a high frequency of 125 MHz is required to process enormous communication information of the entire network at high speed and accurately. In addition, under the demand for higher speed in information communication, a crystal oscillator that performs further high-frequency oscillation of 125 MHz or more is required.

【0012】一方で、高速通信制御機器に用いられる高
周波発振を行う水晶発振器の特性は、図26に示す周期
t1毎の発振波形の位相変動であるジッタJの特性が、
情報を正確に処理する上で重要である。
On the other hand, the characteristics of a crystal oscillator that performs high-frequency oscillation used in a high-speed communication control device include a jitter J characteristic, which is a phase variation of an oscillation waveform for each cycle t1 shown in FIG.
It is important in correctly processing information.

【0013】ここで、ジッタJについて詳述する。ジッ
タJは、図27に示すように、非変動成分であるジッタ
DJと変動成分であるジッタRJとからなるトータルジ
ッタTJとして表される。すなわち、下記(1)式 TJ=DJ+14RJ…(1) の関係を満たすことが知られている。
Here, the jitter J will be described in detail. As shown in FIG. 27, the jitter J is represented as a total jitter TJ including a jitter DJ which is a non-fluctuation component and a jitter RJ which is a fluctuation component. That is, it is known that the following expression (1) is satisfied: TJ = DJ + 14RJ (1)

【0014】従って、ジッタRJを低く抑えることによ
り、トータルジッタTJを抑制することができ、オーバ
ートーン発振を用いた高周波発振を安定して良好に行う
ことができる。具体的には、例えば、125MHzのク
ロック周波数では、8nsを中心値とする標準偏差σが
10ps以下である必要がある。
Therefore, by suppressing the jitter RJ to be low, the total jitter TJ can be suppressed, and the high-frequency oscillation using the overtone oscillation can be stably performed well. Specifically, for example, at a clock frequency of 125 MHz, a standard deviation σ having a center value of 8 ns needs to be 10 ps or less.

【0015】上述した従来の水晶発振器は、このような
特性を備えたものではないため、例えば上述したような
ネットワーク全体の膨大な通信情報を高速かつ正確に処
理する通信制御機器には採用することができなかった。
Since the above-mentioned conventional crystal oscillator does not have such characteristics, it should be used, for example, in a communication control device for processing enormous communication information of the entire network at high speed and accurately as described above. Could not.

【0016】また、上記従来の水晶発振器では、図24
に示すように、水晶振動子152の発振回路が1つのI
Cチップ153で達成されている。具体的には、このI
Cチップ153は、発振用インバータ181,182、
ドレイン容量コンデンサCd、ゲート容量コンデンサC
g及び帰還抵抗Rfが1チップ化されている。このた
め、水晶発振器の発振特性を変更したい場合にICチッ
プ153自体を新たに設計して取り換える必要があり、
汎用性の点で問題があった。
In the above-mentioned conventional crystal oscillator, FIG.
As shown in the figure, the oscillation circuit of the crystal unit 152 has one I
This is achieved with the C chip 153. Specifically, this I
The C chip 153 includes oscillation inverters 181, 182,
Drain capacitance capacitor Cd, gate capacitance capacitor C
g and the feedback resistor Rf are integrated into one chip. For this reason, when it is desired to change the oscillation characteristics of the crystal oscillator, it is necessary to newly design and replace the IC chip 153 itself.
There was a problem in terms of versatility.

【0017】更には、1つのICチップ153のみで水
晶発振器の安定した動作を達成することは非常に困難で
ある。即ち、Vcc供給端子となる外部端子電極161
からICチップ153に集積化された発振インバータに
供給される電源電圧Vccに重畳する高周波ノイズをカ
ットする必要があり、これに対処するためには、例え
ば、大容量のバイパスコンデンサCbである電子部品1
83が用いられる。しかしながら、このコンデンサ18
3をICチップ153に集積化するのが困難であるた
め、通常は水晶発振器が実装されるプリント配線基板上
に配置される。その場合、プリント配線基板上のVcc
ラインとコンデンサ183との接続部をPとし、ICチ
ップ153のVcc供給用電極パッド(Vcc用の外部
端子電極161に接続するパッド)をQとすると、接続
部PとパッドQとの物理的な距離が長くなり、高周波ノ
イズが重畳しやすくなる。また、プリント配線基板の外
部回路が複雑化すると共に、そのコンデンサ183をプ
リント配線基板に実装する手間が増加する点で問題があ
った。
Further, it is very difficult to achieve a stable operation of the crystal oscillator with only one IC chip 153. That is, the external terminal electrode 161 serving as the Vcc supply terminal
It is necessary to cut off high-frequency noise superimposed on the power supply voltage Vcc supplied to the oscillation inverter integrated in the IC chip 153 from the above. To deal with this, for example, an electronic component such as a large-capacity bypass capacitor Cb is used. 1
83 are used. However, this capacitor 18
Since it is difficult to integrate the crystal oscillator 3 into the IC chip 153, it is usually arranged on a printed wiring board on which a crystal oscillator is mounted. In that case, Vcc on the printed wiring board
Assuming that the connection between the line and the capacitor 183 is P and the electrode pad for supplying Vcc of the IC chip 153 (the pad connected to the external terminal electrode 161 for Vcc) is Q, the physical connection between the connection P and the pad Q The distance becomes longer, and high-frequency noise is more likely to be superimposed. In addition, there is a problem in that the external circuit of the printed wiring board becomes complicated, and the trouble of mounting the capacitor 183 on the printed wiring board increases.

【0018】本発明は、こうした従来技術の課題を解決
するものであり、オーバートーン発振を用いた高周波発
振を安定して良好に行うことができ、かつ、特性の変更
が容易にでき汎用性及び耐ノイズ性に優れた小型の圧電
発振器及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention solves such problems of the prior art, and can stably and satisfactorily perform high-frequency oscillation using overtone oscillation, and can easily change the characteristics, and can achieve versatility and versatility. An object of the present invention is to provide a small-sized piezoelectric oscillator excellent in noise resistance and a method for manufacturing the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の圧電発振器は、
上部キャビティー部と下部キャビティー部とが隔壁で隔
てられている容器体と、前記上部キャビティー部に収容
される圧電振動子と、前記下部キャビティー部に収容さ
れる発振回路を構成するICチップ及び電子部品と、前
記容器体の下面周囲に形成され前記発振回路に接続され
る外部端子とを備え、前記発振回路は、前記圧電振動子
の3倍波以上のオーバートーンを利用して発振する構成
からなる。
According to the present invention, there is provided a piezoelectric oscillator comprising:
A container body in which an upper cavity portion and a lower cavity portion are separated by a partition, a piezoelectric vibrator accommodated in the upper cavity portion, and an IC constituting an oscillation circuit accommodated in the lower cavity portion A chip and an electronic component, and an external terminal formed around the lower surface of the container and connected to the oscillation circuit, wherein the oscillation circuit oscillates using an overtone of a third harmonic or more of the piezoelectric vibrator. Configuration.

【0020】この構成によれば、発振回路により圧電振
動子の3倍波以上のオーバートーンを利用しても安定し
た良好な高周波発振を行うことが可能となる。
According to this configuration, stable and good high-frequency oscillation can be performed even if an overtone of a third harmonic or more of the piezoelectric vibrator is used by the oscillation circuit.

【0021】ここで、オーバートーン発振を用いると、
安定且つ良好な高周波発振を行うことができる点につい
て詳しく説明する。
Here, if overtone oscillation is used,
The fact that stable and good high-frequency oscillation can be performed will be described in detail.

【0022】圧電振動子に容量が直列に付加された発振
回路では、発振周波数fは、下記(2)式及び(3)式 f=f0(1+1/{2γ(1+CL/C0)})…(2) γ=C0/C1…(3) の関係を満たすことが知られている。
In an oscillation circuit in which a capacitance is added in series to a piezoelectric vibrator, the oscillation frequency f is expressed by the following equations (2) and (3): f = f0 (1 + 1 / {2γ (1 + CL / C0)}) ( 2) It is known that γ = C0 / C1 (3) is satisfied.

【0023】ここで、f0:圧電振動子の直列共振周波
数、C0:圧電振動子の並列等価容量、C1:圧電振動
子の直列等価容量、γ:容量比、CL:圧電振動子の負
荷容量 を表す。
Here, f0: series resonance frequency of the piezoelectric vibrator, C0: parallel equivalent capacitance of the piezoelectric vibrator, C1: series equivalent capacitance of the piezoelectric vibrator, γ: capacitance ratio, and CL: load capacitance of the piezoelectric vibrator. Represent.

【0024】また、周波数変化量Δfは、上記(1)式
を変形した下記(4)式 Δf=f−f0=f0/{2γ(1+CL/C0)}…(4) の関係を満たす。
Further, the frequency change amount Δf satisfies the following expression (4) which is a modification of the above expression (1): Δf = f−f0 = f0 / {2γ (1 + CL / C0)} (4)

【0025】この周波数変化量Δfと負荷容量CLの関
係は、基本波の場合は、図17に示すように、負荷容量
CLが小さい領域ほど周波数変化量Δfの傾きが大きく
なる特性を示す。
The relationship between the frequency change Δf and the load capacitance CL shows a characteristic in the case of the fundamental wave, as shown in FIG. 17, that the slope of the frequency change Δf increases as the load capacitance CL decreases.

【0026】これに対し、3倍波以上のオーバートーン
発振では、図18に示すように、負荷容量CLが変化し
ても周波数変化量Δfがほぼ一定となる特性を示す。
On the other hand, in the overtone oscillation of the third harmonic or more, as shown in FIG. 18, the frequency change amount Δf becomes substantially constant even if the load capacitance CL changes.

【0027】すなわち、3倍波以上のオーバートーン発
振では、容量比γが大きくなり(γ>1000)負荷に
よる周波数変動が少ないことがわかる。
That is, in the overtone oscillation of the third harmonic or more, the capacitance ratio γ becomes large (γ> 1000), and the frequency fluctuation due to the load is small.

【0028】従って、3倍波以上のオーバートーン発振
を利用すると、安定且つ良好な高周波発振を行うことが
可能となる。
Therefore, when the overtone oscillation of the third harmonic or more is used, stable and good high-frequency oscillation can be performed.

【0029】また、本発明の圧電発振器では、発振回路
を構成する電子部品をICチップに1チップ化せず、I
Cチップと電子部品とを独立させた構成をとるので、電
子部品を適宜選択して特性の変更を行い、圧電発振器を
所望の特性に設定することが容易となり、圧電発振器の
汎用性が向上する。
Further, in the piezoelectric oscillator of the present invention, the electronic components constituting the oscillation circuit are not integrated into one IC chip,
Since the configuration is such that the C chip and the electronic component are independent, it is easy to appropriately select the electronic component, change the characteristics, set the piezoelectric oscillator to desired characteristics, and improve the versatility of the piezoelectric oscillator. .

【0030】また、隔壁で隔てられた容器体の上部キャ
ビティー部に圧電振動子を収容し、下部キャビティー部
に発振回路を構成するICチップ及び電子部品を収容す
る構成をとるので、各素子を狭い空間に凝縮して配置す
ることができると共にICチップ等で構成される発振回
路をノイズから保護できるため、圧電発振器を高信頼
で、かつ小型で実装面積の小さなものとすることが可能
となる。
Further, since a piezoelectric vibrator is accommodated in an upper cavity portion of a container body separated by a partition, and an IC chip and an electronic component constituting an oscillation circuit are accommodated in a lower cavity portion, each element is formed. Can be condensed and placed in a narrow space, and the oscillation circuit composed of IC chips can be protected from noise, making it possible to make the piezoelectric oscillator highly reliable, small, and small in mounting area. Become.

【0031】本発明による上記圧電発振器の製造方法
は、前記容器体の上部キャビティー部に前記圧電振動子
を実装する圧電振動子実装工程と、前記容器体の下部キ
ャビティー部に前記ICチップ及び電子部品を実装する
部品実装工程とを有し、前記圧電振動子実装工程を前記
部品実装工程より前に行う方法をとる。
In the method of manufacturing a piezoelectric oscillator according to the present invention, there is provided a piezoelectric vibrator mounting step of mounting the piezoelectric vibrator in an upper cavity portion of the container, and a step of mounting the IC chip and the IC chip in a lower cavity portion of the container. And a component mounting step of mounting an electronic component, wherein the piezoelectric vibrator mounting step is performed before the component mounting step.

【0032】圧電振動子の共振抵抗値であるクリスタル
インピーダンス値が増大し、異物の影響を受けやいオー
バートーン発振を利用した高周波発振に対し、この製造
方法によれば、圧電振動子実装工程を部品実装工程より
前に行うので、圧電振動子が容器体の上部キャビティー
部に実装され容器体が封止された後に、ICチップ及び
電子部品が導電性樹脂ペースト等を用いて容器体の下部
キャビティー部に実装されることになるため、その際に
導電性樹脂ペーストから発生する異物やアウトガスが圧
電振動子に付着するのを防ぐことが可能となる。これに
より、異物の影響を受けやいオーバートーン発振を利用
した高周波発振を安定して良好なものとすることが可能
となる。
According to this manufacturing method, the piezoelectric vibrator mounting process can be performed with respect to high frequency oscillation using overtone oscillation which is susceptible to the influence of foreign matter because the crystal impedance value which is the resonance resistance value of the piezoelectric vibrator increases. Since the process is performed before the component mounting process, after the piezoelectric vibrator is mounted in the upper cavity portion of the container and the container is sealed, the IC chip and the electronic component are placed under the container using a conductive resin paste or the like. Since it is mounted in the cavity, it is possible to prevent foreign substances and outgas generated from the conductive resin paste from adhering to the piezoelectric vibrator at that time. As a result, high-frequency oscillation using overtone oscillation, which is easily affected by foreign matter, can be stably improved.

【0033】上記の製造方法において、前記圧電振動子
実装工程と前記部品実装工程との間に、圧電振動子の周
波数を安定化するために該圧電振動子の熱エージングを
行う熱エージング工程を有する構成とする。
[0033] In the above manufacturing method, a thermal aging step of thermally aging the piezoelectric vibrator for stabilizing the frequency of the piezoelectric vibrator is provided between the piezoelectric vibrator mounting step and the component mounting step. Configuration.

【0034】この製造方法によれば、圧電振動子の熱エ
ージング工程をICチップ等の部品を実装する前に行え
るので、ICチップに不要な熱印加がされないため、I
Cチップ等で構成される発振回路の動作信頼性を高める
ことができ、安定した発振出力が可能になる。
According to this manufacturing method, since the heat aging step of the piezoelectric vibrator can be performed before the components such as the IC chip are mounted, unnecessary heat is not applied to the IC chip.
The operation reliability of the oscillation circuit composed of a C chip or the like can be improved, and stable oscillation output can be achieved.

【0035】ところで、ICチップを実装する際は、I
Cチップの非実装面の各電極のアルミ電極上に、Auワ
イヤなどを用いてAuバンプを形成するが、このアルミ
電極上にAuバンプを形成した状態で、高い熱印加を施
すと、AlとAuの拡散スピードの差によりカーゲンダ
ールボイド現象が発生し、AlとAuとの接合界面にお
ける接続強度が低下するという問題が発生する。
When mounting an IC chip,
An Au bump is formed using an Au wire or the like on the aluminum electrode of each electrode on the non-mounting surface of the C chip. When a high heat is applied in a state where the Au bump is formed on the aluminum electrode, Al Due to the difference in the diffusion speed of Au, the Cargendall void phenomenon occurs, which causes a problem that the connection strength at the bonding interface between Al and Au is reduced.

【0036】これに対し、上記製造方法では、熱エージ
ング工程後にICチップ等の部品を実装するので、IC
チップの電極と接続部材(バンプやワイヤ)などの接合
面で発生するカーゲンダールボイド現象の発生を有効に
抑制することができるため、接合状態も安定し、これに
よっても、ICチップの安定した動作が可能となる。
On the other hand, in the above manufacturing method, components such as IC chips are mounted after the heat aging step,
Since the occurrence of the Cargendall void phenomenon that occurs at the joint surface between the electrode of the chip and the connecting member (bump or wire) can be effectively suppressed, the joining state is also stabilized, and thus, the IC chip is also stabilized. Operation becomes possible.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0038】(第1の実施形態)図1〜図11は、本発
明の第1の実施形態による圧電発振器である表面実装型
水晶発振器100の構成例を示す。発振回路は、3倍波
以上、例えば3倍波のオーバートーン発振回路を例にし
て説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1 to 11 show a configuration example of a surface mount type crystal oscillator 100 which is a piezoelectric oscillator according to a first embodiment of the present invention. The oscillation circuit will be described by taking an overtone oscillation circuit of a third harmonic or more, for example, a third harmonic as an example.

【0039】この水晶発振器100は、図2に示すよう
に、上部キャビティー部5と下部キャビティー部10と
が隔壁8で隔てられた略直方体状の容器体1と、上部キ
ャビティー部5に収容される矩形状の水晶振動子2と、
下部キャビティー部10に収容される発振回路を構成す
るICチップ3及び4つの電子部品41〜44と、金属
製蓋体6及び充填樹脂7とから主に構成されている。
As shown in FIG. 2, the crystal oscillator 100 includes a substantially rectangular parallelepiped container body 1 in which an upper cavity portion 5 and a lower cavity portion 10 are separated by a partition 8, and an upper cavity portion 5. A rectangular crystal oscillator 2 to be housed,
It mainly comprises an IC chip 3 and four electronic components 41 to 44 constituting an oscillation circuit housed in the lower cavity section 10, a metal lid 6 and a filling resin 7.

【0040】容器体1は、複数の略矩形状のセラミック
絶縁層1a,1b、中央部及びその上下左右に矩形状の
開口を形成したセラミック絶縁層1c、中央部が十字状
に開口した枠状のセラミック絶縁層1dが一体的に積層
されて構成されている。
The container body 1 has a plurality of substantially rectangular ceramic insulating layers 1a and 1b, a ceramic insulating layer 1c having a central portion and rectangular openings at the upper, lower, left and right sides thereof, and a frame shape having a central portion opened in a cross shape. Of ceramic insulating layers 1d are integrally laminated.

【0041】このセラミック絶縁層1a,1bは、水晶
振動子2とICチップ3及び電子部品41〜44とを隔
てる隔壁8となり、また、セラミック絶縁層1c,1d
によって枠状脚部9となる。そして、この枠状脚部9の
内壁面と隔壁8の下面とで囲まれた凹部状が、キャビテ
ィー部10となる。そして、容器体1の下面の4つの隅
部には、外部端子電極11〜14が形成されている。
The ceramic insulating layers 1a and 1b serve as partition walls 8 for separating the crystal unit 2 from the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44, and the ceramic insulating layers 1c and 1d.
Thus, the frame-shaped leg 9 is formed. The concave portion surrounded by the inner wall surface of the frame-shaped leg portion 9 and the lower surface of the partition wall 8 becomes the cavity portion 10. External terminal electrodes 11 to 14 are formed at four corners on the lower surface of the container 1.

【0042】より詳しくは、容器体1の上面、即ち、セ
ラミック絶縁層1aの上面には、図6に示すように、そ
の外周を取り囲むように封止用導体膜19が形成されて
いる。また、容器体1表面の長手方向の一端部寄りには
水晶振動子2と接続するための水晶振動子用電極パッド
20,21が並設されており、この水晶振動子用電極パ
ッド20,21上には水晶振動子2の下面に所定間隔を
形成するための接続用バンプ22,23が形成されてい
る。
More specifically, on the upper surface of the container 1, that is, on the upper surface of the ceramic insulating layer 1a, a sealing conductor film 19 is formed so as to surround the outer periphery thereof, as shown in FIG. Electrode pads 20 and 21 for the crystal unit for connecting to the crystal unit 2 are arranged in parallel near one end of the surface of the container 1 in the longitudinal direction. On the upper surface, connection bumps 22 and 23 for forming a predetermined interval on the lower surface of the crystal unit 2 are formed.

【0043】また、このセラミック絶縁層1aの下面に
は、図7に示すように、水晶振動子用電極パッド20,
21と接続するためのビアホール導体25,26及び後
述するセラミック絶縁層1bの配線パターン31と接続
するためのビアホール導体27,28を包含する島状の
接続用パターン113が形成されている。また、この下
面には、ICチップ3に電源を供給すると共に、バイパ
スコンデンサCbとなる電子部品44に接続するための
Vccパターン112が形成されている。そして、この
Vccパターン112を実質的に囲むようにほぼ全面に
グランドパターン111が形成されている。このグラン
ドパターン111に形成されたビアホール導体131〜
138は、ICチップ3及び発振回路を接地するための
導体経路を形成するためのものである。また、このグラ
ンドパターン111に形成されたビアホール導体12
5,126は、セラミック絶縁層1aの上面に形成され
た封止用導体膜19とグランドパターン111とを接続
するためのものである。そして、金属製蓋体6がこの封
止用導体膜19に接合されることにより金属製蓋体6に
シールド効果を生じさせる。また、Vccパターン11
2に形成されたビアホール導体121〜124は、発振
回路のバイパスコンデンサCbとなる電子部品44に接
続すると共に、ICチップ3に電源を供給するための導
体経路を形成するためのものである。
As shown in FIG. 7, on the lower surface of the ceramic insulating layer 1a, the electrode pad 20 for the crystal unit,
An island-shaped connection pattern 113 including via-hole conductors 25 and 26 for connecting to the wiring 21 and via-hole conductors 27 and 28 for connecting to a wiring pattern 31 of the ceramic insulating layer 1b described later is formed. On the lower surface, a Vcc pattern 112 for supplying power to the IC chip 3 and connecting to the electronic component 44 serving as the bypass capacitor Cb is formed. A ground pattern 111 is formed on substantially the entire surface so as to substantially surround the Vcc pattern 112. Via hole conductors 131 to 131 formed in this ground pattern 111
138 is for forming a conductor path for grounding the IC chip 3 and the oscillation circuit. Also, the via-hole conductors 12 formed in the ground pattern 111
Reference numerals 5 and 126 are used to connect the sealing conductor film 19 formed on the upper surface of the ceramic insulating layer 1a and the ground pattern 111. Then, the metal lid 6 is joined to the sealing conductor film 19 to cause the metal lid 6 to have a shielding effect. Vcc pattern 11
The via-hole conductors 121 to 124 formed in 2 are used to connect to the electronic component 44 serving as the bypass capacitor Cb of the oscillation circuit and to form a conductor path for supplying power to the IC chip 3.

【0044】セラミック絶縁層1bの下面には、図8に
示すように、略中央にICチップ3の搭載部114が形
成されていて、その周囲に水晶振動子2の発振特性を単
独で測定するためのモニタ電極パッド34,35及び複
数の素子電極パッド33が形成されている。更に、IC
チップ3、電子部品41〜44及び外部端子電極11〜
14を接続して発振回路を構成するための配線パターン
31が形成されている。この配線パターン31に形成さ
れたビアホール導体121〜124、131〜139、
121’、136’は、後述するセラミック絶縁層1c
の配線パターン30と接続されて、ICチップ3及び発
振回路に接続するための導体経路を形成するためのもの
である。尚、搭載部114、ビアホール導体121,1
21’,122,123,124は、上述のVcc電位
の導体経路の一部となり、ビアホール導体131〜13
5,137〜139は、グランド電位となる。
As shown in FIG. 8, a mounting portion 114 of the IC chip 3 is formed substantially at the center on the lower surface of the ceramic insulating layer 1b, and the oscillation characteristics of the crystal unit 2 are measured around the mounting portion 114 alone. Monitor electrode pads 34 and 35 and a plurality of element electrode pads 33 are formed. Furthermore, IC
Chip 3, electronic components 41 to 44 and external terminal electrodes 11 to
A wiring pattern 31 for forming an oscillating circuit by connecting the circuit 14 is formed. Via-hole conductors 121 to 124, 131 to 139 formed in this wiring pattern 31
121 'and 136' are ceramic insulating layers 1c to be described later.
To form a conductor path for connection to the IC chip 3 and the oscillation circuit. The mounting portion 114, the via-hole conductors 121, 1
21 ′, 122, 123, and 124 become a part of the conductor path of the above-mentioned Vcc potential, and the via-hole conductors 131 to 13
5, 137 to 139 become the ground potential.

【0045】セラミック絶縁層1cには、図9に示すよ
うに、略中央に略矩形状のIC用キャビティー101が
形成され、その上下左右に略矩形状の電子部品用キャビ
ティー102〜105が形成されている。そして、この
セラミック絶縁層1cの下面には、ICチップ3との接
続を行うためのIC電極パッド32,32a及び発振回
路を構成するための配線パターン30が形成されてい
る。また、ビアホール導体121,124,131〜1
39,121’,136’は、セラミック絶縁層1cの
配線パターン30及びセラミック絶縁層1dの下面に形
成される外部端子電極と接続されて、ICチップ3及び
発振回路に接続するための導体経路を形成するためのも
のである。尚、ビアホール導体121,124及びIC
電極パッド32aは、Vcc電位の導体経路の一部をな
す。
As shown in FIG. 9, a substantially rectangular IC cavity 101 is formed substantially at the center of the ceramic insulating layer 1c, and substantially rectangular electronic component cavities 102 to 105 are formed on the upper, lower, left, and right sides thereof. Is formed. On the lower surface of the ceramic insulating layer 1c, IC electrode pads 32 and 32a for connection with the IC chip 3 and a wiring pattern 30 for forming an oscillation circuit are formed. Also, via-hole conductors 121, 124, 131-1
39, 121 'and 136' are connected to the wiring pattern 30 of the ceramic insulating layer 1c and the external terminal electrodes formed on the lower surface of the ceramic insulating layer 1d, and form conductor paths for connecting to the IC chip 3 and the oscillation circuit. It is for forming. The via-hole conductors 121 and 124 and the IC
The electrode pad 32a forms a part of a conductor path of the Vcc potential.

【0046】セラミック絶縁層1dの下面には、図10
に示すように、4隅部に外部端子電極として接地するた
めのGND端子11と、水晶発振器100を制御するた
めのコントロール端子12と、電源を供給するためのV
cc端子13と発振出力を行う出力端子14とが形成さ
れている。
On the lower surface of the ceramic insulating layer 1d, FIG.
As shown in the figure, a GND terminal 11 for grounding at four corners as an external terminal electrode, a control terminal 12 for controlling the crystal oscillator 100, and a V for supplying power
An cc terminal 13 and an output terminal 14 for performing oscillation output are formed.

【0047】上述したように、上記のセラミック絶縁層
1a〜1dを積層して構成される容器体1には、各セラ
ミック絶縁層1a〜1dの各電極パッド及び配線パター
ン30,31がビアホール導体を介して各導電経路が形
成されていて、ICチップ3と電子部品41〜44で構
成される発振回路と水晶振動子2とが接続されるように
なっている。
As described above, in the container body 1 formed by laminating the ceramic insulating layers 1a to 1d, the electrode pads and the wiring patterns 30, 31 of the ceramic insulating layers 1a to 1d have via hole conductors. Each conductive path is formed through the oscillating circuit, and an oscillation circuit including the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 is connected to the crystal resonator 2.

【0048】上記構成によれば、水晶振動子2とICチ
ップ3を隔てる容器体1の隔壁8に構成したジッタ低減
構造によって、ICチップ3をノイズから保護して、外
部端子電極の出力端子14から出力される発振波形のジ
ッタ成分を低減することができる。これにより、オーバ
ートーン発振を用いた安定して良好な高周波発振を行う
ことができる。
According to the above configuration, the IC chip 3 is protected from noise by the jitter reduction structure formed on the partition wall 8 of the container 1 separating the crystal unit 2 and the IC chip 3, and the output terminal 14 of the external terminal electrode is provided. The jitter component of the oscillation waveform output from the device can be reduced. As a result, stable and good high-frequency oscillation using overtone oscillation can be performed.

【0049】また、発振回路を構成する電子部品41〜
44をICチップ3に1チップ化せず、ICチップ3と
電子部品41〜44とを独立させた構成をとるので、電
子部品41〜44を適宜選択して特性の変更を行い、水
晶発振器100を所望の特性に設定することが容易とな
り、水晶発振器100の汎用性が向上する。
The electronic components 41 to 41 constituting the oscillation circuit
Since the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 are configured independently of each other without forming the IC chip 3 into one IC chip 3, the characteristics are changed by appropriately selecting the electronic components 41 to 44 and the crystal oscillator 100 is changed. Is easily set to a desired characteristic, and the versatility of the crystal oscillator 100 is improved.

【0050】また、隔壁8で隔てられた容器体1の上部
キャビティー部5に水晶振動子2を収容し、下部キャビ
ティー部10に発振回路を構成するICチップ3及び電
子部品41〜44を収容する構成をとるので、各素子を
狭い空間に凝縮して配置することができ、水晶発振器1
00を小型で実装面積の小さなものとすることができ
る。
The crystal resonator 2 is housed in the upper cavity 5 of the container 1 separated by the partition 8, and the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 constituting the oscillation circuit are accommodated in the lower cavity 10. Since the device is housed, each element can be condensed and arranged in a narrow space.
00 can be reduced in size and mounting area.

【0051】上記ジッタ低減構造として、隔壁8を構成
する積層体の層間に、発振回路を接地するためのグラン
ドパターン111が配置されている。即ち、水晶振動子
2と発振回路を構成するICチップ3及び電子部品41
〜44とを隔てる隔壁8にグランドパターン111を形
成することで、大面積のグランドパターン111が形成
できるため、グランド電位の安定化を図ると共に、発振
回路と水晶振動子2との間の浮遊容量が低減され、それ
により外部端子電極の出力端子14から出力される発振
波形のジッタ成分を大幅に低減することができる。従っ
て、オーバートーン発振を用いた安定して良好な高周波
発振をより確実に行うことができる。
As the above-mentioned jitter reducing structure, a ground pattern 111 for grounding the oscillation circuit is arranged between the layers of the laminate constituting the partition 8. That is, the IC chip 3 and the electronic component 41 that constitute the oscillation circuit with the crystal unit 2
By forming the ground pattern 111 on the partition wall 8 that separates the ground pattern 111 from the substrate 44, the ground pattern 111 having a large area can be formed, so that the ground potential is stabilized and the stray capacitance between the oscillation circuit and the crystal unit 2 is increased. Is reduced, whereby the jitter component of the oscillation waveform output from the output terminal 14 of the external terminal electrode can be significantly reduced. Therefore, stable and good high-frequency oscillation using overtone oscillation can be performed more reliably.

【0052】また、バイパスコンデンサCbとなる電子
部品44に接続され、且つICチップ3に電源を供給す
るVccパターン112が、グランドパターン111に
よって実質的に取り囲まれるように形成されているの
で、グランドパターン111によってVccパターン1
12から発せられるノイズからICチップ3を保護し
て、外部端子電極の出力端子14から出力される発振波
形のジッタ成分を更に低減することができる。従って、
オーバートーン発振を用いた安定且つ良好な高周波発振
をより一層確実に行うことができる。尚、実質的に取り
囲まれるとは、図7に示すように、その周囲を完全に取
り囲む形態及びその一部がグランドパターン111の開
放部から露出する形態を含むものである。
The Vcc pattern 112 connected to the electronic component 44 serving as the bypass capacitor Cb and supplying power to the IC chip 3 is formed so as to be substantially surrounded by the ground pattern 111. Vcc pattern 1 by 111
By protecting the IC chip 3 from noise generated from the output terminal 12, the jitter component of the oscillation waveform output from the output terminal 14 of the external terminal electrode can be further reduced. Therefore,
Stable and good high-frequency oscillation using overtone oscillation can be performed more reliably. The term “substantially surrounded” includes a form in which the periphery is completely surrounded and a form in which a part thereof is exposed from the open portion of the ground pattern 111, as shown in FIG.

【0053】また、Vccパターン112とグランドパ
ターン111との間に接続される大容量のバイパスコン
デンサCbとなる電子部品44が、下部キャビティー部
10に配置され、Vcc導体経路のうち、バイパスコン
デンサCbとなる電子部品44の接続部PからICチッ
プ3のVcc電位となるIC電極パッド32aまでの距
離を極小化している。即ち、短経路で接続されるように
設定されているので、短経路であるため外来ノイズの影
響が低減されるので外部端子電極に供給される電源電圧
に重畳する高周波ノイズを確実に除去することができ
る。これにより、出力端子14から出力される発振波形
のジッタ成分を更に低減することができる。従って、オ
ーバートーン発振を用いた安定して良好な高周波発振を
より一層確実に行うことができる。更には、バイパスコ
ンデンサCbとなる電子部品44が下部キャビティー部
10に配置されるため、プリント配線基板上に実装する
外部回路の部品点数も減少し配線も簡単になるため、高
性能で小型な水晶発振器100が達成されることにな
る。
An electronic component 44 serving as a large-capacity bypass capacitor Cb connected between the Vcc pattern 112 and the ground pattern 111 is arranged in the lower cavity portion 10, and the bypass capacitor Cb in the Vcc conductor path is provided. The distance from the connection portion P of the electronic component 44 to the IC electrode pad 32a at which the IC chip 3 has the Vcc potential is minimized. That is, since the connection is set by the short path, the influence of the external noise is reduced because the path is the short path, so that the high frequency noise superimposed on the power supply voltage supplied to the external terminal electrode is reliably removed. Can be. Thus, the jitter component of the oscillation waveform output from the output terminal 14 can be further reduced. Therefore, stable and good high-frequency oscillation using overtone oscillation can be performed more reliably. Furthermore, since the electronic component 44 serving as the bypass capacitor Cb is disposed in the lower cavity portion 10, the number of components of the external circuit mounted on the printed wiring board is reduced, and the wiring is simplified. A crystal oscillator 100 will be achieved.

【0054】また、容器体1の開放される下部キャビテ
ィー部10に収容される発振回路が樹脂で覆われている
ので、発振回路を保護すると共に耐湿性を向上させ、I
Cチップ3の放熱作用を向上させることができる。
Further, since the oscillation circuit accommodated in the lower cavity portion 10 of the container body 1 opened is covered with resin, the oscillation circuit is protected and the moisture resistance is improved.
The heat radiation effect of the C chip 3 can be improved.

【0055】更には、水晶発振器100が分周手段を備
え、発振出力を分周可能に構成すれば、発振出力を分周
して所望の周波数による出力を1又は複数得ることがで
きる。尚、分周手段はフリップフロップと論理回路とか
ら構成され、ICチップ3に集積化することができる。
Furthermore, if the crystal oscillator 100 is provided with frequency dividing means and is configured to be able to divide the oscillation output, it is possible to divide the oscillation output and obtain one or more outputs at a desired frequency. The frequency dividing means includes a flip-flop and a logic circuit, and can be integrated in the IC chip 3.

【0056】次に、上述した容器体1の製造方法につい
て説明する。
Next, a method of manufacturing the above-described container 1 will be described.

【0057】この容器体1は、セラミック絶縁層1a〜
1dとなるセラミックグリーンシートを用いて形成す
る。具体的には、絶縁層1aとなる矩形状セラミックグ
リーンシートに、例えばビアホール導体25〜28,1
21〜126,131〜138となる貫通孔を形成し、
これらの貫通孔にモリブデンやタングステンなどの高融
点金属ペーストを充填する。同時に、このグリーンシー
トの上面に水晶振動子用電極パッド20、21となる導
体膜、接続用バンプ22、23となる導体膜、封止用導
体膜19となる導体膜を高融点金属ペーストの印刷によ
り形成する。
The container 1 has ceramic insulating layers 1a to 1a.
It is formed using a ceramic green sheet to be 1d. Specifically, for example, via-hole conductors 25 to 28, 1
Forming through holes 21 to 126, 131 to 138,
These through holes are filled with a high melting point metal paste such as molybdenum or tungsten. At the same time, a conductor film to be the electrode pads 20 and 21 for the crystal unit, a conductor film to be the connection bumps 22 and 23, and a conductor film to be the conductor film 19 for sealing are printed on the upper surface of the green sheet with a high melting point metal paste. Is formed.

【0058】また、絶縁層1bとなる矩形状セラミック
グリーンシートにビアホール導体27,28,121〜
124,127,128,131〜139となる貫通孔
を形成し、これらの貫通孔に高融点金属ペーストを充填
する。同時に、このグリーンシートの下面に、素子電極
パッド33、モニタ電極パッド34、35及び発振回路
を構成する配線パターン31となる導体膜を形成する。
Further, via-hole conductors 27, 28, 121-21 are formed on rectangular ceramic green sheets serving as insulating layers 1 b.
Through holes 124, 127, 128, 131 to 139 are formed, and these through holes are filled with a high melting point metal paste. At the same time, on the lower surface of the green sheet, a conductor film to be the element electrode pad 33, the monitor electrode pads 34 and 35, and the wiring pattern 31 constituting the oscillation circuit is formed.

【0059】また、セラミック絶縁層1a又はセラミッ
ク絶縁層1bとなるグリーンシートのいずれかに、その
接合面に、ビアホール導体25〜28を接続する島状の
接続用パターン113、Vccパターン112及びパタ
ーン112を実質的に囲むように全面に形成されるグラ
ンドパターン111となる導体膜を、上述の高融点金属
ペーストの印刷により形成する。
An island-shaped connection pattern 113 for connecting via-hole conductors 25 to 28, a Vcc pattern 112, and a pattern 112 are formed on one of the green sheets to be the ceramic insulating layer 1 a and the ceramic insulating layer 1 b. Is formed by printing the above-mentioned refractory metal paste on the entire surface to become the ground pattern 111 formed substantially on the entire surface.

【0060】また、セラミック絶縁層1cとなる中央部
及びその上下左右に略矩形状の開口101〜105を形
成したセラミックグリーンシートに、ビアホール導体1
21,121’,124,127,128,131〜1
33,136〜139となる貫通孔を形成し、これらの
貫通孔に高融点金属ペーストを充填する。同時に、IC
電極パッド32,32a及び発振回路を構成する配線パ
ターン30となる導体膜を形成する。
A via hole conductor 1 is formed in a ceramic green sheet in which a substantially rectangular opening 101 to 105 is formed in a central portion to be a ceramic insulating layer 1c and in upper, lower, left and right sides thereof.
21, 121 ', 124, 127, 128, 131-1
33, 136 to 139 are formed, and these through holes are filled with a high melting point metal paste. At the same time, IC
Conductive films that become the electrode pads 32 and 32a and the wiring patterns 30 that constitute the oscillation circuit are formed.

【0061】また、セラミック絶縁層1dとなる中央部
に十字状の開口を有する枠状セラミックグリーンシート
に、ビアホール導体121,121’,127,12
8,131,132,136,136’となる貫通孔を
形成し、これらの貫通孔に高融点金属ペーストを充填す
る。同時に、このグリーンシートの実装底面となる開口
周囲の4隅部に略矩形状の各端子11〜14となる導体
膜を形成する。
Further, via-hole conductors 121, 121 ′, 127, and 12 are provided on a frame-shaped ceramic green sheet having a cross-shaped opening in the center portion serving as the ceramic insulating layer 1 d.
8, 131, 132, 136, 136 'are formed, and these through holes are filled with a high melting point metal paste. At the same time, a conductor film to be each of the substantially rectangular terminals 11 to 14 is formed at four corners around an opening serving as a mounting bottom surface of the green sheet.

【0062】次に、このような各グリーンシートを積層
・圧着した後、焼成処理を行う。特に、容器体1の上面
に水晶振動子2を実装し、キャビティー部10にICチ
ップ3を実装するため、両面の平坦度が重要である。圧
着工程においては、容器体1の上面を基準面としてプレ
スを行うが、キャビティー部10の底面領域にも均一な
圧力でプレスを行うために、例えばキャビティー部10
に補助充填部材を充填したり、また、プレス先端面が平
坦な上パンチが凸状の治具でプレスを行ったり、また、
絶縁層1a、1bと絶縁層1c、1dとを分けてプレス
を行い、その後両者をプレスにより圧着を行う。
Next, after laminating and press-bonding such green sheets, a baking treatment is performed. In particular, since the crystal resonator 2 is mounted on the upper surface of the container 1 and the IC chip 3 is mounted on the cavity 10, flatness of both surfaces is important. In the crimping step, pressing is performed using the upper surface of the container body 1 as a reference surface. In order to perform pressing at a uniform pressure on the bottom surface region of the cavity portion 10, for example, the cavity portion 10 is pressed.
To fill the auxiliary filling member, or press with a jig with a flat top tip with a convex upper punch,
The insulating layers 1a and 1b and the insulating layers 1c and 1d are separately pressed, and then both are pressed by pressing.

【0063】次に、容器体1において、表面に露出する
端子11〜14、封止用導体膜19、水晶振動子用電極
パッド20,21、IC電極パッド32,32a、素子
電極パッド33、モニタ電極パッド34,35、各種配
線パターン30,31上にNiメッキ、フラッシュ金メ
ッキなどを施して、容器体1が完成する。
Next, in the container 1, the terminals 11 to 14 exposed on the surface, the sealing conductor film 19, the crystal oscillator electrode pads 20 and 21, the IC electrode pads 32 and 32 a, the element electrode pads 33, and the monitor The container body 1 is completed by applying Ni plating, flash gold plating, etc. on the electrode pads 34, 35 and the various wiring patterns 30, 31.

【0064】これにより、容器体1の内部に形成される
ビアホール導体及び配線パターン30,31は、モリブ
デンやタングステンなどの高融点金属導体からなり、容
器体1の外表面に露出される各端子11〜14、封止用
導体膜19、各電極パッド20,21,32,32a,
33,34,35及び配線パターン30,31は、高融
点金属導体を下地導体として、その表面に、Ni層、A
u層の多層構造となる。
Thus, the via-hole conductors and the wiring patterns 30 and 31 formed inside the container 1 are made of a high-melting metal conductor such as molybdenum or tungsten, and each terminal 11 exposed on the outer surface of the container 1 is formed. To 14, the sealing conductor film 19, the respective electrode pads 20, 21, 32, 32a,
33, 34, 35 and the wiring patterns 30, 31 are composed of a Ni layer, an A
The multilayer structure has u layers.

【0065】容器体1の上面において、水晶振動子用電
極パッド20、21上に接続用バンプ22、23は、高
融点金属を下地導体として、その表面にNi層、Au層
の多層構造により形成しているが、その他に銀導電性ペ
ーストの印刷焼付け、Ag粉末を含む樹脂ペーストの塗
布・硬化などにより形成してもよい。また、接続用バン
プ22、23の高さを所定以上にするために複数回の印
刷・塗布を行えばよい。容器体1の上面から接続用バン
プ22、23の頂点部分までの高さは、例えば15μm
〜20μmとする。
On the upper surface of the container 1, the connection bumps 22 and 23 are formed on the crystal oscillator electrode pads 20 and 21 by a multi-layer structure of a Ni layer and an Au layer on the surface using a high melting point metal as a base conductor. Alternatively, it may be formed by printing and baking a silver conductive paste or applying and curing a resin paste containing Ag powder. Further, in order to make the height of the connection bumps 22 and 23 equal to or higher than a predetermined value, printing and application may be performed a plurality of times. The height from the upper surface of the container 1 to the top of the connection bumps 22 and 23 is, for example, 15 μm.
2020 μm.

【0066】さらに、封止用導体膜19上に、概略矩形
状の金属枠体であるシールリング36にAgろうなどに
よって接合する。シールリング36は、Fe−Niの合
金である42アロイ、Fe−Ni−Coの合金であるコ
バール、リン青銅などからなり、封止用導体膜19の形
状に対応する構造となっている。従って、容器体1の上
面とシームリング36に囲まれた領域が水晶振動子2の
収容領域(上部キャビティー部5)となる。
Further, on the sealing conductor film 19, a seal ring 36, which is a substantially rectangular metal frame, is joined by means of Ag brazing or the like. The seal ring 36 is made of 42 alloy, which is an alloy of Fe-Ni, Kovar, which is an alloy of Fe-Ni-Co, phosphor bronze, or the like, and has a structure corresponding to the shape of the sealing conductor film 19. Therefore, a region surrounded by the upper surface of the container body 1 and the seam ring 36 becomes a housing region (upper cavity portion 5) of the crystal resonator 2.

【0067】上記容器体1の上面には、水晶振動子2が
配置されている。この水晶振動子2は、所定カット、例
えばATカットされた矩形状の水晶板2aの両主面に形
成された励振電極2b、2c、この励振電極2b、2c
から一方他端部に延出された島状の引出電極部2d、2
eとから構成されている。尚、図4において下面側の励
振電極2c及び引出電極2eは点線で示す。この引出電
極2d、2eは、水晶振動子用電極パッド20、21に
導電性接着材2f、2gを介して接続している。また、
励振電極2b、2e及び引出電極2d、2eは、水晶板
2aの両面に下地層としてCrやNi、表面層としてA
gやAuなどを蒸着、スパッタリングなどの薄膜技法に
より被着形成する。
A quartz oscillator 2 is arranged on the upper surface of the container 1. The quartz oscillator 2 includes excitation electrodes 2b and 2c formed on both main surfaces of a rectangular quartz plate 2a having a predetermined cut, for example, an AT cut, and the excitation electrodes 2b and 2c.
Island-shaped extraction electrode portions 2d, 2
e. In FIG. 4, the excitation electrode 2c and the extraction electrode 2e on the lower surface are indicated by dotted lines. The extraction electrodes 2d and 2e are connected to the crystal oscillator electrode pads 20 and 21 via conductive adhesives 2f and 2g. Also,
The excitation electrodes 2b and 2e and the extraction electrodes 2d and 2e are composed of Cr and Ni as underlayers on both sides of the quartz plate 2a and A as surface layers.
g, Au, or the like is deposited by a thin film technique such as evaporation or sputtering.

【0068】容器体1の上面側に実装された水晶振動子
2は、金属製蓋体6によって気密的に封止されている。
この金属製蓋体6は、コバールや42アロイなどの金属
材料からなり、例えば0.1mmの厚さであり、容器体
1の表面の封止用導体膜19にろう付けされたシームリ
ング36と溶接・接合される。尚、金属製蓋体6の外表
面側主面にはNi、アルミニウム等を被着しておくこと
が望ましい。これにより、溶接時にろう材が蓋体6の表
面側主面への回り込みを防止し、安定で強固な接合を行
うことが可能となる。
The quartz oscillator 2 mounted on the upper surface side of the container 1 is hermetically sealed by a metal lid 6.
The metal lid 6 is made of a metal material such as Kovar or 42 alloy, has a thickness of, for example, 0.1 mm, and has a seam ring 36 brazed to the sealing conductor film 19 on the surface of the container 1. Welded and joined. It is desirable that Ni, aluminum, or the like be adhered to the outer surface-side main surface of the metal lid 6. Thereby, it is possible to prevent the brazing material from wrapping around to the front surface side of the lid 6 at the time of welding, and to perform stable and strong joining.

【0069】図5に示すように、容器体1のキャビティ
ー部10内には、発振回路を構成するICチップ3及び
電子部品41〜44が収容されている。このICチップ
3には、発振回路を構成する発振インバータ51,52
(図11参照)で構成され、電源電圧が供給されるVc
c電極、グランド電位が接続されるGND電極、水晶振
動子2と接続される水晶接続電極、発振出力を行う出力
電極、外部から周波数の調整を可能とするコントロール
端子とを有している。電子部品41はドレイン容量コン
デンサCdであり、電子部品42はゲート容量コンデン
サCgであり、電子部品43は帰還抵抗Rfであり、電
子部品44は大容量(例えば、容量103pF)のバイ
パスコンデンサCbである。
As shown in FIG. 5, an IC chip 3 and electronic components 41 to 44 constituting an oscillation circuit are accommodated in a cavity 10 of a container 1. This IC chip 3 includes oscillation inverters 51 and 52 constituting an oscillation circuit.
(See FIG. 11), and Vc to which the power supply voltage is supplied.
It has a c-electrode, a GND electrode to which a ground potential is connected, a crystal connection electrode to be connected to the crystal resonator 2, an output electrode for performing oscillation output, and a control terminal for enabling external frequency adjustment. The electronic component 41 is a drain capacitor Cd, the electronic component 42 is a gate capacitor Cg, the electronic component 43 is a feedback resistor Rf, and the electronic component 44 is a bypass capacitor Cb having a large capacity (for example, a capacity of 103 pF). .

【0070】図11の回路図に示すように、ゲート容量
コンデンサCgである電子部品42、ドレイン容量コン
デンサCdである電子部品41は、発振回路の入出力容
量である。帰還抵抗Rfである電子部品43は、発振回
路の発振部分である発振用インバータ51,52の出力
から入力までの間に接続され、フィードバック信号のレ
ベル調整を行うためのものである。大容量のバイパスコ
ンデンサCbである電子部品44は、Vccの外部端子
電極13に供給される電源電圧に重畳する高周波ノイズ
を除去するためのものである。
As shown in the circuit diagram of FIG. 11, an electronic component 42 that is a gate capacitance capacitor Cg and an electronic component 41 that is a drain capacitance capacitor Cd are input / output capacitances of an oscillation circuit. The electronic component 43, which is the feedback resistor Rf, is connected between the output and the input of the oscillation inverters 51 and 52, which are the oscillation portion of the oscillation circuit, and adjusts the level of the feedback signal. The electronic component 44, which is a large-capacity bypass capacitor Cb, is for removing high-frequency noise superimposed on the power supply voltage supplied to the external terminal electrode 13 of Vcc.

【0071】ICチップ3のVcc電極は、VccIC
電極パッド32a及び発振回路を構成する配線パターン
30を介してVcc端子13に導出されている。また、
出力電極は、所定のIC電極パッド32及び発振回路を
構成する配線パターン30を介して出力電極14に導出
されている。また、GND電極は、所定のIC電極パッ
ド32及び発振回路を構成する配線パターン30を介し
て外部端子電極11に導出されている。コントロール端
子は所定のIC電極パッド32及び発振回路を構成する
配線パターン30を介して外部端子電極12に導出され
ている。また、2つの水晶接続電極は、所定のIC電極
パッド32及び発振回路を構成する配線パターン30,
31やモニタ電極34,35に接続されると共に、導電
経路を介して容器体1の上面の電極パッド20、21に
導通している。
The Vcc electrode of the IC chip 3 is
It is led to the Vcc terminal 13 via the electrode pad 32a and the wiring pattern 30 forming the oscillation circuit. Also,
The output electrode is led to the output electrode 14 via a predetermined IC electrode pad 32 and a wiring pattern 30 forming an oscillation circuit. The GND electrode is led out to the external terminal electrode 11 via a predetermined IC electrode pad 32 and a wiring pattern 30 forming an oscillation circuit. The control terminal is led out to the external terminal electrode 12 via a predetermined IC electrode pad 32 and a wiring pattern 30 forming an oscillation circuit. The two crystal connection electrodes are provided with a predetermined IC electrode pad 32 and a wiring pattern 30 forming an oscillation circuit.
31 and the monitor electrodes 34 and 35, and is electrically connected to the electrode pads 20 and 21 on the upper surface of the container body 1 via conductive paths.

【0072】これらの各電極は、ICチップ3の非実装
面側に各アルミ電極3aを形成し、ボンディングワイヤ
4を介して所定のIC電極パッド32,32aに接続す
る。また、ICチップ3の実装面は、絶縁層1bに形成
されたビアホール導体122,123を介して、絶縁層
1aのVccパターンに接続される。
Each of these electrodes forms an aluminum electrode 3a on the non-mounting surface side of the IC chip 3 and is connected to predetermined IC electrode pads 32, 32a via bonding wires 4. The mounting surface of the IC chip 3 is connected to the Vcc pattern of the insulating layer 1a via via hole conductors 122 and 123 formed in the insulating layer 1b.

【0073】上記電子部品41〜44はチップ状部品で
あり、各電子部品41〜44は一対の素子電極パッド3
3、33間にAg粉末を含む導電性樹脂接着材を介して
接合される。
Each of the electronic components 41 to 44 is a chip-shaped component, and each of the electronic components 41 to 44 is a pair of element electrode pads 3.
3 and 33 are joined via a conductive resin adhesive containing Ag powder.

【0074】そして、キャビティー部10内には、この
ICチップ3と4つ電子部品41〜44とが、キャビテ
ィー部10の平面形状に応じて、実装スペースが最小と
なるように配置されている。
The IC chip 3 and the four electronic components 41 to 44 are arranged in the cavity 10 so as to minimize the mounting space according to the planar shape of the cavity 10. I have.

【0075】また、キャビティー部10には、ICチッ
プ3、電子部品41〜44を強固に接合させ、また、耐
湿信頼性を向上させるために、充填樹脂7が充填形成さ
れている。充填樹脂層7は、少なくともICチップ3及
び電子部品41〜44の上面を完全に被覆する程度に充
填・硬化されている。尚、充填樹脂7は、キャビティー
部10の開口面から突出させないようにする。これは、
表面実装型水晶発振器100を安定してプリント配線基
板に配置するためである。
The cavity portion 10 is filled with a filling resin 7 in order to firmly join the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 and to improve the moisture resistance reliability. The filling resin layer 7 is filled and cured so as to completely cover at least the upper surfaces of the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44. Note that the filling resin 7 does not protrude from the opening surface of the cavity 10. this is,
This is for stably disposing the surface-mounted crystal oscillator 100 on the printed wiring board.

【0076】上述した水晶発振器100では、図5に示
すように、ICチップ3及び4つの電子部品41〜44
をキャビティー部10に実装するのに、ICチップ3の
ような平面形状が大きな部品を中心に配置し、その周囲
に外形の小さい電子部品41〜44を配置するようにし
て、省スペース化を配慮した配置構造及び容器体1の底
面構造を規定している。具体的には、容器体1の底面の
略中央に設けたIC用キャビティー101にICチップ
3を配置し、その上下左右に設けた電子部品用キャビテ
ィー102〜105に電子部品41〜44をそれぞれ配
置している。そして、容器体1の底面における4つの隅
部領域に外部端子電極11〜14を配置している。この
ような配置をとることにより、容器体1の底面全体で
は、全く無駄なスペースが存在せず、水晶発振器100
の容器体1のプリント配線基板への実装面積を非常に小
型化することができる。
In the crystal oscillator 100 described above, as shown in FIG. 5, the IC chip 3 and the four electronic components 41 to 44
Is mounted in the cavity portion 10, a component having a large planar shape such as the IC chip 3 is disposed at the center, and electronic components 41 to 44 having a small outer shape are disposed around the component, thereby saving space. The arrangement structure and the bottom structure of the container body 1 are considered. Specifically, the IC chip 3 is disposed in the IC cavity 101 provided substantially at the center of the bottom surface of the container body 1, and the electronic components 41 to 44 are placed in the electronic component cavities 102 to 105 provided on the upper, lower, left, and right sides thereof. Each is arranged. The external terminal electrodes 11 to 14 are arranged in four corner regions on the bottom surface of the container 1. With such an arrangement, no wasteful space exists on the entire bottom surface of the container 1 and the crystal oscillator 100
The mounting area of the container body 1 on the printed wiring board can be extremely reduced.

【0077】また、図11の水晶発振器100の回路図
に示すように、ICチップ3は、発振回路を構成する発
振インバータ51,52のみで構成されている。そし
て、このICチップ3の上下に発振回路の入出力容量と
してドレイン容量コンデンサCdである電子部品41、
ゲート容量コンデンサCgである電子部品42を配置す
ると共に、このICチップ3の左右に帰還抵抗Rfであ
る電子部品43、大容量のバイパスコンデンサCbであ
る電子部品44を配置している。
As shown in the circuit diagram of the crystal oscillator 100 in FIG. 11, the IC chip 3 is composed of only the oscillation inverters 51 and 52 constituting the oscillation circuit. An electronic component 41 which is a drain capacitance Cd as an input / output capacitance of an oscillation circuit above and below the IC chip 3,
An electronic component 42 that is a gate capacitance capacitor Cg is arranged, and an electronic component 43 that is a feedback resistor Rf and an electronic component 44 that is a large-capacity bypass capacitor Cb are arranged on the left and right sides of the IC chip 3.

【0078】このように、発振回路を構成するドレイン
容量コンデンサCdである電子部品41、ゲート容量コ
ンデンサCgである電子部品42、及び帰還抵抗Rfで
ある電子部品43をチップ3に1チップ化しない構成を
とることにより、これらの電子部品41〜43を適宜選
択し、水晶発振器を所望の特性に設定することが容易と
なる。
As described above, the electronic component 41 serving as the drain capacitance capacitor Cd, the electronic component 42 serving as the gate capacitance capacitor Cg, and the electronic component 43 serving as the feedback resistor Rf constituting the oscillation circuit are not integrated into one chip. Therefore, it becomes easy to appropriately select these electronic components 41 to 43 and set the crystal oscillator to desired characteristics.

【0079】また、大容量のバイパスコンデンサCbで
ある電子部品44は、Vccの外部端子電極13に供給
される電源電圧に重畳する高周波ノイズを除去するため
のものであるが、従来技術ではICチップ3に集積が困
難なため水晶発振器を搭載するプリント基板に配置され
ていた。これに対し、本発明では、この電子部品44も
チップ状素子として、容器体1のキャビティー部10に
実装している。このため、プリント配線基板に搭載する
電子部品の部品数も減少し、配線も簡単になり、移動体
通信機等で要求される小型化にも大きく寄与でき、しか
も取り扱いも非常に容易な表面実装型水晶発振器100
となる。
The electronic component 44, which is a large-capacity bypass capacitor Cb, is for removing high-frequency noise superimposed on the power supply voltage supplied to the external terminal electrode 13 of Vcc. 3 was difficult to integrate, so it was arranged on a printed circuit board on which a crystal oscillator was mounted. On the other hand, in the present invention, the electronic component 44 is also mounted in the cavity 10 of the container 1 as a chip-like element. As a result, the number of electronic components mounted on the printed wiring board is reduced, wiring is simplified, and it is possible to greatly contribute to miniaturization required for mobile communication devices and the like. Type crystal oscillator 100
Becomes

【0080】次に、上述した水晶発振器100の組立方
法を、図12に示す工程図に基づいて説明する。
Next, a method of assembling the above-described crystal oscillator 100 will be described with reference to the process chart shown in FIG.

【0081】まず、容器体1を形成する(工程S1)。
尚、詳細な構造及びその形成方法については、上述した
通りである。
First, the container 1 is formed (step S1).
The detailed structure and the method for forming the same are as described above.

【0082】同時に、水晶振動子2の選別工程を行う
(工程S2)。即ち、水晶振動子2はカット角の微小な
変動により周波数特性が大きく変化してしまうので、周
波数のバラツキによるランク分けなどが行われる。
At the same time, a step of selecting the crystal unit 2 is performed (step S2). That is, since the frequency characteristic of the crystal unit 2 changes greatly due to a minute change in the cut angle, ranking is performed based on frequency variation.

【0083】そして、容器体1、水晶振動子2、ICチ
ップ3、コンデンサや抵抗などの電子部品41〜44及
び金属製蓋体6を用意する。尚、容器体1の表面には、
シームリング36がろう付けなどにより接合されてお
り、また、バンプ24が形成されており、電極パッド2
0,21上にバンプ22,23を形成されている。さら
に、ICチップ3の表面側の各電極のアルミ電極上に、
金バンプを形成しておく。
Then, the container 1, the crystal unit 2, the IC chip 3, the electronic components 41 to 44 such as capacitors and resistors, and the metal lid 6 are prepared. In addition, on the surface of the container 1,
The seam ring 36 is joined by brazing or the like, and the bumps 24 are formed.
Bumps 22 and 23 are formed on 0 and 21. Furthermore, on the aluminum electrode of each electrode on the surface side of the IC chip 3,
Gold bumps are formed in advance.

【0084】次に、所定の特性を備えた水晶振動子2の
実装を行う(工程S3)。具体的には、容器体1の表面
の水晶振動子用電極パッド20,21上に形成した接続
用バンプ22,23と、水晶振動子2の引出電極部2
d,2eとが合致するように位置決めして載置し、引出
電極部2d,2eと電極パッド20,21とをAg等の
導電性接着材2f,2gを用いて両者を接合する。
Next, the crystal resonator 2 having the predetermined characteristics is mounted (step S3). Specifically, the connection bumps 22 and 23 formed on the crystal resonator electrode pads 20 and 21 on the surface of the container 1 and the extraction electrode 2 of the crystal resonator 2
The extraction electrode portions 2d and 2e and the electrode pads 20 and 21 are joined together by using conductive adhesives 2f and 2g such as Ag.

【0085】これにより、水晶振動子2の励振電極2
b,2cは、電極パッド20,21、ビアホール導体2
5〜28及び配線パターン30,31を介して、キャビ
ティー部10の底面に形成した所定の電極パッド32及
びモニタ電極パッド34,35に導通されることにな
る。
Thus, the excitation electrode 2 of the crystal unit 2
b, 2c are the electrode pads 20, 21, the via hole conductor 2
Conduction is made to predetermined electrode pads 32 and monitor electrode pads 34 and 35 formed on the bottom surface of the cavity 10 via the wiring patterns 30 and 31 and the wiring patterns 30 and 31.

【0086】次に、水晶振動子2の周波数測定を行う
(工程S4)。具体的にはモニタ電極パッド34、35
に周波数測定装置の測定用端子(プローブ)を接触さ
せ、水晶振動子2を所定発振させて周波数を測定する。
Next, the frequency of the crystal unit 2 is measured (step S4). Specifically, the monitor electrode pads 34 and 35
Is brought into contact with a measuring terminal (probe) of the frequency measuring device, and the crystal oscillator 2 is oscillated at a predetermined frequency to measure the frequency.

【0087】次に、水晶振動子2の周波数調整を行う
(工程S5)。具体的には上記の測定結果に基づいて、
容器体1に接合された水晶振動子2の上面側の励振電極
2b上に、イオンガンなどを用いArなどの不活性ガス
を励振電極31に打ち付けて、励振電極2bを削り、又
はAgなどの金属の蒸着を行い、励振電極2bの質量を
変動させて発振周波数の調整を行う。
Next, the frequency of the crystal unit 2 is adjusted (step S5). Specifically, based on the above measurement results,
An inert gas such as Ar is hit on the excitation electrode 31 using an ion gun or the like on the excitation electrode 2b on the upper surface side of the crystal unit 2 joined to the container body 1 to cut the excitation electrode 2b or to remove metal such as Ag. And the oscillation frequency is adjusted by changing the mass of the excitation electrode 2b.

【0088】次に、水晶振動子2の調整した周波数を安
定化させる(工程S6)。具体的には、水晶振動子2が
接合した容器体1全体を、150〜250℃で熱処理を
行う。この熱処理を一般に熱エージングという。この熱
エージングにより、励振電極2b上に被着した周波数調
整用の蒸着物を安定化させ、また、導電性ペーストなど
に含まれている溶剤などの不純物を揮発させる。
Next, the adjusted frequency of the crystal unit 2 is stabilized (step S6). Specifically, the entire container 1 to which the crystal unit 2 is bonded is subjected to a heat treatment at 150 to 250 ° C. This heat treatment is generally called thermal aging. This thermal aging stabilizes the deposited material for frequency adjustment deposited on the excitation electrode 2b and volatilizes impurities such as a solvent contained in the conductive paste and the like.

【0089】次に、水晶振動子2を収容した容器体1を
金属製蓋体6によって封止する(工程S7)。具体的に
は、シールリング36上に、金属製蓋体6を載置し、金
属製蓋体6の周囲をシーム溶接用のローラー電極(図示
せず)で、溶接電流を印加しながら接触移動させて両者
を溶接する。
Next, the container 1 containing the crystal unit 2 is sealed with the metal lid 6 (step S7). Specifically, the metal lid 6 is placed on the seal ring 36, and the periphery of the metal lid 6 is contact-moved with a roller electrode (not shown) for seam welding while applying a welding current. And weld them together.

【0090】次に、ICチップ3及び電子部品41〜4
4をキャビティー部10内に実装を行う(工程S8)。
Next, the IC chip 3 and the electronic components 41 to 4
4 is mounted in the cavity 10 (step S8).

【0091】具体的には、各電子部品41〜44の接合
は、一対の素子電極パッド33.33間にAg粉末など
を含む導電性樹脂ペーストを塗布し、そこに各電子部品
41〜44を載置し、導電性樹脂ペーストをキュアーし
て硬化させる。
Specifically, the electronic components 41 to 44 are joined by applying a conductive resin paste containing Ag powder or the like between a pair of device electrode pads 33 and 33, and attaching the electronic components 41 to 44 thereto. Place and cure the conductive resin paste by curing.

【0092】また、ICチップ3の実装は、ICチップ
3を位置決め載置しダイボンディングした後に、プラズ
マクリーニングを行い、その後ICチップ3の非実装面
側に形成されたアルミ電極からなる各電極を、ボンディ
ングワイヤ4を介して所定のIC電極パッド32に接続
する。
The IC chip 3 is mounted by positioning and mounting the IC chip 3 and die-bonding, and then performing plasma cleaning. Thereafter, each electrode made of an aluminum electrode formed on the non-mounting surface side of the IC chip 3 is removed. Then, it is connected to a predetermined IC electrode pad 32 via a bonding wire 4.

【0093】尚、導電性ペーストのキュアーによる熱
を、ICチップ3に与えないようにするため、先に、電
子部品41〜44を実装し、その後にICチップ3を実
装するとよい。
In order to prevent heat from curing of the conductive paste from being applied to the IC chip 3, it is preferable to mount the electronic components 41 to 44 first, and then mount the IC chip 3.

【0094】ところで、ICチップ3を実装する際は、
ICチップ3の非実装面側の各電極部のアルミ電極上
に、Auワイヤなどを用いてAuバンプを形成するが、
このアルミ電極上にAuバンプを形成した状態で、高い
熱印加を施すと、AlとAuの拡散スピードの差により
カーゲンダールボイド現象が発生し、AlとAuとの接
合界面における接続強度が低下するという問題が発生す
る。
When mounting the IC chip 3,
An Au bump is formed on the aluminum electrode of each electrode portion on the non-mounting surface side of the IC chip 3 using an Au wire or the like.
When high heat is applied in a state where an Au bump is formed on the aluminum electrode, a Cargendall void phenomenon occurs due to a difference in diffusion speed between Al and Au, and the connection strength at a bonding interface between Al and Au is reduced. Problem arises.

【0095】これに対し、上記製造方法では、熱エージ
ング工程(工程S6)後にICチップ3を実装するの
で、ICチップ3の電極と接続部材(バンプやワイヤ)
などの接合面で発生するカーゲンダールボイド現象の発
生を有効に抑制することができるため、接合状態も安定
し、これによっても、ICチップの安定した動作が可能
となる。
On the other hand, in the above manufacturing method, since the IC chip 3 is mounted after the heat aging step (step S6), the electrodes of the IC chip 3 and the connecting members (bumps and wires) are mounted.
Since the occurrence of the Cargendall void phenomenon that occurs at the bonding surface such as that described above can be effectively suppressed, the bonding state is also stabilized, which also enables the IC chip to operate stably.

【0096】次に、キャビティー部10内に、ICチッ
プ3、電子部品41〜44を被覆するように、充填樹脂
7で充填・被覆する(工程S9)。具体的には、キャビ
ティー部10内に配置されたICチップ3や電子部品4
1〜44の全体を、耐湿性に優れたエポキシ樹脂を充填
・硬化させる。
Next, the cavity 10 is filled and covered with the filling resin 7 so as to cover the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 (step S9). Specifically, the IC chip 3 and the electronic component 4 placed in the cavity 10
An epoxy resin having excellent moisture resistance is filled and cured in all of Nos. 1 to 44.

【0097】以上により、水晶発振器100の組立が完
了し、その後所定の電気試験が行われる。
As described above, the assembly of the crystal oscillator 100 is completed, and thereafter, a predetermined electrical test is performed.

【0098】上記の製造方法によれば、水晶振動子2の
実装工程をICチップ3や電子部品41〜44の実装工
程より前に行うので、水晶振動子2が容器体1の上部キ
ャビティー部5に実装され容器体1が封止された後に、
ICチップ3及び電子部品41〜44が導電性樹脂ペー
スト等を用いて容器体1の下部キャビティー部10に実
装されることになるため、その際に導電性樹脂ペースト
から発生する異物やアウトガスが水晶振動子2に付着す
るのを防ぐことができる。
According to the above-described manufacturing method, since the step of mounting the crystal resonator 2 is performed before the step of mounting the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44, the crystal resonator 2 is mounted on the upper cavity portion of the container 1. 5 and after the container 1 is sealed,
Since the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 are mounted in the lower cavity portion 10 of the container body 1 using a conductive resin paste or the like, foreign matter and outgas generated from the conductive resin paste at that time are reduced. It can be prevented from adhering to the crystal unit 2.

【0099】これにより、水晶振動子2の共振抵抗値で
あるクリスタルインピーダンス値が増大し、異物の影響
を受けやすいオーバートーン発振を用いた高周波発振に
対し、異物の影響を排除してオーバートーン発振を用い
た高周波発振を安定して良好なものとすることができ
る。
As a result, the crystal impedance value which is the resonance resistance value of the crystal unit 2 increases, and the high frequency oscillation using the overtone oscillation which is easily affected by the foreign matter is removed, and the influence of the foreign matter is eliminated. And stable high-frequency oscillation can be achieved.

【0100】上記の製造方法において、水晶振動子2の
実装工程とICチップ3や電子部品41〜44の実装工
程との間に、水晶振動子2の周波数を安定化するための
熱エージング工程を設けた。即ち、水晶振動子2の熱エ
ージング工程をICチップ3等を実装する前に行えるの
で、ICチップ3に不要な熱印加がされないため、IC
チップ3等で構成される発振回路の動作信頼性を高める
ことができ、オーバートーン発振を用いた高周波発振を
安定して良好なものとすることができる。
In the above-described manufacturing method, a thermal aging step for stabilizing the frequency of the crystal unit 2 is performed between the mounting step of the crystal unit 2 and the mounting steps of the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44. Provided. That is, since the heat aging process of the crystal unit 2 can be performed before the IC chip 3 and the like are mounted, unnecessary heat is not applied to the IC chip 3.
The operation reliability of the oscillation circuit composed of the chip 3 and the like can be improved, and high-frequency oscillation using overtone oscillation can be stably improved.

【0101】尚、図19は、上記水晶発振器100を、
(a)250℃でリフローしたもの、及び(b)125
℃で熱エージングしたものについて、106.250M
Hzによる発振を行ったときの特性の変化を、時間を横
軸に周波数変動率を縦軸にして表したものである。ま
た、図20は、1つのキャビティーに水晶振動子と発振
回路用ICを配置した構造の従来の発振器について、同
様の試験結果を表したものである。
FIG. 19 shows that the crystal oscillator 100 is
(A) reflowed at 250 ° C .; and (b) 125
106.250M for those heat aged at <RTIgt;
The change in characteristics when oscillating at Hz is performed, in which time is plotted on the horizontal axis and frequency fluctuation rate is plotted on the vertical axis. FIG. 20 shows similar test results for a conventional oscillator having a structure in which a crystal resonator and an oscillation circuit IC are arranged in one cavity.

【0102】この結果から、明らかなように、本発明に
よる水晶発振器100は熱による周波数特性の変化がほ
とんど生じないのに対し、従来の発振器では熱により周
波数特性が大きく変動することがわかる。
As is apparent from the results, the crystal oscillator 100 according to the present invention hardly changes the frequency characteristics due to heat, whereas the conventional oscillator greatly changes the frequency characteristics due to heat.

【0103】(第2の実施形態)図13〜図16は、本
発明の第2の実施形態による圧電発振器である表面実装
型水晶発振器300の構成例を示す。
(Second Embodiment) FIGS. 13 to 16 show examples of the configuration of a surface-mounted crystal oscillator 300 which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【0104】この水晶発振器300は、図13に示すよ
うに、容器全体の下部側にICチップ303が収容され
る下部キャビティー部340dを有しており、上部側に
水晶振動子302が配置される上部キャビティー部35
0が形成されている。そして、ICチップ303を収容
する下部キャビティー部340dは、上面側に開口して
いる形状の表面実装型水晶発振器である。
As shown in FIG. 13, the crystal oscillator 300 has a lower cavity portion 340d for accommodating an IC chip 303 on the lower side of the whole container, and a crystal resonator 302 on the upper side. Upper cavity 35
0 is formed. The lower cavity portion 340d that accommodates the IC chip 303 is a surface-mounted crystal oscillator that is open on the upper surface side.

【0105】即ち、容器体301は、第1の容器310
と、第2の容器340とから構成されている。そして、
第1の容器310は、隔壁となる平板状のセラミック層
310aとリング状のセラミック層310bとからな
り、さらに、リング状セラミック層310bの表面に
は、シームリング336が配置されている。そして、こ
のセラミック層310aとセラミック層310b、シー
ムリング336とによって規定される上部キャビティー
部350に、水晶振動子302が配置され、金属性蓋体
306によって、水晶振動子302が気密的に封止され
ている。尚、セラミック層310aは、上述した第1の
実施形態と同様に積層構造になっていて(不図示)、層
間にはグランドパターン111aが配置され、GND電
位となるビアホール導体326に接続されている。
That is, the container body 301 is
And a second container 340. And
The first container 310 includes a flat ceramic layer 310a serving as a partition and a ring-shaped ceramic layer 310b, and a seam ring 336 is disposed on the surface of the ring-shaped ceramic layer 310b. The quartz oscillator 302 is disposed in the upper cavity 350 defined by the ceramic layer 310a, the ceramic layer 310b, and the seam ring 336, and the quartz oscillator 302 is hermetically sealed by the metal cover 306. Has been stopped. The ceramic layer 310a has a laminated structure (not shown) as in the above-described first embodiment, and a ground pattern 111a is arranged between the layers and is connected to a via-hole conductor 326 having a GND potential. .

【0106】また、第2の容器340は、平板状のセラ
ミック層340aと、略中央に略矩形状のIC用キャビ
ティー401が形成され、その上下左右に略矩形状の電
子部品用キャビティー402〜405が形成されている
セラミック絶縁層340bと、リング状のセラミック層
340cとから構成されている。このセラミック層34
0aとセラミック層340b,340cとによって規定
される下部キャビティー部340dには、図15に示す
ように、ICチップ3及び電子部品41〜44が配置さ
れている。尚、キャビティー部340dの底面には、I
Cチップ303や電子部品341〜344が配置される
電極パッドや所定の配線パターンが形成されている。
In the second container 340, a flat ceramic layer 340a, a substantially rectangular IC cavity 401 is formed substantially at the center, and a substantially rectangular electronic component cavity 402 is formed on the upper, lower, left and right sides. To 405 are formed, and a ring-shaped ceramic layer 340c. This ceramic layer 34
As shown in FIG. 15, an IC chip 3 and electronic components 41 to 44 are arranged in a lower cavity portion 340d defined by Oa and ceramic layers 340b and 340c. The bottom surface of the cavity 340d has an I
An electrode pad on which the C chip 303 and the electronic components 341 to 344 are arranged and a predetermined wiring pattern are formed.

【0107】そして、第1の容器310の下面の4つの
隅部には、図14に示すように接合用端子電極351〜
354が形成されている。このうち接合用端子電極35
1、352は、水晶振動子用電極パッド320にビアホ
ール導体325を介して導通している。そして、接合用
端子電極353、354は、GND電位となり、シーム
リング336にビアホール導体326を介して導通して
いる。
As shown in FIG. 14, bonding terminal electrodes 351 to 351 are provided at the four corners on the lower surface of the first container 310.
354 are formed. Of these, the joining terminal electrode 35
1, 352 are electrically connected to the crystal resonator electrode pad 320 via the via-hole conductor 325. Then, the joining terminal electrodes 353 and 354 have the GND potential, and are electrically connected to the seam ring 336 via the via-hole conductor 326.

【0108】第2の容器340は、図15に示すよう
に、上面に開口したキャビティー部340dを有してい
る。そして、このキャビティー部340dの開口周囲に
は、接合用端子電極361〜364が形成されている。
この接合用端子電極361、362は、第1の容器31
0の下面の接合用端子電極353、354と接続する接
合用端子電極であり、接合用端子電極363、364は
第1の容器310の下面の接合用端子電極351、35
2と接続する接合用端子電極である。そして、接合用端
子電極361〜364は、セラミック層340c,34
0bを貫くビアホール導体(図示せず)を介して、所定
の配線パターンに導通している。
As shown in FIG. 15, the second container 340 has a cavity 340d opened on the upper surface. Then, bonding terminal electrodes 361 to 364 are formed around the opening of the cavity portion 340d.
The joining terminal electrodes 361 and 362 are connected to the first container 31.
0 are connection terminal electrodes 353 and 354 connected to the connection terminal electrodes 353 and 354 on the lower surface of the first container 310.
2 is a terminal electrode for connection to be connected to 2. The bonding terminal electrodes 361 to 364 are connected to the ceramic layers 340 c and 34.
Ob is conducted to a predetermined wiring pattern via a via-hole conductor (not shown) penetrating through Ob.

【0109】また、第2の容器340の下面の4つの隅
部には、図16に示すように外部端子が311〜314
が形成されている。外部端子311〜314は、セラミ
ック層340aのビアホール導体(図示せず)を介して
所定の配線パターンに接続されている。
As shown in FIG. 16, external terminals 311 to 314 are provided at four corners on the lower surface of the second container 340.
Are formed. The external terminals 311 to 314 are connected to a predetermined wiring pattern via via-hole conductors (not shown) of the ceramic layer 340a.

【0110】例えば、外部端子311はVcc端子電極
であり、外部端子312は発振出力を行う出力端子であ
り、外部端子313はGND端子であり、外部端子31
4は周波数の調整時などに用いるコントロール端子であ
る。
For example, the external terminal 311 is a Vcc terminal electrode, the external terminal 312 is an output terminal for performing oscillation output, the external terminal 313 is a GND terminal, and the external terminal 31
Reference numeral 4 denotes a control terminal used for adjusting a frequency.

【0111】このような第1の容器310と第2の容器
340は、半田やAgなどの金属粉末を含有する導電性
樹脂ペーストなとの導電性接合部材360を介して、第
1の容器310の接合用端子電極351〜354と、第
2容器340の接合用端子電極361〜364とが接合
されて、一体的になっている。即ち、第2の容器の34
0の上方に開口した下部キャビティー部340dは、第
1容器310によって被覆されて積層されている。
The first container 310 and the second container 340 are connected to each other via a conductive joining member 360 made of a conductive resin paste containing a metal powder such as solder or Ag. And the joining terminal electrodes 361 to 364 of the second container 340 are joined and integrated. That is, 34 of the second container
The lower cavity portion 340d opened upward from 0 is covered and laminated by the first container 310.

【0112】そして、ICチップ3のような平面形状が
大きな部品を中心に、その周囲に形状の小さい電子部品
41〜44を配置するように下部キャビティー部340
dに実装して、上述した図11に示す発振回路を構成し
ている。具体的には、第2の容器340の上面の略中央
に設けたIC用キャビティー401にICチップ3を配
置し、その上下左右に設けた電子部品用キャビティー4
02〜405に電子部品41〜44をそれぞれ配置して
いる。そして、第2の容器340の底面における4隅部
に外部端子311〜314を配置している。
The lower cavity portion 340 is arranged so that electronic components 41 to 44 having a small shape are arranged around a component having a large planar shape such as the IC chip 3.
d to constitute the above-described oscillation circuit shown in FIG. Specifically, the IC chip 3 is arranged in the IC cavity 401 provided substantially at the center of the upper surface of the second container 340, and the electronic component cavities 4 provided on the upper, lower, left, and right sides thereof.
Electronic components 41 to 44 are arranged at 02 to 405, respectively. External terminals 311 to 314 are arranged at four corners on the bottom surface of the second container 340.

【0113】以上、本発明の圧電発振器及びその製造方
法は、上記した各実施形態の具体的構成及び工程に限定
されるものではなく、必要に応じ適宜構成又は工程を変
形、追加又は削除した構成としてもよいことは言うまで
もない。
As described above, the piezoelectric oscillator and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the specific configurations and steps of each of the above-described embodiments, but may be modified or added or deleted as needed. Needless to say, this may be done.

【0114】[0114]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電発振
器によれば、圧電振動子の3倍波以上のオーバートーン
を利用しても安定した良好な高周波発振を行うことがで
きる。
As described above, according to the piezoelectric oscillator of the present invention, stable and good high-frequency oscillation can be performed even if an overtone of a third harmonic or more of the piezoelectric vibrator is used.

【0115】また、発振回路を構成する電子部品をIC
チップに1チップ化せず、ICチップと電子部品とを独
立させた構成をとるので、電子部品を適宜選択して特性
の変更を行い、圧電発振器を所望の特性に設定すること
が容易となり、圧電発振器の汎用性が向上する。
Further, the electronic components constituting the oscillation circuit may be replaced with an IC.
Since the IC chip and the electronic component are independent from each other without being integrated into a single chip, it is easy to appropriately select the electronic component, change the characteristics, and set the piezoelectric oscillator to desired characteristics. The versatility of the piezoelectric oscillator is improved.

【0116】また、隔壁で隔てられた容器体の上部キャ
ビティー部に圧電振動子を収容し、下部キャビティー部
に発振回路を構成するICチップ及び電子部品を収容す
る構成をとるので、各素子を狭い空間に凝縮して配置す
ることができると共にICチップ等で構成される発振回
路をノイズから保護できるため、圧電発振器を高信頼
で、かつ小型で実装面積の小さなものとすることができ
る。
Further, since the piezoelectric vibrator is accommodated in the upper cavity portion of the container body separated by the partition, and the lower cavity portion accommodates the IC chip and the electronic component constituting the oscillation circuit, each element is formed. Can be condensed and arranged in a narrow space, and the oscillation circuit composed of an IC chip or the like can be protected from noise, so that the piezoelectric oscillator can be made highly reliable, small, and small in mounting area.

【0117】本発明による上記圧電発振器の製造方法
は、圧電振動子実装工程を部品実装工程より前に行うの
で、圧電振動子が容器体の上部キャビティー部に実装さ
れ容器体が封止された後に、ICチップ及び電子部品が
導電性樹脂ペースト等を用いて容器体の下部キャビティ
ー部に実装されることになるため、その際に導電性樹脂
ペーストから発生する異物が圧電振動子に付着するのを
防ぐことができ、これにより、異物の影響を受けやいオ
ーバートーンを用いた高周波発振を安定して良好なもの
とすることができる。
In the method for manufacturing a piezoelectric oscillator according to the present invention, the piezoelectric vibrator mounting step is performed before the component mounting step, so that the piezoelectric vibrator is mounted in the upper cavity portion of the container and the container is sealed. Later, since the IC chip and the electronic component are mounted in the lower cavity portion of the container body using a conductive resin paste or the like, foreign substances generated from the conductive resin paste adhere to the piezoelectric vibrator at that time. Therefore, high-frequency oscillation using an overtone that is easily affected by foreign matter can be stably and excellently performed.

【0118】上記の製造方法において、圧電振動子実装
工程と部品実装工程との間に、圧電振動子の周波数を安
定化するために圧電振動子の熱エージングを行う熱エー
ジング工程を有する製造方法をとれば、圧電振動子の熱
エージング工程をICチップ等を実装する前に行えるの
で、ICチップに不要な熱印加がされないため、ICチ
ップ等で構成される発振回路の動作信頼性を高めること
ができ、オーバートーンを用いた高周波発振を安定して
良好なものとすることができる。
In the above-described manufacturing method, there is provided a manufacturing method having a thermal aging step of thermally aging a piezoelectric vibrator between the piezoelectric vibrator mounting step and the component mounting step in order to stabilize the frequency of the piezoelectric vibrator. Then, since the heat aging process of the piezoelectric vibrator can be performed before the IC chip or the like is mounted, unnecessary heat is not applied to the IC chip, so that the operation reliability of the oscillation circuit including the IC chip or the like can be improved. As a result, high-frequency oscillation using the overtone can be stably made favorable.

【0119】更には、熱エージング工程後にICチップ
等の部品を実装するので、ICチップの電極と接続部材
(バンプやワイヤ)などの接合面で発生するカーゲンダ
ールボイド現象の発生を有効に抑制することができるた
め、接合状態も安定し、これによっても、ICチップの
安定した動作が可能となる。
Furthermore, since components such as an IC chip are mounted after the heat aging step, the occurrence of the Cargendall void phenomenon which occurs at the joint surface between the electrode of the IC chip and the connecting member (bump or wire) is effectively suppressed. Therefore, the bonding state is also stabilized, and this also enables the IC chip to operate stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を示す外観斜視図であ
る。
FIG. 1 is an external perspective view illustrating a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator that is a piezoelectric oscillator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a configuration example of a surface mount type crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を蓋体を省略して示す
上視図である。
FIG. 4 is a top view illustrating a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator, which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention, with a lid omitted.

【図5】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を充填樹脂を省略して
示す下視図である。
FIG. 5 is a lower view showing a configuration example of a surface mount type crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention, omitting a filling resin.

【図6】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層1aの構成例を示す上視図である。
FIG. 6 is a top view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1a constituting a container of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層1aの構成例を示す下視図である。
FIG. 7 is a lower view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1a constituting a container body of the surface mount type crystal oscillator which is the piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層1bの構成例を示す下視図である。
FIG. 8 is a lower view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1b constituting a container body of the surface-mounted crystal oscillator which is the piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層1cの構成例を示す下視図である。
FIG. 9 is a bottom view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1c constituting a container body of the surface-mounted crystal oscillator which is the piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミッ
ク絶縁層1dの構成例を示す下視図である。
FIG. 10 is a bottom view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1d constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の圧電発振器である表面実装型水晶発
振器の発振回路を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an oscillation circuit of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator of the present invention.

【図12】本発明の圧電発振器である表面実装型水晶発
振器の製造工程を示す工程図である。
FIG. 12 is a process diagram showing a manufacturing process of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の構成例を示す断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator that is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成する第1の容
器の構成例を示す下視図である。
FIG. 14 is a bottom view showing a configuration example of a first container constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成する第2の容
器の構成例を示す上視図である。
FIG. 15 is a top view showing a configuration example of a second container constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第2の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成する第2の容
器の構成例を示す下視図である。
FIG. 16 is a bottom view showing a configuration example of a second container constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【図17】基本波による発振時の周波数変化量Δfと負
荷容量CLの関係を表すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing a relationship between a frequency change Δf during oscillation by a fundamental wave and a load capacitance CL.

【図18】オーバートーンによる発振時の周波数変化量
Δfと負荷容量CLの関係を表すグラフである。
FIG. 18 is a graph showing a relationship between a frequency change Δf during oscillation due to overtone and a load capacitance CL.

【図19】本発明の圧電発振器である表面実装型水晶発
振器における熱による周波数特性の変化を表すグラフで
あって、(a)は250℃でリフローしたもの、(b)
は125℃で熱エージングしたものをそれぞれ表す。
19A and 19B are graphs showing changes in frequency characteristics due to heat in a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the present invention, wherein FIG.
Represents heat aged at 125 ° C., respectively.

【図20】従来の表面実装型水晶発振器における熱によ
る周波数特性の変化を表すグラフであって、(a)は2
50℃でリフローしたもの、(b)は125℃で熱エー
ジングしたものをそれぞれ表す。
FIG. 20 is a graph showing a change in frequency characteristics due to heat in a conventional surface mount type crystal oscillator, where (a) is 2
(B) represents a sample reflowed at 50 ° C., and (b) represents a sample subjected to heat aging at 125 ° C.

【図21】従来の表面実装型水晶発振器の構成例を示す
断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional surface mount type crystal oscillator.

【図22】従来の表面実装型水晶発振器の構成例を蓋体
を省略して示す上視図である
FIG. 22 is a top view showing a configuration example of a conventional surface mount type crystal oscillator without a lid.

【図23】従来の表面実装型水晶発振器の構成例を充填
樹脂を省略して示す下視図である。
FIG. 23 is a bottom view showing a configuration example of a conventional surface mount type crystal oscillator without a filling resin.

【図24】従来の表面実装型水晶発振器の発振回路を示
す図である。
FIG. 24 is a diagram showing an oscillation circuit of a conventional surface mount type crystal oscillator.

【図25】圧電発振器を用いた高速通信制御機器を使用
してギガビットイーサネットを構成するLANの構成例
を示す図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of a LAN configuring a gigabit Ethernet using a high-speed communication control device using a piezoelectric oscillator.

【図26】ジッタを説明するための説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram for explaining jitter.

【図27】ジッタを説明するための説明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram for explaining jitter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器体 2 水晶振動子(圧電振動子) 3 ICチップ 5 上部キャビティー部 8,310a 隔壁(ジッタ低減構造) 10 下部キャビティー部 11 GND端子 13 Vcc端子 14 出力端子 41〜44 電子部品(44 バイパスコンデンサ) 100,300 水晶発振器(圧電発振器) S3 圧電振動子実装工程 S6 熱エージング工程 S8 部品実装工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container body 2 Crystal oscillator (piezoelectric oscillator) 3 IC chip 5 Upper cavity part 8,310a Partition wall (jitter reduction structure) 10 Lower cavity part 11 GND terminal 13 Vcc terminal 14 Output terminal 41-44 Electronic component (44) 100,300 Crystal oscillator (piezoelectric oscillator) S3 Piezoelectric vibrator mounting process S6 Thermal aging process S8 Component mounting process

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03H 3/02 H03H 9/02 L 9/02 H01L 41/08 U 41/22 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H03H 3/02 H03H 9/02 L 9/02 H01L 41/08 U 41/22 Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上部キャビティー部と下部キャビティー
部とが隔壁で隔てられている容器体と、 前記上部キャビティー部に収容される圧電振動子と、 前記下部キャビティー部に収容される発振回路を構成す
るICチップ及び電子部品と、 前記容器体の下面周囲に形成され前記発振回路に接続さ
れる外部端子とを備え、 前記発振回路は、前記圧電振動子の3倍波以上のオーバ
ートーンを利用して発振することを特徴とする圧電発振
器。
1. A container body in which an upper cavity portion and a lower cavity portion are separated by a partition, a piezoelectric vibrator accommodated in the upper cavity portion, and an oscillation accommodated in the lower cavity portion. An IC chip and an electronic component constituting a circuit; and an external terminal formed around the lower surface of the container and connected to the oscillation circuit, wherein the oscillation circuit has an overtone of a third harmonic or more of the piezoelectric vibrator. A piezoelectric oscillator characterized in that it oscillates using a piezoelectric element.
【請求項2】 請求項1記載の圧電発振器の製造方法で
あって、 前記容器体の上部キャビティー部に前記圧電振動子を実
装する圧電振動子実装工程と、 前記容器体の下部キャビティー部に前記ICチップ及び
電子部品を実装する部品実装工程とを有し、 前記圧電振動子実装工程を前記部品実装工程より前に行
うことを特徴とする圧電発振器の製造方法。
2. The method for manufacturing a piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein: a piezoelectric vibrator mounting step of mounting the piezoelectric vibrator in an upper cavity portion of the container; and a lower cavity portion of the container. And a component mounting step of mounting the IC chip and the electronic component, wherein the piezoelectric vibrator mounting step is performed before the component mounting step.
【請求項3】 前記圧電振動子実装工程と前記部品実装
工程との間に、圧電振動子の周波数を安定化するために
該圧電振動子の熱エージングを行う熱エージング工程を
有することを特徴とする請求項2記載の圧電発振器の製
造方法。
3. The method according to claim 1, further comprising a step of thermally aging the piezoelectric vibrator between the piezoelectric vibrator mounting step and the component mounting step to stabilize the frequency of the piezoelectric vibrator. The method for manufacturing a piezoelectric oscillator according to claim 2.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328848C (en) * 2002-06-20 2007-07-25 株式会社村田制作所 Method for manufacturing piezoelectric component
JP2011055146A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Kyocera Kinseki Corp Electronic device
JP2013070312A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Seiko Epson Corp Vibration device and electronic apparatus
JP2014165684A (en) * 2013-02-26 2014-09-08 Kyocera Crystal Device Corp Crystal oscillator

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