CN104079249B - 电子器件、电子设备、移动体、电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电子器件、电子设备、移动体、电子器件的制造方法，使得电子部件与金属构件的接合强度高。该电子器件具有：具有外部连接端子（20）的电子部件（12）；与所述外部连接端子（20）连接的引线框（22）（金属构件），其中，在所述引线框（22）上设置有连接盘（26），所述连接盘（26）在俯视时与所述外部连接端子（20）重叠，且至少所述连接盘（26）的一部分位于所述电子部件（12）的外形外侧，所述连接盘（26）与所述外部连接端子（20）通过导电性接合构件（30）连接，所述连接盘（26）与所述电子部件（12）通过树脂（32）接合，所述树脂（32）在俯视时延伸到所述连接盘（32）的位于所述电子部件（12）的外形外侧的区域。

Description

电子器件、电子设备、移动体、电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及电子器件、电子设备、移动体、电子器件的制造方法。
背景技术
作为具备压电振子的压电振荡器的例子，存在具备石英振子的石英振荡器，作为用于得到该石英振荡器对于温度的频率稳定性的代表性的结构，公知有TCXO（温度补偿石英振荡器：Temperature Compensated Crystal Oscillator）和OCXO（带恒温槽的石英振荡器：Oven Controlled Crystal Oscillator）。TCXO构成为内置有使用了温敏元件的温度补偿电路并根据该温敏元件的温度检测值来校正振荡频率，该TCXO相比于后述的OCXO，具有耗电少且一般小型轻量这样的优点。但是TCXO与OCXO相比，容易受周围温度的影响，在要求高频率稳定性的情况下难以应用。
另一方面，OCXO具有如下构造：例如通过由加热器等发热体来进行加温而使石英振子成为恒温，所述石英振子的周围温度被保持为恒定。但是，需要具有如下构造：该构造使得石英振子的热量无法消散到外部，从而降低加热器的耗电。
在专利文献1中公开有如下结构：将安装了电阻发热体和温敏元件的石英振子经由引线框而连接到基板，引线框在使石英振子从基板悬浮起来的状态下支撑该石英振子。在专利文献2中，将收纳于封装内的石英振子的电极与形成在封装的贯通电极连接，在封装的贯通电极露出的部分连接引线框。并且，公开有如下结构：经由该引线框将封装连接到基板，从而在使封装从基板悬浮起来的状态下支撑该封装。根据专利文献1的结构，能够降低石英振子的热量向基板侧的传递，根据专利文献2的结构，能够降低具有石英振子的封装的热量向基板侧的传递。
专利文献1：日本特许第4804813号公报
专利文献2：日本特开2010-199678号公报
但是，在以往的技术中，在石英振子的电极与引线框之间的连接、以及基板上的电极与引线框之间的连接中，引线框接合的面积最大也只不过是引线框自身的粗度，因此存在连接强度不足的问题。另外，为了提高石英振子与引线框的连接强度，也有通过对石英振子设置凹形结构（Castellation）从而在石英振子与引线框的连接部上形成圆角（fillet）的方法。但是，在该方法中，虽然能够提高石英振子与引线框的连接强度，但由于是通过设置凹形结构而在石英振子、即封装上设置凹坑，因此导致石英振子自身的强度降低。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够在不降低电子部件的机械强度的情况下提高电子部件与金属构件的接合强度的电子器件、以及使用了该电子器件的电子设备、移动体、以及电子器件的制造方法。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，可作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]一种电子器件，其具有：电子部件，其具有外部连接端子；以及金属构件，其与所述外部连接端子连接，该电子器件的特征在于，在所述金属构件上设置有连接盘，所述连接盘在俯视时与所述外部连接端子重叠，并且至少所述连接盘的一部分位于所述电子部件的外形的外侧，所述连接盘与所述外部连接端子通过导电性接合构件连接，所述连接盘与所述电子部件通过树脂接合，并且所述树脂在俯视时延伸到所述连接盘的位于所述电子部件的外形的外侧的区域。
硬化前的液状的树脂通过毛细现象而导入到电子部件（外部连接端子）与连接盘之间的间隙。由此，通过上述结构，能够将在俯视时连接盘从电子部件的外形突出的部分用作将树脂导入到外部连接端子与连接盘之间的间隙的引导部，构成能够将树脂容易地导入到该间隙的电子器件。
另外，树脂增强电子部件与连接盘的连接，并且树脂存在于导电性接合构件的周围。另外，树脂比连接盘与电子部件重叠的区域更位于外侧，因此能够增加树脂对于连接盘的接合面积。因此，能够进一步加强电子部件与连接盘之间的机械连接，构成能够以高可靠性实现电子部件与金属构件的接合的电子器件。
[应用例2]根据应用例1所述的电子器件，其特征在于，所述连接盘在俯视时覆盖所述外部连接端子。
通过上述结构，在牢固地保持电子部件与连接盘之间的机械连接的情况下，确保由导电性接合构件实现的外部连接端子与连接盘之间的接合的接合面积，能够使外部连接端子与连接盘之间的电连接更牢固。
[应用例3]、[应用例4]根据应用例1或2所述的电子器件，其特征在于，所述树脂至少覆盖所述电子部件的侧面的一部分。
通过上述结构，增加树脂对于连接盘的接合面积、以及树脂对于电子部件的接合面积，能够使电子部件与连接盘之间的机械连接更牢固。
[应用例5]、[应用例6]、[应用例7]根据应用例1至3中的任意一例所述的电子器件，其特征在于，所述树脂是热硬化性树脂。
通过上述结构，能够利用树脂容易地将电子部件与连接盘接合。
[应用例8]一种电子设备，其特征在于，该电子设备搭载了应用例1所述的电子器件。
通过上述结构，构成以高强度实现了电子部件与金属构件的接合的电子设备。
[应用例9]一种移动体，其特征在于，该移动体搭载了应用例1所述的电子器件。
通过上述结构，构成以高强度实现了电子部件与金属构件的接合的移动体。
[应用例10]一种电子器件的制造方法，该电子器件是在电子部件的外部连接端子连接金属构件而成的，该制造方法的特征在于，具有以下工序：在所述金属构件上形成连接盘；以在俯视时所述连接盘与所述外部连接端子重叠且至少所述连接盘的一部分位于所述电子部件的外形的外侧的方式，通过导电性接合构件对所述连接盘与所述外部连接端子进行连接；以及利用树脂来接合所述连接盘与所述电子部件，并且使所述树脂在俯视时延伸到所述连接盘的位于所述电子部件的外形的外侧的区域。
硬化前的液状的树脂通过毛细现象而导入到电子部件（外部连接端子）与连接盘之间的间隙。因此，通过上述结构，能够将在俯视时连接盘从电子部件的外形突出的部分用作使树脂流入到外部连接端子与连接盘之间的间隙的引导部，构成能够容易地将树脂导入到该间隙的电子器件。
另外，树脂增强电子部件与连接盘之间的连接，并且树脂存在于导电性接合构件的周围。另外，树脂比连接盘与电子部件重叠的区域更位于外侧，因此能够增加树脂对于连接盘的接合面积。因此，能够使电子部件与连接盘之间的机械连接更牢固，构成能够以高可靠性实现电子部件与金属构件的接合的电子器件。
[应用例11]根据应用例10所述的电子器件的制造方法，其特征在于，在应用例10所述的工序之后，具有在俯视时在所述金属构件与所述树脂的外形线重叠的位置处弯折所述金属构件的工序。
通过上述方法，能够在不对导电性接合构件施加机械负荷的情况下容易地弯折金属构件。
附图说明
图1是第1实施方式的电子器件的侧视图。
图2是第1实施方式的电子器件的俯视图。
图3是第1实施方式的电子器件的仰视图。
图4是示出第1实施方式的电子器件的制造工序（焊接前）的图。
图5是示出第1实施方式的电子器件的制造工序（树脂的导入）的图。
图6是示出第1实施方式的电子器件的制造工序（热硬化后）的图。
图7是示出第1实施方式的电子器件的制造工序（加热器等的安装）的图。
图8是示出第1实施方式的电子器件的制造工序（配置于模具）的图。
图9是示出第1实施方式的电子器件的制造工序（引线框的弯折）的图。
图10是第2实施方式的电子器件的侧视图。
图11是第2实施方式的电子器件的俯视图。
图12是示出第2实施方式的电子器件的制造工序（设置于模具）的图。
图13是示出第2实施方式的电子器件的制造工序（引线框的弯折）的图。
图14是搭载了本实施方式的电子器件的电子设备的示意图。
图15是搭载了本实施方式的电子器件的移动体的示意图。
标号说明：
10……电子器件，12……电子部件，14……封装，16……加热器，18……热敏电阻，20……外部连接端子，22……引线框，24……引线部，26……连接盘，28……导电性接合构件，30……导电性接合构件，32……树脂，32a……圆角，34……基板，36……安装电极，38……模具，40……模具，42……按压构件，100……高功能便携电话，200……汽车。
具体实施方式
下面，利用附图所示的实施方式对本发明进行详细说明。其中，只要没有特别的记载，则在该实施方式中记载的结构要件、种类、组合、形状、其相对配置等仅仅是单纯的说明例，并不将本发明的范围仅限定于这些内容。
（第1实施方式）
图1示出第1实施方式的电子器件的侧视图，图2示出第1实施方式的电子器件的俯视图，并且，图3示出第1实施方式的电子器件的仰视图。另外，在图3中透视了基板34。如图1所示，本实施方式的电子器件10安装在安装目的地的基板34上，主要由电子部件12、作为安装在电子部件12的金属构件的一例的引线框22构成。
（第1实施方式的特征）
在本实施方式的电子器件10中，在引线框22的一端设置有连接盘26。另外，连接盘26与外部连接端子20通过导电性接合构件30而连接。并且，具有如下特征：连接盘26在俯视时与外部连接端子20重叠且其外形的一部分位于电子部件12的外形的外侧，连接盘26与外部连接端子20通过树脂32而接合，并且树脂32在俯视时比连接盘26与电子部件12重叠的区域更向外侧延伸。
硬化前的液状的树脂32通过毛细现象而导入到电子部件12（外部连接端子20）与连接盘26之间的间隙。由此，通过上述结构，能够将在俯视时连接盘26从电子部件12的外形突出的部分用作将树脂32导入到外部连接端子20与连接盘26之间的间隙的引导部，能够将树脂32容易地导入到该间隙中。
另外，树脂32增强电子部件12与连接盘26的连接，并且树脂32存在于导电性接合构件30的周围。另外，树脂32比连接盘26与电子部件12重叠的区域更位于外侧，因此能够增加树脂32对于连接盘26的接合面积。因此，能够使电子部件12与连接盘26的机械连接更牢固，能够以高可靠性实现电子部件12与引线框22的接合。
（电子部件）
关于电子部件12，其外形由封装14形成，在封装14的内部例如收纳有振动片（未图示）。作为振动片，可应用将石英作为主体的音叉型压电振动片、双音叉型压电振动片、AT切振动片、WT型陀螺传感器等，另外也可以应用以硅等为主体并在其表面配置了压电材料的音叉型的振动片等。在本实施方式中，关于电子部件12，虽然以上述的OCXO为前提进行说明，但也可以应用上述的TCXO或陀螺传感器等。在电子部件12的上表面安装有OCXO用加热器16和热敏电阻18（图2、图3）。同样地，在电子部件12的上表面设置有与振动片（未图示）、加热器16、热敏电阻18电连接的外部连接端子20。关于外部连接端子20，设置有与振动片（未图示）、加热器16、热敏电阻18等所搭载的元件所需的电极对应的数量（在本实施方式中为四个）。
（引线框）
引线框22是具有在高度方向上弯曲的形状的导电性的构件。引线框22由细长的引线部24和与引线部24的靠外部连接端子20侧的端部连接且比引线部24的宽度宽的连接盘26构成。连接盘26以如下方式配置：在俯视时其外形将电子部件12的外部连接端子20的外形包含在内侧，并且其外形的一部分从电子部件12的外形突出。
并且，引线框22在引线框22的连接盘26与引线部24之间的边界处成为凸折状（mountain shape），在引线部24的前端附近成为凹折状（valley shape）。并且，引线部24的前端部分与基板34上的安装电极36连接，连接盘26与电子部件12的外部连接端子20连接。在本实施方式中，通过图1的位于左侧的引线框22和位于右侧的引线框22，在基板34的高度方向上具有“ハ”字型的形态。由此，电子部件12成为被悬挂在引线框22上并从基板34悬浮起来的形态。另外，上述的凸折状和凹折状以维持了一定的曲率的形状而形成，因此避免了应力集中于凸折状部分和凹折状部分。
关于引线框22的材料，在电子部件12为OCXO的情况下，优选为具有导电性且热导率低的材料，例如42合金、铁镍钴合金等。由此，能够降低从加热器16向电子部件12（内部的振动片）供给的热量经由引线框22的散热。当然，也可以使用上述材料以外的材料（例如铜）。另外，引线部24的宽度优选与连接盘26的宽度相比足够的小，例如在将连接盘26的宽度形成为1mm～2mm的情况下，优选将引线部24的宽度形成为0.3mm～0.6mm左右。
（导电性接合构件、树脂）
引线部24的前端部分与安装电极36通过导电性接合构件28（例如焊料）而接合，同样地，连接盘26与外部连接端子20通过导电性接合构件30（例如焊料）而接合。而且，通过树脂32来密封由于导电性接合构件30而形成的电子部件12与连接盘26之间的间隙，在导电性接合构件30的周围存在树脂32。另外，在图1等中，为了容易观察，使外部连接端子20和导电性接合构件30从树脂32露出而示出。
如果是硬化前的状态，则树脂32会通过毛细现象而渗入到连接盘26与电子部件12之间的间隙。另一方面，如上所述，连接盘26以其一部分在俯视时从电子部件12的外形突出的方式配置。由此，该突出部分成为用于将树脂32导入到上述间隙的引导部，因此能够容易地进行树脂32的导入。另外，树脂32不仅存在于上述间隙，还延伸到俯视时连接盘26与电子部件12的外形的边缘部分重叠的位置（图2、图3），并且如图1所示，该部分形成具有曲面形状的圆角32a。圆角32a的表面形成为凹型的曲面。由此，增加树脂32对于连接盘26的接合面积，使得电子部件12与连接盘26的机械连接更牢固。另外，圆角32a还形成在彼此不同的连接盘26彼此相对的边缘侧。
另外，在导电性接合构件30使用了熔点低的焊料的情况下，有时在回流工序（将电子器件10与基板34连接的工序，将电子器件配置在电子设备（后述的高功能便携电话100等）的工序等）中焊料熔化，但是通过用树脂32来接合焊料的周围，从而即使焊料熔化，也能够维持引线框22与外部连接端子20的接合。另外，关于树脂32，优选使用环氧系树脂等热硬化性树脂。并且，关于热硬化性树脂，优选使用其硬化温度比导电性接合构件30的熔点低的树脂。
（制造工序）
图4至图9示出第1实施方式的电子器件的制造工序。如图4所示，形成电子部件12和弯曲前的引线框22，并且利用印刷技术等在引线框22的连接盘26上涂布导电性接合构件30（焊料），如图5所示，通过导电性接合构件30将连接盘26与外部连接端子20连接。并且，如图5所示，在由于导电性接合构件30而形成的连接盘26与外部连接端子20之间的间隙中导入树脂32。此时，即使以连接盘26在俯视时从电子部件12的外形突出的部分为目标导入树脂32，到达上述间隙的树脂32也会由于毛细现象而导入到间隙中。
如图6所示，在向所有连接盘26与外部连接端子20之间导入了树脂32之后进行加热而使树脂32硬化。如图7所示，在电子部件12的上表面安装加热器16和热敏电阻18（参照图2）。由此，形成引线框22弯曲之前的电子器件10。
接着，如图8所示，在分别具有与引线框22的弯曲形状对应的配合面的模具38与模具40之间配置电子器件10，并且通过按压构件42将电子器件10（电子部件12）固定在模具40侧。并且，如图9所示，一边通过按压构件42按压电子器件10一边向使模具38与模具40相互对接的方向施加力而使引线框22变形。由此，形成图1、图2、图3所示的电子器件10。另外，如图9所示，在第1实施方式中，引线框22的涂布有树脂32的一侧以锐角的方式弯曲。另外，如图9所示，引线框22可以在连接盘26与引线部24之间的边界处弯折，也可以在俯视时与树脂32（圆角32a）的外形线重叠的部分处弯折。在该情况下，能够使应力集中在连接盘26的与树脂32（圆角32a）的边界相对的位置，能够容易地弯折连接盘26。但是，对于任何一种情况而言，均能够在不对导电性接合构件30施加机械负荷的情况下容易地弯折引线框22。
（第2实施方式）
图10示出第2实施方式的电子器件的侧视图，图11示出第2实施方式的电子器件的俯视图。另外，在本实施方式中，对于与第1实施方式相同的结构要件附上相同的标号，除了必要的情况以外省略其说明。第2实施方式的电子器件10a的基本结构与第1实施方式类似，只是电子部件12连接在连接盘26的上表面。并且，树脂32存在于连接盘26与外部连接端子20之间以及导电性接合构件30的周围，并延伸到在俯视时连接盘26上的与电子部件12的外形的边缘部分重叠的位置且至少覆盖电子部件12的侧面的一部分。而且，树脂32以覆盖电子部件12的角部周围的侧面和上表面的一部分的方式形成。由此，增加树脂32对于连接盘26的接合面积和树脂32对于电子部件12的接合面积，能够使电子部件12与连接盘的机械连接更牢固。
（制造工序）
图12、图13示出第2实施方式的电子器件的制造工序。第2实施方式的电子器件10a的制造工序如下：首先，与图4至图7同样，进行电子部件12与引线框22之间的连接等，不过，树脂32不仅涂布在电子部件12与连接盘26之间，还一体地涂布到电子部件12的角部周围的侧面和上表面的一部分，在该状态下进行热硬化。
并且，如图12所示，与上述相同地配置于模具38与模具40之间，并且如图13所示，向使模具38与模具40对接的方向施加力而使引线框22变形，从而形成电子器件10a。但是，与第1实施方式相反地，引线框22的涂布有树脂32的一侧以钝角的方式弯曲。在此，引线框22也是可以在连接盘26与引线部24的边界处弯折，与第1实施方式相同地，可以在俯视时与树脂32的外形线重叠的部分处弯折。即使是该弯折方法，也能够在不对导电性接合构件30施加机械负荷的情况下容易地弯折引线框22。
在任何实施方式中，均可在电子部件12上进一步层叠与本实施方式的电子器件10、10a相同类型的电子器件而构筑多级型的电子器件。另外，在本实施方式中，对连接盘26以在俯视时其外形将外部连接端子20的外形包含在内侧的方式配置的情况进行了说明。但是，也可以以外部连接端子20在俯视时其外形的一部分从连接盘26的外形突出的方式配置。而且，在所有的实施方式中，作为金属构件的例子都使用引线框22来进行了说明，但是不限于引线框22，也可以使用棒状、板状、混合了棒状和板状构造的构件等而构成。
（电子设备、移动体）
图14是搭载了本实施方式的电子器件的电子设备（高功能便携电话）的示意图，图15是搭载了本实施方式的电子器件的移动体（汽车）的示意图。如图14所示，在高功能便携电话100中内置了例如检测高功能便携电话100的姿势的角速度传感器（未图示），而作为用于使该角速度传感器的控制机构工作的时钟源，能够使用本实施方式的电子器件10、10a。除此之外，本实施方式的电子器件10、10a还可以用作数字静态照相机、便携电话机、便携式游戏机、游戏控制器、汽车导航系统、定位设备、头戴式显示器、平板电脑等电子设备的时钟源。如图15所示，汽车200具有例如用于使车体的姿势稳定化的控制机构（未图示），而作为用于使该控制机构工作的时钟源，能够利用本实施方式的电子器件10、10a。

Claims (12)

1.一种电子器件，其具有：电子部件，其具有外部连接端子；以及金属构件，其与所述外部连接端子连接，该电子器件的特征在于，
在所述金属构件上设置有连接盘，
所述连接盘在俯视时与所述外部连接端子重叠，并且至少所述连接盘的一部分位于所述电子部件的外形的外侧，
所述连接盘与所述外部连接端子通过导电性接合构件连接，
所述连接盘与所述电子部件通过树脂接合，并且所述树脂在俯视时延伸到所述连接盘的位于所述电子部件的外形的外侧的区域，
所述树脂仅设置在所述导电性接合构件和所述外部连接端子的周围，
所述树脂的延伸到位于所述电子部件的外形的外侧的区域的部分形成具有曲面形状的圆角。
2.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，
所述圆角形成在所述电子部件与所述连接盘的表面之间，
所述圆角的外缘在俯视时与所述连接盘和所述电子部件重叠的区域相比延伸到外侧，并且沿着所述连接盘的在俯视时与所述电子部件重叠的部分的外形配置。
3.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，
所述连接盘在俯视时覆盖所述外部连接端子。
4.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，
所述树脂至少覆盖所述电子部件的侧面的一部分。
5.根据权利要求3所述的电子器件，其特征在于，
所述树脂至少覆盖所述电子部件的侧面的一部分。
6.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，
所述树脂是热硬化性树脂。
7.根据权利要求3所述的电子器件，其特征在于，
所述树脂是热硬化性树脂。
8.一种振荡器，其特征在于，该振荡器具有：
权利要求1所述的电子器件；以及
搭载于所述电子部件的加热器。
9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备搭载了权利要求1所述的电子器件。
10.一种移动体，其特征在于，该移动体搭载了权利要求1所述的电子器件。
11.一种电子器件的制造方法，该电子器件是在电子部件的外部连接端子连接了具有连接盘的金属构件而成的，该制造方法的特征在于，具有以下工序：
以在俯视时所述连接盘与所述外部连接端子重叠、且至少所述连接盘的一部分位于所述电子部件的外形的外侧的方式，通过导电性接合构件对所述连接盘与所述外部连接端子进行连接；以及
利用树脂来接合所述连接盘与所述电子部件，并且使所述树脂在俯视时延伸到所述连接盘的位于所述电子部件的外形的外侧的区域，
所述树脂仅设置在所述导电性接合构件和所述外部连接端子的周围，
所述树脂的延伸到位于所述电子部件的外形的外侧的区域的部分形成具有曲面形状的圆角。
12.根据权利要求11所述的电子器件的制造方法，其特征在于，
在权利要求11所述的工序之后，具有在俯视时在所述金属构件与所述树脂的外形线重叠的位置处弯折所述金属构件的工序。
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