JP2003017941A - 圧電発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の圧電発振器は、2つのパッケージの2段
重ね構造を採用しているため、実装面積を小さくできる
ものの、高さ方向の寸法が大きくなるので低背化に問題
があった。また、2つのパッケージを用いるため材料費
が高くなるので、製造コスト低減の障害となっていた。
本発明は、低背化と製造コスト低減が可能な圧電発振器
を提供することを目的とする。 【解決手段】 主面の所定位置に凹部を有する誘電体基
板から成るパッケージと、前記凹部に配置した圧電振動
子と、前記パッケージの直上に導電性バンプを介して配
置され少なくとも一方の主面に電磁界シールド膜が形成
された集積回路とを備え、前記パッケージと集積回路と
のすき間外周を樹脂により密封したことを特徴とする圧
電発振器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電発振器に関し、
特に形状を低背化するとともに製造コストを低減する手
段に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電発振器は近年の電子機器に不可欠の
部品であり、機器の小型化要求に伴い他の部品とともに
高密度実装される。このため、圧電発振器は他の部品や
配線パターンとの間に不安定な浮遊容量を生じ、その結
果、出力周波数変動が誘発されるので、これを回避する
構成が提案されている。

【０００３】図5は、特許第2960374号に開示された従来
の圧電発振器の構成例を示す要部断面図である。この図
に示す圧電発振器は、第1及び第2の2つのパッケージ5
0、60を上下2段に重ねた構造を有しており、第1のパッ
ケージ50にはリードフレーム51を介して所定の発振回路
が形成された集積回路(Integrated Circuit、IC)52が配
置される。また、第2のパッケージ60には底面中央に凹
部60aが形成され、その直上に圧電体である水晶振動子6
1が配置されるとともに、水晶振動子61上の電極は第1、
第2のパッケージ50,60における図示を省略したスルーホ
ール及び配線パターンにより第1のパッケージ50内のリ
ードフレーム51に接続される。さらに、第2のパッケー
ジ60の上部は蓋材により密閉されるようになっており、
これらの全外周面(外部接続用端子を除く)は導電性材料
を用いた電磁界シールド53により覆われる。

【０００４】この図に示す圧電発振器は、発振器外部に
実装される回路(部品)や配線パターンとの電磁結合が電
磁界シールド53により遮蔽されるので、当該圧電発振器
と外部回路などとの間の浮遊容量発生が回避され、その
結果、水晶振動子61の共振周波数変動が防止され出力周
波数を一定に保持することができる。

【０００５】また、2つのパッケージ50、60を2段重ねた
構造としたので、水晶振動子と集積回路とを同一面内に
配置するタイプと比較して、実装面積を約半分にできる
利点を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の圧電発振器においては以下に示すような問
題点があった。つまり、2つのパッケージを2段重ねる構
造としたため、実装面積を小さくできるものの、高さ方
向の寸法が大きくなるので低背化ができない問題があっ
た。また、2つのパッケージを用いるため材料費が高く
なり、製造コスト低減の障害となっていた。本発明は、
上述した従来の圧電発振器に関する問題を解決するため
になされたもので、低背化とコスト低減が可能な圧電発
振器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる圧電発振器の請求項1記載の発明
は、主面の所定位置に凹部を有する誘電体基板から成る
パッケージと、前記凹部に配置した圧電振動子と、前記
パッケージの直上に導電性バンプを介して配置され少な
くとも一方の主面に電磁界シールド膜が形成された集積
回路とを備え、前記パッケージと集積回路とのすき間外
周を樹脂により密封するようにした。本発明に係わる圧
電発振器の請求項2記載の発明は、請求項1記載の圧電発
振器において、前記圧電振動子を前記集積回路の下面で
あって前記凹部上方位置に取り付けるようにした。本発
明に係わる圧電発振器の請求項3記載の発明は、請求項1
または請求項2記載の圧電発振器において、前記パッケ
ージが多層の誘電体基板から成り、少なくとも1枚の誘
電体基板には所定面積のアース導体を前記圧電振動子の
下方位置に配置するようにした。本発明に係わる圧電発
振器の請求項4記載の発明は、請求項1、請求項2または
請求項3記載の圧電発振器において、少なくとも前記集
積回路と前記密封用樹脂とを含むように外周を金属性、
または、絶縁性保護膜にて更に覆うようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わる
圧電発振器の第1の実施形態例を示す要部断面図であ
る。この例に示す圧電発振器は、主面の所定位置に凹部
11aを有する誘電体基板11から成るパッケージ12と、前
記凹部11a上に導電性接着剤13aにより片持ち状に取り付
けられた圧電振動子13と、前記パッケージ12の直上に導
電性バンプ14を介して配置され上面側にアルミ膜15aが
形成された集積回路15とを備え、前記パッケージ12の上
面と集積回路15の下面とのすき間外周を樹脂16により密
封して構成される。

【０００９】なお、本実施例においては誘電体基板11と
してセラミック、圧電振動子13として水晶振動子を用い
ており、パッケージ12下面の所定位置には外部回路との
接続用端子(電極)17が形成されるとともに、集積回路15
及び圧電振動子13は導電性バンプ14と誘電体基板11に形
成される図示を省略した配線パターン及びスルーホール
とにより電気的に接続される。

【００１０】この例に示す圧電発振器は以下のように機
能する。即ち、集積回路15をパッケージ12の直上に配置
することによりこれを蓋代わりに使用するとともに、当
該集積回路15の上面側に形成されたアルミ膜15aをアー
スに接続することにより、これを電磁界シールド膜とし
て機能せしめる。

【００１１】また、圧電振動子13はパッケージ12と集積
回路15と樹脂16とにより密閉された空間に配置されてお
り、且つ、その空間に不活性ガスを充填しているので、
耐湿性能に対して効果を有するとともに、上記電磁界シ
ールド膜により外部電磁界の流入を遮蔽できるので外部
回路と当該圧電振動子との間の浮遊容量発生を防ぐこと
ができる。

【００１２】従って、湿度及び浮遊容量に起因する圧電
振動子13の共振周波数変化を防止することができ、以
て、圧電発振器の出力周波数を一定に保持することが可
能となる。

【００１３】以上のように本発明に係わる圧電発振器は
機能するので、使用するパッケージを1個に低減でき、
しかも集積回路の主面を蓋代わりに使用する構造とした
ので、従来の圧電発振器の形状に比べて、その高さを略
1/2とすることができるから低背化に効果があるととも
に、材料費(パッケージ費)を半減でき製造コスト低減に
も効果がある。

【００１４】次に、本発明に係わる圧電発振器の第2の
実施形態例について説明する。図2は、本発明に係わる
圧電発振器の第2の実施形態例を示す要部断面図であ
る。この例に示す圧電発振器は、上述した第1の実施形
態例における圧電振動子を集積回路15の下面であって誘
電体基板凹部11aの上方位置に導電性接着剤13aにより片
持ち状に取り付けたものである。もちろん、集積回路15
の下面適所には圧電振動子用の接続端子が設けられてい
る。

【００１５】この構成を用いることにより、圧電振動子
13を導電性接着剤13aを介して集積回路15に直接接続す
ることができるので、第1の実施形態例においてこれら
の接続のため必要であったスルーホール及び配線パター
ンについては省略することができるので、製造コスト低
減に有利である。

【００１６】さらに、本発明に係わる圧電発振器の第3
の実施形態例について説明する。図3は、本発明に係わ
る圧電発振器の第3の実施形態例を示す要部断面図であ
る。この例に示す圧電発振器は、上述した第1の実施形
態例において、単層の誘電体基板11の代わりに多層誘電
体基板30を用い、下側基板30bの上面であって圧電振動
子13の下方位置に所定面積を有するアース導体30cを配
置したものである。

【００１７】このような構成によれば、アース導体30c
も電磁界シールド効果を有するので、圧電振動子13を電
磁界シールド膜として集積回路上面に形成されたアルミ
膜15aとアース導体30cとによりサンドイッチ状に挟み込
むことになり、第1の実施形態例よりも更に良好な電磁
界シールド効果を得ることができる。

【００１８】なお、上記アース導体30cの構造を第2の実
施形態例に適用しても、上記と同様な効果が得られるこ
と特に説明を要さないであろう。

【００１９】最後に、本発明に係わる圧電発振器の第4
の実施形態例について説明する。図4は、本発明に係わ
る圧電発振器の第4の実施形態例を示す要部断面図であ
る。この例に示す圧電発振器は、上述した第1の実施形
態例において、集積回路15と密封用樹脂16を金属性、或
いは、酸化シリコンなど絶縁性の保護膜40により覆うよ
うにしている。

【００２０】金属性保護膜を用いれば耐湿性能とともに
更なる電磁界シールド効果を向上させることができ、ま
た、絶縁性保護膜を用いれば耐湿性能を向上させること
ができる。

【００２１】なお、この保護膜40を上述した第2、第3の
実施形態例に適用しても上記と同様な効果が得られる。
以上の各実施例において用いた集積回路は、モールド等
によりパッケージングされたものであっても構わない
が、半導体ウェハから個片に切断して得られるICチップ
とすることで、低背化はもちろんのこと実装面積の大幅
な小型化も実現できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上説明したように1個のパッ
ケージを使用し、集積回路の主面をパッケージの蓋代わ
りに使用するとともに、この内部空間に圧電振動子を密
封した構造としたので、従来の圧電発振器の形状に比べ
て、その高さを略1/2に低背化することができ、また、
材料費(パッケージ費)を半減できるから製造コストを低
減できる圧電発振器を実現する上で著効を奏す。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に係わる圧電発振器の第1の実施形態例を
示す要部断面図

【図2】本発明に係わる圧電発振器の第2の実施形態例を
示す要部断面図

【図3】本発明に係わる圧電発振器の第3の実施形態例を
示す要部断面図

【図4】本発明に係わる圧電発振器の第4の実施形態例を
示す要部断面図

【図5】従来の圧電発振器の構成例を示す要部断面図

【符号の説明】 11・・誘電体基板 11a・・凹部 12・・パッケージ 13・・圧電振動子 14・・導電性バンプ 15・・集積回路 15a・・アルミ膜 16・・樹脂 17・・電極 30・・多層誘電体基板 40・・保護膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面の所定位置に凹部を有する誘電体基
   板から成るパッケージと、前記凹部に配置した圧電振動
   子と、前記パッケージの直上に導電性バンプを介して配
   置され少なくとも一方の主面に電磁界シールド膜が形成
   された集積回路とを備え、前記パッケージと集積回路と
   のすき間外周を樹脂により密封したことを特徴とする圧
   電発振器。
2. 【請求項２】 前記圧電振動子を前記集積回路の下面で
   あって前記凹部上方位置に取り付けたことを特徴とする
   請求項1記載の圧電振動子。
3. 【請求項３】 前記パッケージが多層の誘電体基板から
   成り、少なくとも1枚の誘電体基板には所定面積のアー
   ス導体を前記圧電振動子の下方位置に配置したことを特
   徴とする請求項1または請求項2記載の圧電発振器。
4. 【請求項４】 少なくとも前記集積回路と前記密封用樹
   脂とを含むように外周を金属性、または、絶縁性保護膜
   にて更に覆うことを特徴とする請求項1、請求項2または
   請求項3記載の圧電発振器。