JP2004320420A - 圧電発振器とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化に対応する圧電発振器とその製造方法を提供する。
【解決手段】セラミックパッケージ１が備える上部凹陥部４の内底面に水晶振動素子２の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で上部凹陥部４を蓋体６により気密封止すると共に、下部凹陥部５の内底面にＩＣチップ３をフリップチップボンディングし該ＩＣチップ３を収容した下部凹陥部５を充填樹脂７により封止する構造となっている。前記下部凹陥部５の内底面に配設する配線パターン１２、１３夫々と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッド夫々の厚みを、その他の配線パターン１５及び配線パターン１２、１３とは不通のボンディングパッドより厚く（高く）なっており、配線パターン１２、１３は互いに同じ厚みとした。
【選択図】図１
【解決手段】セラミックパッケージ１が備える上部凹陥部４の内底面に水晶振動素子２の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で上部凹陥部４を蓋体６により気密封止すると共に、下部凹陥部５の内底面にＩＣチップ３をフリップチップボンディングし該ＩＣチップ３を収容した下部凹陥部５を充填樹脂７により封止する構造となっている。前記下部凹陥部５の内底面に配設する配線パターン１２、１３夫々と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッド夫々の厚みを、その他の配線パターン１５及び配線パターン１２、１３とは不通のボンディングパッドより厚く（高く）なっており、配線パターン１２、１３は互いに同じ厚みとした。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型化に対応するための圧電発振器とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機等の移動体通信機器の普及に伴う低価格化および小型化の急激な進展により、これらの通信機器に使用される圧電振動子や圧電発振器に対しても低価格化、小型化の要求が高まっている。
【０００３】
従来の圧電発振器としては、例えば特開２００２−１００９３２号公報で提案されたようなものがあり、図５（ａ）はそのパッケージの構成を示す縦断面図、図５（ｂ）は充填樹脂、ＩＣチップを省略した状態の下面、即ちＩＣチップ実装面図である。
同図に示すように、従来の圧電発振器１００は、上部キャビティー部１０５と下部キャビティー部１０６とが隔壁１０８で隔てられた略直方体状の容器体１０１と、上部キャビティー部１０４に収容される矩形状の圧電振動素子１０２と、下部キャビティー部１０５に収容される発振回路を構成するＩＣチップ１０３と、金属製の蓋体１０６と、充填樹脂１０７と、を備えている。
上部キャビティー部１０４の内底面に形成したパッド電極１１１に導電性接着剤１１０を介して圧電振動素子１０２の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で上部キャビティー部１０４を蓋体１０６により気密封止すると共に、下部キャビティー部１０５の内底面にＩＣチップ１０３をワイヤボンディングし該ＩＣチップ１０３を収容した下部キャビティー部１０５を充填樹脂１０７により封止する構造となっている。
【０００４】
前記圧電発振器１００の製造方法は、前記上部キャビティー部１０４の内底面に形成する前記パッド電極１１１に前記導電性接着剤１１０を介して圧電振動素子１０２を実装する。パッド電極１１１は前記容器体１０１が備える配線パターン（不図示）を介して下部キャビティー部１０５の底面に形成するモニタ電極パッド１１２、１１３夫々と導通しており、該モニタ電極パッド１１２、１１３夫々に周波数測定装置の測定用端子（プローブ）を接触し圧電振動素子１０２の周波数を測定する。その測定結果に基づいて、蒸着等により該圧電振動素子１０２の発振周波数の調整を行う。
【０００５】
以後は、前記圧電振動素子１０２を収容した前記上部キャビティー部１０４を前記蓋体１０６により気密封止する。前記ＩＣチップ１０３を前記下部キャビティー部１０５の内底面にワイヤボンディングする。ＩＣチップ１０３を収容した前記下部キャビティー部１０５を前記充填樹脂１０７により封止する。
以上により前記圧電発振器１００の組立が完了し、その後は所定の電気試験を実施する。
【０００６】
【特許文献】特開２００２−１００９３２号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述する圧電発振器の更なる小型化の要求を満足させるために、前記容器体１０１の小型化、即ち該容器体１０１が備える前記配線パターンの微細化及び配線パターン同志の間隙の微細化が必要不可欠となる。
また、前記モニタ電極パッド１１２、１１３夫々の極小化も不可避であり、場合によってはモニタ電極パッド１１２、１１３夫々が前記配線パターンと同一のパターン幅となる、換言すれば、モニタ電極パッド１１２、１１３夫々を配設することが不可能となる。
【０００８】
一般的に測定用端子によって導通をとる方法はその繰返し精度等を考慮して、広い面積を備える電極パッドを先端が針状の測定用端子でほぼ点接触する方法であって、極小化（微細化）された前記モニタ電極パッド１１２、１１３夫々、即ち該モニタ電極パッド１１２、１１３夫々が配設されていた位置に引き回された配線パターンと前記周波数測定装置の測定用端子との接触が極めて困難となり接触不良、即ち周波数測定不良による前記圧電振動素子１０２の発振周波数調整不良若しくは良品の（発振する）圧電振動素子１０２を不良（発振しない）品と誤判断により歩留りが悪化する虞がある。
【０００９】
また、前述する前記容器体１０１の小型化、即ち前記隔壁１０８の薄型化も必要不可欠となる。従来の先端が針状の測定用端子では前記モニタ電極パッド１１２、１１３夫々に接触時（測定時）に加える荷重が１点に集中することにより隔壁１０８にヒビや破損を生じる虞がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、小型化に対応する圧電発振器とその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係わる請求項１記載の発明は、上部凹陥部と下部凹陥部とが隔壁で隔てて対向配置する容器体と、圧電振動素子と、発振回路を構成する電子回路素子と、蓋体と、を備え、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を収容し該上部凹陥部を前記蓋体により気密封止すると共に、前記下部凹陥部に前記電子回路素子を収容する構造を有する圧電発振器であって、前記下部凹陥部に配設する導体膜のうち前記圧電振動素子と電気的に導通する導体膜が、下部凹陥部に配設するその他の導体膜より厚いことを特徴とする圧電発振器。
【００１２】
また請求項２記載の発明は、上部凹陥部と下部凹陥部とが隔壁で隔てて対向配置する容器体と、圧電振動素子と、発振回路を構成する電子回路素子と、蓋体と、を備え、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を収容し該上部凹陥部を前記蓋体により気密封止すると共に、前記下部凹陥部に少なくとも前記電子回路素子を収容する構造を有する圧電発振器であって、前記容器体の側面に凹所を設け該凹所内壁に導体膜を配設すると共に、該導体膜を前記圧電振動素子と電気的に導通接続したことを特徴とする圧電発振器。
【００１３】
また請求項３記載の発明は、請求項１に記載の圧電発振器の製造方法であって、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を実装する工程と、前記上部凹陥部に実装した前記圧電振動素子の周波数を測定する工程と、前記測定工程の結果に基づいて前記圧電振動素子の周波数を調整する工程と、を少なくとも含み、前記周波数測定工程は、前記圧電振動素子と電気的に導通する前記下部凹陥部の導体膜に導電材の本体部に弾性を有する導電材を導通固定した測定用端子を押し当てるものであることを特徴とする。
【００１４】
また請求項４記載の発明は、請求項２に記載の圧電発振器の製造方法において、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を実装する工程と、前記上部凹陥部に実装した前記圧電振動素子の周波数を測定する工程と、前記測定工程の結果に基づいて前記圧電振動素子の周波数を調整する工程と、を少なくとも含み、前記周波数測定工程は、前記圧電振動素子と電気的に導通する前記容器体の側面に有する凹所内壁に配設された導体膜に導電材の本体部に弾性を有する導電材を導通固定した測定用端子を押し当てるものであることを特徴とする。
【００１５】
また請求項５記載の発明は、請求項３又は４において、前記測定用端子を構成する弾性を有する導電材が異方性導電シートであることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示した本発明の実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の水晶発振器の構成図で、図１（ａ）はそのパッケージの縦断面図、図１（ｂ）は充填樹脂、ＩＣチップを省略した状態の下面、即ちＩＣチップ実装面図である。ただし、後述するボンディングパッド１４夫々と該ボンディングパッド１４夫々から延在する後述する配線パターン１２、１３夫々及びその他の配線パターン（不指示）とを明確にするため、図１（ａ）ではボンディングパッド１４を白抜きで配線パターン１２、１３夫々とその他の配線パターンとは塗り潰しで図示している。
同図に示すように、本発明実施形態の水晶発振器２０は、
上部凹陥部４と下部凹陥部５とが隔壁８で隔てて対向配置する略直方体状の容器体、即ちセラミックパッケージ１と、
上部凹陥部４に収容される矩形状の水晶振動素子２と、
下部凹陥部５に収容される発振回路を構成するＩＣチップ（電子回路素子）３と、
金属製の蓋体６と、充填樹脂７と、を備えている。
上部凹陥部４の内底面に形成したパッド電極１１に導電性接着剤１０を介して水晶振動素子２の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で上部凹陥部４を蓋体６により気密封止すると共に、下部凹陥部５の内底面にＩＣチップ３をフリップチップボンディングし該ＩＣチップ３を収容した下部凹陥部５を充填樹脂７により封止する構造となっている。
【００１８】
前記セラミックパッケージ１は、略矩形状のセラミック絶縁層１ａ（隔壁８）と該セラミック絶縁層１ａの下面に載置された略矩形状の枠状セラミック絶縁層１ｂとが積層されたパッケージ本体と、セラミック絶縁層１ａ上面に銀ろう付けされたコバール合金から成る略矩形状の枠状体１ｃと、枠状体１ｃの内側（上部凹陥部５）に露出するセラミック絶縁層１ａの上面に形成した前記水晶振動素子２実装用のパッド電極１１と、セラミック絶縁層１ｂの内側（下部凹陥部６）に露出するセラミック絶縁層１ａの下面に形成した前記ＩＣチップ３実装用のボンディングパッド１４と、該ボンディングパッド１４夫々から延在する配線パターン１２、１３とその他の配線パターン、例えば１５と、該セラミック絶縁層１ｂの下面に形成した外部端子電極と、を備え、配線パターン１２、１３夫々は内部パターン（不図示）を介してパッド電極１１と電気的接続する。
【００１９】
前記配線パターン、パッド電極、ボンディングパッド及び外部端子電極はタングステン或いはモリブデンを焼成しその上にニッケルメッキを施しさらにこのニッケルメッキ上に金めっきを施したものであって、前記配線パターン１２、１３夫々と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッド夫々の厚み（焼成後のタングステン或いはモリブデンの厚みとニッケルメッキ厚と金めっき厚とを合せた厚み）を、その他の配線パターン１５及び配線パターン１２、１３とは不通のボンディングパッドより厚く（高く）なっている。なお、前記配線パターン１２、１３は互いに同じ厚みとした。
【００２０】
前記配線パターン１２、１３と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッドとをその他のものより厚く（高く）する手段としては、公知技術であるセラミックパッケージ（セラミック多層回路基板）の製造方法のグリーンシート積層法でのセラミックパッケージを構成するセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシートの表面に導体ペーストで配線パターンをスクリーン印刷する工程において、配線パターン１２、１３と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッドとを構成するための導体ペースト（タングステン或いはモリブデン）を所望の厚みになるまで印刷を繰り返す若しくは厚手のスクリーン印刷版での印刷を行なう。
【００２１】
図２は本発明の実施の形態に係る測定用端子（プローブ）の先端の構造を示す断面図である。
図２（ａ）に示すように本発明の実施の形態に係る測定用端子３０は、前記配線パターン１２、１３夫々のパターン幅より大きい直径を有する略円形の台座３１ａと、棒状の連結部３１ｂとが一体となった本体部３１と、前記台座３１ａと大きさが略一致する接触部３２と、を備え、台座３１ａと接触部３２とを導電性接着材により接着する構造を有する。
台座３１ａと連結部３１ｂとは、ベリリウム銅にロジウムメッキ処理したもの又は硬質燐青銅にロジウムメッキ処理したもの又はＳＫ−４にロジウムメッキ処理したもの又は銅合金に金メッキ処理したもの等である。
接触部３２は弾性を有する導電材、例えば膜厚方向には導電性の、且つ、面方向には絶縁性の電気的異方性を有する異方性導電シートであって、前記配線パターン１２、１３夫々と接触部３２とを接触、荷重を加えることで該接触部３２、即ち異方性導電シート内に混入された微小金属粒子を介して電気的に接続する。
前記測定用端子３０の先端のその他の構造として、図２（ｂ）に示すように接触部３２に凹陥を形成し該凹陥に台座３１ａに配設した突起を嵌入する方法と、図２（ｃ）に示すように台座３１ａに凹陥を形成し該凹陥に接触部３２を嵌入する方法と、等があり、いずれの方法でも構わない。
【００２２】
図３は本発明実施形態に係る測定用端子の効果作用を示す説明図である。
図３（ａ）に示すように、前述するように前記配線パターン１２、１３（不図示）と該配線パターン１２、１３と導通するボンディングパッド夫々（不図示）の厚みがその他の配線パターン１５や配線パターン１２、１３とは不通のボンディングパッド（不図示）より厚くなっているので、前記接触部３２が所定の配線パターン１２と配線パターン１５とを同時に接触しても接触部３２、即ち異方性導電シートには該異方性導電シートと配線パターン１２との接触面には荷重が加わり導通するのに対し、厚みの薄い配線パターン１５には荷重が加わらないので非導通となる。つまり、配線パターンの極小化（微細化）に合せて測定用端子の小面積化（尖鋭化）する必要がなく、むしろ本発明実施形態の測定用端子の先端は細幅の配線パターン１２、１３よりも十分に大きいので精密な位置合わせをしなくとも導通が確保できるのである。
前記セラミックパッケージ１の更なる小型化に伴い、前記セラミック絶縁層１ｂの内側に露出するのがほぼボンディングパッド１４のみになると想定されるが、前述と同様に、所定のボンディングパッドとその他のボンディングパッドとを同時に接触しても接触部３２、即ち異方性導電シートには該異方性導電シートと所定のボンディングパッドとの接触面のみに荷重が加わり導通するので、セラミックパッケージ１の更なる小型化に合せて測定用端子３０を極小化する必要がない。
また、前記台座３１ａに前記接触部３２を配設しない、即ち前記配線パターン１２、１３夫々と前記台座３１ａとが直接接触（導通）する場合、図３（ｂ）に示すように、経年変化によって台座３１ａに配線パターン１２、１３（不図示）夫々の断面形状（略半円状）略一致するような摩耗部３３が形成され、図３（ｃ）に示すように、配線パターン１２、１３夫々と台座３１ａとの接触をさらに繰り返すと摩耗部３３が拡大し該摩耗部３３が配線パターン１２を跨ぎ、即ち配線パターン１２とは接触せず該配線パターン１２近傍の絶縁層（前記セラミック絶縁層１ａの下面）と摩耗部３３の終端部（台座３１ａの先端面）とが接触することとなり測定が不可能となる。前記台座３１ａに前記接触部３２を配設することは接触部３２が有する弾性変形によって経年変化による摩耗を回避すると共に安定した接触（導通）が得られるという点でも有効である。
【００２３】
本発明実施形態の水晶発振器２０の製造方法は、前記上部凹陥部４の内底面に形成する前記パッド電極１１に前記導電性接着剤１０を介して水晶振動素子２を実装する。パッド電極１１は前記プリント配線基板１が備える配線パターンを介して下部凹陥部５の底面に形成する配線パターン１２、１３夫々と導通しており該配線パターン１２、１３夫々に周波数測定装置の測定用端子３０を接触し水晶振動素子２の周波数を測定する。その測定結果に基づいて、蒸着等により水晶振動素子２の発振周波数の調整を行う。
以後の工程は、従来と同様である。
【００２４】
図４は本発明による水晶発振器のその他の構造を示す図である。
図４（ａ）に示すように、その他の本発明実施形態の水晶発振器４０として該水晶発振器４０の対向する一対の側端面、例えば一方の短辺側端面に厚み方向に延びる溝状の側面電極、即ち前記配線パターン１２（不図示）と導通するモニタ電極パッド４２と、他方の短辺側端面に厚み方向に延びる溝状の側面電極、即ち前記配線パターン１３と導通するモニタ電極パッド４３（不図示）と、を備える以外は前記水晶発振器２０と同一であって、モニタ電極パッド４２、４３夫々は前記セラミック絶縁層１ａの短辺側端面の下部と前記セラミック絶縁層１ｂの短辺側端面の上部との同位置に配設された切り欠きを組み合わせて溝の内側に設けられたものであって、セラミック絶縁層１ａ、１ｂの切り欠きの内壁面に導体膜が被着されている。
図４（ｂ）に示すように、例えばモニタ電極パッド４２が有する溝に前記測定用端子３０の接触部３２が有する弾性変形を利用して該接触部３２を嵌入し導通を得る。
【００２５】
本発明実施形態に係る測定用端子は前記水晶発振器２０、４０夫々のみならず、従来の圧電発振器１００、即ち広い面積を有する前記モニタ電極パッド１１２、１１３であっても構わない。
【００２６】
前記下部凹陥部５には前記ＩＣチップ３の他に該ＩＣチップに供給される電源電圧に重畳される高周波ノイズを除去するためのコンデンサ等を収容しても構わない。
【００２７】
以上では水晶を用いて本発明を説明したが、本発明は水晶のみに限定するものではなくランガサイト、四方酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料に適用できることは云うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載の発明によれば、微細な配線パターンによって小型化に対応する圧電発振器が得られるという効果を有する。
【００２９】
請求項３又は４記載の発明によれば、小型化に対応する圧電発振器と該圧電発振器が備える電極に確実にコンタクト（接触）する製造装置とを用いる圧電発振器の製造方法が得られるという効果を有する。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、耐摩耗性が向上し且つ確実にコンタクト（接触）する製造装置が得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としての水晶発振器の構成図。
（ａ）縦断面図。
（ｂ）下面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る測定用端子の先端構造を示す縦断面図。
【図３】本発明実施形態に係る測定用端子の効果作用を示す説明図。
【図４】その他の本発明実施形態としての水晶発振器の構成図。
（ａ）斜視図。
（ｂ）横断面図。
【図５】従来の水晶発振器の構成図。
（ａ）縦断面図。
（ｂ）下面図。
【符号の説明】
１…セラミックパッケージ ２…水晶振動素子 ３…ＩＣチップ
４…上部凹陥部 ５…下部凹陥部 ６…蓋体 ７…充填樹脂
８…隔壁 １０…導電性接着剤 １１…パッド電極
１２、１３、１５…配線パターン １４…ボンディングパッド
２０、４０…水晶発振器 ３０…測定用端子 ３１ａ…台座
３１ｂ…連結部 ３２…接触部 ３３…摩耗部
４２、４３、１１２、１１３…モニタ電極パッド
１００…圧電発振器 １０１…容器体 １０２…圧電振動素子
１０３…ＩＣチップ １０４…上部キャビティー部
１０５…下部キャビティー部 １０６…蓋体 １０７…充填樹脂
１０８…隔壁 １１０…導電性接着剤 １１１…パッド電極
【発明の属する技術分野】
本発明は小型化に対応するための圧電発振器とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機等の移動体通信機器の普及に伴う低価格化および小型化の急激な進展により、これらの通信機器に使用される圧電振動子や圧電発振器に対しても低価格化、小型化の要求が高まっている。
【０００３】
従来の圧電発振器としては、例えば特開２００２−１００９３２号公報で提案されたようなものがあり、図５（ａ）はそのパッケージの構成を示す縦断面図、図５（ｂ）は充填樹脂、ＩＣチップを省略した状態の下面、即ちＩＣチップ実装面図である。
同図に示すように、従来の圧電発振器１００は、上部キャビティー部１０５と下部キャビティー部１０６とが隔壁１０８で隔てられた略直方体状の容器体１０１と、上部キャビティー部１０４に収容される矩形状の圧電振動素子１０２と、下部キャビティー部１０５に収容される発振回路を構成するＩＣチップ１０３と、金属製の蓋体１０６と、充填樹脂１０７と、を備えている。
上部キャビティー部１０４の内底面に形成したパッド電極１１１に導電性接着剤１１０を介して圧電振動素子１０２の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で上部キャビティー部１０４を蓋体１０６により気密封止すると共に、下部キャビティー部１０５の内底面にＩＣチップ１０３をワイヤボンディングし該ＩＣチップ１０３を収容した下部キャビティー部１０５を充填樹脂１０７により封止する構造となっている。
【０００４】
前記圧電発振器１００の製造方法は、前記上部キャビティー部１０４の内底面に形成する前記パッド電極１１１に前記導電性接着剤１１０を介して圧電振動素子１０２を実装する。パッド電極１１１は前記容器体１０１が備える配線パターン（不図示）を介して下部キャビティー部１０５の底面に形成するモニタ電極パッド１１２、１１３夫々と導通しており、該モニタ電極パッド１１２、１１３夫々に周波数測定装置の測定用端子（プローブ）を接触し圧電振動素子１０２の周波数を測定する。その測定結果に基づいて、蒸着等により該圧電振動素子１０２の発振周波数の調整を行う。
【０００５】
以後は、前記圧電振動素子１０２を収容した前記上部キャビティー部１０４を前記蓋体１０６により気密封止する。前記ＩＣチップ１０３を前記下部キャビティー部１０５の内底面にワイヤボンディングする。ＩＣチップ１０３を収容した前記下部キャビティー部１０５を前記充填樹脂１０７により封止する。
以上により前記圧電発振器１００の組立が完了し、その後は所定の電気試験を実施する。
【０００６】
【特許文献】特開２００２−１００９３２号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述する圧電発振器の更なる小型化の要求を満足させるために、前記容器体１０１の小型化、即ち該容器体１０１が備える前記配線パターンの微細化及び配線パターン同志の間隙の微細化が必要不可欠となる。
また、前記モニタ電極パッド１１２、１１３夫々の極小化も不可避であり、場合によってはモニタ電極パッド１１２、１１３夫々が前記配線パターンと同一のパターン幅となる、換言すれば、モニタ電極パッド１１２、１１３夫々を配設することが不可能となる。
【０００８】
一般的に測定用端子によって導通をとる方法はその繰返し精度等を考慮して、広い面積を備える電極パッドを先端が針状の測定用端子でほぼ点接触する方法であって、極小化（微細化）された前記モニタ電極パッド１１２、１１３夫々、即ち該モニタ電極パッド１１２、１１３夫々が配設されていた位置に引き回された配線パターンと前記周波数測定装置の測定用端子との接触が極めて困難となり接触不良、即ち周波数測定不良による前記圧電振動素子１０２の発振周波数調整不良若しくは良品の（発振する）圧電振動素子１０２を不良（発振しない）品と誤判断により歩留りが悪化する虞がある。
【０００９】
また、前述する前記容器体１０１の小型化、即ち前記隔壁１０８の薄型化も必要不可欠となる。従来の先端が針状の測定用端子では前記モニタ電極パッド１１２、１１３夫々に接触時（測定時）に加える荷重が１点に集中することにより隔壁１０８にヒビや破損を生じる虞がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、小型化に対応する圧電発振器とその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係わる請求項１記載の発明は、上部凹陥部と下部凹陥部とが隔壁で隔てて対向配置する容器体と、圧電振動素子と、発振回路を構成する電子回路素子と、蓋体と、を備え、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を収容し該上部凹陥部を前記蓋体により気密封止すると共に、前記下部凹陥部に前記電子回路素子を収容する構造を有する圧電発振器であって、前記下部凹陥部に配設する導体膜のうち前記圧電振動素子と電気的に導通する導体膜が、下部凹陥部に配設するその他の導体膜より厚いことを特徴とする圧電発振器。
【００１２】
また請求項２記載の発明は、上部凹陥部と下部凹陥部とが隔壁で隔てて対向配置する容器体と、圧電振動素子と、発振回路を構成する電子回路素子と、蓋体と、を備え、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を収容し該上部凹陥部を前記蓋体により気密封止すると共に、前記下部凹陥部に少なくとも前記電子回路素子を収容する構造を有する圧電発振器であって、前記容器体の側面に凹所を設け該凹所内壁に導体膜を配設すると共に、該導体膜を前記圧電振動素子と電気的に導通接続したことを特徴とする圧電発振器。
【００１３】
また請求項３記載の発明は、請求項１に記載の圧電発振器の製造方法であって、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を実装する工程と、前記上部凹陥部に実装した前記圧電振動素子の周波数を測定する工程と、前記測定工程の結果に基づいて前記圧電振動素子の周波数を調整する工程と、を少なくとも含み、前記周波数測定工程は、前記圧電振動素子と電気的に導通する前記下部凹陥部の導体膜に導電材の本体部に弾性を有する導電材を導通固定した測定用端子を押し当てるものであることを特徴とする。
【００１４】
また請求項４記載の発明は、請求項２に記載の圧電発振器の製造方法において、前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を実装する工程と、前記上部凹陥部に実装した前記圧電振動素子の周波数を測定する工程と、前記測定工程の結果に基づいて前記圧電振動素子の周波数を調整する工程と、を少なくとも含み、前記周波数測定工程は、前記圧電振動素子と電気的に導通する前記容器体の側面に有する凹所内壁に配設された導体膜に導電材の本体部に弾性を有する導電材を導通固定した測定用端子を押し当てるものであることを特徴とする。
【００１５】
また請求項５記載の発明は、請求項３又は４において、前記測定用端子を構成する弾性を有する導電材が異方性導電シートであることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示した本発明の実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の水晶発振器の構成図で、図１（ａ）はそのパッケージの縦断面図、図１（ｂ）は充填樹脂、ＩＣチップを省略した状態の下面、即ちＩＣチップ実装面図である。ただし、後述するボンディングパッド１４夫々と該ボンディングパッド１４夫々から延在する後述する配線パターン１２、１３夫々及びその他の配線パターン（不指示）とを明確にするため、図１（ａ）ではボンディングパッド１４を白抜きで配線パターン１２、１３夫々とその他の配線パターンとは塗り潰しで図示している。
同図に示すように、本発明実施形態の水晶発振器２０は、
上部凹陥部４と下部凹陥部５とが隔壁８で隔てて対向配置する略直方体状の容器体、即ちセラミックパッケージ１と、
上部凹陥部４に収容される矩形状の水晶振動素子２と、
下部凹陥部５に収容される発振回路を構成するＩＣチップ（電子回路素子）３と、
金属製の蓋体６と、充填樹脂７と、を備えている。
上部凹陥部４の内底面に形成したパッド電極１１に導電性接着剤１０を介して水晶振動素子２の一方端部で片持ち支持すると共に電気的な接続をした上で上部凹陥部４を蓋体６により気密封止すると共に、下部凹陥部５の内底面にＩＣチップ３をフリップチップボンディングし該ＩＣチップ３を収容した下部凹陥部５を充填樹脂７により封止する構造となっている。
【００１８】
前記セラミックパッケージ１は、略矩形状のセラミック絶縁層１ａ（隔壁８）と該セラミック絶縁層１ａの下面に載置された略矩形状の枠状セラミック絶縁層１ｂとが積層されたパッケージ本体と、セラミック絶縁層１ａ上面に銀ろう付けされたコバール合金から成る略矩形状の枠状体１ｃと、枠状体１ｃの内側（上部凹陥部５）に露出するセラミック絶縁層１ａの上面に形成した前記水晶振動素子２実装用のパッド電極１１と、セラミック絶縁層１ｂの内側（下部凹陥部６）に露出するセラミック絶縁層１ａの下面に形成した前記ＩＣチップ３実装用のボンディングパッド１４と、該ボンディングパッド１４夫々から延在する配線パターン１２、１３とその他の配線パターン、例えば１５と、該セラミック絶縁層１ｂの下面に形成した外部端子電極と、を備え、配線パターン１２、１３夫々は内部パターン（不図示）を介してパッド電極１１と電気的接続する。
【００１９】
前記配線パターン、パッド電極、ボンディングパッド及び外部端子電極はタングステン或いはモリブデンを焼成しその上にニッケルメッキを施しさらにこのニッケルメッキ上に金めっきを施したものであって、前記配線パターン１２、１３夫々と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッド夫々の厚み（焼成後のタングステン或いはモリブデンの厚みとニッケルメッキ厚と金めっき厚とを合せた厚み）を、その他の配線パターン１５及び配線パターン１２、１３とは不通のボンディングパッドより厚く（高く）なっている。なお、前記配線パターン１２、１３は互いに同じ厚みとした。
【００２０】
前記配線パターン１２、１３と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッドとをその他のものより厚く（高く）する手段としては、公知技術であるセラミックパッケージ（セラミック多層回路基板）の製造方法のグリーンシート積層法でのセラミックパッケージを構成するセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシートの表面に導体ペーストで配線パターンをスクリーン印刷する工程において、配線パターン１２、１３と該配線パターン１２、１３夫々に導通するボンディングパッドとを構成するための導体ペースト（タングステン或いはモリブデン）を所望の厚みになるまで印刷を繰り返す若しくは厚手のスクリーン印刷版での印刷を行なう。
【００２１】
図２は本発明の実施の形態に係る測定用端子（プローブ）の先端の構造を示す断面図である。
図２（ａ）に示すように本発明の実施の形態に係る測定用端子３０は、前記配線パターン１２、１３夫々のパターン幅より大きい直径を有する略円形の台座３１ａと、棒状の連結部３１ｂとが一体となった本体部３１と、前記台座３１ａと大きさが略一致する接触部３２と、を備え、台座３１ａと接触部３２とを導電性接着材により接着する構造を有する。
台座３１ａと連結部３１ｂとは、ベリリウム銅にロジウムメッキ処理したもの又は硬質燐青銅にロジウムメッキ処理したもの又はＳＫ−４にロジウムメッキ処理したもの又は銅合金に金メッキ処理したもの等である。
接触部３２は弾性を有する導電材、例えば膜厚方向には導電性の、且つ、面方向には絶縁性の電気的異方性を有する異方性導電シートであって、前記配線パターン１２、１３夫々と接触部３２とを接触、荷重を加えることで該接触部３２、即ち異方性導電シート内に混入された微小金属粒子を介して電気的に接続する。
前記測定用端子３０の先端のその他の構造として、図２（ｂ）に示すように接触部３２に凹陥を形成し該凹陥に台座３１ａに配設した突起を嵌入する方法と、図２（ｃ）に示すように台座３１ａに凹陥を形成し該凹陥に接触部３２を嵌入する方法と、等があり、いずれの方法でも構わない。
【００２２】
図３は本発明実施形態に係る測定用端子の効果作用を示す説明図である。
図３（ａ）に示すように、前述するように前記配線パターン１２、１３（不図示）と該配線パターン１２、１３と導通するボンディングパッド夫々（不図示）の厚みがその他の配線パターン１５や配線パターン１２、１３とは不通のボンディングパッド（不図示）より厚くなっているので、前記接触部３２が所定の配線パターン１２と配線パターン１５とを同時に接触しても接触部３２、即ち異方性導電シートには該異方性導電シートと配線パターン１２との接触面には荷重が加わり導通するのに対し、厚みの薄い配線パターン１５には荷重が加わらないので非導通となる。つまり、配線パターンの極小化（微細化）に合せて測定用端子の小面積化（尖鋭化）する必要がなく、むしろ本発明実施形態の測定用端子の先端は細幅の配線パターン１２、１３よりも十分に大きいので精密な位置合わせをしなくとも導通が確保できるのである。
前記セラミックパッケージ１の更なる小型化に伴い、前記セラミック絶縁層１ｂの内側に露出するのがほぼボンディングパッド１４のみになると想定されるが、前述と同様に、所定のボンディングパッドとその他のボンディングパッドとを同時に接触しても接触部３２、即ち異方性導電シートには該異方性導電シートと所定のボンディングパッドとの接触面のみに荷重が加わり導通するので、セラミックパッケージ１の更なる小型化に合せて測定用端子３０を極小化する必要がない。
また、前記台座３１ａに前記接触部３２を配設しない、即ち前記配線パターン１２、１３夫々と前記台座３１ａとが直接接触（導通）する場合、図３（ｂ）に示すように、経年変化によって台座３１ａに配線パターン１２、１３（不図示）夫々の断面形状（略半円状）略一致するような摩耗部３３が形成され、図３（ｃ）に示すように、配線パターン１２、１３夫々と台座３１ａとの接触をさらに繰り返すと摩耗部３３が拡大し該摩耗部３３が配線パターン１２を跨ぎ、即ち配線パターン１２とは接触せず該配線パターン１２近傍の絶縁層（前記セラミック絶縁層１ａの下面）と摩耗部３３の終端部（台座３１ａの先端面）とが接触することとなり測定が不可能となる。前記台座３１ａに前記接触部３２を配設することは接触部３２が有する弾性変形によって経年変化による摩耗を回避すると共に安定した接触（導通）が得られるという点でも有効である。
【００２３】
本発明実施形態の水晶発振器２０の製造方法は、前記上部凹陥部４の内底面に形成する前記パッド電極１１に前記導電性接着剤１０を介して水晶振動素子２を実装する。パッド電極１１は前記プリント配線基板１が備える配線パターンを介して下部凹陥部５の底面に形成する配線パターン１２、１３夫々と導通しており該配線パターン１２、１３夫々に周波数測定装置の測定用端子３０を接触し水晶振動素子２の周波数を測定する。その測定結果に基づいて、蒸着等により水晶振動素子２の発振周波数の調整を行う。
以後の工程は、従来と同様である。
【００２４】
図４は本発明による水晶発振器のその他の構造を示す図である。
図４（ａ）に示すように、その他の本発明実施形態の水晶発振器４０として該水晶発振器４０の対向する一対の側端面、例えば一方の短辺側端面に厚み方向に延びる溝状の側面電極、即ち前記配線パターン１２（不図示）と導通するモニタ電極パッド４２と、他方の短辺側端面に厚み方向に延びる溝状の側面電極、即ち前記配線パターン１３と導通するモニタ電極パッド４３（不図示）と、を備える以外は前記水晶発振器２０と同一であって、モニタ電極パッド４２、４３夫々は前記セラミック絶縁層１ａの短辺側端面の下部と前記セラミック絶縁層１ｂの短辺側端面の上部との同位置に配設された切り欠きを組み合わせて溝の内側に設けられたものであって、セラミック絶縁層１ａ、１ｂの切り欠きの内壁面に導体膜が被着されている。
図４（ｂ）に示すように、例えばモニタ電極パッド４２が有する溝に前記測定用端子３０の接触部３２が有する弾性変形を利用して該接触部３２を嵌入し導通を得る。
【００２５】
本発明実施形態に係る測定用端子は前記水晶発振器２０、４０夫々のみならず、従来の圧電発振器１００、即ち広い面積を有する前記モニタ電極パッド１１２、１１３であっても構わない。
【００２６】
前記下部凹陥部５には前記ＩＣチップ３の他に該ＩＣチップに供給される電源電圧に重畳される高周波ノイズを除去するためのコンデンサ等を収容しても構わない。
【００２７】
以上では水晶を用いて本発明を説明したが、本発明は水晶のみに限定するものではなくランガサイト、四方酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料に適用できることは云うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載の発明によれば、微細な配線パターンによって小型化に対応する圧電発振器が得られるという効果を有する。
【００２９】
請求項３又は４記載の発明によれば、小型化に対応する圧電発振器と該圧電発振器が備える電極に確実にコンタクト（接触）する製造装置とを用いる圧電発振器の製造方法が得られるという効果を有する。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、耐摩耗性が向上し且つ確実にコンタクト（接触）する製造装置が得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としての水晶発振器の構成図。
（ａ）縦断面図。
（ｂ）下面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る測定用端子の先端構造を示す縦断面図。
【図３】本発明実施形態に係る測定用端子の効果作用を示す説明図。
【図４】その他の本発明実施形態としての水晶発振器の構成図。
（ａ）斜視図。
（ｂ）横断面図。
【図５】従来の水晶発振器の構成図。
（ａ）縦断面図。
（ｂ）下面図。
【符号の説明】
１…セラミックパッケージ ２…水晶振動素子 ３…ＩＣチップ
４…上部凹陥部 ５…下部凹陥部 ６…蓋体 ７…充填樹脂
８…隔壁 １０…導電性接着剤 １１…パッド電極
１２、１３、１５…配線パターン １４…ボンディングパッド
２０、４０…水晶発振器 ３０…測定用端子 ３１ａ…台座
３１ｂ…連結部 ３２…接触部 ３３…摩耗部
４２、４３、１１２、１１３…モニタ電極パッド
１００…圧電発振器 １０１…容器体 １０２…圧電振動素子
１０３…ＩＣチップ １０４…上部キャビティー部
１０５…下部キャビティー部 １０６…蓋体 １０７…充填樹脂
１０８…隔壁 １１０…導電性接着剤 １１１…パッド電極
Claims (5)
- 上部凹陥部と下部凹陥部とが隔壁で隔てて対向配置する容器体と、
圧電振動素子と、
発振回路を構成する電子回路素子と、
蓋体と、を備え、
前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を収容し該上部凹陥部を前記蓋体により気密封止すると共に、前記下部凹陥部に前記電子回路素子を収容する構造を有する圧電発振器であって、
前記下部凹陥部に配設する導体膜のうち前記圧電振動素子と電気的に導通する導体膜が、下部凹陥部に配設するその他の導体膜より厚いことを特徴とする圧電発振器。 - 上部凹陥部と下部凹陥部とが隔壁で隔てて対向配置する容器体と、
圧電振動素子と、
発振回路を構成する電子回路素子と、
蓋体と、を備え、
前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を収容し該上部凹陥部を前記蓋体により気密封止すると共に、前記下部凹陥部に少なくとも前記電子回路素子を収容する構造を有する圧電発振器であって、
前記容器体の側面に凹所を設け該凹所内壁に導体膜を配設すると共に、該導体膜を前記圧電振動素子と電気的に導通接続したことを特徴とする圧電発振器。 - 前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を実装する工程と、
前記上部凹陥部に実装した前記圧電振動素子の周波数を測定する工程と、
前記測定工程の結果に基づいて前記圧電振動素子の周波数を調整する工程と、
を少なくとも含み、
前記周波数測定工程は、前記圧電振動素子と電気的に導通する前記下部凹陥部の導体膜に導電材の本体部に弾性を有する導電材を導通固定した測定用端子を押し当てるものであることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器の製造方法。 - 前記上部凹陥部に前記圧電振動素子を実装する工程と、
前記上部凹陥部に実装した前記圧電振動素子の周波数を測定する工程と、
前記測定工程の結果に基づいて前記圧電振動素子の周波数を調整する工程と、
を少なくとも含み、
前記周波数測定工程は、前記圧電振動素子と電気的に導通する前記容器体の側面に有する凹所内壁に配設された導体膜に導電材の本体部に弾性を有する導電材を導通固定した測定用端子を押し当てるものであることを特徴とする請求項２に記載の圧電発振器の製造方法。 - 前記測定用端子を構成する弾性を有する導電材が異方性導電シートであることを特徴とする請求項３又は４に記載の圧電発振器の製造方法。
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