JP2004304447A

JP2004304447A - 半導体ウエハとそのウエハを用いた圧電発振器の製造方法

Info

Publication number: JP2004304447A
Application number: JP2003093907A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Miyanaga; 当康宮良
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】特に小型化を実現するための温度補償型圧電発振器の基板構造とその製造方法を改善することを目的とする。
【解決手段】課題を解決するために本発明は、温度補償回路を形成する半導体ウエハと圧電振動子とフタとで構成する圧電発振器の製造方法において、所望の温度補償調整用端子を前記半導体ウエハの端部に配置した基板を用い、所望の調整が終了し圧電発振器を構成後、前記調整用端子部を形成する該半導体ウエハ部分を切断することにより課題を解決する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に小型化を実現するための温度補償型圧電発振器の半導体ウエハ構造と圧電発振器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から用いられている各種電子機器のクロック信号源には、安価で安定した周波数制御信号が取り出せる素子として水晶振動子等の圧電素子が多用されている。これらの素子は、一般にその素子を被う容器内部が真空状態、或いは窒素等の不活性ガスが充填された状態の容器内に気密封止する必要があり、各種圧電部品の気密容器が提案されている。
【０００３】
その一例としては、金属ベースとリード端子をガラスで保持するハーメチックシールの形態に金属の蓋体とで気密環境を実現するものや、最近では半導体集積回路（ＩＣ）に用いられているセラミック容器や樹脂材料で気密環境を実現する容器が主流となっている。
【０００４】
一方、圧電素子の利用分野で注目を浴びているのが携帯電話などの移動体通信端末である。携帯電話の機能も日々多機能化することに加え、携帯電話本体のより小型化が進んでいる。このような携帯電話に搭載する圧電発振器は携帯電話の端末（いわゆる携帯電話の本体）と携帯電話インフラの基地局間とでの通信により通話を行うことから、携帯電話に搭載する圧電発振器には特に温度補償を強化した温度補償型圧電発振器を搭載していることなども知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−０７７９４４号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９６３６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、各種電子機器の小型化に伴い、電子機器を構成する各種電子部品においても、さらなる小型化が求められ、水晶振動子や水晶フィルタ、水晶発振器といった圧電素子により構成される電子部品もその例外ではなく、特に、最近では電子部品のより一層の薄型化が求められており、この手の圧電部品の気密容器としての標準的地位を占める容器形態としては表面実装型が主流でもある。
【０００７】
ここで、昨今の水晶振動子や水晶フィルタ、水晶発振器の外形寸法の一例を示すと縦７．０ｍｍ×横５．０ｍｍの表面積から縦３．２ｍｍ×横２．０ｍｍと言うように小型化の傾向が強く、厚さ（高さ）で見た場合には０．７ｍｍ〜１．１ｍｍ程度にまで薄型化することも求められている。
【０００８】
このように水晶振動子や水晶フィルタ、水晶発振器のより一層の小型化と薄型化を実現するためには、気密容器自体の薄型化を実現する必要があり、こと温度補償型発振器に関しては、所望の温度補償を実現するために、製造工程で温度補償調整（三次関数補正）が必要であることから、発振器を構成する半導体ウエハにはその調整用端子なども必要となることから、発振器全体の寸法を小型化するためには制約が伴ってしまうという現状の課題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を解決するために本発明は、温度補償回路を形成する半導体ウエハにおいて、前記温度補償回路の機能を備え、該半導体ウエハに調整段階で外部と接続できる調整用端子を備え、調整後に該調整用端子を切断する部分を有した形状を特徴とする半導体ウエハで温度補償型発振器を構成するものである。
【００１０】
また、上記の圧電発振器を製造する手法として、温度補償回路を形成する半導体ウエハと圧電振動子とフタとで構成する圧電発振器の製造方法において、所望の温度補償調整用端子を前記半導体ウエハの端部に配置した基板を用い、所望の調整が終了し圧電発振器を構成後、前記調整用端子部を形成する該半導体ウエハ部分を切断することを特徴とする。
【００１１】
要するに本発明では、従来の温度補償型圧電発振器における所望の温度特性を実現するために、水晶振動子の本来の持つ温度特性を平坦化するための補正と調整が必要で、その調整部分に接続する端子部を圧電発振器を構成する半導体ウエハのフタ収納部外部に配置することを主眼とする。
【００１２】
このことにより、従来では製造工程時の温度補償調整にのみに用いられていた調整に必要な部分（温度補償回路を形成する半導体ウエハの面積）を、製造工程の調整時だけは存在し、圧電発振器として製品化し出荷時には、この調整に要する半導体ウエハ面積部分を削除（発振器を構成するのに必要な半導体ウエハから切断）し、圧電発振器自体の寸法を小型化することで課題を改善するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。図１は本発明の圧電発振器で半導体ウエハ１とフタ２とで構成する気密容器の内部には詳細は図示しないが（水晶）振動子や発振回路部品を収納することで、温度補償型圧電発振器の形態を実現する。特に本実施例では、温度補償回路を形成する半導体ウエハと圧電振動子とフタとで構成する発振器で、所望の温度特性を得るために温度補正を必要とする温度補償型圧電発振器を例にして記述する。
【００１４】
この温度補償型圧電発振器の場合では、最近主流の容器寸法が縦７．０ｍｍ×横５．０ｍｍの表面積から縦３．２ｍｍ×横２．０ｍｍと言うように小型化の傾向が強く、厚さ（高さ）で見た場合には０．７ｍｍ〜１．１ｍｍ程度にまで薄型化することから、本発明の採用により今後の発振器の外形寸法については、更に小型化することの要望に対しても対応できるものである。
【００１５】
図２は本発明の特徴を示した斜視図である。本発明は温度補償回路を形成する半導体ウエハ１と圧電振動子とフタ２とで構成する圧電発振器の、前記温度補償回路部の調整段階で必要な調整用端子４を、該半導体ウエハ１の前記フタ収納部外部３に配置した前記半導体ウエハ１を用いて構成したことを描画するものである。図中紙面左部が図１に示す圧電発振器を構成し、紙面右部が本発明の特徴を示した半導体ウエハ１の前記フタ「収納部外部３」である。なお、図２では詳細な接続パターンは図示していない。
【００１６】
本発明では、上記の「収納部外部３」に調整用端子４を配置し、その調整用端子４で圧電発振器の温度補償を所望の温度特性に調整し、調整後の製品としてユーザに出荷する場合（図１の形態にする）には、「収納部外部３」を切断し、切り離してしまうものである。また、半導体ウエハ１には発振器として必要な端子のみを形成することから、従来よりも発振器の導通端子の面積を大きく確保することもできる。
【００１７】
図４は、本発明の半導体ウエハ１の端子配置（図４（ａ））と、従来の半導体ウエハ１の端子配置（図４（ｂ））との平面図として、半導体ウエハ１を底面（ユーザ基板に搭載する面）から見たものである。図４（ａ）に示すように本発明の半導体ウエハ１では、圧電発振器を構成しユーザが使用する端子部（群）と、製造工程時に調整として用いられる調整用端子４（群）とを分離し、調整後に「収納部外部３」のユーザに不要な調整用端子４を備えた部分の半導体ウエハ１を切断し切り離してしまうことで、圧電発振器自体を小型化する。
【００１８】
また図３には、本発明を実現するための製造手段の一部をフロー図として図示したものである。その具体的な内容は、温度補償回路を形成する半導体ウエハ１と圧電振動子とフタ２とで構成する圧電発振器の製造方法において、所望の温度補償調整用端子４を前記半導体ウエハ１の端部に配置した基板を用い、所望の調整が終了し圧電発振器を構成後、前記調整用端子部を形成する該半導体ウエハ１を切断するものである。このとき、「収納部外部３」である半導体ウエハ１の不要部分（調整用端子４を形成するウエハ部分）の切断については、ダイシングソーなどを用いることで実現する。
【００１９】
なお、本実施例で記載する半導体ウエハ１とは圧電発振器を構成するベース部分も兼ねたものであり、例えば図５の示す他の実施例の形態のように、半導体ウエハ１の両面に壁となる積層基板を付したり、端子構造となる台座部を付した場合であっても、本発明と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明により、従来からの温度補償型圧電発振器の外形寸法に対し、圧電発振器を構成する半導体ウエハで、ユーザには必要としない調整用端子を形成する半導体ウエハであるウエハの不要部分を極力減らすことにより、小型化することを実現できる。それにより、今後将来の搭載製品の小型化に寄与することで、産業の発展にも効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧電発振器の全体の概念図を示す斜視図である。
【図２】本発明の特徴を示した斜視図である。
【図３】本発明の製造フローを示すフロー図である。
【図４】本発明と従来との端子配置を比較した平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
１半導体ウエハ
２フタ
３収納部外部（調整用端子部を形成する半導体ウエハ部分）
４調整用端子

Claims

温度補償回路を形成する半導体ウエハにおいて、
前記温度補償回路の機能を備え、該半導体ウエハに調整段階で外部と接続できる調整用端子を備え、調整後に該調整用端子部を切断する部分を有した形状を特徴とする半導体ウエハ。
温度補償回路を形成する半導体ウエハと圧電振動子とで構成する圧電発振器の製造方法において、
所望の温度補償調整用端子を前記半導体ウエハの端部に配置し、所望の調整が終了し圧電発振器を構成後、前記調整用端子部を形成する該半導体ウエハ部分を切断することを特徴とする圧電発振器の製造方法。