JP2004311551A - 小型電子部品及びそのパッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】チップを背面から実装でき、かつ小型で信頼性の高い電子部品及びそのパッケージを提供する。
【解決手段】金属部材を加工した金属部(19)とこれに融着した絶縁部(30)とを有するパッケージ(100)と、このパッケージ内に収容されるチップ(40)とを有する電子部品であって、チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子(20)と、このチップをその背面から支持する板部材(15)とを有し、前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部(19)を有し、板部材はこの窪み部を覆うように設けられている。
【選択図】 図2
【解決手段】金属部材を加工した金属部(19)とこれに融着した絶縁部(30)とを有するパッケージ(100)と、このパッケージ内に収容されるチップ(40)とを有する電子部品であって、チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子(20)と、このチップをその背面から支持する板部材(15)とを有し、前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部(19)を有し、板部材はこの窪み部を覆うように設けられている。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はチップを気密封止したパッケージを有する小型電子部品に関し、特に弾性表面波デバイスチップを気密封止するのに好適なパッケージ構造を有する電子部品に関する。
【0002】
この種の電子部品として、弾性表面波デバイス(以下、SAWデバイス:Surface Acoustic Wave Deviceと略す)がある。弾性表面波デバイスは、弾性表面波デバイスチップとこれを気密封止するパッケージとからなる。このような弾性表面波デバイスは、例えばテレビジョン(以下、TVと略す)やビデオテープレコーダ(以下、VTRと略す)やDVD(digital Video Disk)レコーダや携帯電話機等のフィルタ素子や発振子に用いることができる。より特定すれば、SAWデバイスは、例えば45MHz〜2GHzの周波数帯域における無線信号を処理する各種回路、例えば送信用バンドパスフィルタ,受信用バンドパスフィルタ,局部発振フィルタ,アンテナ共用器,中間周波フィルタ,FM変調器等に広く用いられている。
【0003】
近年、これらの信号処理機器は小型化が進み、使用されるSAWデバイスなどの電子部品も小型化の要求が強くなってきている。特に、携帯電話機等の携帯用電子機器には面実装で且つ低背のSAWデバイスが要求されるようになってきた。
【0004】
【従来の技術】
一般に、SAWデバイスにおいて面実装を実現するためには、セラミックスを用いたパッケージ構造が使用される(特許文献1参照)。しかしながら、パッケージサイズが大きい場合にはセラミックスパッケージは高価になることが多い。
【0005】
これに対し、セラミックスを用いることなく比較的安価で実現できるパッケージ構造が提案されている(特許文献2参照)。ここに提案されているパッケージ構造は金属部と絶縁部とからなる。絶縁部は金属部に形成された貫通孔に設けられ、外部接続用のリードはこの絶縁部に埋設されている。パッケージに収容される水晶振動子はその両端で支持されており、振動が妨げられることのないようにパッケージに取り付けられている。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−336186号公報
【特許文献2】
特開2001−60842号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献2に記載のパッケージは水晶振動子をその両端で支持する構成のため、SAWデバイスチップのようにダイマウントするチップには適さない。また、絶縁部に埋設されたリードのすべてが金属部に形成された貫通孔を通る構成のため、電子部品を小型化することが困難である。
【0007】
従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、チップを背面から実装でき、かつ小型で信頼性の高い電子部品及びそのパッケージを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項1に記載のように、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、該パッケージ内に収容されるチップとを有する電子部品であって、前記チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記チップをその背面から支持する板部材とを有し、前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部を有し、前記板部材は前記窪み部を覆うように設けられている電子部品である。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージを構成する金属部を用いて形成されるため、チップを背面から支持した状態で電子部品の小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0009】
請求項2に記載のように、前記第1の外部端子は、前記パッケージの第1の側面に沿って一列に配置され、前記第2の外部端子は、前記パッケージの前記第1の側面に対向する第2の側面に沿って一列に配置されている構成とすることができる。外部端子を二列に配置したため、安定した実装を実現することができる。
【0010】
また、請求項3に記載のように、前記窪み部と前記絶縁部と前記第1の端子とは、前記電子部品の1つの面を形成していることが好ましい。
【0011】
また、請求項4に記載のように、前記板部材を前記金属部に取り付ける構成とすることができる。
【0012】
また、請求項5に記載のように、前記チップの底面が前記板部材に取り付けられている構成とすることができる。これにより、容易にチップを背面実装することができ、同時にパッケージの小型化が可能になる。
【0013】
また、請求項6に記載のように、前記板部材は金属材料であることが好ましい。これにより、板部材をグランドとして機能させることができる。
【0014】
また、本発明は、請求項7に記載のように、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、該パッケージ内に収容されるチップとを有する電子部品であって、前記チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記金属部の外側面に取り付けられた第2の外部端子とを有し、前記チップは前記金属部の内側面に取り付けられ、かつ前記第2の外部端子と対向するように配置されている電子部品である。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージの金属部の外側面に取り付けられているため、チップを背面から支持した状態で電子部品の小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0015】
請求項7において、請求項8に記載のように、前記第2の外部端子はその一部が前記絶縁部に埋設されている構成とすることができる。これにより、第2の外部端子が絶縁部から露出した構成を実現することができる。
【0016】
また、請求項9に記載のように、前記第2の外部端子はその一部が前記絶縁部上に位置している構成とすることができる。この部分を外部との接続領域として用いることができる。
【0017】
また、請求項10に記載のように、前記第2の外部端子は単一部材の一部分である構成とすることが好ましい。
【0018】
また、請求項11に記載のように、前記第2の外部端子は前記金属部に溶接されていることが好ましい。
【0019】
また、請求項1又は7において、請求項12に記載のように、前記金属部は前記第1の外部端子が挿入される貫通孔を有し、前記前記第1の外部端子が埋設された前記絶縁部は前記貫通孔を塞ぐように設けられていることが好ましい。
【0020】
また、請求項1又は7において、請求項13に記載のように、前記第1の外部端子は、前記チップの端子に接続される金属細線が取り付けられる接続部を有し、該接続部と前記チップの端子とはほぼ同一平面上にあることが好ましい。金属細線との接続部の信頼性を高めることができる。
【0021】
また、請求項1又は7において、請求項14に記載のように、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とを対称に配置することができる。
【0022】
また、請求項1又は7において、請求項15に記載のように、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とを非対称に配置することができる。
【0023】
また、請求項1又は7において、請求項16に記載のように、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とは、同一又は異なる接続部面積を有する構成とすることができる。
【0024】
また、請求項1又は7において、請求項17に記載のように、前記第2の外部端子はグランド端子であって、前記チップに直接接続されていない構成であることが好ましい。
【0025】
また、請求項1又は7において、請求項18に記載のように、前記絶縁部はガラスを含む構成とすることが好ましい。
【0026】
また、請求項1又は7において、請求項19に記載のように、前記チップとして弾性表面波デバイスチップを用いることができる。
【0027】
また、請求項1又は7において、請求項20に記載のように、前記パッケージは前記金属部の一部で形成されたフランジ部を有し、前記電子部品は更に、該フランジ部に取り付けられるキャップを有することが好ましい。
【0028】
更に、本発明は請求項21に記載のように、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージであって、該パッケージ内に収容されるチップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記チップをその背面から支持する板部材とを有し、前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部を有し、前記板部材は前記窪み部を覆うように設けられているパッケージである。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージを構成する金属部を用いて形成されるため、チップを背面から支持した状態でパッケージの小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0029】
更に、請求項22に記載のように、本発明は、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージであって、該パッケージに収容されるチップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記金属部の外側面に取り付けられた第2の外部端子とを有し、前記チップは前記金属部の内側面に取り付けられ、かつ前記第2の外部端子と対向するように配置されているパッケージである。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージの金属部の外側面に取り付けられているため、チップを背面から支持した状態でパッケージの小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の理解を助けるために、まず初めに、比較例として、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、このパッケージ内にダイマウントされたSAWデバイスチップを有するSAWデバイスを説明する。
【0031】
図1は、このSAWデバイスを説明するための図である。図1(a)は、SAWデバイスの平面図で、後述するキャップを透視して内部を見た様子を示す。図1(b)はSAWデバイスの底面図、図1(c)は図1(a)のA−A´線断面図である。また、図1(d)は、図1(a)に示すSAWデバイスチップの平面図である。
【0032】
図1に示すSAWデバイスは、パッケージ100と、この中に気密に封止されたSAWデバイスチップ40とを有する。パッケージ100は金属部10と絶縁部30とを有し、パッケージ100の内部キャビティ内にSAWデバイスチップ40が収容されている。金属部10は金属材料をプレス加工して成型したものである。金属部10は、パッケージ100の主たる外壁を形成する。また、金属部10は内部にキャビティを有する。キャビティの底面は、チップ搭載面17である。チップ搭載面17上にSAWデバイスチップ40が載置されている。SAWデバイスチップ40の背面がチップ搭載面17に固定される。SAWデバイスチップ40の背面に対向する回路形成面は、上向きである。
【0033】
金属部10には、複数の貫通孔18が形成されている。貫通孔18は、SAWデバイスチップ40の長手方向側面に沿って二列に配置されている。貫通孔18は、プレス加工で形成される。パッケージ100の底面に絶縁部30が設けられている。絶縁部30は、パッケージ100の底面に融着している。絶縁部30は、貫通孔18を完全に塞いでいる。絶縁部30は、貫通孔18からパッケージ100の内部に若干突出している。
【0034】
外部端子20は、絶縁部30内に埋設されている。外部端子20は絶縁部30に埋設された状態で、各貫通孔18を貫通している。外部端子20は絶縁部30に融着している。外部端子20は、板状の金属材料をプレス加工などで成型したものである。外部端子20の一端は絶縁部30からキャビティ内部に露出しており、他端はパッケージ100の底面を構成する。外部端子20の底面を構成する部分は接続領域であり、配線基板にマウントされた状態で、基板上の端子と接触する。絶縁部30を金属部10に溶着する際、外部端子20はまっすぐな状態にある。絶縁部30を金属部10に溶着した後、外部端子20の両端部を図示するように折り曲げる。外部端子20の接続領域と絶縁部30の露出面とは、パッケージ100の底面、換言すれば、SAWデバイス(同じく,参照番号100で示される)の底面(搭載面)を形成する。この底面はほぼ一様にフラットである。外部端子20のキャビティ内露出面には、金属細線(ワイヤ)50の一端が取り付けられる。この取り付けには、熱圧着や超音波接合などの技術を用いる。金属細線50の他端は、SAWデバイスチップ40の回路形成面上にあるパッドに取り付けられている。
【0035】
図1(d)に示すように、SAWデバイスチップ40は、圧電基板12上に櫛形電極(InterDigital Transducer:IDT)13と電極端子11がパターニング形成されている。 尚、このSAWデバイスチップ40には、弾性表面波(SAW)の反射を低減するために櫛形電極13を覆うように吸音材14が印刷形成されている。また、SAWの伝播方向における圧電基板12の端面での反射によるフィルタ特性の悪化を防止するために、この端面がSAW伝播方向に対して所定の角度を有するように形成されている場合がある。更に、櫛形電極13は、所望するフィルタ特性を考慮して、その電極指周期や重み付け形状が制御されて設計されている。SAWデバイスチップ40は、例えば10mm×2mm程度の大きさであって、30MHz〜75MHz帯のTV用中間周波帯フィルタを構成するものである。
【0036】
蓋60は金属材料を成型したもので、パッケージ100の外壁のエッジに沿って形成されたフランジ部16に取り付けられ、パッケージ100内部を気密に封止している。
【0037】
パッケージ100の金属部10、外部端子20及び蓋60には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどの金属を使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30には金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどの絶縁材料を用いることができる。金属細線50にはAu線やAl線などを用いることができる。蓋60とパッケージ100のフランジ部16との接合には、抵抗加熱溶接、シーム溶接又はレーザー溶接などを用いることができる。
なお、パッケージ100は少なくとも金属部10と絶縁部30とを含んで構成されるが、外部端子20や更には蓋60をも含めた構成をパッケージと定義することもできる。
【0038】
上記構成のSAWデバイスは、セラミックスパッケージを用いることなく、安価な金属部10と絶縁部30とで形成されたパッケージ内にダイマウントされたSAWデバイスチップ40を気密に封止することができる。しかしながら、解決すべき課題も存在する。SAWデバイスチップ40と外部との接続用の外部端子20はSAWデバイスチップ40の長手方向両側に沿って二列に配置されているため、SAWデバイスを小型化するのは困難である。より具体的には、図1に示すパッケージ構造では、外部端子20がSAWデバイスチップ40の両側に配置されており、外部端子20をパッケージ100の金属部10に形成された貫通孔18に挿入するスペースを少なくとも1.0mm程度必要とするため、パッケージ100の小型化は制約される。
【0039】
本発明は、外部端子20をSAWデバイスチップ40の片側に配置するとともに、パッケージ100の片側面にしか外部端子20がないと、プリント基板にはんだ実装した場合、固定アンバランスであるため機械的衝撃等ではんだによる接合が破壊してしまう危険性があることを考慮している。より特定すれば、以下に説明する本発明の第1から第3の実施形態は、SAWデバイスチップ40と外部との接続を形成するための外部端子20を一列に配置するとともに、SAWデバイスチップ40に直接接続されない外部端子を配置した構成である。以下、順番に説明する。
【0040】
〔第1実施形態〕
図2は、本発明の第1の実施形態であるSAWデバイスを示す図である。図2(a)はSAWデバイスの平面図で、キャップを透視して内部を見た様子を示す。図2(b)はSAWデバイスの平面図で、キャップ及び後述する板部材を透視して内部を見た様子を示す。図2(c)はSAWデバイスの底面図、及び図2(d)は図2(b)のB−B´線断面図である。図中、図1に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【0041】
図2に示すSAWデバイスは、金属部材を加工した金属部10Aとこれに融着した絶縁部30Aとを有するパッケージ100Aと、パッケージ100A内に収容されるSAWデバイスチップ40とを有する電子部品であって、SAWデバイスチップ40に電気的に接続されるとともに、絶縁部30Aに埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子20と、チップ40を支持する板部材15とを有し、金属部10Aは第2の外部端子を構成する窪み部19を有し、板部材15は窪み部19を覆うように設けられている。
【0042】
より具体的に説明すると、図2に示すSAWデバイスは、パッケージ100Aと、この中に気密に封止されたSAWデバイスチップ40とを有する。パッケージ100Aは金属部10Aと絶縁部30Aとを有し、パッケージ100Aの内部キャビティ内にSAWデバイスチップ40が収容されている。金属部10Aは金属材料をプレス加工(押し出し加工)して成型したものである。金属部10Aは、パッケージ100Aの主たる外壁を形成する。また、金属部10Aは複数の窪み部19を有する。窪み部19は、パッケージ100Aの内部から金属部10Aを見た場合に窪んでいる部分であって、パッケージ100Aの外側からみれば凸状部分である。窪み部19の断面はC字に似た形状である。窪み部19はプレス加工で形成される。窪み部19の外側は平らであって、外部接続用の接続領域を形成している。窪み部19は第2の外部端子として作用する。従って、第2の外部端子にも窪み部19と同じ参照番号19を付す。第2の外部端子19はパッケージ100Aの一部であって、金属部10Aの一部である。第2の外部端子19はSAWデバイスチップ40に直接接続されておらず、パッケージのグランド端子として機能する。実装された状態では、各第2の外部端子19は同電位(グランド電位)となる。第2の外部端子19はSAWデバイスチップ40に直接接続されないので、ダミー端子としても機能する。
【0043】
第2の外部端子19は、第1の外部端子20と対称に配置されている。第1の外部端子20がパッケージ100Aの第1の長手方向エッジに沿って一列に配置され、第2の外部端子19は対向する第2の長手方向エッジにそって一列に配置されている。第1の外部端子20は、金属部10Aに形成された貫通孔18を貫通する構成であるのに対し、第2の外部端子19は貫通孔18を必要としない。つまり、パッケージ100Aの金属部10Aには、貫通孔18を一列だけ設ければよい。図2(b)に示すように、SAWデバイスチップ40の片側のみに、貫通孔18が形成されている。第2の外部端子19は、SAWデバイスチップ40の下に位置している。よって、図1の構成に対し、パッケージの短手方向の長さを短くすることができる。
【0044】
板部材15は例えば金属板であってほぼ矩形であり、窪み部19を覆い隠すように設けられている。板部材15上は接合部70において、パッケージ100Aの金属部10Aの内側面(内壁)に溶接され、固定されている。板部材15は、SAWデバイスチップ40を搭載(ダイマウント)し、接着するための平坦なスペースを確保するために設けられている。SAWデバイスチップ40上の端子と第1の外部端子20とは、金属細線50で電気的に接続されている。この接続には、熱圧着や超音波接合などを用いる。金属細線50を用いた電気的接続の信頼性を高めるために、第1の外部端子20の接続部とSAWデバイスチップ40の端子とはほぼ同一平面上(同一高さ)にあることが好ましい。ほぼ同一平面又は同一高さとは、高さの相違が±50μm以内であることを意味している。
【0045】
パッケージ100Aの底面に絶縁部30Aが設けられている。絶縁部30Aは、パッケージ100Aの底面に融着している。絶縁部30Aは、貫通孔18を完全に塞いでいる。絶縁部30Aは、貫通孔18からパッケージ100Aの内部に若干突出している。
【0046】
第1の外部端子20は、絶縁部30A内に埋設されている。第1の外部端子20は絶縁部30Aに埋設された状態で、一列に配置された各貫通孔18を貫通している。第1の外部端子20は絶縁部30Aに融着している。第1の外部端子20は、板状の金属材料をプレス加工などで成型したものである。第1の外部端子20の一端は絶縁部30Aからキャビティ内部に露出しており、他端はパッケージ100Aの底面を構成する。この底面が、外部との接続領域となる。絶縁部30Aを金属部10Aに溶着する際、第1の外部端子20はまっすぐな状態にある。絶縁部30Aを金属部10Aに溶着した後、第1の外部端子20の両端部を図示するように折り曲げる。従って、第1の外部端子20の内側面と絶縁部30Aとは融着しておらず、僅かな間隙が形成されている。第1の外部端子20の接続領域と樹脂部30Aの露出面と窪み部、つまり第2の外部端子19とは、パッケージ100Aの底面、換言すれば、SAWデバイス(同じく参照番号100Aで示される)の底面(搭載面)を形成する。この底面はほぼ一様にフラットである。
【0047】
パッケージ100Aの金属部10A、第1の外部端子20、蓋60及び板部材15には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどを使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30Aには金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどを用いることができる。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、パッケージを小型化することができ、しかも高い信頼性及び安定性を持ってプリント基板等に実装することができる。
【0048】
なお、第2の外部端子19(窪み部19)は必ずしも第1の外部端子20と対称に配置される必要はなく、実装時の安定性を損なわない範囲内において非対称に配置される構成であってもよい。例えば、図2で5個ある第2の外部端子19のうち2つを省略してもよい。また、図2では第1の外部端子20と第2の外部端子19とは向かい合う配置であるが、ジグザグに配置してもよい。また、SAWデバイスチップ40の他に、ダイマウントされる背面実装のチップを用いることができる。また、第1の外部端子20と第2の外部端子19とはほぼ同じ面積の接続領域を有するが、第1の外部端子20と第2の外部端子19とは異なる面積の接続領域を有する構成であってもよい。
【0049】
〔第2の実施形態〕
図3は、本発明の第2の実施形態であるSAWデバイスを示す図である。図3(a)はSAWデバイスのパッケージの平面図である。図3(b)は、SAWデバイスのキャップを透視して内部を見た様子を示す。図3(c)はSAWデバイスの底面図、及び図3(d)は図2(b)のC−C´線断面図である。図中、図1及び図2に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。本発明の第2の実施形態では、第2の外部端子がパッケージの金属部で構成されているのではなく、パッケージとは別部材で形成されている点、及びSAWデバイスチップがパッケージの金属部に直接取り付けられている点で、本発明の第1の実施形態と相違する。
【0050】
図3に示すSAWデバイスは、金属部材を加工した金属部10Bとこれに融着した絶縁部30Bとを有するパッケージ100Bと、パッケージ100B内に収容されるSAWデバイスチップ40とを有する電子部品であって、チップ40に電気的に接続されるとともに、絶縁部30Bに埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子20と、金属部10Bの外側面に取り付けられた第2の外部端子21とを有し、チップ40は金属部10Bの内側面に取り付けられ、かつ第2の外部端子21と対向するように配置されている。
【0051】
より具体的に説明すると、図3に示すSAWデバイスは、パッケージ100Bと、この中に気密に封止されたSAWデバイスチップ40とを有する。パッケージ100Bは金属部10Bと絶縁部30Bとを有し、パッケージ100Bの内部キャビティ内にSAWデバイスチップ40が収容されている。金属部10Bは金属材料をプレス加工(押し出し加工)して成型したものである。金属部10Bは、パッケージ100Bの主たる外壁を形成する。また、金属部10Bは平坦なチップ搭載部15Aを有する。チップ搭載部15Aはプレス加工で形成される。チップ搭載部15Aの外側面は平らであって、ここに複数の第2の外部端子21が溶接などにより取り付けられている。第2の外部端子21はSAWデバイスチップ40に直接接続されておらず、パッケージのグランド端子として機能する。また、第2の外部端子21は断面がほぼL字状であって、接合部71において金属部10Bと電気的に接続されている。実装された状態では、各第2の外部端子21は同電位(グランド電位)となる。第2の外部端子21はSAWデバイスチップ40に直接接続されないので、ダミー端子としても機能する。
【0052】
複数の第2の外部端子21は別々の個片であってもよいが、単一の金属部材で形成することが好ましい。単一の金属部材をプレス成型することで、複数の第2の外部端子21とこれらを共通に接続する平坦部とからなる電極部材を用いることにより、部品点数及び作業工程を少なくすることができる。なお、このような電極部材は、後述する本発明の第3の実施形態でも採用されている。
【0053】
第2の外部端子21の一部は絶縁部30Bに埋設され、融着されている。第2の外部端子21の他の部分は露出しており、接続領域を形成している。絶縁部30Bを金属部10Bに溶着する際、第1の外部端子20と第2の外部端子21とはまっすぐな状態にある。絶縁部30Bを金属部10Bに溶着した後、第1の外部端子20と第2の外部端子21の両端部を図示するように折り曲げる。従って、第1の外部端子20の内側面と絶縁部30Bとは融着しておらず、僅かな間隙が形成されている。同様に、第2の外部端子21の内側面と絶縁部30Bとは融着しておらず、僅かな間隙が形成されている。第1の外部端子20の接続領域と絶縁部30Bの露出面と第2の外部端子21の接続領域とは、パッケージ100Bの底面、換言すれば、SAWデバイス(同じく参照番号100Bで示される)の底面(搭載面)を形成する。この底面はほぼ一様にフラットである。
【0054】
第2の外部端子21は、第1の外部端子20と対称に配置されている。第1の外部端子20がパッケージ100Bの第1の長手方向エッジに沿って一列に配置され、第2の外部端子21は対向する第2の長手方向エッジにそって一列に配置されている。第1の外部端子20は、金属部10Bに形成された貫通孔18を貫通する構成であるのに対し、第2の外部端子21は貫通孔18を必要としない。つまり、パッケージ100Bの金属部10Bには、貫通孔18を一列だけ設ければよい。図3(b)に示すように、SAWデバイスチップ40の片側のみに、貫通孔18が形成されている。第2の外部端子21は、SAWデバイスチップ40の下に位置している。よって、図1の構成に対し、パッケージの短手方向の長さを短くすることができる。
【0055】
SAWデバイスチップ40上の端子と第1の外部端子20とは、金属細線50で電気的に接続されている。この接続には、熱圧着や超音波接合などを用いる。金属細線50を用いた電気的接続の信頼性を高めるために、第1の外部端子20の接続部とSAWデバイスチップ40の端子とはほぼ同一平面上(同一高さ)にあることが好ましい。ほぼ同一平面又は同一高さとは、高さの相違が±50μm以内であることを意味している。
【0056】
蓋60は金属材料を成型したもので、パッケージ100Bの外壁のエッジに沿って形成されたフランジ部16に取り付けられ、パッケージ100B内部を気密に封止している。
【0057】
パッケージ100Bの金属部10B、第1の外部端子20、第2の外部端子21、及び蓋60には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどを使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30Bには金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどを用いることができる。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、パッケージを小型化することができ、しかも高い信頼性及び安定性を持ってプリント基板等に実装することができる。
【0058】
なお、第2の外部端子21は必ずしも第1の外部端子20と対称に配置される必要はなく、実装時の安定性を損なわない範囲内において非対称に配置される構成であってもよい。例えば、図3で5個ある第2の外部端子21のうち2つを省略してもよい。また、図3では第1の外部端子20と第2の外部端子21とは向かい合う配置であるが、ジグザグに配置してもよい。また、SAWデバイスチップ40の他に、ダイマウントされる背面実装のチップを用いることができる。また、第1の外部端子20と第2の外部端子21とはほぼ同じ面積の接続領域を有するが、第1の外部端子20と第2の外部端子21とは異なる面積の接続領域を有する構成であってもよい。
【0059】
〔第3の実施形態〕
図4は、本発明の第3の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。図4(a)はキャップを取り除いた状態にあるSAWデバイスの平面図、及び図4(b)は図4(a)の短手方向に沿った断面図である。なお、図4(a)では、SAWデバイスチップ40や金属細線50などは省略してある。また、図4中、前述した構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。図4に示すSAWデバイスは図3に示すSAWデバイスの変形例に相当する。具体的には、第3の実施形態では、第2の外部端子を単一の電極部材で形成するとともに、複数の第1の外部端子20に対して共通の単一の貫通孔を設けている。
【0060】
図4に示すSAWデバイスは、金属部材を加工した金属部10Cとこれに融着した絶縁部30Cとを有するパッケージ100Cと、パッケージ100C内に収容されるSAWデバイスチップ40とを有する電子部品であって、チップ40に電気的に接続されるとともに、絶縁部30Cに埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子20と、金属部10Cの外側面に取り付けられた第2の外部端子21Aとを有し、チップ40は金属部10Cの内側面に取り付けられ、かつ第2の外部端子21Aと対向するように配置されている。
【0061】
第2の外部端子21Aは、単一の電極部材210の一部分である。電極部材210は、平坦部22と、平坦部22からほぼ垂直に立ち上がり平坦部22上を覆うように形成された複数の第2の外部端子21Aとからなる。平坦部22は複数箇所でチップ搭載部15Aの外側面に溶接されている。第2の外部端子21Aの断面はC字又はU字に似た形状である。電極部材210は、金属材料をプレス加工で成型したものである。
【0062】
パッケージ100Cの金属部10Cには、単一の貫通孔180が形成されている。単一の貫通孔180は、第1および第2の実施形態で用いられている複数の貫通孔18に置き換わるものである。この貫通孔180を塞ぐように絶縁部30Cが設けられる。この絶縁部30Cに第1の外部端子20が埋設され、融着されている。絶縁部30Cには、電極部材210も埋設され融着されている。第2の外部端子21Aの接続領域は、絶縁部30Cから露出している。同様に、第1の外部端子20の接続領域も絶縁部30Cから露出している。これらの接続領域と絶縁部30Cの底面とは、パッケージ100Cのフラットな底面を形成している。
【0063】
第2の外部端子21Aは、SAWデバイスチップ40に直接接続されておらず、パッケージ100Cのグランド端子として機能する。この点で、第2の外部端子21Aはダミー端子であるとも言える。
【0064】
パッケージ100Cの金属部10C、第1の外部端子20、第2の外部端子21A、及び蓋60には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどを使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30Cには金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどを用いることができる。
以上説明したように、本発明の第3の実施形態によれば、パッケージを小型化することができ、しかも高い信頼性及び安定性を持ってプリント基板等に実装することができる。
【0065】
なお、第2の外部端子21Aは必ずしも第1の外部端子20と対称に配置される必要はなく、実装時の安定性を損なわない範囲内において非対称に配置される構成であってもよい。例えば、図4で5個ある第2の外部端子21Aのうち2つを省略してもよい。また、図4では第1の外部端子20と第2の外部端子21Aとは向かい合う配置であるが、ジグザグに配置してもよい。また、SAWデバイスチップ40の他に、ダイマウントされる背面実装のチップを用いることができる。また、第1の外部端子20と第2の外部端子21Aとはほぼ同じ面積の接続領域を有するが、第1の外部端子20と第2の外部端子21Aとは異なる面積の接続領域を有する構成であってもよい。
【0066】
以上、本発明の3つの実施形態を説明した。本発明はこれらの実施形態に限定されず、他の実施形態、変形例などを含むものである。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チップを背面から実装でき、かつ小型で信頼性の高い電子部品及びそのパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の比較例を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。
【符号の説明】
100、100A、100B、100C パッケージ
10、10A、10B、10C 金属部
30、30A、30B、30C 絶縁部
15 板部材
16 フランジ部
17 チップ搭載部
18 貫通孔
19 窪み部(第2の外部端子)
20 第1の外部端子
21 第2の外部端子
22 平坦部
40 SAWデバイスチップ
50 金属細線
60 キャップ
70、71 接合部
180 貫通孔
210 電極部材
【発明の属する技術分野】
本発明はチップを気密封止したパッケージを有する小型電子部品に関し、特に弾性表面波デバイスチップを気密封止するのに好適なパッケージ構造を有する電子部品に関する。
【0002】
この種の電子部品として、弾性表面波デバイス(以下、SAWデバイス:Surface Acoustic Wave Deviceと略す)がある。弾性表面波デバイスは、弾性表面波デバイスチップとこれを気密封止するパッケージとからなる。このような弾性表面波デバイスは、例えばテレビジョン(以下、TVと略す)やビデオテープレコーダ(以下、VTRと略す)やDVD(digital Video Disk)レコーダや携帯電話機等のフィルタ素子や発振子に用いることができる。より特定すれば、SAWデバイスは、例えば45MHz〜2GHzの周波数帯域における無線信号を処理する各種回路、例えば送信用バンドパスフィルタ,受信用バンドパスフィルタ,局部発振フィルタ,アンテナ共用器,中間周波フィルタ,FM変調器等に広く用いられている。
【0003】
近年、これらの信号処理機器は小型化が進み、使用されるSAWデバイスなどの電子部品も小型化の要求が強くなってきている。特に、携帯電話機等の携帯用電子機器には面実装で且つ低背のSAWデバイスが要求されるようになってきた。
【0004】
【従来の技術】
一般に、SAWデバイスにおいて面実装を実現するためには、セラミックスを用いたパッケージ構造が使用される(特許文献1参照)。しかしながら、パッケージサイズが大きい場合にはセラミックスパッケージは高価になることが多い。
【0005】
これに対し、セラミックスを用いることなく比較的安価で実現できるパッケージ構造が提案されている(特許文献2参照)。ここに提案されているパッケージ構造は金属部と絶縁部とからなる。絶縁部は金属部に形成された貫通孔に設けられ、外部接続用のリードはこの絶縁部に埋設されている。パッケージに収容される水晶振動子はその両端で支持されており、振動が妨げられることのないようにパッケージに取り付けられている。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−336186号公報
【特許文献2】
特開2001−60842号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献2に記載のパッケージは水晶振動子をその両端で支持する構成のため、SAWデバイスチップのようにダイマウントするチップには適さない。また、絶縁部に埋設されたリードのすべてが金属部に形成された貫通孔を通る構成のため、電子部品を小型化することが困難である。
【0007】
従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、チップを背面から実装でき、かつ小型で信頼性の高い電子部品及びそのパッケージを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項1に記載のように、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、該パッケージ内に収容されるチップとを有する電子部品であって、前記チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記チップをその背面から支持する板部材とを有し、前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部を有し、前記板部材は前記窪み部を覆うように設けられている電子部品である。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージを構成する金属部を用いて形成されるため、チップを背面から支持した状態で電子部品の小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0009】
請求項2に記載のように、前記第1の外部端子は、前記パッケージの第1の側面に沿って一列に配置され、前記第2の外部端子は、前記パッケージの前記第1の側面に対向する第2の側面に沿って一列に配置されている構成とすることができる。外部端子を二列に配置したため、安定した実装を実現することができる。
【0010】
また、請求項3に記載のように、前記窪み部と前記絶縁部と前記第1の端子とは、前記電子部品の1つの面を形成していることが好ましい。
【0011】
また、請求項4に記載のように、前記板部材を前記金属部に取り付ける構成とすることができる。
【0012】
また、請求項5に記載のように、前記チップの底面が前記板部材に取り付けられている構成とすることができる。これにより、容易にチップを背面実装することができ、同時にパッケージの小型化が可能になる。
【0013】
また、請求項6に記載のように、前記板部材は金属材料であることが好ましい。これにより、板部材をグランドとして機能させることができる。
【0014】
また、本発明は、請求項7に記載のように、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、該パッケージ内に収容されるチップとを有する電子部品であって、前記チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記金属部の外側面に取り付けられた第2の外部端子とを有し、前記チップは前記金属部の内側面に取り付けられ、かつ前記第2の外部端子と対向するように配置されている電子部品である。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージの金属部の外側面に取り付けられているため、チップを背面から支持した状態で電子部品の小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0015】
請求項7において、請求項8に記載のように、前記第2の外部端子はその一部が前記絶縁部に埋設されている構成とすることができる。これにより、第2の外部端子が絶縁部から露出した構成を実現することができる。
【0016】
また、請求項9に記載のように、前記第2の外部端子はその一部が前記絶縁部上に位置している構成とすることができる。この部分を外部との接続領域として用いることができる。
【0017】
また、請求項10に記載のように、前記第2の外部端子は単一部材の一部分である構成とすることが好ましい。
【0018】
また、請求項11に記載のように、前記第2の外部端子は前記金属部に溶接されていることが好ましい。
【0019】
また、請求項1又は7において、請求項12に記載のように、前記金属部は前記第1の外部端子が挿入される貫通孔を有し、前記前記第1の外部端子が埋設された前記絶縁部は前記貫通孔を塞ぐように設けられていることが好ましい。
【0020】
また、請求項1又は7において、請求項13に記載のように、前記第1の外部端子は、前記チップの端子に接続される金属細線が取り付けられる接続部を有し、該接続部と前記チップの端子とはほぼ同一平面上にあることが好ましい。金属細線との接続部の信頼性を高めることができる。
【0021】
また、請求項1又は7において、請求項14に記載のように、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とを対称に配置することができる。
【0022】
また、請求項1又は7において、請求項15に記載のように、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とを非対称に配置することができる。
【0023】
また、請求項1又は7において、請求項16に記載のように、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とは、同一又は異なる接続部面積を有する構成とすることができる。
【0024】
また、請求項1又は7において、請求項17に記載のように、前記第2の外部端子はグランド端子であって、前記チップに直接接続されていない構成であることが好ましい。
【0025】
また、請求項1又は7において、請求項18に記載のように、前記絶縁部はガラスを含む構成とすることが好ましい。
【0026】
また、請求項1又は7において、請求項19に記載のように、前記チップとして弾性表面波デバイスチップを用いることができる。
【0027】
また、請求項1又は7において、請求項20に記載のように、前記パッケージは前記金属部の一部で形成されたフランジ部を有し、前記電子部品は更に、該フランジ部に取り付けられるキャップを有することが好ましい。
【0028】
更に、本発明は請求項21に記載のように、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージであって、該パッケージ内に収容されるチップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記チップをその背面から支持する板部材とを有し、前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部を有し、前記板部材は前記窪み部を覆うように設けられているパッケージである。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージを構成する金属部を用いて形成されるため、チップを背面から支持した状態でパッケージの小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0029】
更に、請求項22に記載のように、本発明は、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージであって、該パッケージに収容されるチップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、前記金属部の外側面に取り付けられた第2の外部端子とを有し、前記チップは前記金属部の内側面に取り付けられ、かつ前記第2の外部端子と対向するように配置されているパッケージである。パッケージを構成する絶縁部に埋設されかつ一列に配置されるのは第1の外部端子であって、第2の外部端子はパッケージの金属部の外側面に取り付けられているため、チップを背面から支持した状態でパッケージの小型化が実現できるとともに、第2の外部端子の存在により安定した実装を実現することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の理解を助けるために、まず初めに、比較例として、金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、このパッケージ内にダイマウントされたSAWデバイスチップを有するSAWデバイスを説明する。
【0031】
図1は、このSAWデバイスを説明するための図である。図1(a)は、SAWデバイスの平面図で、後述するキャップを透視して内部を見た様子を示す。図1(b)はSAWデバイスの底面図、図1(c)は図1(a)のA−A´線断面図である。また、図1(d)は、図1(a)に示すSAWデバイスチップの平面図である。
【0032】
図1に示すSAWデバイスは、パッケージ100と、この中に気密に封止されたSAWデバイスチップ40とを有する。パッケージ100は金属部10と絶縁部30とを有し、パッケージ100の内部キャビティ内にSAWデバイスチップ40が収容されている。金属部10は金属材料をプレス加工して成型したものである。金属部10は、パッケージ100の主たる外壁を形成する。また、金属部10は内部にキャビティを有する。キャビティの底面は、チップ搭載面17である。チップ搭載面17上にSAWデバイスチップ40が載置されている。SAWデバイスチップ40の背面がチップ搭載面17に固定される。SAWデバイスチップ40の背面に対向する回路形成面は、上向きである。
【0033】
金属部10には、複数の貫通孔18が形成されている。貫通孔18は、SAWデバイスチップ40の長手方向側面に沿って二列に配置されている。貫通孔18は、プレス加工で形成される。パッケージ100の底面に絶縁部30が設けられている。絶縁部30は、パッケージ100の底面に融着している。絶縁部30は、貫通孔18を完全に塞いでいる。絶縁部30は、貫通孔18からパッケージ100の内部に若干突出している。
【0034】
外部端子20は、絶縁部30内に埋設されている。外部端子20は絶縁部30に埋設された状態で、各貫通孔18を貫通している。外部端子20は絶縁部30に融着している。外部端子20は、板状の金属材料をプレス加工などで成型したものである。外部端子20の一端は絶縁部30からキャビティ内部に露出しており、他端はパッケージ100の底面を構成する。外部端子20の底面を構成する部分は接続領域であり、配線基板にマウントされた状態で、基板上の端子と接触する。絶縁部30を金属部10に溶着する際、外部端子20はまっすぐな状態にある。絶縁部30を金属部10に溶着した後、外部端子20の両端部を図示するように折り曲げる。外部端子20の接続領域と絶縁部30の露出面とは、パッケージ100の底面、換言すれば、SAWデバイス(同じく,参照番号100で示される)の底面(搭載面)を形成する。この底面はほぼ一様にフラットである。外部端子20のキャビティ内露出面には、金属細線(ワイヤ)50の一端が取り付けられる。この取り付けには、熱圧着や超音波接合などの技術を用いる。金属細線50の他端は、SAWデバイスチップ40の回路形成面上にあるパッドに取り付けられている。
【0035】
図1(d)に示すように、SAWデバイスチップ40は、圧電基板12上に櫛形電極(InterDigital Transducer:IDT)13と電極端子11がパターニング形成されている。 尚、このSAWデバイスチップ40には、弾性表面波(SAW)の反射を低減するために櫛形電極13を覆うように吸音材14が印刷形成されている。また、SAWの伝播方向における圧電基板12の端面での反射によるフィルタ特性の悪化を防止するために、この端面がSAW伝播方向に対して所定の角度を有するように形成されている場合がある。更に、櫛形電極13は、所望するフィルタ特性を考慮して、その電極指周期や重み付け形状が制御されて設計されている。SAWデバイスチップ40は、例えば10mm×2mm程度の大きさであって、30MHz〜75MHz帯のTV用中間周波帯フィルタを構成するものである。
【0036】
蓋60は金属材料を成型したもので、パッケージ100の外壁のエッジに沿って形成されたフランジ部16に取り付けられ、パッケージ100内部を気密に封止している。
【0037】
パッケージ100の金属部10、外部端子20及び蓋60には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどの金属を使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30には金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどの絶縁材料を用いることができる。金属細線50にはAu線やAl線などを用いることができる。蓋60とパッケージ100のフランジ部16との接合には、抵抗加熱溶接、シーム溶接又はレーザー溶接などを用いることができる。
なお、パッケージ100は少なくとも金属部10と絶縁部30とを含んで構成されるが、外部端子20や更には蓋60をも含めた構成をパッケージと定義することもできる。
【0038】
上記構成のSAWデバイスは、セラミックスパッケージを用いることなく、安価な金属部10と絶縁部30とで形成されたパッケージ内にダイマウントされたSAWデバイスチップ40を気密に封止することができる。しかしながら、解決すべき課題も存在する。SAWデバイスチップ40と外部との接続用の外部端子20はSAWデバイスチップ40の長手方向両側に沿って二列に配置されているため、SAWデバイスを小型化するのは困難である。より具体的には、図1に示すパッケージ構造では、外部端子20がSAWデバイスチップ40の両側に配置されており、外部端子20をパッケージ100の金属部10に形成された貫通孔18に挿入するスペースを少なくとも1.0mm程度必要とするため、パッケージ100の小型化は制約される。
【0039】
本発明は、外部端子20をSAWデバイスチップ40の片側に配置するとともに、パッケージ100の片側面にしか外部端子20がないと、プリント基板にはんだ実装した場合、固定アンバランスであるため機械的衝撃等ではんだによる接合が破壊してしまう危険性があることを考慮している。より特定すれば、以下に説明する本発明の第1から第3の実施形態は、SAWデバイスチップ40と外部との接続を形成するための外部端子20を一列に配置するとともに、SAWデバイスチップ40に直接接続されない外部端子を配置した構成である。以下、順番に説明する。
【0040】
〔第1実施形態〕
図2は、本発明の第1の実施形態であるSAWデバイスを示す図である。図2(a)はSAWデバイスの平面図で、キャップを透視して内部を見た様子を示す。図2(b)はSAWデバイスの平面図で、キャップ及び後述する板部材を透視して内部を見た様子を示す。図2(c)はSAWデバイスの底面図、及び図2(d)は図2(b)のB−B´線断面図である。図中、図1に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【0041】
図2に示すSAWデバイスは、金属部材を加工した金属部10Aとこれに融着した絶縁部30Aとを有するパッケージ100Aと、パッケージ100A内に収容されるSAWデバイスチップ40とを有する電子部品であって、SAWデバイスチップ40に電気的に接続されるとともに、絶縁部30Aに埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子20と、チップ40を支持する板部材15とを有し、金属部10Aは第2の外部端子を構成する窪み部19を有し、板部材15は窪み部19を覆うように設けられている。
【0042】
より具体的に説明すると、図2に示すSAWデバイスは、パッケージ100Aと、この中に気密に封止されたSAWデバイスチップ40とを有する。パッケージ100Aは金属部10Aと絶縁部30Aとを有し、パッケージ100Aの内部キャビティ内にSAWデバイスチップ40が収容されている。金属部10Aは金属材料をプレス加工(押し出し加工)して成型したものである。金属部10Aは、パッケージ100Aの主たる外壁を形成する。また、金属部10Aは複数の窪み部19を有する。窪み部19は、パッケージ100Aの内部から金属部10Aを見た場合に窪んでいる部分であって、パッケージ100Aの外側からみれば凸状部分である。窪み部19の断面はC字に似た形状である。窪み部19はプレス加工で形成される。窪み部19の外側は平らであって、外部接続用の接続領域を形成している。窪み部19は第2の外部端子として作用する。従って、第2の外部端子にも窪み部19と同じ参照番号19を付す。第2の外部端子19はパッケージ100Aの一部であって、金属部10Aの一部である。第2の外部端子19はSAWデバイスチップ40に直接接続されておらず、パッケージのグランド端子として機能する。実装された状態では、各第2の外部端子19は同電位(グランド電位)となる。第2の外部端子19はSAWデバイスチップ40に直接接続されないので、ダミー端子としても機能する。
【0043】
第2の外部端子19は、第1の外部端子20と対称に配置されている。第1の外部端子20がパッケージ100Aの第1の長手方向エッジに沿って一列に配置され、第2の外部端子19は対向する第2の長手方向エッジにそって一列に配置されている。第1の外部端子20は、金属部10Aに形成された貫通孔18を貫通する構成であるのに対し、第2の外部端子19は貫通孔18を必要としない。つまり、パッケージ100Aの金属部10Aには、貫通孔18を一列だけ設ければよい。図2(b)に示すように、SAWデバイスチップ40の片側のみに、貫通孔18が形成されている。第2の外部端子19は、SAWデバイスチップ40の下に位置している。よって、図1の構成に対し、パッケージの短手方向の長さを短くすることができる。
【0044】
板部材15は例えば金属板であってほぼ矩形であり、窪み部19を覆い隠すように設けられている。板部材15上は接合部70において、パッケージ100Aの金属部10Aの内側面(内壁)に溶接され、固定されている。板部材15は、SAWデバイスチップ40を搭載(ダイマウント)し、接着するための平坦なスペースを確保するために設けられている。SAWデバイスチップ40上の端子と第1の外部端子20とは、金属細線50で電気的に接続されている。この接続には、熱圧着や超音波接合などを用いる。金属細線50を用いた電気的接続の信頼性を高めるために、第1の外部端子20の接続部とSAWデバイスチップ40の端子とはほぼ同一平面上(同一高さ)にあることが好ましい。ほぼ同一平面又は同一高さとは、高さの相違が±50μm以内であることを意味している。
【0045】
パッケージ100Aの底面に絶縁部30Aが設けられている。絶縁部30Aは、パッケージ100Aの底面に融着している。絶縁部30Aは、貫通孔18を完全に塞いでいる。絶縁部30Aは、貫通孔18からパッケージ100Aの内部に若干突出している。
【0046】
第1の外部端子20は、絶縁部30A内に埋設されている。第1の外部端子20は絶縁部30Aに埋設された状態で、一列に配置された各貫通孔18を貫通している。第1の外部端子20は絶縁部30Aに融着している。第1の外部端子20は、板状の金属材料をプレス加工などで成型したものである。第1の外部端子20の一端は絶縁部30Aからキャビティ内部に露出しており、他端はパッケージ100Aの底面を構成する。この底面が、外部との接続領域となる。絶縁部30Aを金属部10Aに溶着する際、第1の外部端子20はまっすぐな状態にある。絶縁部30Aを金属部10Aに溶着した後、第1の外部端子20の両端部を図示するように折り曲げる。従って、第1の外部端子20の内側面と絶縁部30Aとは融着しておらず、僅かな間隙が形成されている。第1の外部端子20の接続領域と樹脂部30Aの露出面と窪み部、つまり第2の外部端子19とは、パッケージ100Aの底面、換言すれば、SAWデバイス(同じく参照番号100Aで示される)の底面(搭載面)を形成する。この底面はほぼ一様にフラットである。
【0047】
パッケージ100Aの金属部10A、第1の外部端子20、蓋60及び板部材15には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどを使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30Aには金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどを用いることができる。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、パッケージを小型化することができ、しかも高い信頼性及び安定性を持ってプリント基板等に実装することができる。
【0048】
なお、第2の外部端子19(窪み部19)は必ずしも第1の外部端子20と対称に配置される必要はなく、実装時の安定性を損なわない範囲内において非対称に配置される構成であってもよい。例えば、図2で5個ある第2の外部端子19のうち2つを省略してもよい。また、図2では第1の外部端子20と第2の外部端子19とは向かい合う配置であるが、ジグザグに配置してもよい。また、SAWデバイスチップ40の他に、ダイマウントされる背面実装のチップを用いることができる。また、第1の外部端子20と第2の外部端子19とはほぼ同じ面積の接続領域を有するが、第1の外部端子20と第2の外部端子19とは異なる面積の接続領域を有する構成であってもよい。
【0049】
〔第2の実施形態〕
図3は、本発明の第2の実施形態であるSAWデバイスを示す図である。図3(a)はSAWデバイスのパッケージの平面図である。図3(b)は、SAWデバイスのキャップを透視して内部を見た様子を示す。図3(c)はSAWデバイスの底面図、及び図3(d)は図2(b)のC−C´線断面図である。図中、図1及び図2に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。本発明の第2の実施形態では、第2の外部端子がパッケージの金属部で構成されているのではなく、パッケージとは別部材で形成されている点、及びSAWデバイスチップがパッケージの金属部に直接取り付けられている点で、本発明の第1の実施形態と相違する。
【0050】
図3に示すSAWデバイスは、金属部材を加工した金属部10Bとこれに融着した絶縁部30Bとを有するパッケージ100Bと、パッケージ100B内に収容されるSAWデバイスチップ40とを有する電子部品であって、チップ40に電気的に接続されるとともに、絶縁部30Bに埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子20と、金属部10Bの外側面に取り付けられた第2の外部端子21とを有し、チップ40は金属部10Bの内側面に取り付けられ、かつ第2の外部端子21と対向するように配置されている。
【0051】
より具体的に説明すると、図3に示すSAWデバイスは、パッケージ100Bと、この中に気密に封止されたSAWデバイスチップ40とを有する。パッケージ100Bは金属部10Bと絶縁部30Bとを有し、パッケージ100Bの内部キャビティ内にSAWデバイスチップ40が収容されている。金属部10Bは金属材料をプレス加工(押し出し加工)して成型したものである。金属部10Bは、パッケージ100Bの主たる外壁を形成する。また、金属部10Bは平坦なチップ搭載部15Aを有する。チップ搭載部15Aはプレス加工で形成される。チップ搭載部15Aの外側面は平らであって、ここに複数の第2の外部端子21が溶接などにより取り付けられている。第2の外部端子21はSAWデバイスチップ40に直接接続されておらず、パッケージのグランド端子として機能する。また、第2の外部端子21は断面がほぼL字状であって、接合部71において金属部10Bと電気的に接続されている。実装された状態では、各第2の外部端子21は同電位(グランド電位)となる。第2の外部端子21はSAWデバイスチップ40に直接接続されないので、ダミー端子としても機能する。
【0052】
複数の第2の外部端子21は別々の個片であってもよいが、単一の金属部材で形成することが好ましい。単一の金属部材をプレス成型することで、複数の第2の外部端子21とこれらを共通に接続する平坦部とからなる電極部材を用いることにより、部品点数及び作業工程を少なくすることができる。なお、このような電極部材は、後述する本発明の第3の実施形態でも採用されている。
【0053】
第2の外部端子21の一部は絶縁部30Bに埋設され、融着されている。第2の外部端子21の他の部分は露出しており、接続領域を形成している。絶縁部30Bを金属部10Bに溶着する際、第1の外部端子20と第2の外部端子21とはまっすぐな状態にある。絶縁部30Bを金属部10Bに溶着した後、第1の外部端子20と第2の外部端子21の両端部を図示するように折り曲げる。従って、第1の外部端子20の内側面と絶縁部30Bとは融着しておらず、僅かな間隙が形成されている。同様に、第2の外部端子21の内側面と絶縁部30Bとは融着しておらず、僅かな間隙が形成されている。第1の外部端子20の接続領域と絶縁部30Bの露出面と第2の外部端子21の接続領域とは、パッケージ100Bの底面、換言すれば、SAWデバイス(同じく参照番号100Bで示される)の底面(搭載面)を形成する。この底面はほぼ一様にフラットである。
【0054】
第2の外部端子21は、第1の外部端子20と対称に配置されている。第1の外部端子20がパッケージ100Bの第1の長手方向エッジに沿って一列に配置され、第2の外部端子21は対向する第2の長手方向エッジにそって一列に配置されている。第1の外部端子20は、金属部10Bに形成された貫通孔18を貫通する構成であるのに対し、第2の外部端子21は貫通孔18を必要としない。つまり、パッケージ100Bの金属部10Bには、貫通孔18を一列だけ設ければよい。図3(b)に示すように、SAWデバイスチップ40の片側のみに、貫通孔18が形成されている。第2の外部端子21は、SAWデバイスチップ40の下に位置している。よって、図1の構成に対し、パッケージの短手方向の長さを短くすることができる。
【0055】
SAWデバイスチップ40上の端子と第1の外部端子20とは、金属細線50で電気的に接続されている。この接続には、熱圧着や超音波接合などを用いる。金属細線50を用いた電気的接続の信頼性を高めるために、第1の外部端子20の接続部とSAWデバイスチップ40の端子とはほぼ同一平面上(同一高さ)にあることが好ましい。ほぼ同一平面又は同一高さとは、高さの相違が±50μm以内であることを意味している。
【0056】
蓋60は金属材料を成型したもので、パッケージ100Bの外壁のエッジに沿って形成されたフランジ部16に取り付けられ、パッケージ100B内部を気密に封止している。
【0057】
パッケージ100Bの金属部10B、第1の外部端子20、第2の外部端子21、及び蓋60には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどを使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30Bには金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどを用いることができる。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、パッケージを小型化することができ、しかも高い信頼性及び安定性を持ってプリント基板等に実装することができる。
【0058】
なお、第2の外部端子21は必ずしも第1の外部端子20と対称に配置される必要はなく、実装時の安定性を損なわない範囲内において非対称に配置される構成であってもよい。例えば、図3で5個ある第2の外部端子21のうち2つを省略してもよい。また、図3では第1の外部端子20と第2の外部端子21とは向かい合う配置であるが、ジグザグに配置してもよい。また、SAWデバイスチップ40の他に、ダイマウントされる背面実装のチップを用いることができる。また、第1の外部端子20と第2の外部端子21とはほぼ同じ面積の接続領域を有するが、第1の外部端子20と第2の外部端子21とは異なる面積の接続領域を有する構成であってもよい。
【0059】
〔第3の実施形態〕
図4は、本発明の第3の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。図4(a)はキャップを取り除いた状態にあるSAWデバイスの平面図、及び図4(b)は図4(a)の短手方向に沿った断面図である。なお、図4(a)では、SAWデバイスチップ40や金属細線50などは省略してある。また、図4中、前述した構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。図4に示すSAWデバイスは図3に示すSAWデバイスの変形例に相当する。具体的には、第3の実施形態では、第2の外部端子を単一の電極部材で形成するとともに、複数の第1の外部端子20に対して共通の単一の貫通孔を設けている。
【0060】
図4に示すSAWデバイスは、金属部材を加工した金属部10Cとこれに融着した絶縁部30Cとを有するパッケージ100Cと、パッケージ100C内に収容されるSAWデバイスチップ40とを有する電子部品であって、チップ40に電気的に接続されるとともに、絶縁部30Cに埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子20と、金属部10Cの外側面に取り付けられた第2の外部端子21Aとを有し、チップ40は金属部10Cの内側面に取り付けられ、かつ第2の外部端子21Aと対向するように配置されている。
【0061】
第2の外部端子21Aは、単一の電極部材210の一部分である。電極部材210は、平坦部22と、平坦部22からほぼ垂直に立ち上がり平坦部22上を覆うように形成された複数の第2の外部端子21Aとからなる。平坦部22は複数箇所でチップ搭載部15Aの外側面に溶接されている。第2の外部端子21Aの断面はC字又はU字に似た形状である。電極部材210は、金属材料をプレス加工で成型したものである。
【0062】
パッケージ100Cの金属部10Cには、単一の貫通孔180が形成されている。単一の貫通孔180は、第1および第2の実施形態で用いられている複数の貫通孔18に置き換わるものである。この貫通孔180を塞ぐように絶縁部30Cが設けられる。この絶縁部30Cに第1の外部端子20が埋設され、融着されている。絶縁部30Cには、電極部材210も埋設され融着されている。第2の外部端子21Aの接続領域は、絶縁部30Cから露出している。同様に、第1の外部端子20の接続領域も絶縁部30Cから露出している。これらの接続領域と絶縁部30Cの底面とは、パッケージ100Cのフラットな底面を形成している。
【0063】
第2の外部端子21Aは、SAWデバイスチップ40に直接接続されておらず、パッケージ100Cのグランド端子として機能する。この点で、第2の外部端子21Aはダミー端子であるとも言える。
【0064】
パッケージ100Cの金属部10C、第1の外部端子20、第2の外部端子21A、及び蓋60には、工業標準であるSPC材(冷間圧延鋼板)や42アロイ、コバールなどを使用することができる。好ましくは、これらの表面にNi、Auメッキなどを施す。絶縁部30Cには金属と融着し易いガラスやガラスセラミックスなどを用いることができる。
以上説明したように、本発明の第3の実施形態によれば、パッケージを小型化することができ、しかも高い信頼性及び安定性を持ってプリント基板等に実装することができる。
【0065】
なお、第2の外部端子21Aは必ずしも第1の外部端子20と対称に配置される必要はなく、実装時の安定性を損なわない範囲内において非対称に配置される構成であってもよい。例えば、図4で5個ある第2の外部端子21Aのうち2つを省略してもよい。また、図4では第1の外部端子20と第2の外部端子21Aとは向かい合う配置であるが、ジグザグに配置してもよい。また、SAWデバイスチップ40の他に、ダイマウントされる背面実装のチップを用いることができる。また、第1の外部端子20と第2の外部端子21Aとはほぼ同じ面積の接続領域を有するが、第1の外部端子20と第2の外部端子21Aとは異なる面積の接続領域を有する構成であってもよい。
【0066】
以上、本発明の3つの実施形態を説明した。本発明はこれらの実施形態に限定されず、他の実施形態、変形例などを含むものである。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チップを背面から実装でき、かつ小型で信頼性の高い電子部品及びそのパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の比較例を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係るSAWデバイスを示す図である。
【符号の説明】
100、100A、100B、100C パッケージ
10、10A、10B、10C 金属部
30、30A、30B、30C 絶縁部
15 板部材
16 フランジ部
17 チップ搭載部
18 貫通孔
19 窪み部(第2の外部端子)
20 第1の外部端子
21 第2の外部端子
22 平坦部
40 SAWデバイスチップ
50 金属細線
60 キャップ
70、71 接合部
180 貫通孔
210 電極部材
Claims (22)
- 金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、該パッケージ内に収容されるチップとを有する電子部品であって、
前記チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、
前記チップをその背面から支持する板部材とを有し、
前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部を有し、
前記板部材は前記窪み部を覆うように設けられていることを特徴とする電子部品。 - 前記第1の外部端子は、前記パッケージの第1の側面に沿って一列に配置され、前記第2の外部端子は、前記パッケージの前記第1の側面に対向する第2の側面に沿って一列に配置されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
- 前記窪み部と前記絶縁部と前記第1の端子とは、前記電子部品の1つの面を形成していることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
- 前記板部材は前記金属部に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
- 前記チップの底面が前記板部材に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
- 前記板部材は金属材料であることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
- 金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージと、該パッケージ内に収容されるチップとを有する電子部品であって、
前記チップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、
前記金属部の外側面に取り付けられた第2の外部端子とを有し、
前記チップは前記金属部の内側面に取り付けられ、かつ前記第2の外部端子と対向するように配置されていることを特徴とする電子部品。 - 前記第2の外部端子は、その一部が前記絶縁部に埋設されていることを特徴とする請求項7記載の電子部品。
- 前記第2の外部端子は、その一部が前記絶縁部上に位置していることを特徴とする請求項7記載の電子部品。
- 前記第2の外部端子は、単一部材の一部分であることを特徴とする請求項7記載の電子部品。
- 前記第2の外部端子は、前記金属部に溶接されていることを特徴とする請求項7記載の電子部品。
- 前記金属部は前記第1の外部端子が挿入される貫通孔を有し、前記第1の外部端子が埋設された前記絶縁部は前記貫通孔を塞ぐように設けられていることを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記第1の外部端子は、前記チップの端子に接続される金属細線が取り付けられる接続部を有し、該接続部と前記チップの端子とはほぼ同一平面上にあることを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とは、対称に配置されていることを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とは、非対称に配置されていることを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とは、同一又は異なる接続部面積を有することを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記第2の外部端子はグランド端子であって、前記チップに直接接続されていない構成であることを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記絶縁部はガラスを含むことを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記チップは弾性表面波デバイスチップであることを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 前記パッケージは前記金属部の一部で形成されたフランジ部を有し、前記電子部品は更に、該フランジ部に取り付けられるキャップを有することを特徴とする請求項1又は7記載の電子部品。
- 金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージであって、
該パッケージ内に収容されるチップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、
前記チップをその背面から支持する板部材とを有し、
前記金属部は第2の外部端子を構成する窪み部を有し、
前記板部材は前記窪み部を覆うように設けられていることを特徴とするパッケージ。 - 金属部材を加工した金属部とこれに融着した絶縁部とを有するパッケージであって、
該パッケージに収容されるチップに電気的に接続されるとともに、前記絶縁部に埋設されかつ一列に配置された第1の外部端子と、
前記金属部の外側面に取り付けられた第2の外部端子とを有し、
前記チップは前記金属部の内側面に取り付けられ、かつ前記第2の外部端子と対向するように配置されていることを特徴とするパッケージ。
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