CN103219967A - 压电模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压电模块,包含压电封装和电路组件封装。所述压电模块包含具有焊料颗粒的热固性树脂,其插入在包含所述电路组件封装的所述多个连接端子的所述第二凹陷部分的所述开口端面的整个周边、与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面之间。所述压电封装的所述多个外部端子和所述电路组件封装的所述多个连接端子通过金属接合而电连接。所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的所述整个周边、与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面是:通过构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的熔融和硬化来接合。
Description
相关申请案的交叉参考
本申请案基于2012年1月23日申请的日本专利申请案第2012-011038号、2012年3月14日申请的日本专利申请案第2012-057673号、以及2012年10月9日申请的日本专利申请案第2012-224426号,且主张三个专利申请案的优先权,所述三个专利申请案的全部内容以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种压电封装(piezoelectric package)与电路组件封装(circuit component package)整体接合在一起的压电模块(piezoelectricmodule)。所述压电封装容纳压电谐振器,所述压电谐振器包含压电构件(例如,晶体)。所述电路组件封装包含集成电路(Integrated Circuit,IC)芯片,所述IC芯片集成了与压电谐振器一起构成振荡器的电路、或构成振荡器的电路元件的一部分。明确地说,本发明涉及一种用于表面安装的压电模块,其确保两个封装的接合强度、通过紧固地将封装密封为装置结构而保证高可靠性、且实现低轮廓(low-profile)、尺寸小且价格低的装置。
背景技术
电路组件封装与压电谐振器一起构成压电模块。压电组件封装包含:振荡器电路;IC芯片,其集成具有温度控制功能的振荡器电路、或构成振荡器电路的离散组件(discrete component)的部分。具有集成振荡器电路的IC芯片的电路组件封装接合到压电封装的压电模块,形成:单独输出预定频率的振荡器。包含构成振荡器电路的离散组件的部分的电路组件封装接合到压电封装的压电模块,形成:与制备在将应用的电子设备侧中的电路一起输出预定频率的振荡器。
以表面安装式晶体控制振荡器为代表的压电模块为:尺寸小且重量轻。例如,相对于外部空气温度的改变,温度补偿型压电模块具有高频率稳定性。因此,压电模块尤其作为频率参考源或时间参考源,而嵌入在便携式电子设备(例如,移动电话)中。将描述晶体控制振荡器,其为压电振荡器的典型装置,其中振荡器电路(IC芯片)安装到电路组件封装。应注意,存在所谓的简单封装型晶体控制振荡器,其中电路组件封装包含不具有温度补偿机制的IC芯片。具有温度补偿机制的压电模块(例如,晶体控制振荡器)之一包含:压电封装(其在使用了晶体晶片(crystal wafer)的情况下被称为晶体封装),其容纳包含压电片(例如,晶体晶片)的晶体单元;以及具有IC芯片的电路组件封装(在此情况下,为IC芯片封装)。压电封装在垂直方向上以双层结构接合到电路组件封装。
代替具有IC芯片的电路组件封装堆叠且固定地紧固到上述压电封装的结构,容纳热敏电阻或二极管的具有温度传感器的压电模块的结构,也是类似地适用。
此处,也在实施例中描述:作为晶体单元的压电谐振器和作为晶体控制振荡器的具有晶体单元的压电模块。然而,本发明不限于这些压电模块。本发明类似地适用于例如表面声波(surface acoustic wave,SAW)滤波器的压电相关装置、包含连接结构的各种电子装置,所述连接结构集成具有电路组件封装的安装板、与所述组件内或外的电路组件。
此处所述的示范性晶体控制振荡器不限于包含便携式设备的各件电子设备,而是还可嵌入到车辆电子设备或类似设备中。需要考虑坚固连接结构,以在发生冲击且环境温度显著改变时,防止例如车辆电子设备的电子设备中的组件的板或主体产生焊点裂纹(solder crack)以及损坏。焊点裂纹或损坏是由因长期改变或热循环引起的热膨胀的差异、或因外部力引起的应力变化(例如,板翘曲)造成。如上所述,这种类型的振荡器需要低轮廓的特征与韧性两者。
图37A和图37B是晶体控制振荡器的一个例示性配置的示意图,所述晶体控制振荡器是压电模块的典型装置。图37A说明截面图。图37B说明在从晶体封装侧观看构成晶体控制振荡器的IC芯片封装的开口端面时的平面图。如所说明,晶体控制振荡器1包含:晶体封装2和IC芯片封装3。晶体封装2容纳:在平面图中大致为长方形的晶体单元24。IC芯片封装3是电路组件封装,且在平面图中具有大致上与晶体封装2相同的形状,且包含IC芯片33。IC芯片33集成:与晶体单元24一起构成晶体控制振荡器的电子电路。晶体封装2包含由陶瓷板(也称为生胚片(greensheet))或类似材料制成的容器主体。容器主体是由晶体封装2的底部壁层(下文称为第一底部壁层21)和晶体封装2的框架壁层(下文称为第一框架壁层22)形成。晶体单元24被安装且容纳在由容器主体20的第一框架壁层22围绕的凹陷部分(晶体封装的凹陷部分,下文称为第一凹陷部分28)中。容器主体20在面向晶体封装2的平面图中具有大致上与晶体封装2相同的长方形形状。通常,在晶体封装2和IC芯片封装3于垂直方向上堆叠、且接合为晶体控制振荡器1的状态中,晶体封装2和IC芯片封装3共享外侧表面。
晶体单元24在晶体的薄片(晶体晶片)的两个表面上包含激励电极(excitation electrode)(未图示)。从相应激励电极延伸到晶体晶片的一个末端边缘的引出电极(extraction electrode)(类似地,未图示)是:以导电粘合剂25而固定地紧固到一对晶体保持端子26(仅说明了一侧)。所述一对晶体保持端子26设置在第一凹陷部分28的内部底表面(一个主表面)上。
容纳晶体单元24的第一凹陷部分28是由金属板所形成的盖体23气密地密封,因此形成晶体封装2。盖体23和第一框架壁层22经由采用与盖体23相同的类型的材料的金属膜(或金属环,未图示),而通过缝焊(seamwelding)或类似方法来密封。一些盖体23采用非金属材料,例如,坯料(blank)、陶瓷衬底(ceramic substrate)和硬树脂板(hard resin plate)。第一底部壁层21具有外部底表面(另一主表面),所述外部底表面上设置了外部端子27。外部端子27经设置以经由焊料层6而连接具有IC芯片33的IC芯片封装3的连接端子36。外部端子27经由穿过第一底部壁层21的通孔或通路孔30,而电连接到晶体保持端子26。
具有IC芯片33的IC芯片封装3采用层压衬底,其由IC芯片封装3的底部壁层(下文称为第二底部壁层31)和IC芯片封装3的框架壁层(下文称为第二框架壁层32)形成,底部壁层和框架壁层是由陶瓷板制成。IC芯片封装3可在第二底部壁层和第二框架壁层中采用多层结构。IC芯片封装3包含一个主表面(IC芯片安装表面),其为:由IC芯片封装3的第二框架壁层32围绕的IC芯片封装3的凹陷部分38(下文称为第二凹陷部分)的内部底表面。所述一个主表面包含接线图案(wiring pattern)和多个电极垫(electrode pad)35。第二框架壁层32在开口端面上包含连接端子36。连接端子36是被连接到晶体封装2的外部端子27。IC芯片封装3具有另一主表面(第二底部壁层31的外部底表面,设备安装表面),所述另一主表面上设置了多个安装端子37(在此实例中为四个)以表面安装将应用的电子设备的电路板。
IC芯片33通过超声波热压接合或类似方法,经由其安装凸点(mounting bump)34(例如,焊料凸点或金凸点)而固定地紧固到第二框架壁层32的一个主表面(内部底表面)上的电极垫35。此外,被称为底填料(underfill)(未图示)的树脂层(优选为环氧树脂)填充在IC芯片封装3的IC芯片33与所述一个主表面之间,因此作为装置来确保强度。IC芯片的安装不限于使用凸点和电极垫而进行的连接。还可采用导线。
具有IC芯片33的IC芯片封装3和晶体封装2大体上如下所述而接合在一起。焊接材料(solder material)设置在连接端子36与晶体封装2的外部端子27之间,连接端子36形成在IC芯片封装3的第二框架壁层32的开口端面(面向晶体封装2的外部底表面的表面)上。焊接材料通过回流工艺熔融且随后硬化,因此,形成了焊料层6,且将两个封装接合在一起。焊料层6仅形成在由金属材料制成的连接端子36的顶表面上。焊料层6可设置在晶体封装2的外部端子27上,以进行回流工艺。因此,环氧树脂或类似者是被填充在:晶体封装2的所述另一主表面(外部底表面)与IC芯片33之间以及第二框架壁层32的所述一个主表面与IC芯片33之间的凹陷部分中,而作为底填料层(未图示)。这会提高装置强度。日本未审查专利申请公开第2004-180012号和第2007-251766号,揭露此类型的振荡器的现有技术。
此类型的晶体控制振荡器包含:以双层堆叠且接合在一起的晶体封装和IC芯片封装。在此类型的晶体控制振荡器中,设置在晶体封装的外部底表面(图37A中的第一底部壁层21的外部底表面)上的外部端子27、与设置在对应于IC芯片封装的凹陷部分的开口端面(图37A中的第二凹陷部分38的开口端面)的部分中的连接端子36对齐。两者使用将两者彼此接合的焊料而电连接且机械连接。
最近,随着晶体控制振荡器尺寸减小,IC芯片尺寸减小。具有IC芯片的IC芯片封装也需要减小。有鉴于此,IC芯片封装尺寸减小是必要的。因此,包含IC芯片的凹陷部分的开口的面积变小,因此限制了待安装的IC芯片的尺寸。特别在需要具有温度控制机制的IC芯片的高性能晶体控制振荡器的情况下,限制了可安装IC芯片的尺寸。
用于移动通信设备或车辆设备的晶体控制振荡器是:在IC芯片安装在凹陷部分的底表面上后,需要底填料填充工艺。底填料填充工艺坚固地紧固IC芯片,且提高抗振性、抗冲击性和抗尘性。然而,IC芯片封装的凹陷部分极小,安装了IC芯片之后的凹陷部分空间变窄,且在IC芯片与凹陷部分的底表面或凹陷部分的内壁表面之间形成的空间进一步变窄。极难以将准确量的树脂填充到此小空间中。
对于压电模块(例如,具有IC芯片33的IC芯片封装3,以焊料层6或类似者接合到晶体封装2的晶体控制振荡器1),重要的是,确保晶体封装2的外部端子27与IC芯片封装3(其为电路组件封装)的连接端子36之间的充分接合强度。也重要的是,密封容纳IC芯片的凹陷部分以防止湿气和灰尘侵入。凹陷部分未形成在构成晶体封装2的容器主体20的第一底部壁层21的外部底表面(另一主表面)上。这确保了外部端子27的大面积。然而,IC芯片封装3的连接端子36设置在第二框架壁层32的开口端面上。为了确保与晶体封装2的外部端子27的接合强度,形成了连接端子36的开口端面需要特定大面积。
如果第二框架壁层32的开口端面变大,那么第二凹陷部分38的平面图面积变得相对窄。因此,安装在第二凹陷部分38上的IC芯片33的尺寸受到第二凹陷部分38的尺寸限制。可考虑以下配置。将形成连接端子36的开口端面的平面图中的宽度形成得窄,连接端子36沿着开口端面侧形成得长且窄,且晶体封装2的外部端子27也具有对应于此连接端子36的形状。在此情况下,外部端子之间(连接端子之间)的空间变窄,且可能发生短路。
因此,需要不易受上述缺点影响的压电模块。
发明内容
根据本发明的方面,提供一种压电模块。所述压电模块包含压电封装和电路组件封装。所述压电封装容纳压电谐振器。所述电路组件封装容纳电路组件,所述电路组件经配置以基于所述压电谐振器的振动信号而以预定频率产生振荡信号。所述压电封装和所述电路组件封装电接合且机械接合。所述压电封装包含第一凹陷部分、盖体和多个外部端子。所述第一凹陷部分包含第一底部壁层和第一框架壁层。所述第一凹陷部分容纳所述压电谐振器。所述盖体密封所述第一凹陷部分。所述多个外部端子经配置以将所述压电谐振器的所述振动信号输出到所述第一凹陷部分的外部底表面。所述电路组件封装包含第二凹陷部分和多个连接端子。所述第二凹陷部分包含第二底部壁层和第二框架壁层。所述第二凹陷部分容纳所述电路组件。所述多个连接端子处在所述第二凹陷部分的开口端面上。所述多个连接端子电连接到所述压电封装的所述外部底表面上的多个相应外部端子。所述压电模块包含具有焊料颗粒的热固性树脂,其插入在包含所述电路组件封装的所述多个连接端子的所述第二凹陷部分的所述开口端面的整个周边与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面之间。所述压电封装的所述多个外部端子和所述电路组件封装的所述多个连接端子通过金属接合而电连接。所述金属接合采用构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的焊料颗粒的熔融和硬化。所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的所述整个周边与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面通过构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的热固性树脂的熔融和硬化来接合。
附图说明
本发明的前述和额外特征和特性,将从参考附图而考虑的下文详细描述变得更明显。
图1A和图1B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例1的示意图。
图2为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例2的截面图。
图3为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例3的截面图。
图4为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例4的截面图。
图5A和图5B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例5的示意图。
图6A和图6B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例6的示意图。
图7A和图7B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例7的示意图。
图8为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例8的示意性截面图。
图9A至图9C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例9的外视图。
图10为说明图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器的底表面的平面图。
图11A和图11B为图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。
图12A至图12C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例10的晶体控制振荡器的外视图。
图13为说明图12A至图12C所说明的晶体控制振荡器的底表面的平面图。
图14A和图14B为图12A至图12C所说明的晶体控制振荡器的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。
图15A至图15C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例11的晶体控制振荡器的外视图。
图16为说明图15A至图15C所说明的晶体控制振荡器的底表面的平面图。
图17A和图17B为图15A至图15C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。
图18A至图18C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例12的具有温度传感器的晶体单元的外视图。
图19为说明图18A至图18C的具有温度传感器的晶体单元1A的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的平面图。
图20A至图20C为说明图18A至图18C的具有温度传感器的晶体单元1A的IC芯片封装的热敏电阻或二极管的安装部分的说明图。
图21为作为实施例13的图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器的主要部分的截面图,所述晶体控制振荡器为本发明的一种示范性制造方法的目标。
图22A至图22E为说明根据本发明的图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器的一种示范性制造方法的晶体控制振荡器的主要部分的制造工艺图。
图23A至图23C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例14的外视图。
图24为说明图23A至图23C所说明的晶体控制振荡器的底表面的平面图。
图25A和图25B为图23A至图23C所说明的晶体控制振荡器的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。
图26A至图26C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例15的晶体控制振荡器的外视图。
图27为说明图26A至图26C所说明的晶体控制振荡器的底表面的平面图。
图28A和图28B为图26A至图26C所说明的晶体控制振荡器的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。
图29A至图29C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例16的晶体控制振荡器的外视图。
图30为说明图29A至图29C所说明的晶体控制振荡器的底表面的平面图。
图31A和图31B为图29A至图29C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。
图32A至图32C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例17的具有温度传感器的晶体单元的外视图。
图33为说明图32A至图32C所说明的具有温度传感器的晶体单元1A的底表面的平面图。
图34A至图34C为图32A至图32C所说明的具有温度传感器的晶体单元1A的电路组件封装的热敏电阻或二极管的容纳部分的说明图。
图35为作为实施例18的图23A至图23C所说明的晶体控制振荡器的主要部分的截面图,所述晶体控制振荡器为本发明的一种示范性制造方法的目标。
图36A至图36D为说明根据本发明的图23A至图23C所说明的晶体控制振荡器的一种示范性制造方法的主要部分的制造工艺图。
图37A和图37B是常规晶体控制振荡器的一个例示性配置的示意图,所述晶体控制振荡器是压电模块的典型装置。
具体实施方式
将参考压电模块应用于晶体控制振荡器、或具有温度传感器的晶体单元的实施例,来详细描述根据本发明的压电模块的优选实施例。
实施例1
图1A和图1B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例1的说明图。图1A说明截面图。图1B为说明从晶体封装侧观看的图1A的IC芯片封装中的凹陷部分的平面图。根据实施例1的晶体控制振荡器1包含:晶体封装2和IC芯片封装3。晶体封装2包含晶体单元24,且在平面图中具有长方形形状。IC芯片封装3为容纳IC芯片33的电路组件封装。IC芯片33集成了电子电路,以与晶体封装2一起构成晶体控制振荡器。
类似于图37A所说明的晶体控制振荡器,晶体封装2包含:优选为陶瓷板的底部壁层(第一底部壁层21)和框架壁层(第一框架壁层22)。晶体单元24被容纳在由第一框架壁层22围绕的凹陷部分(晶体封装的凹陷部分,第一凹陷部分28)中。第一框架壁层22构成容器主体20,其在平面图中具有长方形形状。大体上,晶体封装2和IC芯片封装3在垂直方向上以双层堆叠、且被接合为晶体控制振荡器1。因此,晶体封装2和IC芯片封装3以扁平盒(flat box)的形式集成。
晶体单元24在晶体薄片(晶体晶片)的两个表面上包含一对激励电极(未图示)。所述一对激励电极将晶体晶片夹在中间。引出电极(未图示)从此对相应激励电极延伸到晶体晶片的一个末端边缘。引出电极以导电粘合剂25固定地紧固到一对晶体保持端子26(仅显示了一侧)。所述一对晶体保持端子26设置在第一凹陷部分28的内部底表面(一个主表面)上。
容纳晶体单元24的第一凹陷部分28使用盖体23来气密地密封,以形成晶体封装2。盖体23是使用优选为科伐合金(kovar)的金属板而形成。与盖体种类相同的金属膜用于通过缝焊或类似方法,来密封盖体23和第一框架壁层22。盖体23可采用非金属材料(例如,坯料、陶瓷衬底和硬树脂板)以及金属板,且以适当粘合剂密封。在此情况下,优选将金属膜设置在盖体的任何表面上。外部端子27设置在第一底部壁层21的外部底表面(另一主表面)上。外部端子27经由具有焊料颗粒的热固性树脂4,而连接到容纳IC芯片33的IC芯片封装3的连接端子36。外部端子27经由穿过第一底部壁层21的通孔或通路孔30,而电连接到晶体保持端子26。
容纳IC芯片33的IC芯片封装3的结构大致类似于图37A和图37B所说明的结构。IC芯片封装3包含层压衬底(laminated substrate),其由底部壁层31(第二底部壁层)和框架壁层32(第二框架壁层)形成,底部壁层31和框架壁层32是由陶瓷板制成。多层薄板可形成:构成IC芯片封装3的第二底部壁层和第二框架壁层的一侧或另一侧。在此情况下,优选的是,金属膜或金属板设置在多层薄板的内层或外表面上,以提供屏蔽。
接线图案和多个电极垫35形成在IC芯片封装3的一个主表面(IC芯片安装表面)上。所述一个主表面为:由IC芯片封装3的第二框架壁层32围绕的IC芯片封装的凹陷部分38(第二凹陷部分)的内部底表面。连接到晶体封装2的外部端子27的连接端子36是:形成在第二框架壁层32的开口端面处。多个安装端子37(在此实例中为四个)设置在IC芯片封装3的另一主表面(第二底部壁层31的外部底表面,设备安装表面)上。多个安装端子37是被表面安装在将应用的电子设备的电路板上。
根据此实施例,构成IC芯片封装3的第二框架壁层32的宽度(当在底部壁层方向上观看时的宽度)是小(窄)的。此外,凹陷部分的面积(在平面图中的尺寸)大于图37A和图37B所说明的现有技术的凹陷部分的面积、且大于第一凹陷部分28的面积。这允许将具有较大尺寸的IC芯片容纳在第二凹陷部分38内部,而不扩大外部尺寸(晶体单元的外部尺寸保持相同)。
IC芯片33通过超声波热压接合或类似方法经由其安装凸点34(例如,焊料凸点或金凸点),而固定地紧固到第二框架壁层32的一个主表面(内部底表面)上的电极垫35。
第二容器由构成IC芯片封装3的第二底部壁层31和第二框架壁层32形成。第二容器包含:处在第二凹陷部分38的开口端面(面向晶体封装2的外部端子27的第二框架壁层32的表面)上的连接端子36。连接端子36面向晶体封装2的外部端子27、且电连接到晶体封装2的外部端子27。连接端子36经由通孔或通路孔(其适当地设置在第二容器中)和接线(未图示,其图案化在第二凹陷部分38的第二底部壁层31的内部底表面上),而连接到IC芯片33的预定电路端子。第二底部壁层31包含外部底表面,所述外部底表面上设置了多个安装端子37,以用于安装目标设备的电路板或类似者的表面安装。操作电源从这些安装端子37供应,且预定频率的振荡信号供应到安装板的所需功能电路。
晶体封装2通过对具有焊料颗粒的热固性树脂4加热和加压、而连接到IC芯片封装3,所述具有焊料颗粒的热固性树脂4插入在外部端子27的形成表面(晶体封装2的外部底表面)与连接端子36的形成表面(凹陷部分的开口端面)之间。微小焊料颗粒4a分散在热固性树脂中的、具有焊料颗粒的热固性树脂4,其是通过围绕在包含IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面上的连接端子36的整个表面周围而涂覆。此涂覆可采用:使用分配器进行的直接书写、丝网印刷、使用喷墨喷嘴的涂覆方法、或附着膜状树脂的方法。
通过对具有焊料颗粒的热固性树脂4加热和加压,上述外部端子27和连接端子36电连接在一起。这允许密封晶体封装2和IC芯片封装3,并机械地且固定地将晶体封装2和IC芯片封装3坚固地紧固。具有焊料颗粒的热固性树脂4可涂覆在晶体封装2的外部底表面侧上,或可涂覆在IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面与晶体封装2的外部底表面两者上,以堆叠所述封装且接着进行加热和加压。
根据实施例1的此结构,允许了:用于电连接到晶体封装的外部端子的IC芯片封装的凹陷部分的小开口端面。这允许第二凹陷部分的扩大的面积,而不扩大其外部尺寸,因此,允许了:容纳具有大尺寸的IC芯片。特别在例如温度补偿式晶体控制振荡器(Temperature compensated crystalcontrolled oscillator;TCXO)的高性能晶体控制振荡器的情况下,与普通晶体控制振荡器的电路相比,大型(large-scale)电路集成到IC芯片中。因此,可容纳高性能且大型的IC芯片,而不扩大IC芯片封装的外部尺寸。
在使用尺寸与常规IC芯片相同的IC芯片的情况下,减小了IC芯片封装的外部尺寸。这会导致整个晶体控制振荡器的外部尺寸的减小,以及晶体封装的外部尺寸的减小。
在端子表面上直接涂覆具有焊料颗粒的热固性树脂,这允许去除焊料预涂布工艺。在通过焊料接合而将晶体封装的外部端子与IC芯片封装的连接端子连接在一起时,对端子的电极表面执行预涂布工艺。此外,同时执行晶体封装的外部端子与IC芯片封装的连接端子之间的电连接、和晶体封装与IC芯片封装之间的气密密封。这确保了晶体控制振荡器的显著简化的制造工艺。
实施例2
类似于图1A,图2为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例2的截面图。根据实施例2的晶体封装2和IC芯片封装3的整体构造大致上类似于实施例1。除非另外需要,否则去除重复性解释。此实施例与上述实施例不同之处主要在于:晶体封装2和IC芯片封装3的接合结构的外围。
IC芯片封装3的连接端子36仅需要具有:可从晶体封装2的晶体单元24接收电压信号的功能。只要确保了两个端子之间的电连接,就不需要连接端子36的电极面积特别大。晶体封装2的外部端子27也是如此。
晶体封装2包含第一底部壁层21,所述第一底部壁层21上设置了外部端子27。第一底部壁层21由陶瓷板制成,且大体上在整个表面上具有平坦表面。相比于IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面,第一底部壁层21具有足以形成端子的面积。晶体封装2的外部端子27可具有大的电极面积(大体上,正方形形状或接近正方形的长方形形状)。晶体封装2的外部端子27以最大距离间隔开,以使得不会彼此发生短路。另一方面,IC芯片封装3的连接端子36是从晶体封装2的晶体单元24接收输出电压。连接端子36可仅需要足以电连接晶体封装2的外部端子27的尺寸,且可小于外部端子27。此外,连接端子36可不必须为正方形和长方形。连接端子36可具有除正方形或长方形之外的形状,例如,线形形状、螺旋形形状、圆形形状和不规则形状。下文将描述的每个实施例也是如此。
根据实施例2,IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面上的连接端子36的宽度是:比晶体封装2的外部端子27的宽度窄,如图2的截面图所说明。即,连接端子36朝向凹陷部分的开口端面的两个末端边缘的内部而移位。晶体封装2的外部端子27面向连接端子36,且包含延伸到晶体封装2的外部底表面的内部的部分。根据实施例2,将略过量的具有焊料颗粒的热固性树脂4涂覆在IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面上。显然的,可沿着晶体封装2的外部端子27涂覆具有焊料颗粒的热固性树脂4。
对涂覆了具有焊料颗粒的热固性树脂4的两个封装进行加热和加压。接着,设置在IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面的连接端子36与晶体封装2的外部端子27之间的、具有焊料颗粒的热固性树脂4中所分散的焊料颗粒,被啮合在连接端子36与外部端子27之间,因此执行了金属接合。同时,过量的熔融的具有焊料颗粒的热固性树脂4从两个端子上的电极表面之间排除,且流动并润湿两个端子上的电极表面。过量的具有焊料颗粒的热固性树脂4的部分硬化。这因此会连接晶体封装2的外部底表面和第二框架壁层32的内壁,所述第二框架壁层32的内壁形成IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面。
具有焊料颗粒的热固性树脂4熔融,且在除晶体封装2的外部端子27面向IC芯片封装3的连接端子36的区域之外的整个周边部分上硬化。因此,晶体封装2的外部底表面和IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面被密封且接合。
因此,即使IC芯片封装的连接端子与晶体封装的外部端子相比相对较小,但使用具有焊料颗粒的热固性树脂通过金属接合来使两个端子连接,会确保将晶体单元的振动信号电压供应到包含IC芯片的振荡器电路。或者,具有焊料颗粒的热固性树脂涂覆在晶体封装与IC芯片封装的接合部分的整个周边上。接着,对晶体封装的外部端子和IC芯片封装的连接端子加热和加压以执行金属接合。同时,通过使具有焊料颗粒的热固性树脂硬化,而紧固地接合两个封装。
此实施例也允许晶体封装和IC芯片封装以具有焊料颗粒的热固性树脂密封且接合。这会防止杂质粘合到IC芯片,且消除以底填料材料进行填充而固定地紧固IC芯片的需要。
实施例3
类似于图2,图3为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例3的截面图。图3的晶体封装2和IC芯片封装3的构造大致上类似于实施例2。除非另外需要,否则去除重复性解释。此实施例与上述实施例不同之处主要在于:晶体封装2和IC芯片封装3的接合结构的外围。
实施例3包含:类似于实施例2所述的外部端子27和连接端子36的外部端子27和连接端子36。具有焊料颗粒的热固性树脂4用于将晶体封装2和IC芯片封装3电接合和机械接合。具有焊料颗粒的热固性树脂4涂覆到容纳于第二凹陷部分38中的IC芯片33的外围(包含IC芯片封装3的第二凹陷部分38的开口端面)处的间隙、和第二凹陷部分38的内部底部的间隙的部分处。具有焊料颗粒的热固性树脂4以用于填充在这些区域与IC芯片33之间的量而涂覆。
如上所述,类似于每个上述实施例,晶体封装2以预定状态定位到被涂覆具有焊料颗粒的热固性树脂4的IC芯片封装3上。对两个封装进行加热和加压。接着,设置在IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面上的连接端子36与晶体封装2的外部端子27之间的焊料颗粒,通过金属接合而将所述连接端子36与所述外部端子27连接在一起。同时,通过加热而熔融的具有焊料颗粒的热固性树脂4,在两个端子的电极表面上流动且润湿所述电极表面。过量的具有焊料颗粒的热固性树脂4填充在两个端子的电极表面之间到第二框架壁层32的内壁,其形成晶体封装2的外部底表面和IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面。树脂的部分流动到IC芯片33与第二凹陷部分38的内部下表面之间,且随后硬化。
因此,具有焊料颗粒的热固性树脂4熔融,且在除晶体封装2的外部端子27面向IC芯片封装3的连接端子36的区域之外的整个周边部分上硬化。晶体封装2的外部底表面和IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面被密封且接合。
即使IC芯片封装3的连接端子36极小于晶体封装2的外部端子27,但只要在两个端子之间执行以焊料颗粒进行的金属接合,晶体单元24的振动信号电压就会一定供应到包含IC芯片33的振荡器电路。此外,具有焊料颗粒的热固性树脂4流动到晶体封装2与IC芯片封装3的接合部分的整个周边上,且流动到第二凹陷部分38的部分中,且具有焊料颗粒的热固性树脂4硬化。接着,对晶体封装2的外部端子27和IC芯片封装3的连接端子36加热和加压以执行金属接合和电连接。同时,两个封装坚固地且整体地接合,而不存在间隙。
此实施例也允许以具有焊料颗粒的热固性树脂,来坚固地接合晶体封装与IC芯片封装,而不存在间隙。这会防止杂质侵入且粘合到IC芯片,消除以底填料材料进行填充而固定地紧固IC芯片的需要,且简化晶体控制振荡器的制造工艺。
实施例4
类似于图3,图4为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例3的截面图。图4的晶体封装2和IC芯片封装3的构造大致上类似于实施例3。除非另外需要,否则去除重复性解释。此实施例与上述实施例不同之处主要在于:晶体封装2和IC芯片封装3的接合结构的外围。
实施例4包含:类似于实施例3所述的外部端子27和连接端子36的外部端子27和连接端子36。涂覆将晶体封装2和IC芯片封装3电接合和机械接合在一起的具有焊料颗粒的热固性树脂4,以使得具有焊料颗粒的热固性树脂4填充在容纳在第二凹陷部分38(其包含IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面)中的整个IC芯片中。
在涂覆具有焊料颗粒的热固性树脂4之后,晶体封装2以预定状态定位到IC芯片封装3。对两个封装加热和加压。接着,设置在IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面上的连接端子36与晶体封装2的外部端子27之间的焊料颗粒,通过金属接合而接合连接端子36与外部端子27。同时,通过加热而熔融的具有焊料颗粒的热固性树脂4填充在晶体封装2与IC芯片封装3之间,且随后硬化。
具有焊料颗粒的热固性树脂4熔融,且在除晶体封装2的外部端子27面向IC芯片封装3的连接端子36的区域之外的整个周边部分上硬化。因此,晶体封装2的外部底表面、和IC芯片封装3的凹陷部分的开口端面被密封且接合在一起。
在此实施例中,即使IC芯片封装3的连接端子36极小于晶体封装2的外部端子27,但只要在两个端子之间执行以焊料颗粒进行的金属接合,晶体单元24的振动信号电压就会一定供应到包含IC芯片33的振荡器电路。此外,具有焊料颗粒的热固性树脂4填充到第二凹陷部分38中且随后硬化。接着,对晶体封装的外部端子和IC芯片封装的连接端子加热和加压,以执行金属接合和电连接。同时,两个封装坚固地且整体地接合,而不存在间隙。
此实施例也允许以具有焊料颗粒的热固性树脂,来密封且坚固地接合晶体封装与IC芯片封装。这会防止杂质侵入且粘合到IC芯片,消除以底填料材料进行填充而固定地紧固IC芯片的需要,且简化晶体控制振荡器的制造工艺。
在上述实施例中,多个陶瓷板被层压为:构成晶体封装和IC芯片封装的容器主体的衬底。本发明不应以限制性意义来解释。可采用例如另一类似板状衬底材料、坯料和玻璃板的绝缘材料。此外,IC芯片封装和晶体封装中的两者或一者可形成为单个板(single sheet)。可通过将例如金属膜的导电材料提供到晶体封装或构成IC芯片封装的板的容器主体的适当部分、并将导电材料连接到接地,而实现电磁屏蔽效应。
上述解释呈现多个装置形成在:成为晶体封装与IC芯片封装两者的基底材料的大型陶瓷板上、晶体封装侧与IC芯片封装侧接合在一起,且随后个别分离的方法。因此,在每个实施例中,个别外侧表面的接合部分成为线性的,如所说明。
实施例5
图5A和图5B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例5的说明图。图5A说明截面图。图5B为说明在从晶体封装侧观看图5A的IC芯片封装时的平面图。根据实施例5的晶体控制振荡器1包含:晶体封装2和IC芯片封装3,IC芯片封装3为IC芯片衬底。根据实施例5的晶体封装2包含:由通过蚀刻工艺形成的坯料制成的晶体晶片24c、顶侧激励电极24a、底侧激励电极24b和从这些电极接收振动信号的引出电极24d及24e。
晶体封装2包含:具有框架部分22A的框架壁层22(第一框架壁层),在框架部分22A上,晶体晶片24c以连接部分9从框架部分22A的内部支撑。框架部分22A由在平面图中具有长方形形状的坯料制成。第一框架壁层22夹在类似地以坯料制成的底部壁层21(第一底部壁层)与盖体23中间。此结构形成容纳晶体单元24的空间28(第一凹陷部分)。第一框架壁层22、第一底部壁层21和盖体23是以密封材料10(例如,低熔点玻璃)密封且固定地紧固。
对晶体封装2的容器主体的第一底部壁层21的外部底表面29(其面向IC芯片封装3)执行表面处理。此表面处理形成大量微小不均匀性或大量微孔29a。对外部底表面29的整个区域、或面向IC芯片封装3的开口端面的周围部分执行表面处理。
在IC芯片封装3以具有焊料颗粒的热固性树脂接合到晶体封装2的情况下,熔融的树脂通过:在除外部底表面29上的外部端子形成部分的区域之外的晶体封装的外部底表面29上所形成的微小不均匀性29a,且随后硬化。构成IC芯片封装3的开口端面的框架壁层是由陶瓷板制成,且不规则不均匀性和微孔存在于:除连接电极部分之外的表面上。熔融的树脂通过:构成IC芯片封装3的开口端面的框架壁层之间的不规则不均匀性和微孔,且随后硬化。
因此,在晶体封装2的容器主体由坯料制成的情况下,微小不均匀性形成在其外部底壁上,且熔融的树脂通过所述微小不均匀性且随后硬化。这会产生锚固效应(anchor effect),从而以具有焊料颗粒的热固性树脂坚固地接合两个封装。
代替上述的具有焊料颗粒的热固性树脂,各向异性导电层(anisotropicconductive layer)可用于将IC芯片封装3与晶体封装2接合在一起。各向异性导电层的使用效果类似于具有焊料颗粒的热固性树脂的使用效果,不同之处在于:外部端子与连接端子之间的连接形成(connection formation)。即使晶体封装的容器主体由玻璃材料制成,但晶体控制振荡器可由类似于此实施例的接合结构构成。
引出电极24d及引出电极24e在晶体晶片24c的正面和背面处形成。引出电极24d及引出电极24e经由连接电极11而延伸到第一底部壁层21的下表面(面向IC芯片封装3的表面),连接电极11处在第一框架壁层22的底表面(面向IC芯片衬底的表面)上。这会形成外部端子37,且外部端子27以具有焊料颗粒的热固性树脂4而固定地紧固到IC芯片封装3的连接端子36。外部端子27和连接端子36通过以啮合在两个端子之间的焊料颗粒4a进行金属接合来固定地紧固。
容纳IC芯片33的IC芯片封装3采用层压衬底,其由底部壁层(IC芯片封装3的底部壁层,第二底部壁层31)和框架壁层(IC芯片封装3的框架壁层,第二框架壁层32)形成,底部壁层和框架壁层是由陶瓷板制成。多层板可形成第二底部壁层31和第二框架壁层32中的一个或另一个。第二底部壁层31和第二框架壁层32可由类似于晶体封装的坯料或玻璃板制成。图5A说明在第二底部壁层31以双层陶瓷板形成、且变为屏蔽电极的金属膜12形成于两层之间的情况下的实例。
IC芯片封装3包含一个主表面(IC芯片安装表面),其为:由IC芯片封装3的第二框架壁层32围绕的IC芯片封装3的凹陷部分38(第二凹陷部分)的内部底表面。所述一个主表面包含接线图案和多个电极垫35。第二框架壁层32在开口端面上包含:被连接到晶体封装2的外部端子27的连接端子36。IC芯片封装3包含另一主表面(第二底部壁层31的外部底表面,目标设备安装表面),所述另一主表面上设置了多个安装端子37(在此实例中为四个),用以表面安装将应用的电子设备的电路板。
IC芯片33通过超声波热压接合或类似方法经由其安装凸点34(例如,焊料凸点或金凸点),而固定地紧固到第二框架壁层32的一个主表面(内部底表面)上的电极垫35。图5B为在从晶体封装2侧观看IC芯片封装3时的平面图。IC芯片33容纳在第二凹陷部分28中。
第二容器是由构成IC芯片封装3的第二底部壁层31和第二框架壁层32形成。第二容器包含:处在第二凹陷部分38的开口端面(面向晶体封装2的外部端子27的第二框架壁层32的表面)上的多个连接端子36。连接端子36面向晶体封装2的外部端子27、且电连接到晶体封装2的外部端子27。连接端子36经由适当通孔或通路孔30(其设置在第二容器中)和接线(未图示,其图案化在第二凹陷部分38的第二底部壁层31的内部底表面中),而连接到IC芯片33的预定电路端子。
晶体封装2的晶体单元24的振动信号经由外部端子27、连接电极11和连接端子36而连接到振荡器电路。振荡器电路集成到容纳在IC芯片封装3中的IC芯片33中。
实施例6
图6A和图6B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例6的说明图。图6A说明截面图。图6B为说明在从晶体封装侧观看图6A的IC芯片封装时的平面图。根据实施例6的晶体控制振荡器1包含:晶体封装2(其包含晶体单元24)和IC芯片封装3(其为衬底且容纳IC芯片33)。晶体封装2包含容器主体20,其由第一底部壁层21和第一框架壁层22形成。容器主体20包含:由第一框架壁层22围绕的第一凹陷部分28且容纳晶体单元24。在此实施例中,晶体单元24在其晶体薄片的正表面与背表面两者上包含激励电极(未图示)。从相应激励电极延伸到一个末端边缘的引出电极(类似地,未图示)是,以导电粘合剂25固定地紧固到一对晶体保持端子26。所述一对晶体保持端子26设置在第一凹陷部分28的内部底表面(一个主表面)上。
容纳晶体单元24的第一凹陷部分28是由金属板所形成的盖体23而气密地密封,因此形成晶体封装2。盖体23也可采用陶瓷衬底、坯料和硬树脂板或类似板。为将金属板用作盖体,盖体23和第一框架壁层22经由类似于盖体23的金属薄膜通过缝焊或类似方法而密封。第一底部壁层21具有外部底表面(另一主表面),所述外部底表面上设置于了用于连接容纳IC芯片33的IC芯片封装3的端子27(外部端子)。外部端子27经由通孔或通路孔30而连接到晶体保持端子26。第一底部壁层21和第一框架壁层22中的一者或两者可为多层衬底。此外,电磁屏蔽膜(或电极)可形成在适当表面层上、或形成在晶体封装2与IC芯片封装3之间所设置的层之间。
容纳IC芯片33的IC芯片封装3包含由陶瓷基底制成的第二底部壁层31和第二框架壁层32。在此实例中,第二底部壁层31为单层衬底,然而,也可采用多层衬底。此外,电磁屏蔽膜(或电极)可形成在适当表面层上、或形成在IC芯片封装3与IC芯片33之间所设置的层之间。
IC芯片封装3的一个主表面(IC芯片安装表面,其为第二凹陷部分38的内部底表面)包含多个接线图案和电极垫35。多个连接端子36形成在第二凹陷部分38的开口端面的两个末端边缘上。多个连接端子36经设置以经由外部端子27而连接晶体封装2。IC芯片封装3的另一主表面(安装表面)具有多个安装端子37,以安装在将应用的电子设备上。在此实施例中,安装端子37设置在第二凹陷部分38的开口端面的相应四个角落上。
IC芯片封装3在面向晶体封装2的部分中、于第二凹陷部分38的开口端面上包含各向异性导电层8。各向异性导电层8设置在:包含相应四个角落处所设置的连接端子36的顶表面的整个周边上。图6B说明各向异性导电层8以比IC芯片封装3的连接端子36的宽度窄的宽度围绕,以展示与连接端子36的位置关系。然而,优选的是,各向异性导电层8经形成以使得第二凹陷部分38的开口端面的宽度的所有区域被覆盖,以增大接合面积。
在晶体封装2和IC芯片封装3的接合中,首先,膜状各向异性导电层8附着到IC芯片封装3的开口端面。各向异性导电材料可成型为膜以形成将附着的各向异性导电层8、被冲压为框架形状、且附着到开口端面。为了节省成本,优选的是,带状或长方形形状的各向异性导电层8依序附着到开口端面。各向异性导电层8可设置在晶体封装2的外部端子27侧处。以下方法适用作形成各向异性导电层8的替代方法:通过丝网印刷来涂覆膏状各向异性导电层材料的方法;以分配器来绘画且涂覆相同膏状各向异性导电层材料的方法;以及通过喷墨来涂覆的方法。
晶体封装2的第一底部壁层21的外表面附着到设置了各向异性导电层的IC芯片封装3的开口端面,且随后加压。这允许分散在各向异性导电层8中的导电填料在按压力方向上互相接触,以便在外部端子27与连接端子36之间形成电桥,且将外部端子27与连接端子36电连接在一起。在此状态中,外部端子27和连接端子36通过经过加热炉或放置在热板上而加热。接着,各向异性导电层8的树脂熔融且随后硬化。这会在IC芯片封装3的开口端面的整个周边上将晶体封装2与IC芯片封装3接合在一起,同时外部端子27与连接端子36电连接。接着,对容纳IC芯片33的第二凹陷部分38进行密封。
实施例6允许在尺寸与晶体封装相同的IC芯片封装中,容纳大于常规IC芯片的IC芯片。晶体封装的外部底表面以各向异性导电层是,在两个端子处电接合到IC芯片封装的第二凹陷部分的开口端面。IC芯片封装的第二凹陷部分的开口端面的整个周边是,以各向异性导电层固定地紧固到晶体单元的外部底表面。此外,晶体封装与IC芯片封装电连接,且机械地且坚固地接合在IC芯片封装的第二凹陷部分的开口端面的整个周边上。接着,密封所容纳的IC芯片。这会防止外部大气进入,且还防止灰尘和湿气的侵入,并提高晶体控制振荡器的操作的可靠性。
实施例7
图7A和图7B为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例7的说明图。图7A说明截面图。图7B为说明在从晶体封装侧观看图7A的IC芯片封装时的平面图。实施例7与实施例6的不同之处在于:IC芯片封装3的IC芯片的安装结构。实施例7在其它方面大致上类似于实施例6。在根据实施例7的IC芯片封装3中,容纳在第二凹陷部分38中的IC芯片33通过如图7B说明的导电接合方法,而连接到电路端子52。以这种方法,晶粒垫50(die pad)以接合导线53,而连接到IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底表面上的电路端子52。
类似于实施例6,膜状各向异性导电层8附着到IC芯片封装3的开口端面。待附着的各向异性导电层8可冲压为框架形状、且附着到开口端面。为了节省成本,优选的是,带状或长方形形状的各向异性导电层8依序附着到开口端面。各向异性导电层8可设置在晶体封装2的外部端子27侧上。以下方法适用作形成各向异性导电层8的替代方法:通过丝网印刷来涂覆膏状各向异性导电层材料的方法;以分配器来绘画且涂覆相同膏状各向异性导电层材料的方法;以及通过喷墨来涂覆的方法。
IC芯片33以粘合剂39固定地紧固到第二凹陷部分38的内部底表面。或者,IC芯片33优选如下而紧固地固定。整个IC芯片33以密封树脂39a(底填料)模制在第二凹陷部分38中,所述密封树脂39a将环氧树脂用作基底剂(base agent)且优选为液体可固化树脂。粘合剂39和密封树脂39a可由相同材料制成。将氧化硅或类似者添加到密封树脂39a或类似者,会限制热变形。
在实施例7中,晶体封装2的第一底部壁层21的外表面被附着到形成了各向异性导电层的IC芯片封装3的开口端面,且两个封装类似于实施例6受到加压。这允许分散在各向异性导电层8中的导电颗粒在按压力方向上互相接触,以便在外部端子27与连接端子36之间形成电桥,且将外部端子27与连接端子36电连接在一起。在此状态中,外部端子27和连接端子36通过经过加热炉或放置在热板上而加热。接着,各向异性导电层8的树脂熔融且随后硬化。接着,晶体封装2和IC芯片封装3固定地紧固,同时外部端子27与连接端子36电连接。
实施例7允许在尺寸与晶体封装相同的IC芯片封装中,容纳大于常规IC芯片的IC芯片。晶体封装以各向异性导电层是,在两个端子处电接合到IC芯片封装的第二凹陷部分的开口端面。此外,IC芯片封装的第二凹陷部分的开口端面的整个周边是,通过使构成各向异性导电层的树脂硬化而固定地紧固。因此,晶体封装电连接到IC芯片封装,且两个封装机械地且坚固地连接在一起。此外,密封所容纳的IC芯片。这会防止外部大气进入,且还提高晶体控制振荡器的操作的可靠性。
实施例8
图8为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例8的结构的示意性截面图。在实施例8中,晶体封装2包含:具有外表面的第一底部壁层21和另外的框架壁层,所述另外的框架壁层为第一额外框架壁层22a(first addition frame wall layer)。这些形成了第二额外凹陷部分38a,其形成IC芯片33的容纳空间。外部端子21形成在第二额外凹陷部分38a的开口端面上。IC芯片33容纳在IC芯片封装3中。IC芯片33将其安装凸点34连接到设置在IC芯片封装3的一个主表面(面向晶体封装2的表面)上的电极垫35。将IC芯片封装3接合到晶体封装2允许在第二额外凹陷部分38a中容纳IC芯片33。
连接端子36形成在IC芯片封装3的四个角落处,且面向形成晶体封装2的第二额外凹陷部分38a的开口端面。类似于实施例6和实施例7,各向异性导电层8经设置以覆盖连接端子36。各向异性导电层8可设置在晶体封装2的外部端子27侧上。IC芯片33可由粘合剂39而被固定地紧固到IC芯片封装3的内部底表面。
IC芯片封装3的连接端子36(其上设置了各向异性导电层8)被附着到晶体封装2的第二额外凹陷部分38a的开口端面且被加压。这允许分散在各向异性导电层8中的导电颗粒在按压力方向上互相接触,以便在外部端子27与连接端子36之间形成电桥,且将外部端子27与连接端子36电连接在一起。在此状态中,外部端子27和连接端子36通过经过加热炉或放置在热板上而加热。接着,各向异性导电层8的树脂熔融且随后硬化。晶体封装2和IC芯片封装3坚固地紧固,同时外部端子27与连接端子36电连接在一起。
实施例8允许在尺寸与晶体封装相同的IC芯片封装中,容纳大于常规IC芯片的IC芯片且集成所述封装。晶体封装和芯片封装的端子以各向异性导电层电接合。此外,形成在第一额外框架壁层22a上的第二额外凹陷部分38a的开口端面的整个周边是,以各向异性导电层固定地紧固到IC芯片封装3。因此,晶体封装电性地、机械地且坚固地固定到IC芯片封装。此外,密封容纳在IC芯片封装中的IC芯片。这会防止外部大气进入,且还防止湿气和灰尘的侵入,并提高晶体控制振荡器的可靠性。
在实施例6和实施例8中,IC芯片33通过超声波热压接合或类似方法经由其安装凸点34(例如,金凸点)而固定地紧固到电极垫35。在实施例7中,IC芯片33通过导线接合而安装在IC芯片封装3上。然而,显然地,根据本发明,其它已知安装方法适用作将IC芯片33安装到IC芯片封装3的方法。
根据本发明的晶体控制振荡器的具体实例,将在下文参考图9A至图21描述为实施例9到实施例13。图22A至图22E说明示范性制造工艺。其它具体实例将在下文参考图23A至图35描述为实施例14到实施例18。图36A至图36D说明示范性制造工艺。
实施例9
图9A至图9C为根据本发明的说明实施例9的晶体控制振荡器的外视图。图9A说明顶表面(平坦表面)。图9B说明在较长侧方向上的侧表面。图9C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体控制振荡器1大体上称为“1612尺寸TCXO”,且为IC芯片封装3接合到晶体封装2的晶体控制振荡器。此整个晶体控制振荡器1以切割空间(dicing space)的面积比晶体封装2稍大,但仍为接合平面图尺寸大致上等于晶体封装2的IC芯片封装3的低轮廓的产品。作为接合了IC芯片封装3的晶体控制振荡器1的产品,IC芯片封装3在较长侧方向上的尺寸为1.6毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.2毫米。
此晶体控制振荡器1包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。晶体封装2可采用图1至图8所说明的晶体封装中的任一者。此处,采用图5A的晶体封装2。
图10为说明图9A至图9C的晶体控制振荡器1的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如图10所说明,这些端子充当接地端子(GND)、输出端子(OUTPUT)、电源端子(Vcc)和E/D端子(启用/停用)或AFC端子。
图11A和图11B为图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。图11A说明从晶体封装侧观看的平面图。图11B为沿着图11A的线XIB-XIB截取的截面图。图11B所说明的IC芯片33通过:将IC芯片的凸点(未图示)连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部的接线图案处的电极垫35,来进行安装。IC芯片33可通过导线接合来安装。图11A中形成长方形形状的虚线为指示:待接合晶体封装2的位置的假想线。IC芯片封装3的外部尺寸仅稍大。
实施例10
图12A至图12C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例10的晶体控制振荡器的外视图。图12A说明顶表面(平坦表面)。图12B说明在较长侧方向上的侧表面。图12C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体控制振荡器1大体上称为“2016尺寸TCXO”,且包含:尺寸与用于接合了IC芯片封装3的上述“1612尺寸TCXO”的晶体封装2相同的晶体封装2。此IC芯片封装3比晶体封装2稍大。晶体控制振荡器1在较长侧方向上的尺寸为2.0毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.6毫米。提供了充足的切割空间尺寸。
类似于上述晶体控制振荡器,此晶体控制振荡器1包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。
图13为说明图12A至图12C所说明的晶体控制振荡器1的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如图13所说明,这些端子充当接地端子(GND)、输出端子(OUTPUT)、电源端子(Vcc)和E/D端子(启用/停用)或AFC端子。
图14A和图14B为图12A至图12C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。图14A说明从晶体封装侧观看的平面图。图14B为沿着图14A的线XIVB-XIVB截取的截面图。IC芯片33通过:将IC芯片的凸点(未图示)连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部的接线图案处的电极垫35,来进行安装。IC芯片33可通过导线接合来安装。图14A中形成长方形形状的虚线为指示:待接合晶体封装2的位置的假想线。
实施例11
图15A至图15C为根据本发明的说明实施例11的晶体控制振荡器的外视图。图15A说明顶表面(平坦表面)。图15B说明在较长侧方向上的侧表面。图15C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体控制振荡器1大体上称为“3215尺寸TCXO”,且包含:接合到IC芯片封装3的晶体封装2,所述晶体封装2容纳音叉型晶体单元(tuning-fork typecrystal unit)。
晶体封装2的容器主体由陶瓷板制成。然而,这不应以限制性意义来解释。可使用例如坯料和玻璃板的绝缘材料。晶体控制振荡器1在较长侧方向上的尺寸为3.2毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.5毫米。在此实施例中,IC芯片封装3以切割空间的面积比晶体封装2稍大。可采用另一大型IC芯片封装3。
类似于上述晶体控制振荡器,此晶体控制振荡器1包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。
图16为说明图15A至图15C的晶体控制振荡器1的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如图16所说明,这些端子充当接地端子(GND)、输出端子(OUTPUT)、电源或接地端子(Vcc或GND)和电源端子(Vcc)。
图17A和图17B为图15A至图15C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。图17A说明从晶体封装侧观看的平面图。图17B为沿着图17A的线XVIIB-XVIIB截取的截面图。IC芯片33通过:将IC芯片的凸点(未图示)连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部的接线图案处的电极垫35,来进行安装。IC芯片33可通过导线接合来安装。图17A中形成长方形形状的虚线为指示:待接合晶体封装2的位置的假想线。
实施例12
图18A至图18C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例12的、具有温度传感器的晶体单元的外视图。图18A说明顶表面(平坦表面)。图18B说明在较长侧方向上的侧表面。图18C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体单元大体上称为“1612尺寸的具有温度传感器的晶体单元”,其嵌入了例如热敏电阻的温度传感器。所述晶体单元大体上用作用于移动电话的TCXO的替代。
此具有温度传感器的晶体单元1A也是通过将IC芯片封装3接合到晶体封装2而构成。IC芯片封装3仅包含热敏电阻或二极管。热敏电阻或二极管可用作:用于构成将应用的电子设备侧上的任何电路的元件。如上所述,为了便于解释,IC芯片封装3包含安装了除IC之外的元件的IC芯片封装。
类似于图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器1,此整个具有温度传感器的晶体单元1A以切割空间的面积比晶体封装2稍大,但仍为接合平面图尺寸大致上等于晶体封装2的IC芯片封装3的低轮廓的产品。作为接合了IC芯片封装3的晶体控制振荡器1的产品,IC芯片封装3在较长侧方向上的尺寸为1.6毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.2毫米。
此具有温度传感器的晶体单元1A包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。晶体封装2可采用图1至图8所说明的晶体封装中的任一者。此处,采用图5A的晶体封装2。作为温度传感器,例如,二极管与热敏电阻一样适用。
图19为说明图18A至图18C的具有温度传感器的晶体单元1A的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如图19所说明,这些端子充当具有温度传感器的晶体单元1A的输出端子(Xtal OUT)、热敏电阻或二极管的输出端子(S/D OUT)、具有温度传感器的晶体单元1A的输入端子(Xtal IN)和热敏电阻或二极管的输入端子(S/D IN)。
图20A至图20C为图18A至图18C的具有温度传感器的晶体单元1A的IC芯片封装的热敏电阻或二极管的安装部分的说明图。图20A说明从晶体封装侧观看的平面图。图20B为沿着图20A的线XXB-XXB截取且说明第二凹陷部分38上的热敏电阻7的示范性安装的截面图。图20C说明第二凹陷部分38上的二极管17的示范性安装。热敏电阻7或二极管17使用其温度特性,且连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部上的接线图案处的电极垫35以进行安装。图20A中形成长方形形状的虚线为指示:待接合晶体封装2的位置的假想线。IC芯片封装3的外部尺寸比晶体封装2的尺寸稍大。
接着,将作为一个实施例(实施例13)来关于使用图5A所说明的晶体封装的图9A至图9C的晶体控制振荡器,而描述根据本发明的压电模块的一种示范性制造方法。也可通过类似工艺来制造另一类型的使用晶体封装和IC芯片封装的晶体控制振荡器。
实施例13
图21为图9A至图9C所说明的晶体控制振荡器的主要部分的截面图。所述晶体控制振荡器为本发明的一种示范性制造方法的目标。此晶体控制振荡器1包含:容纳IC芯片33的IC芯片封装3的第二凹陷部分38(上述实施例的第二凹陷部分)。具有焊料颗粒的热固性树脂4涂覆在第二凹陷部分38的开口端面的整个周边上。因此,IC芯片封装3和晶体封装2通过接合而集成,以使得开口由晶体封装2的底表面覆盖。
图22A至图22E为说明晶体控制振荡器的一种示范性制造方法的、根据本发明的晶体控制振荡器的主要部分的制造工艺图。在此制造方法中,通过执行下文在图22A至图22E中遵循箭头而描述的步骤来制造预定结构的晶体控制振荡器。下文描述每个步骤。可参考每个上述实施例,来理解图22A至图22E的每个组件构件。
步骤A:制备由陶瓷板制成的母板3A,其中制造了大量IC芯片封装。在接合个别晶体封装之后,通过切割,将母板3A分离为个别晶体控制振荡器。母板3A的底部壁层是由两个层压陶瓷板构成。在内层上形成充当屏蔽层的金属膜12(屏蔽电极),以覆盖IC芯片33的容纳区域。由框架壁层形成的第二凹陷部分38容纳IC芯片33。在第二凹陷部分38的开口端面(构成第二凹陷部分38的侧壁层的顶表面)上形成连接端子36。
步骤B:在第二凹陷部分38的开口端面(构成第二凹陷部分38的侧壁层的顶表面)上,形成一层具有焊料颗粒的热固性树脂4。在包含连接端子36的开口端面的整个周边上,形成具有焊料颗粒的热固性树脂4(箭头C)。为了形成具有焊料颗粒的热固性树脂4,以微量浆料进行的已知图案形成方法(例如,分配器涂覆、丝网印刷和喷墨涂布)是适用的。
步骤C:将个别晶体封装2(在个别地分离晶体控制振荡器晶体之前,称为个别晶体封装片)放置到、形成了具有焊料颗粒的热固性树脂4的个别第二凹陷部分38的每个开口端面。在此状态中,对个别晶体封装片和母板3A执行加压(箭头P)和加热(箭头H)工艺。此时,具有焊料颗粒的热固性树脂4的焊料颗粒熔融、扩散且润湿个别晶体封装片的外部端子27和设置在母板3A的个别IC芯片封装处的连接端子36。因此,具有焊料颗粒的热固性树脂4的热固性树脂也熔融。熔融的树脂填充在包含连接端子36的开口端面(其面向个别晶体封装片且设置在母板3A的个别IC芯片封装上)的整个周边与个别IC芯片封装的外部端子27之间。
步骤D:熔融的焊料颗粒在个别晶体封装片的外部端子27、与母板3A的连接端子36之间充分扩散且润湿。在熔融的树脂充分填充在母板3A的开口端面与个别晶体封装片之间所花费的预定时间逝去之后,暂停加热工艺,以去除热量。接着,熔融的焊料凝固且通过金属接合,而将晶体封装2的外部端子与母板3A的连接端子接合在一起。热固性树脂在母板3A的开口端面与晶体封装之间硬化。每个个别晶体封装片电连接到母板3A,并机械地且坚固地接合到母板3A。
步骤E:在个别晶体封装片的边界处,切割接合了每个个别晶体封装片的母板3A。这会获得个别晶体控制振荡器1(图21),所述个别晶体控制振荡器1包含接合到晶体封装2的IC芯片封装3。
在上述步骤中制造了图21所说明的晶体控制振荡器1。将进一步描述晶体封装2和IC芯片封装3的接合结构。
与图5A中说明的细节一样,构成图21所说明的晶体控制振荡器的晶体封装2是由:都以坯料制成的第一底部壁层21、第一框架壁层22和盖体23形成。另一方面,IC芯片封装3由层压陶瓷板形成。具有焊料颗粒的热固性树脂4中所包含的热固性树脂含有环氧树脂作为基底剂。一般来说,接合表面的表面积越大,接合越坚固。
在本发明中,如图5A所述,对于面向IC芯片封装3的晶体封装2的容器主体的第一底部壁层21的外部底表面29,执行形成大量微小不均匀性29a的表面处理。对除外部端子27之外的外部底表面29的整个区域、或在面向IC芯片封装3的开口端面的周围部分处,执行此表面处理。
在IC芯片封装3以具有焊料颗粒的热固性树脂接合到晶体封装2的情况下,熔融的焊料和熔融的树脂通过:在除外部端子形成部分之外的晶体封装2的外部底表面29上形成的微小不均匀性29a,且随后硬化。这会产生锚固效应(在树脂由锚紧固的状态中),因此,以具有焊料颗粒的热固性树脂坚固地接合两个封装。
各向异性导电层可代替具有焊料颗粒的热固性树脂。效果的不同之处在于:外部端子与连接端子之间的连接形成,但在其它方面类似于使用具有焊料颗粒的热固性树脂进行的接合。如上所述,在晶体封装的容器主体由玻璃材料制成的状况下,晶体控制振荡器可由类似于此实施例的接合结构构成。
实施例14
图23A至图23C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例14的晶体控制振荡器的外视图。图23A说明顶表面(平坦表面)。图23B说明在较长侧方向上的侧表面。图23C说明在较短侧方向上的侧表面。类似于上述具体实例,根据此实施例的晶体控制振荡器1大体上称为“1612尺寸TCXO”,且为IC芯片封装3接合到晶体封装2的晶体控制振荡器。此晶体控制振荡器1为:将晶体封装2接合到平面图尺寸大致上等于晶体封装2的平面图尺寸的IC芯片封装3的低轮廓的产品。作为接合了IC芯片封装3的晶体控制振荡器1的产品,晶体控制振荡器1在较长侧方向上的尺寸为1.6毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.2毫米。
此晶体控制振荡器1包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。晶体封装2可采用图1至图8所说明的晶体封装中的任一者。此处,采用图5A的晶体封装2。
凹口5(城堡形结构(castellation))在厚度方向上设置在:构成晶体控制振荡器1的IC芯片封装3的四个角落处。凹口5包含连接电极51。连接电极51将安装端子37电连接到接线,所述接线从安装在IC芯片封装3内部的IC芯片引出到侧壁。
图24为说明图23A至图23C的晶体控制振荡器1的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如所说明,这些端子充当接地端子(GND)、输出端子(OUTPUT)、电源端子(Vcc)和E/D端子(启用/停用)或AFC端子。
图25A和25B为图23A至图23C的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。图25A说明从晶体封装侧观看的平面图。图25B为沿着图25A的线XXVB-XXVB截取的截面图。图25B所说明的IC芯片33通过:将IC芯片的凸点(未图示)连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部的接线图案处的电极垫35,来进行安装。IC芯片33可通过导线接合来安装。
实施例15
图26A至图26C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例15的晶体控制振荡器的外视图。图26A说明顶表面(平坦表面)。图26B说明在较长侧方向上的侧表面。图26C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体控制振荡器1大体上称为“2016尺寸TCXO”,且包含:尺寸与用于接合了IC芯片封装3的上述“1612尺寸TCXO”的晶体封装2相同的晶体封装2。此IC芯片封装3比晶体封装2稍大。晶体控制振荡器1在较长侧方向上的尺寸为2.0毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.6毫米。
凹口5(城堡形结构)在厚度方向上设置在:构成晶体控制振荡器1的IC芯片封装3的四个角落处。凹口5包含连接电极51。连接电极51将安装端子37电连接到接线,所述接线从安装在IC芯片封装3内部的IC芯片引出到侧壁。
类似于上述晶体控制振荡器,此晶体控制振荡器1包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。
图27为说明图26A至图26C的晶体控制振荡器1的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如图27所说明,这些端子充当接地端子(GND)、输出端子(OUTPUT)、电源端子(Vcc)和E/D端子(启用/停用)或AFC端子。每个安装端子连接到接线(未图示),所述接线从IC芯片引出到凹口5中的连接电极51处的侧壁。
图28A和28B为图26A至图26C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。图28A说明从晶体封装侧观看的平面图。图28B为沿着图28A的线XXVIIIB-XXVIIIB截取的截面图。IC芯片33通过:将IC芯片的凸点(未图示)连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部的接线图案处的电极垫35,来进行安装。IC芯片33可通过导线接合来安装。图28A中形成长方形形状的虚线为指示:待接合晶体封装2的位置的假想线。
实施例16
图29A至图29C为说明根据本发明的压电模块应用于晶体控制振荡器的实施例16的晶体控制振荡器的外视图。图29A说明顶表面(平坦表面)。图29B说明在较长侧方向上的侧表面。图29C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体控制振荡器1大体上称为“3215尺寸TCXO”,且包含接合到IC芯片封装3的晶体封装2,所述晶体封装2容纳音叉型晶体单元。
晶体封装2的容器主体由陶瓷板制成。然而,这不应以限制性意义来解释。可使用例如坯料和玻璃板的绝缘材料。晶体控制振荡器1在较长侧方向上的尺寸为3.2毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.5毫米。根据此实施例,IC芯片封装3比晶体封装2稍大。可采用较大IC芯片封装3。
凹口5(城堡形结构)在厚度方向上设置在:IC芯片封装3和晶体封装2堆叠的晶体控制振荡器1的四个角落处。安装在晶体封装2上的晶体单元的输出端子引出到侧壁,且电连接到连接电极52处的外部端子27(参见图5A)。IC芯片封装3的连接电极51将接线电连接到安装端子37,所述接线从IC芯片引出到侧壁。
类似于上述晶体控制振荡器,此晶体控制振荡器1包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。
图30为说明图29A至图29C的晶体控制振荡器1的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如所说明,这些端子充当接地端子(GND)、输出端子(OUTPUT)、电源或接地端子(Vcc或GND)和电源端子(Vcc)。
图31A和图31B为图29A至图29C所说明的晶体控制振荡器1的IC芯片封装的IC芯片容纳部分的说明图。图31A说明从晶体封装侧观看的平面图。图31B为沿着图31A的线XXXIB-XXXIB截取的截面图。IC芯片33通过:将IC芯片的凸点(未图示)连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部的接线图案处的电极垫35,来进行安装。IC芯片33可通过导线接合来安装。
实施例17
图32A至图32C为根据本发明的说明实施例17的具有温度传感器的晶体单元的外视图。图32A说明顶表面(平坦表面)。图32B说明在较长侧方向上的侧表面。图32C说明在较短侧方向上的侧表面。根据此实施例的晶体单元大体上称为“1612尺寸的具有温度传感器的晶体单元”,其嵌入了例如热敏电阻的温度传感器。所述晶体单元大体上用作用于移动电话的TCXO的替代。
此具有温度传感器的晶体单元1A也是通过将IC芯片封装3接合到晶体封装2而构成。IC芯片封装3仅包含热敏电阻或二极管。热敏电阻或二极管可用作用于构成将应用的电子设备侧上的任何电路的元件。如上所述,为了便于解释,IC芯片封装3包含安装了除IC之外的元件的IC芯片封装。
类似于图23A至图23C的IC芯片封装3和晶体封装2,具有温度传感器的晶体单元1A为:接合在平面图中具有大致上相等的尺寸的IC芯片封装3和晶体封装2的低轮廓的产品。作为接合了IC芯片封装3的具有温度传感器的晶体单元1A的产品,IC芯片封装3在较长侧方向上的尺寸为1.6毫米,且在较短侧方向上的尺寸为1.2毫米。
凹口5(城堡形结构)在厚度方向上设置在:构成具有温度传感器的晶体单元1A的IC芯片封装3的四个角落处。凹口5包含连接电极51。连接电极51将安装端子37电连接到接线,所述接线从IC芯片封装3的IC芯片引出到侧壁。
此具有温度传感器的晶体单元1A包含:以具有焊料颗粒的热固性树脂4在垂直方向上以双层接合的晶体封装2和IC芯片封装3,因此,形成了集成电路组件。晶体封装2可采用图1至图5所说明的晶体封装中的任一者。此处,采用图5A的晶体封装2。作为温度传感器,例如,二极管与热敏电阻一样适用。
图33为说明图32A至图32C的具有温度传感器的晶体单元1A的底表面(外表面,将应用的设备的安装表面)的视图。四个表面安装型安装端子37设置在底表面上。如图33所说明,这些端子充当具有温度传感器的晶体单元1A的输出端子(Xtal OUT)、热敏电阻或二极管的输出端子(S/D OUT)、具有温度传感器的晶体单元1A的输入端子(Xtal IN)和热敏电阻或二极管的输入端子(S/D IN)。
图34A至图34C为图32A至图32C所说明的具有温度传感器的晶体单元1A的IC芯片封装的热敏电阻或二极管的安装部分的说明图。图34A说明从晶体封装侧观看的平面图。图34B为沿着图34A的线XXXIVB-XXXIVB截取且说明第二凹陷部分38上的热敏电阻7的示范性安装的截面图。图34C为第二凹陷部分38上的二极管17的示范性安装。热敏电阻7或二极管17使用其温度特性,且连接到设置在IC芯片封装3的第二凹陷部分38的内部底部上的接线图案处的电极垫35以进行安装。
接着,将作为一个实施例(实施例18)来关于使用图5A所说明的晶体封装的图23A至图23C的晶体控制振荡器,而描述根据本发明的压电模块的另一种示范性制造方法。也可通过类似工艺来制造另一类型的使用晶体封装和IC芯片封装的晶体控制振荡器。
实施例18
图35为图23A至图23C所说明的在四个角落处包含凹口的晶体控制振荡器的主要部分的截面图。所述晶体控制振荡器为本发明的另一种示范性制造方法的目标。此晶体控制振荡器1包含:容纳IC芯片33的IC芯片封装3的凹陷部分38(第二凹陷部分)。具有焊料颗粒的热固性树脂4涂覆在第二凹陷部分38的开口端面的整个周边上。因此,IC芯片封装3和晶体封装2通过接合而集成,以使得开口由晶体封装2的底表面覆盖。
图36A至图36D为说明根据本发明的晶体控制振荡器的一种示范性制造方法的晶体控制振荡器的主要部分的制造工艺图。在此制造方法中,通过执行下文在图36A至图36D中遵循箭头而描述的步骤,来制造预定结构的晶体控制振荡器。下文描述每个步骤。可参考每个上述实施例来理解图36A至图36D的每个组件构件。
步骤A:制备大量IC芯片封装3。图36A至图36D中的每一个仅说明两个封装。在接合个别晶体封装之前,将相应IC芯片封装3分离为个别片。IC芯片封装3的底部壁层是由两个层压陶瓷板构成。在内层上形成充当屏蔽层的金属膜12以覆盖IC芯片33的容纳区域。由框架壁层形成的第二凹陷部分38容纳IC芯片33。在第二凹陷部分38的开口端面(构成第二凹陷部分38的侧壁层的顶表面)上形成连接端子36。
步骤B:在第二凹陷部分38的开口端面(构成第二凹陷部分38的侧壁层的顶表面)上,形成一层具有焊料颗粒的热固性树脂4。在包含连接端子36的开口端面的整个周边上,形成具有焊料颗粒的热固性树脂4(箭头C)。为了形成具有焊料颗粒的热固性树脂4,以微量浆料进行的已知图案形成方法(例如,分配器涂覆、丝网印刷和喷墨涂布)是适用的。
步骤C:在形成了具有焊料颗粒的热固性树脂4的个别第二凹陷部分38的每个开口端面处,放置晶体封装2的个别片。在此状态中,对个别晶体封装片和IC芯片封装3执行加压(箭头P)和加热(箭头H)工艺。此时,具有焊料颗粒的热固性树脂4的焊料颗粒熔融、扩散且润湿个别晶体封装片的外部端子27和设置在IC芯片封装3处的连接端子36。因此,具有焊料颗粒的热固性树脂4的热固性树脂也熔融。熔融的树脂填充在包含连接端子36的开口端面(其面向个别晶体封装片,且设置在IC芯片封装3的个别IC芯片封装上)的整个周边与个别IC芯片封装的外部端子27之间。
步骤D:熔融的焊料颗粒在个别晶体封装片的外部端子27与IC芯片封装3的连接端子36之间充分扩散且润湿。在熔融的树脂充分填充在开口端面与个别晶体封装片之间所花费的预定时间逝去之后,暂停加热工艺,以去除热量。接着,熔融的焊料凝固且通过金属接合,而将晶体封装2的外部端子接合到IC芯片封装3的连接端子。热固性树脂在IC芯片封装3的开口端面与晶体封装2之间硬化。晶体封装电连接到IC芯片封装3,并机械地且坚固地接合到IC芯片封装3。
在上述步骤中制造了图35所说明的晶体控制振荡器1。
各向异性导电层可代替具有焊料颗粒的热固性树脂。效果的不同之处在于:外部端子与连接端子之间的连接形成,但在其它方面类似于使用具有焊料颗粒的热固性树脂进行的接合。如上所述,在晶体封装的容器主体由玻璃材料制成的状况下,晶体控制振荡器可由类似于此实施例的接合结构构成。
本发明不限于例如晶体控制振荡器的压电模块,而是类似地适用于需要电连接和坚固且机械的接合、而不存在间隙的两个或两个以上装置组件构件的接合。
本发明的目标为提供以晶体控制振荡器为代表的以下压电模块。所述压电模块确保了将安装例如IC芯片的电路组件的大的第二凹陷部分。所述压电模块具有安装板的连接端子坚固地接合到以晶体单元为代表的压电谐振器的外部端子的结构。所述压电模块可安装大尺寸的IC芯片或类似构件,而不扩大外部尺寸。所述压电模块具有坚固接合的结构,且确保了晶体封装通过简单的制造工艺坚固地、电性地且机械地连接在IC芯片封装的凹陷部分的开口端面上的密封结构,所述IC芯片封装包含连接端子以连接到晶体单元的外部端子。显然地,本发明不限于晶体控制振荡器,而是适用于具有以下压电模块的一般接合结构:包含使用了压电材料(包含晶体)的压电振荡器的压电模块,和包含含有振荡器的电路组件的部分的电路组件封装的压电模块。下文中,这些压电模块有时称为压电振荡器或类似者。
用于描述根据本发明的压电模块的示范性晶体控制振荡器包含晶体封装和电路组件封装(在电路组件为IC芯片的情况下为IC芯片封装)。所述晶体封装包含容纳晶体单元且包含外部端子的绝缘容器。所述电路组件封装包含例如IC芯片的电路组件和具有用于连接到外部端子的连接端子的容器。所述IC芯片集成用于与晶体单元一起构成晶体控制振荡器的电路。为了将晶体封装和电路组件封装电性地、机械地且坚固地连接在一起,采用以下典型构造。通过将以下“晶体”替换为“压电”,从“晶体控制振荡器”推断出“压电模块”。
(1)一种晶体控制振荡器包含晶体封装和电路组件封装。所述晶体封装容纳晶体单元。所述电路组件封装容纳电路组件,所述电路组件经配置以基于所述晶体单元的振动信号而以预定频率产生振荡信号。所述晶体封装和所述电路组件封装电接合且机械接合。所述晶体封装包含第一凹陷部分、盖体和多个外部端子。所述第一凹陷部分包含第一底部壁层和第一框架壁层。所述第一凹陷部分容纳所述晶体单元。所述盖体密封所述第一凹陷部分。所述多个外部端子经配置以将所述晶体单元的所述振动信号输出到所述第一凹陷部分的外部底表面。所述电路组件封装包含第二凹陷部分和多个连接端子。所述第二凹陷部分包含第二底部壁层和第二框架壁层。所述第二凹陷部分容纳所述电路组件。所述多个连接端子处在所述第二凹陷部分的开口端面上。所述多个连接端子电连接到所述晶体封装的所述外部底表面上的多个相应外部端子。所述晶体控制振荡器包含具有焊料颗粒的热固性树脂,其插入在包含所述电路组件封装的所述多个连接端子的所述第二凹陷部分的所述开口端面的整个周边与所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面之间。所述晶体封装的所述多个外部端子和所述电路组件封装的所述多个连接端子通过金属接合而电连接。所述金属接合采用构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的焊料颗粒的熔融和硬化。所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的所述整个周边与所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面通过构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的热固性树脂的熔融和硬化来接合。
(2)根据描述(1),构成所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层和所述第一框架壁层由陶瓷板制成。构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层由陶瓷板制成。
(3)根据描述(1),构成所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层、所述第一框架壁层和所述盖体由坯料制成。构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层由陶瓷板制成。
(4)根据描述(3),粗糙表面处理是对所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的开口端面的至少整个周边所面向的所述第一底部壁层的所述外部底表面执行。所述熔融的焊料颗粒和所述熔融的热固性树脂坚固地接合在所述晶体封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上。
(5)根据描述(4),所述粗糙表面处理形成大量不均匀性和大量微孔中的一者或两者,其通过锚固在所述熔融的焊料颗粒和所述熔融的热固性树脂收纳且硬化在所述晶体封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上的状态中而坚固地接合。
(6)根据描述(1),用于接合所述晶体封装与所述IC芯片封装的具有焊料颗粒的热固性树脂从形成在所述晶体封装的所述外部底表面上的所述外部端子沿着所述外部底表面在内部延伸。所述外部底表面经设置以覆盖所述IC芯片封装的所述凹陷部分的开口。
根据描述(1),用于接合所述晶体单元与所述IC芯片封装的具有焊料颗粒的热固性树脂从包含顶表面的部分的所述IC芯片的侧表面填充到安装所述IC芯片的所述IC芯片封装的内部底表面的部分。
(8)一种晶体控制振荡器包含晶体封装和电路组件封装。所述晶体封装容纳晶体单元。所述电路组件封装容纳电路组件,所述电路组件经配置以基于所述晶体单元的振动信号而以预定频率产生振荡信号。所述晶体封装和所述电路组件封装电接合且机械接合。所述晶体封装包含第一凹陷部分、盖体和多个外部端子。所述第一凹陷部分包含第一底部壁层和第一框架壁层。所述第一凹陷部分容纳所述晶体单元。所述盖体密封所述第一凹陷部分。所述多个外部端子经配置以将所述晶体单元的所述振动信号输出到所述第一凹陷部分的外部底表面。所述电路组件封装包含第二凹陷部分和多个连接端子。所述第二凹陷部分包含第二底部壁层和第二框架壁层。所述第二凹陷部分容纳所述电路组件。所述多个连接端子处在所述第二凹陷部分的开口端面上。所述多个连接端子电连接到所述晶体封装的所述外部底表面上的多个相应外部端子。所述晶体控制振荡器包含各向异性导电层,其插入在包含所述电路组件封装的所述多个连接端子的所述第二凹陷部分的所述开口端面的整个周边与所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面之间。所述晶体封装的所述多个外部端子和所述电路组件封装的所述多个连接端子通过接合而电连接。所述接合通过在制造时加热和加压而插入构成所述各向异性导电层的导电填料来形成电桥。所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的所述整个周边与所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面通过构成所述各向异性导电层的热固性树脂的熔融和硬化来接合。
(9)根据描述(8),构成所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层和所述第一框架壁层由陶瓷板制成。构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层由陶瓷板制成。
(10)根据描述(8),构成所述晶体封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层、所述第一框架壁层和所述盖体由坯料制成。构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层由陶瓷板制成。
(11)根据描述(10),粗糙表面处理是对所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的至少整个周边所面向的所述第一底部壁层的外部底表面执行。所述熔融的导电填料和所述熔融的热固性树脂坚固地接合在所述晶体封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上。
(12)根据描述(11),所述粗糙表面处理形成大量不均匀性和大量微孔中的一者或两者,其通过锚固在所述熔融的热固性树脂收纳且硬化在所述晶体封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上的状态中而坚固地接合。
(13)根据描述(8)至(12)中任一项,用于接合所述晶体封装与所述IC芯片封装的所述各向异性导电膜从形成在所述晶体封装的所述外部底表面上的所述外部端子沿着所述外部底表面在内部延伸。所述外部底表面经设置以覆盖所述IC芯片封装的所述凹陷部分的开口。
(14)根据描述(8)至(12)中任一项,用于接合所述晶体封装与所述IC芯片封装的所述各向异性导电膜从包含顶表面的部分的所述IC芯片的侧表面填充到安装了所述IC芯片的所述IC芯片封装的内部底表面的部分。
下文进一步描述本发明的详细结构。
(15)一种晶体封装在由底部壁层和框架壁层形成的容器主体的凹陷部分中容纳晶体单元。所述底部壁层和所述框架壁层由例如陶瓷板、坯料和玻璃的绝缘材料制成。所述凹陷部分由例如金属、坯料和玻璃的绝缘材料所制成的盖体密封。所述底部壁层具有外部底表面,所述外部底表面上设置了电连接到稍后描述的IC芯片封装的外部端子。所述外部端子连接到所述晶体单元的激励电极。
(16)类似地,所述IC芯片封装在由底部壁层和框架壁层形成的容器的凹陷部分中容纳IC芯片。所述底部壁层和所述框架壁层由例如陶瓷板、坯料和玻璃的绝缘材料制成。形成所述凹陷部分的所述框架壁层的宽度(在底部壁层方向上观看的平面图中的宽度)制造得小(窄)以便在所述凹陷部分中形成大于图37A和图37B所说明的常规实例的面积的面积。这允许安装较大尺寸的IC芯片和电子组件,而不扩大外部尺寸。
(17)所述IC芯片封装在由所述底部壁层和所述框架壁层形成的所述容器中包含所述凹陷部分的开口端面(所述框架壁层的表面)。所述开口端面包含连接端子,所述连接端子面向所述晶体封装的所述外部端子且电连接到所述晶体封装的所述外部端子。所述连接端子连接到所述IC芯片的电路。所述底部壁层在所述底表面上形成安装端子。所述安装端子用于表面安装在安装目标设备的衬底或类似者上。操作电源从这些端子供应,且振荡信号供应到安装板的所需功能电路。
(18)所述晶体封装和所述IC芯片封装通过以下方法而连接在一起。将具有焊料颗粒的热固性树脂插入在外部端子的形成表面与连接端子的形成表面之间的整个周边上,且接着加热和加压。或者,形成导电材料颗粒分散在热固性树脂中的各向异性导电层,且接着加热和加压。
(19)在使用具有焊料颗粒的热固性树脂的情况下,通过围绕在包含面向所述晶体封装的所述外部底表面的所有表面周围而涂覆所述具有焊料颗粒的热固性树脂。所有表面处在所述IC芯片封装的所述凹陷部分的所述开口端面上,且包含所述连接端子。对所述具有焊料颗粒的热固性树脂加热和加压而将上述外部端子和连接端子通过金属接合电连接在一起。或者,通过所述热固性树脂的熔融和硬化来接合而将所述晶体封装坚固地机械地且固定地紧固到所述IC芯片封装,而不存在间隙。可在所述晶体封装的外部底表面侧处涂覆所述具有焊料颗粒的热固性树脂,或可在所述IC芯片封装的所述凹陷部分的开口端面与所述晶体封装的外部底表面两者上涂覆所述具有焊料颗粒的热固性树脂。
(20)在使用各向异性导电层的情况下,在包含所述外部端子的形成表面与所述连接端子的形成表面之间的整个周边上形成所述各向异性导电层。在所述晶体封装与所述IC芯片封装之间加压和加热,且导电填料在所述连接端子与所述外部端子之间电形成电桥以连接所述连接端子与所述外部端子。所述晶体封装包含构成所述容器主体的所述第一底部壁层的所述外部底表面。所述IC芯片封装包含所述第二凹陷部分的所述开口端面。在所述外部底表面与所述开口端面之间,通过所述热固性树脂的硬化和接合来密封,且接着两者机械地紧固。涂金树脂或类似材料的颗粒适用于导电填料。
(21)所述IC芯片封装的连接端子仅需要从所述晶体封装接收电压信号。因此,其电极面积不需要大。所述IC芯片封装的连接端子可仅需要尺寸足以紧固地连接所述晶体封装的外部端子的面积。所述连接端子可具有任何形状,只要设置在所述IC芯片封装的凹陷部分的开口端面上的连接端子面向上述晶体封装的外部端子且具有足以啮合具有焊料颗粒的热固性树脂中的焊料颗粒且执行金属接合的尺寸。采用各向异性导电层的情况也是如此。
(22)所述晶体封装包含容器主体,其具有形成了外部端子的底部壁层。所述底部壁层在所有表面上为平坦的。外部端子可变为外部端子27以最大距离间隔开以使得不会彼此发生短路的具有大面积的电极。另一方面,相比所述晶体封装的外部端子(大体上,正方形形状或接近正方形的长方形形状),所述IC芯片封装的连接端子可相对小。较小连接端子实现所述IC芯片封装的凹陷部分的开口端面尺寸减小,从而导致凹陷部分面积的扩大。这允许在包含两个封装的电极部分的外围的接合部分的整个周边上无缝地形成具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层。这确保两个封装的紧固密封和坚固接合。
(23)所述IC芯片可通过所谓的倒装晶片接合、导线接合、焊料凸点接合和以具有焊料颗粒的热固性树脂进行的接合中任一方法,而安装在由陶瓷板制成的底部壁层和框架壁层形成的凹陷部分上。
(24)将所述晶体封装和所述IC芯片封装接合在一起的具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层经设置以使得所述IC芯片封装的凹陷部分的开口被覆盖。具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层从形成在所述晶体封装的所述外部底表面上的所述外部端子沿着所述外部底表面在内部延伸。这更增强了两个封装的接合。此外,所述具有焊料颗粒的热固性树脂从包含顶表面(所述芯片的背表面:凹陷部分的开口侧)的部分的所述IC芯片的侧表面填充到具有所述IC芯片的所述IC芯片封装的内部底表面的部分。这提高了所述IC芯片封装的刚性,从而更增强了两个封装的接合。
(25)代替晶体封装堆叠且固定地紧固到具有IC芯片的IC芯片封装的结构,容纳热敏电阻或二极管的具有温度传感器的压电模块的结构类似地适用。在此情况下,IC芯片未安装到所述IC芯片封装。然而,在本发明中,所述IC芯片为类似于热敏电阻或二极管的电子组件中的一者。为便于解释,容纳例如包含IC芯片的热敏电阻或二极管的离散电路组件的封装统称为电路组件封装。
(26)如果包含晶体封装的盖体的容器主体由坯料制成,那么容器主体的底部壁层也由石英晶体材料形成。因此,相比使用陶瓷材料的接合强度,以热固性树脂实现的接合强度低。根据本发明,大量微小不均匀性和微孔形成在由坯料制成的容器主体的底部壁层的表面(外表面)上。接着,熔融的树脂的部分通过所述微小不均匀性和微孔且锚固,从而增强与IC芯片封装的接合。包含晶体封装的盖体的容器主体可由玻璃材料制成。可通过对由坯料制成的外部壁层执行类似于上述表面处理的表面处理来增强此容器主体的接合强度。
(27)构成晶体封装和IC芯片封装中的一者或两者的底部壁层可为多个层。金属膜可设置在内层处且连接到接地。这提供了电磁屏蔽。金属膜或金属层可设置在避免构成晶体封装和IC芯片封装中的一者或两者的底部壁层上的外部端子或连接端子的部分处。在由除金属板之外的绝缘体形成晶体封装的盖体的情况下,金属膜或金属层可设置在封装的内表面或外表面上且连接到接地。
因此,即使在IC芯片封装的连接端子与晶体封装的外部端子相比相对较小时,使用具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层通过接合来使两个端子连接会确保向包含IC芯片的振荡器电路供应安装到晶体封装的晶体单元的振动信号电压。或者,具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层形成在所述晶体封装和所述IC芯片封装的接合部分的整个周边上,所述接合部分为所述晶体封装与所述IC芯片封装接合在一起的部分。接着,对晶体封装的外部端子和IC芯片封装的连接端子加热和加压,以在导电颗粒之间执行金属接合或使用金属涂布层而实现的导电接合。同时,通过具有焊料颗粒的热固性树脂或具有导电颗粒的热固性树脂的硬化来机械地且坚固地接合两个封装,因此气密地密封所述IC芯片封装的凹陷部分。
所述晶体封装和所述IC芯片封装以具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层来密封。这会防止杂质粘合到IC芯片和湿气侵入到IC芯片,且消除对填充底填料材料以固定地紧固IC芯片的需要。为进一步坚固地紧固所述IC芯片,具有焊料颗粒的热固性树脂过量地涂覆,达到具有焊料颗粒的热固性树脂在所述IC芯片封装的凹陷部分内溢出的程度。这更增强了接合。
设置在IC芯片封装的凹陷部分的开口端面上以电连接到晶体封装的外部端子的连接端子尺寸减小。因此,所述IC芯片封装的框架壁层的厚度可为薄的。因此,凹陷部分的面积可扩大,因此允许容纳且安装大尺寸的IC芯片。特别是,例如温度补偿式晶体控制振荡器(TCXO)的高性能振荡器与不具有温度控制功能的晶体控制振荡器(SPXO)的电路相比包含集成到IC芯片中的大型电路。因此,可容纳且安装高性能且大型的IC芯片,而不扩大IC芯片封装的外部尺寸。在使用尺寸与常规IC芯片相同的IC芯片的情况下,减小了IC芯片封装和晶体封装的外部尺寸。这导致整个晶体控制振荡器的外部尺寸减小。
在使用具有焊料颗粒的热固性树脂的情况下,按照常规使用焊料来对晶体封装的外部端子和IC芯片封装的连接端子的电极表面执行以连接所述端子的焊料预涂布为不必要的,因此简化了制造工艺。在此情况下,可同时执行外部端子与连接端子之间的电连接和晶体封装与IC芯片封装之间的接合。这也会简化制造工艺。
在所述晶体封装的容器主体由石英晶体材料或玻璃材料制成且所述晶体封装以具有焊料颗粒的热固性树脂或各向异性导电层接合到IC芯片封装的情况下,对晶体封装的外部底表面执行粗糙表面处理,或形成大量微小不均匀性。因此,可通过将熔融且硬化的树脂的锚固效应来改进接合强度。
显然地,可进行各种修改,而不偏离随附权利要求书的技术范围。可按其它不同形式来实施并实践本发明,而不偏离本发明的精神和基本特性。
已在前述说明书中描述了本发明的原理、优选实施例和操作模式。然而,希望受到保护的本发明不应解释为限于所揭露的特定实施例。此外,本文所描述的实施例应被视为说明性的而非限制性的。可由他人进行各种变化和改变,采用均等物,而不偏离本发明的精神。因此,明确希望特此涵盖落入如权利要求书界定的本发明的精神和范畴内的所有这些变化、改变和均等物。
Claims (15)
1.一种压电模块,其特征在于,包括:
压电封装,所述压电封装容纳压电谐振器;以及
电路组件封装,所述电路组件封装容纳电路组件,所述电路组件经配置以基于所述压电谐振器的振动信号而以预定频率产生振荡信号,其中,
所述压电封装和所述电路组件封装为电接合且机械接合,其中,
所述压电封装包含:
第一凹陷部分,包含:第一底部壁层和第一框架壁层,所述第一凹陷部分容纳所述压电谐振器;
盖体,密封所述第一凹陷部分;以及
多个外部端子,经配置以将所述压电谐振器的所述振动信号输出到所述第一凹陷部分的外部底表面,其中,
所述电路组件封装包含:
第二凹陷部分,包含:第二底部壁层和第二框架壁层,所述第二凹陷部分容纳所述电路组件;以及
多个连接端子,位在所述第二凹陷部分的开口端面上,所述多个连接端子电连接到所述压电封装的所述外部底表面上的多个相应外部端子,其中,
所述压电模块包括:具有焊料颗粒的热固性树脂,被插入在:包含所述电路组件封装的所述多个连接端子的所述第二凹陷部分的所述开口端面的整个周边、与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面之间,其中,
所述压电封装的所述多个外部端子和所述电路组件封装的所述多个连接端子通过金属接合而电连接,
所述金属接合采用:构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的焊料颗粒的熔融和硬化,且
所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的所述整个周边、与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面是:通过构成所述具有焊料颗粒的热固性树脂的所述热固性树脂的熔融和硬化,来进行接合。
2.根据权利要求1所述的压电模块,其特征在于:
构成所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层和所述第一框架壁层是由陶瓷板制成,且
构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层是由陶瓷板制成。
3.根据权利要求1所述的压电模块,其特征在于:
构成所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层、所述第一框架壁层和所述盖体是由坯料制成。
4.根据权利要求3所述的压电模块,其特征在于:
对所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的开口端面的至少整个周边所面向的所述第一底部壁层的所述外部底表面,执行粗糙表面处理,且
所述熔融的焊料颗粒和所述熔融的热固性树脂坚固地接合在所述压电封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上。
5.根据权利要求4所述的压电模块,其特征在于:
所述执行了粗糙表面处理的表面具有多个微小不均匀性,
所述表面通过锚固,在所述熔融的焊料颗粒和所述熔融的热固性树脂收纳且硬化在所述压电封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上的状态中,而进行坚固地接合。
6.根据权利要求1所述的压电模块,其特征在于:
用于接合所述压电谐振器与所述IC芯片封装的、所述具有焊料颗粒的热固性树脂是:从形成在所述压电谐振器的所述外部底表面上的所述外部端子沿着所述外部底表面在内部延伸,且
所述外部底表面经设置以覆盖所述IC芯片封装的所述凹陷部分的开口。
7.根据权利要求1所述的压电模块,其特征在于:
用于接合所述压电谐振器与所述IC芯片封装的、所述具有焊料颗粒的热固性树脂是:从包含顶表面的部分的所述IC芯片的侧表面填充到容纳所述IC芯片的所述IC芯片封装的内部底表面的部分。
8.一种压电模块,其特征在于,包括:
压电封装,所述压电封装容纳压电谐振器;以及
电路组件封装,所述电路组件封装容纳电路组件,所述电路组件经配置以基于所述压电谐振器的振动信号而以预定频率产生振荡信号,其中,
所述压电封装和所述电路组件封装为电接合且机械接合,其中,
所述压电封装包含:
第一凹陷部分,包含:第一底部壁层和第一框架壁层,所述第一凹陷部分容纳所述压电谐振器;
盖体,密封所述第一凹陷部分;以及
多个外部端子,经配置以将所述压电谐振器的所述振动信号输出到所述第一凹陷部分的外部底表面,其中,
所述电路组件封装包含:
第二凹陷部分,包含:第二底部壁层和第二框架壁层,所述第二凹陷部分容纳所述电路组件;以及
多个连接端子,位在所述第二凹陷部分的开口端面上,所述多个连接端子电连接到所述压电封装的所述外部底表面上的多个相应外部端子,其中,
所述压电模块包括:各向异性导电层,被插入在:包含所述电路组件封装的所述多个连接端子的所述第二凹陷部分的所述开口端面的整个周边、与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面之间,其中,
所述压电封装的所述多个外部端子和所述电路组件封装的所述多个连接端子通过接合而电连接,
所述接合通过在制造时加热和加压,而插入构成所述各向异性导电层的导电填料来形成电桥,且
所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述开口端面的所述整个周边、与所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述外部底表面是:通过构成所述各向异性导电层的所述热固性树脂的熔融和硬化,来进行接合。
9.根据权利要求8所述的压电模块,其特征在于:
构成所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层和所述第一框架壁层是由陶瓷板制成,且
构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层是由陶瓷板制成。
10.根据权利要求8所述的压电模块,其特征在于:
构成所述压电封装的所述第一凹陷部分的所述第一底部壁层、所述第一框架壁层和所述盖体是由坯料制成,且
构成所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的所述第二底部壁层和所述第二框架壁层是由陶瓷板制成。
11.根据权利要求10所述的压电模块,其特征在于:
对所述电路组件封装的所述第二凹陷部分的开口端面的至少整个周边所面向的所述第一底部壁层的所述外部底表面,执行粗糙表面处理,且
所述熔融的导电填料和所述熔融的热固性树脂坚固地接合在所述压电封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上。
12.根据权利要求11所述的压电模块,其特征在于:
所述执行了粗糙表面处理的表面具有多个微小不均匀性,
所述表面通过锚固,在所述熔融的热固性树脂收纳且硬化在所述压电封装的所述第一底部壁层的所述外部底表面上的状态中,而进行坚固地接合。
13.根据权利要求8所述的压电模块,其特征在于:
用于接合所述压电谐振器与所述IC芯片封装的、所述各向异性导电层是:从形成在所述压电谐振器的所述外部底表面上的所述外部端子沿着所述外部底表面在内部延伸,且
所述外部底表面经设置以覆盖所述IC芯片封装的所述凹陷部分的开口。
14.根据权利要求8所述的压电模块,其特征在于:
用于接合所述压电谐振器与所述IC芯片封装的、所述各向异性导电层是:从包含顶表面的部分的所述IC芯片的侧表面填充到容纳所述IC芯片的所述IC芯片封装的内部底表面的部分。
15.根据权利要求1所述的压电模块,还包括:
凹口,设置在所述IC芯片封装的四个角落中的每一者,且
引线,位在所述IC芯片封装中,以用于安装在所述IC芯片封装中的所述电路组件;
安装电极,设置在所述IC芯片封装的所述底表面上;以及
连接端子,处于所述凹口中,将所述安装电极连接到所述引线。
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C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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