JP2005150786A - Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof - Google Patents

Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2005150786A
JP2005150786A JP2003380786A JP2003380786A JP2005150786A JP 2005150786 A JP2005150786 A JP 2005150786A JP 2003380786 A JP2003380786 A JP 2003380786A JP 2003380786 A JP2003380786 A JP 2003380786A JP 2005150786 A JP2005150786 A JP 2005150786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric device
piezoelectric
composite
lead frame
tuning fork
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003380786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Unno
幸浩 海野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003380786A priority Critical patent/JP2005150786A/en
Publication of JP2005150786A publication Critical patent/JP2005150786A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite piezoelectric device whose packaging area is small when packaged on a packaging substrate, and to provide a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The composite piezoelectric device 10 has a configuration in which a piezoelectric device is joined to another piezoelectric device in a vertical direction via a lead frame 12, and the surroundings of the piezoelectric device and the other piezoelectric device are mold-sealed with a molding material 17. In this case, the lid of the piezoelectric device and the lid of the other piezoelectric device are positioned on the other side of the joining surface of the piezoelectric device and the other piezoelectric device. One end of the lead frame 12 protruding from the molding material 17 is bent downward along the molding material 17 to form packaging terminals 52. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は複合圧電デバイスに係り、特に複数の圧電デバイスを一体化した複合圧電デバイスおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite piezoelectric device, and more particularly to a composite piezoelectric device in which a plurality of piezoelectric devices are integrated and a method for manufacturing the composite piezoelectric device.

ATカット圧電振動子や音叉型圧電振動子等の圧電デバイスは電子機器の基準周波数源や時計用基準信号源等として、様々な電子機器に複数搭載されている。そして電子機器の回路構成に合わせて複数の圧電デバイスが実装基板上へ別々に実装されている。ところで近年において、携帯電話に代表される電子機器が小型化されているのに伴い、電子機器の内部に搭載される実装基板も小型化されている。また電子機器に様々な機能が付加されるために、実装基板に実装される電子部品の量が増加している。このため電子部品を実装する実装基板の実装面積が狭くなっていた。   A plurality of piezoelectric devices such as AT-cut piezoelectric vibrators and tuning-fork type piezoelectric vibrators are mounted on various electronic devices as reference frequency sources for electronic devices, reference signal sources for watches, and the like. A plurality of piezoelectric devices are separately mounted on a mounting substrate in accordance with the circuit configuration of the electronic device. In recent years, as electronic devices typified by mobile phones have been downsized, mounting boards mounted inside the electronic devices have also been downsized. In addition, since various functions are added to electronic devices, the amount of electronic components mounted on a mounting board is increasing. For this reason, the mounting area of the mounting substrate on which the electronic components are mounted has been reduced.

そこで発振周波数の異なる圧電振動片を複数個同時に1のパッケージへ実装して、省スペース化した圧電デバイスが発明された。すなわち、平面絶縁基板の上下面に枠型絶縁基板を積層して凹部を形成し、この凹部の一方にATカット圧電振動片を実装し、他方に音叉型圧電振動片を実装して、凹部の開口部をリッドで気密封止した構成の圧電デバイスである(特許文献1を参照)。   Thus, a piezoelectric device has been invented in which a plurality of piezoelectric vibrating pieces having different oscillation frequencies are simultaneously mounted in one package to save space. That is, a frame-type insulating substrate is laminated on the upper and lower surfaces of a planar insulating substrate to form a recess, an AT-cut piezoelectric vibrating piece is mounted on one of the recesses, and a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece is mounted on the other side. This is a piezoelectric device having an opening hermetically sealed with a lid (see Patent Document 1).

また平面絶縁基板上に枠幅の異なる複数の枠型絶縁基板を積層して、側壁に段差を有する凹部を形成し、前記凹部の最下段に音叉型圧電振動片を実装し、枠型絶縁基板の上面にATカット圧電振動片を実装して、凹部の開口部をリッドで気密封止した構成の圧電デバイスもある(特許文献2を参照)。   Also, a plurality of frame-type insulating substrates having different frame widths are stacked on a planar insulating substrate, a recess having a step is formed on the side wall, and a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece is mounted on the lowest step of the recess. There is also a piezoelectric device having a configuration in which an AT-cut piezoelectric vibrating piece is mounted on the upper surface of the substrate and the opening of the recess is hermetically sealed with a lid (see Patent Document 2).

またシリンダ型の圧電振動子を水平方向に複数配置し、シリンダ内部の圧電振動片と導通するリード端子をインナーリードと電気的に接合し、圧電振動子とインナーリードをモールド封止した構成の圧電デバイスもある(特許文献3を参照)。
特開2003−78380号公報 特開2003−69366号公報 特開2000−59169号公報
In addition, a plurality of cylinder-type piezoelectric vibrators are arranged in the horizontal direction, lead terminals that are electrically connected to the piezoelectric vibrating pieces inside the cylinder are electrically joined to the inner leads, and the piezoelectric vibrator and inner leads are molded and sealed. There is also a device (see Patent Document 3).
JP 2003-78380 A JP 2003-69366 A JP 2000-59169 A

しかしながら、凹部を有するパッケージを形成して複数の圧電振動片を実装する構成では、従来用いられているパッケージを利用することができず、複数の圧電振動片を実装する専用のパッケージが必要になる問題点がある。また従来用いられている圧電振動子の製造ラインの他に、新たに複数の圧電振動片を実装する圧電デバイスの製造ラインが必要になる。このため新規設備を導入しなければならない問題点がある。また複数の圧電振動片を実装する圧電デバイスの製造には複雑な作業、特に平面絶縁基板の上下両側に凹部を形成し、それぞれの凹部に圧電振動片を実装する圧電デバイスでは、一方の凹部に圧電振動片を実装した後に、パッケージを引っくり返して他方の凹部に圧電振動片を実装する作業が必要になる。このため製造技術の難易度が高くなる問題点がある。   However, in a configuration in which a plurality of piezoelectric vibrating pieces are mounted by forming a package having a recess, a conventionally used package cannot be used, and a dedicated package for mounting a plurality of piezoelectric vibrating pieces is required. There is a problem. In addition to the conventionally used piezoelectric vibrator manufacturing line, a new piezoelectric device manufacturing line for mounting a plurality of piezoelectric vibrating pieces is required. For this reason, there is a problem that new equipment must be introduced. In addition, in the manufacture of a piezoelectric device that mounts a plurality of piezoelectric vibrating pieces, a complicated operation, in particular, in a piezoelectric device in which concave portions are formed on both upper and lower sides of a planar insulating substrate and piezoelectric vibrating pieces are mounted in each concave portion, After mounting the piezoelectric vibrating piece, it is necessary to turn over the package and mount the piezoelectric vibrating piece in the other recess. For this reason, there exists a problem which the difficulty of a manufacturing technique becomes high.

また圧電デバイスの発振周波数の調整は製造工程の最終段階、すなわち圧電振動片をパッケージに実装して、リッドで封止した後に行われる。このため圧電振動片の動作が良か不良かは発振周波数の調整時まで判別することができない。したがって複数の圧電振動片を実装する圧電デバイスは、一方の圧電振動片の動作が不良で、他方の圧電振動片の動作が良であった場合でも廃棄することになり、製造コストが高くなる問題点がある。   The oscillation frequency of the piezoelectric device is adjusted at the final stage of the manufacturing process, that is, after the piezoelectric vibrating piece is mounted on the package and sealed with a lid. Therefore, it cannot be determined whether the operation of the piezoelectric vibrating piece is good or bad until the oscillation frequency is adjusted. Therefore, a piezoelectric device mounted with a plurality of piezoelectric vibrating pieces is discarded even if the operation of one of the piezoelectric vibrating pieces is poor and the other piezoelectric vibrating piece is good, which increases the manufacturing cost. There is a point.

またシリンダ型の圧電振動子は、シリンダの内部に圧電振動片を内包する構成なので、圧電振動子を小型化することができない。このため複数のシリンダ型圧電振動子をモールド封止した圧電デバイスは小型化できない問題点がある。   In addition, since the cylinder-type piezoelectric vibrator includes a piezoelectric vibrating piece inside the cylinder, the piezoelectric vibrator cannot be reduced in size. For this reason, there is a problem that a piezoelectric device in which a plurality of cylinder-type piezoelectric vibrators are molded and sealed cannot be reduced in size.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、実装面積を狭くし、容易に低コストで製造する複合圧電デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a composite piezoelectric device that can be easily manufactured at low cost and a method for manufacturing the same.

上記目的を達成するために、本発明に係る複合圧電デバイスは、圧電デバイスと他の圧電デバイスとを上下に接合したことを特徴としている。複数の圧電デバイスを実装基板へ実装する場合であっても、圧電デバイスを上下に接合することにより実装面積を狭くすることができる。   In order to achieve the above object, a composite piezoelectric device according to the present invention is characterized in that a piezoelectric device and another piezoelectric device are joined vertically. Even when a plurality of piezoelectric devices are mounted on a mounting substrate, the mounting area can be reduced by joining the piezoelectric devices vertically.

また上述した複合圧電デバイスにおいて前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとを、リードフレームを介して接合し、前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとをモールド材で封止した、ことを特徴としている。また前記圧電デバイス内に実装された圧電デバイス片と導通する外部端子が一方のリードフレームに接合し、前記他の圧電デバイス内に実装された他の圧電デバイス片と導通する外部端子が他方のリードフレームに接合した、ことを特徴としている。また前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとの間にリードフレームを介装して接地端子としたことを特徴としている。この場合、前記リードフレームの一端はモールド材から突出するとともに、モールド材の下面に折り曲げられて実装端子をなすことが好ましい。圧電デバイスと他の圧電デバイスの周囲をモールド封止することにより、圧電デバイスと他の圧電デバイスの接合強度を向上することができる。また圧電デバイス片と導通する外部端子と、他方の圧電デバイス片と導通する外部端子とが互い違いになるようリードフレームに接合したので、圧電デバイスと他の圧電デバイスとが導通することがない。なお圧電デバイス片は圧電振動片や弾性表面波素子片等であればよい。また接地端子を接地させることによりシールド効果と、圧電デバイスの回路パターンと他の圧電デバイスの回路パターンに流れる高周波電流に起因する電磁波の相互干渉の影響を遮断することができる。   In the composite piezoelectric device described above, the piezoelectric device and the other piezoelectric device are joined via a lead frame, and the piezoelectric device and the other piezoelectric device are sealed with a molding material. . In addition, an external terminal electrically connected to the piezoelectric device piece mounted in the piezoelectric device is joined to one lead frame, and an external terminal electrically connected to the other piezoelectric device piece mounted in the other piezoelectric device is the other lead. It is characterized by being joined to a frame. Further, the present invention is characterized in that a lead frame is interposed between the piezoelectric device and the other piezoelectric device to form a ground terminal. In this case, it is preferable that one end of the lead frame protrudes from the molding material and is bent on the lower surface of the molding material to form a mounting terminal. By sealing the periphery of the piezoelectric device and the other piezoelectric device, the bonding strength between the piezoelectric device and the other piezoelectric device can be improved. In addition, since the external terminal that is electrically connected to the piezoelectric device piece and the external terminal that is electrically connected to the other piezoelectric device piece are joined to the lead frame alternately, the piezoelectric device and the other piezoelectric device are not electrically connected. The piezoelectric device piece may be a piezoelectric vibrating piece or a surface acoustic wave element piece. Further, by grounding the ground terminal, it is possible to block the shielding effect and the influence of mutual interference of electromagnetic waves caused by the high frequency current flowing in the circuit pattern of the piezoelectric device and the circuit pattern of the other piezoelectric device.

また上述した複合圧電デバイスにおいて、圧電デバイスのリッドおよび他の圧電デバイスのリッドは、前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとの接合面の反対側に位置するとともに、モールド材の一部が開口して、圧電デバイスのリッドと、他の圧電デバイスのリッドとの何れか一方または両方が外部に露出したことを特徴としている。圧電デバイスのリッドにガラス製リッドを用いると、複合圧電デバイスの形成後であっても外部から圧電デバイス片を視認することができる。さらに、複合圧電デバイスの形成後に前記開口とリッドとを介してレーザ光を圧電デバイス片へ照射して、発振周波数の調整を行うことができる。   In the composite piezoelectric device described above, the lid of the piezoelectric device and the lid of the other piezoelectric device are located on the opposite side of the joint surface between the piezoelectric device and the other piezoelectric device, and a part of the molding material is opened. Thus, one or both of the lid of the piezoelectric device and the lid of another piezoelectric device are exposed to the outside. When a glass lid is used for the lid of the piezoelectric device, the piezoelectric device piece can be visually recognized from the outside even after the composite piezoelectric device is formed. Furthermore, after the composite piezoelectric device is formed, the oscillation frequency can be adjusted by irradiating the piezoelectric device piece with laser light through the opening and the lid.

また前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとは、ATカット圧電振動子、ATカット圧電発振器、音叉型圧電振動子、音叉型圧電発振器、弾性表面波共振子または弾性表面波発振器のいずれかであることを特徴としている。これにより様々な圧電デバイスを組み合わせて複合圧電デバイスを構成することができる。   The piezoelectric device and the other piezoelectric device are any one of an AT cut piezoelectric vibrator, an AT cut piezoelectric oscillator, a tuning fork type piezoelectric vibrator, a tuning fork type piezoelectric oscillator, a surface acoustic wave resonator, or a surface acoustic wave oscillator. It is characterized by that. Thus, a composite piezoelectric device can be configured by combining various piezoelectric devices.

また本発明に係る複合圧電デバイスの製造方法は、圧電デバイスを製造する工程と、他の圧電デバイスを製造する工程と、圧電デバイスと他の圧電デバイスとを、リードフレームを介して接合する工程と、前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとの周囲をモールド材で封止する工程と、前記モールド材から突出したリードフレームをコ字型に折り曲げて実装端子とする工程と、を有することを特徴としている。圧電デバイスと他の圧電デバイスは既存の製造設備で製造することができる。また複合圧電デバイスを組み立てる工程は既存の製造設備を利用できる。このため新たな製造設備を必要とせず、既存の製造設備で対応することができる。また圧電デバイスと、他の圧電デバイスを製造した後に動作チェックを行うと良品か否かを判別できるので、良品のみを用いて複合圧電デバイスを製造できる。よって動作不良の複合圧電デバイスの発生を少なくすることができる。   The method for manufacturing a composite piezoelectric device according to the present invention includes a step of manufacturing a piezoelectric device, a step of manufacturing another piezoelectric device, and a step of bonding the piezoelectric device and another piezoelectric device through a lead frame. And a step of sealing the periphery of the piezoelectric device and the other piezoelectric device with a molding material, and a step of bending the lead frame protruding from the molding material into a U-shape to form a mounting terminal. It is said. Piezoelectric devices and other piezoelectric devices can be manufactured in existing manufacturing equipment. The process of assembling the composite piezoelectric device can use existing manufacturing equipment. For this reason, a new manufacturing facility is not required, and an existing manufacturing facility can be used. Further, if an operation check is performed after manufacturing a piezoelectric device and another piezoelectric device, it can be determined whether or not it is a non-defective product, so that a composite piezoelectric device can be manufactured using only the non-defective product. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of malfunctioning composite piezoelectric devices.

以下に、本発明に係る複合圧電デバイスおよびその製造方法の好ましい実施の形態を説明する。なお本実施の形態ではATカット圧電振動子と音叉型圧電振動子を用いた複合圧電デバイスについて説明するが、これは本発明の実施の一形態にすぎず、本発明はこれに限定されるものでない。図1に複合圧電デバイスの断面図を示す。また図2に複合圧電デバイスの分解した斜視図を示す。なお図2ではモールド封止パッケージを取除いた状態で記載している。複合圧電デバイス10の主な構成は、リードフレーム12を介してATカット圧電振動子14と音叉型圧電振動子16を上下に接合し、これらの周囲を樹脂等のモールド材17で封止したものである。   Hereinafter, preferred embodiments of a composite piezoelectric device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described. In this embodiment, a composite piezoelectric device using an AT cut piezoelectric vibrator and a tuning fork type piezoelectric vibrator will be described. However, this is only one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this. Not. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the composite piezoelectric device. FIG. 2 is an exploded perspective view of the composite piezoelectric device. In FIG. 2, the mold sealing package is removed. The main structure of the composite piezoelectric device 10 is that an AT-cut piezoelectric vibrator 14 and a tuning fork type piezoelectric vibrator 16 are joined up and down via a lead frame 12 and their periphery is sealed with a molding material 17 such as a resin. It is.

音叉型圧電振動子16は、音叉型圧電振動片18をパッケージ20内部に封止した構成である。すなわち、矩形の平面基板22と、この平面基板22の側辺を上方に立ち上げてなる壁部24とを有するパッケージベース26を形成する。このパッケージベース26の材料にセラミック等の絶縁材料や金属が用いられる。なおパッケージベース26が金属で形成された場合、音叉型圧電振動片18と外部端子28を電気的に接続する配線と、パッケージベース26の裏面に絶縁部材とを設ける必要がある。   The tuning fork type piezoelectric vibrator 16 has a configuration in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 is sealed inside a package 20. In other words, a package base 26 having a rectangular flat substrate 22 and a wall portion 24 formed by raising a side of the flat substrate 22 upward is formed. As the material of the package base 26, an insulating material such as ceramic or a metal is used. When the package base 26 is made of metal, it is necessary to provide wiring for electrically connecting the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and the external terminal 28 and an insulating member on the back surface of the package base 26.

パッケージベース26の裏面の四隅に外部端子28が形成されている。またパッケージベース26の底面に、音叉型圧電振動片18を実装するマウント電極30が形成されている。このマウント電極30は音叉型圧電振動片18のゲート側電極とドレイン側電極になり、一方のマウント電極30はパッケージベース26の片側短辺における一方の角部に向かって引出し形成され、他方のマウント電極30は他方の角部に向かって引出し形成されている。そしてパッケージベース26の側面に形成されたキャスタレーションを介して外部端子28と電気的に接続されている。なおマウント電極30と外部端子28は平面基板22を貫通するビアホールまたはスルーホールを介して電気的に接続してもよい。   External terminals 28 are formed at the four corners of the back surface of the package base 26. A mount electrode 30 for mounting the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 is formed on the bottom surface of the package base 26. The mount electrode 30 becomes a gate side electrode and a drain side electrode of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18, and one mount electrode 30 is formed so as to be drawn toward one corner on one short side of the package base 26, and the other mount The electrode 30 is drawn out toward the other corner. The external terminal 28 is electrically connected through a castellation formed on the side surface of the package base 26. The mount electrode 30 and the external terminal 28 may be electrically connected through a via hole or a through hole that penetrates the planar substrate 22.

音叉型圧電振動片18は導電性接着剤34を用いてマウント電極30に片持ち実装され、音叉型圧電振動片18に形成された励振電極とマウント電極30が電気的に接続される。なお音叉型圧電振動片本体を支持する支持部を備えた音叉型圧電振動片を用いる場合は、この音叉型圧電振動片を両持ち実装してもよい。また音叉型圧電振動片本体の周囲に枠型支持部を備えた音叉型圧電振動片を用いる場合は、枠型支持部の上下に枡形のパッケージを接合した構成としてもよい。   The tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 is cantilever mounted on the mount electrode 30 using a conductive adhesive 34, and the excitation electrode formed on the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and the mount electrode 30 are electrically connected. In the case of using a tuning fork type piezoelectric vibrating piece provided with a support portion for supporting the tuning fork type piezoelectric vibrating piece main body, both of the tuning fork type piezoelectric vibrating pieces may be mounted. Further, in the case of using a tuning fork type piezoelectric vibrating piece provided with a frame type support portion around the tuning fork type piezoelectric vibrating piece main body, a configuration may be adopted in which hook-shaped packages are joined to the top and bottom of the frame type support portion.

パッケージベース26の上面にリッド32が接合されて、パッケージ20内部を不活性ガス雰囲気や真空に気密封止している。このときガラス製リッドを用いる場合は低融点ガラスを介して、金属製リッドを用いる場合はシーム溶接によりパッケージベース26の上面に接合される。なおパッケージ20を気密封止した後に圧電振動片へレーザ光を照射して発振周波数の調整を行う場合は、ガラス製リッドが用いられる。   A lid 32 is bonded to the upper surface of the package base 26, and the inside of the package 20 is hermetically sealed in an inert gas atmosphere or vacuum. At this time, when a glass lid is used, it is bonded to the upper surface of the package base 26 through a low melting glass, and when a metal lid is used, it is joined to the upper surface of the package base 26 by seam welding. Note that when the oscillation frequency is adjusted by irradiating the piezoelectric vibrating piece with laser light after the package 20 is hermetically sealed, a glass lid is used.

またATカット圧電振動子14は、ATカット圧電振動片36をパッケージ38内部に封止した構成である。このATカット圧電振動子14の詳しい構成は、上述した音叉型圧電振動子16と同様である。   The AT-cut piezoelectric vibrator 14 has a configuration in which an AT-cut piezoelectric vibrating piece 36 is sealed inside a package 38. The detailed configuration of the AT cut piezoelectric vibrator 14 is the same as that of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 described above.

そして音叉型圧電振動子16の外部端子28上にリードフレーム12が接合されている。このとき音叉型圧電振動片18と導通する外部端子28aとリードフレーム12aは半田等の導電性接合材により接合されている。また音叉型圧電振動片18と導通しない外部端子28bとリードフレーム12bは非導電性接合材により接合されている。このリードフレーム12上にATカット圧電振動子14が接合されている。このときATカット圧電振動片36と導通する外部端子40aは半田等の導電性接合材により、音叉型圧電振動片18と導通しない音叉型圧電振動子16の外部端子28bに接合されたリードフレーム12bと接合されている。またATカット圧電振動片36と導通しない外部端子40bは非導電性接合材により、音叉型圧電振動片18と導通する音叉型圧電振動子16の外部端子28aに接合されたリードフレーム12aと接合されている。よって音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14は導通してない。   The lead frame 12 is joined to the external terminal 28 of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16. At this time, the external terminal 28a electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and the lead frame 12a are joined by a conductive joining material such as solder. Further, the external terminal 28b that is not electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and the lead frame 12b are joined by a non-conductive joining material. An AT-cut piezoelectric vibrator 14 is bonded on the lead frame 12. At this time, the external terminal 40a that is electrically connected to the AT-cut piezoelectric vibrating piece 36 is joined to the external terminal 28b of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 that is not electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 by a conductive bonding material such as solder. It is joined with. The external terminal 40b that is not electrically connected to the AT-cut piezoelectric vibrating piece 36 is joined to the lead frame 12a that is joined to the external terminal 28a of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 that is electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 by a non-conductive bonding material. ing. Therefore, the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are not electrically connected.

そして音叉型圧電振動子16およびATカット圧電振動子14の周囲は樹脂等のモールド材17で封止されている。なお音叉型圧電振動子16および/またはATカット圧電振動子14のリッド32,46の表面をモールドせずに開口部42を設け、リッド32,46を外部に露出した構成としてもよい。   The periphery of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 is sealed with a molding material 17 such as a resin. The tuning fork-type piezoelectric vibrator 16 and / or the AT-cut piezoelectric vibrator 14 may have a configuration in which the surfaces of the lids 32 and 46 are not molded and the opening 42 is provided so that the lids 32 and 46 are exposed to the outside.

さらに音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14に介装されたリードフレーム12はモールド材17から突出するとともにモールド材17に沿って下面へ折り曲げられている。そして下面に位置するリードフレーム12が複合圧電デバイス10の実装端子52となる。このように複合圧電デバイス10が構成されている。   Further, the lead frame 12 interposed between the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 protrudes from the molding material 17 and is bent along the molding material 17 to the lower surface. The lead frame 12 located on the lower surface becomes the mounting terminal 52 of the composite piezoelectric device 10. In this way, the composite piezoelectric device 10 is configured.

なお音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14の間にリードフレーム12を介装し、さらにリードフレーム12をモールド材17から突出させて、モールド材17に沿って下面へ折り曲げて構成される接地端子44を設けてもよい(図2参照)。また接地端子44の位置に対応して音叉型圧電振動子16および/またはATカット圧電振動子14に外部端子を形成するとともに、パッケージ20,38内部にマウント電極30,50と導通しない金属膜を設け、側面に形成されたキャスタレーションを介して前記外部端子と前記金属膜を導通し、前記外部端子と接地端子44を導通する構成としてもよい。この場合パッケージベース26,48にビアホールやスルーホールを設けて、前記外部端子と前記金属膜を導通する構成としてもよい。   A lead frame 12 is interposed between the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT-cut piezoelectric vibrator 14, and the lead frame 12 is further protruded from the molding material 17 and bent along the molding material 17 to the lower surface. A ground terminal 44 may be provided (see FIG. 2). Further, an external terminal is formed on the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and / or the AT cut piezoelectric vibrator 14 corresponding to the position of the ground terminal 44, and a metal film that does not conduct with the mount electrodes 30, 50 is formed inside the packages 20, 38. The external terminal may be electrically connected to the metal film through a castellation formed on a side surface, and the external terminal and the ground terminal 44 may be electrically connected. In this case, via holes and through holes may be provided in the package bases 26 and 48 so that the external terminals and the metal film are electrically connected.

次に、複合圧電デバイス10の製造方法について説明する。図3に複合圧電デバイス10の製造工程の説明図を示す。まず音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14は既存の製造設備を用いて、別々の製造ラインで製造される。この後、音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14の動作チェックが行われ、正常に動作するか否か確認される。そして正常に動作する圧電振動子14,16のみが複合圧電デバイス10の製造ラインへ送られる。   Next, a method for manufacturing the composite piezoelectric device 10 will be described. FIG. 3 shows an explanatory diagram of the manufacturing process of the composite piezoelectric device 10. First, the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are manufactured on separate manufacturing lines using existing manufacturing equipment. Thereafter, operation checks of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are performed to check whether or not the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the normal operation are performed. Only the normally operating piezoelectric vibrators 14 and 16 are sent to the production line of the composite piezoelectric device 10.

次に、複合圧電デバイス10を組み立てる工程では、まず音叉型圧電振動子16における音叉型圧電振動片18と導通する外部端子28a上に導電性接合材56が塗布され、音叉型圧電振動片18と導通しない外部端子28b上に非導電性接合材58が塗布される。そして外部端子28上にリードフレーム12を載置して、音叉型圧電振動子16上にリードフレーム12が接合される(図3(a)参照)。   Next, in the process of assembling the composite piezoelectric device 10, first, a conductive bonding material 56 is applied on the external terminal 28 a that is electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 in the tuning fork type piezoelectric vibrator 16, and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and A non-conductive bonding material 58 is applied on the non-conductive external terminal 28b. Then, the lead frame 12 is placed on the external terminal 28, and the lead frame 12 is joined to the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 (see FIG. 3A).

次に、導電性接合材56を介して音叉型圧電振動片18と導通するリードフレーム12a上に非導電性接合材60が塗布され、音叉型圧電振動片18と導通しないリードフレーム12b上に導電性接合材62が塗布される。また接地端子44となるリードフレーム12上に半田等の導電性接合材64が塗布される(図3(b)参照)。   Next, the non-conductive bonding material 60 is applied on the lead frame 12 a that is electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 through the conductive bonding material 56, and is electrically conductive on the lead frame 12 b that is not electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18. The adhesive bonding material 62 is applied. Further, a conductive bonding material 64 such as solder is applied on the lead frame 12 to be the ground terminal 44 (see FIG. 3B).

そしてリードフレーム12とATカット圧電振動子14の外部端子40とを合わせて、リードフレーム12上にATカット圧電振動子14が接合される。このとき音叉型圧電振動片18と導通しないリードフレーム12bと、ATカット圧電振動子14と導通する外部端子40aとが接合される。また音叉型圧電振動片18と導通するリードフレーム12aと、ATカット圧電振動子14と導通しない外部端子40bとが接合される(図3(c)参照)。   Then, the AT frame piezoelectric vibrator 14 is bonded onto the lead frame 12 together with the lead frame 12 and the external terminal 40 of the AT cut piezoelectric vibrator 14. At this time, the lead frame 12b not connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and the external terminal 40a connected to the AT-cut piezoelectric vibrator 14 are joined. Further, the lead frame 12a electrically connected to the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 18 and the external terminal 40b not electrically connected to the AT cut piezoelectric vibrator 14 are joined (see FIG. 3C).

次に、音叉型圧電振動子16およびATカット圧電振動子14の周囲をモールド材17で封止してモールド封止パッケージを形成する。このとき音叉型圧電振動子16および/またはATカット圧電振動子14のリッド32,46表面はモールド材17で封止されていない。そしてモールド封止パッケージから突出したリードフレーム12を、モールド封止パッケージに沿ってコ字型に下面まで折り曲げて実装端子52が形成される(図3(d)参照)。   Next, the periphery of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 is sealed with a molding material 17 to form a mold sealed package. At this time, the surfaces of the lids 32 and 46 of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and / or the AT cut piezoelectric vibrator 14 are not sealed with the molding material 17. Then, the lead frame 12 protruding from the mold sealing package is bent in a U shape to the lower surface along the mold sealing package to form the mounting terminals 52 (see FIG. 3D).

次に、音叉型圧電振動子16およびATカット圧電振動子14の発振周波数の調整が行われる。この調整はモールド封止されてなく、リッド32,46が外部に露出した部分から圧電振動片18,36へ向けてレーザ光を照射することにより行われる。このようにして複合圧電デバイス10が製造される。   Next, the oscillation frequencies of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are adjusted. This adjustment is performed by irradiating laser light toward the piezoelectric vibrating reeds 18 and 36 from the portion where the lids 32 and 46 are exposed to the outside without being mold-sealed. In this way, the composite piezoelectric device 10 is manufactured.

このように、音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14を上下に配置して複合圧電デバイス10を形成したので、電子機器に搭載される実装基板へ実装するときの実装面積を狭くすることができる。   Thus, the tuning fork-type piezoelectric vibrator 16 and the AT-cut piezoelectric vibrator 14 are arranged vertically to form the composite piezoelectric device 10, so that the mounting area when mounted on a mounting board mounted on an electronic device is reduced. be able to.

また新たに複合圧電デバイス10専用のパッケージを作る必要がなく、既存のパッケージを利用して複合圧電デバイス10を製造することができる。また音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14は既存の製造設備を用いて製造することができる。そして複合圧電デバイス10の組み立て工程は、既存の製造設備を利用できるので、複合圧電デバイス10の製造用に新たな製造設備を導入する必要がない。さらに複合圧電デバイス10の製造についての技術難易度が高くなることはない。   Further, it is not necessary to newly make a package dedicated to the composite piezoelectric device 10, and the composite piezoelectric device 10 can be manufactured using an existing package. The tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 can be manufactured using existing manufacturing equipment. Since the assembly process of the composite piezoelectric device 10 can use existing manufacturing equipment, it is not necessary to introduce new manufacturing equipment for manufacturing the composite piezoelectric device 10. Furthermore, the technical difficulty in manufacturing the composite piezoelectric device 10 does not increase.

また音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14を形成して、圧電振動子14,16の動作チェックを行った後に複合圧電デバイス10を製造するので、良品の圧電振動子14,16同士を接合することができる。よって動作不良の複合圧電デバイス10の発生を少なくすることができる。   Further, the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are formed, and the composite piezoelectric device 10 is manufactured after the operation of the piezoelectric vibrators 14 and 16 is checked. Can be joined. Therefore, the occurrence of malfunctioning composite piezoelectric device 10 can be reduced.

また音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14を上下に接合すると、それぞれの回路パターンに流れる高周波電流に起因する電磁波が発生して、他方の回路パターンに対して干渉を引き起こす。そして音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14の回路パターン間で相互干渉が発生して、圧電振動片18,36の発振を不安定にしてしまう問題が生ずる。しかし本実施の形態では音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14の間に接地端子44を介装するとともに、接地端子44を接地しているので、相互干渉を遮断することができ、またシールド効果を得ることができる。   Further, when the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are joined vertically, an electromagnetic wave caused by a high-frequency current flowing in each circuit pattern is generated, causing interference to the other circuit pattern. Then, mutual interference occurs between the circuit patterns of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT-cut piezoelectric vibrator 14, thereby causing a problem that the oscillation of the piezoelectric vibrating pieces 18 and 36 becomes unstable. However, in this embodiment, since the ground terminal 44 is interposed between the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 and the ground terminal 44 is grounded, mutual interference can be blocked. Further, a shielding effect can be obtained.

また圧電振動子14,16のリッド32,46部分はモールド封止されてなく、リッド32,46表面が外部に露出した構成なので、複合圧電デバイス10を組み立てた後であっても圧電振動片18,36にレーザ光を照射して、発振周波数の調整を行うことができる。よって高精度の複合圧電デバイス10を製造することができる。
またリードフレーム12を用いて音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14を接合するので、複合圧電デバイス10を容易に大量生産することができる。
Further, the lids 32 and 46 of the piezoelectric vibrators 14 and 16 are not mold-sealed, and the surfaces of the lids 32 and 46 are exposed to the outside. Therefore, even after the composite piezoelectric device 10 is assembled, the piezoelectric vibrating piece 18. , 36 can be irradiated with laser light to adjust the oscillation frequency. Therefore, a highly accurate composite piezoelectric device 10 can be manufactured.
Since the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 and the AT cut piezoelectric vibrator 14 are joined using the lead frame 12, the composite piezoelectric device 10 can be easily mass-produced.

なお音叉型圧電振動子16とATカット圧電振動子14のどちらかに発振回路を搭載して発振器とした構成にすることもできる。この場合、発振器に温度補償回路を搭載してもよい。また音叉型圧電振動子16やATカット圧電振動子14のかわりに弾性表面波共振子や弾性表面波発振器を用いてもよい。またBTカット圧電デバイスや、他の圧電デバイスを用いてもよい。また発振周波数の異なるATカット圧電振動子等を上下に配置して、複合圧電デバイスを形成してもよい。   It should be noted that an oscillation circuit may be mounted on either the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 or the AT cut piezoelectric vibrator 14 to form an oscillator. In this case, a temperature compensation circuit may be mounted on the oscillator. A surface acoustic wave resonator or a surface acoustic wave oscillator may be used in place of the tuning fork type piezoelectric vibrator 16 or the AT cut piezoelectric vibrator 14. Moreover, you may use a BT cut piezoelectric device and another piezoelectric device. Further, a composite piezoelectric device may be formed by vertically arranging AT-cut piezoelectric vibrators having different oscillation frequencies.

本実施の形態に係る複合圧電デバイスの断面図である。It is sectional drawing of the composite piezoelectric device which concerns on this Embodiment. 本実施形態に係る複合圧電デバイスの斜視図である。It is a perspective view of the composite piezoelectric device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る複合圧電デバイスの製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process of the composite piezoelectric device which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10………複合圧電デバイス、12………リードフレーム、14………ATカット圧電振動子、16………音叉型圧電振動子、17………モールド材、28………外部端子、32………リッド、40………外部端子、42………開口部、46………リッド、52………実装端子。

10 ... …… Composite piezoelectric device, 12 ......... Lead frame, 14 ... AT-cut piezoelectric vibrator, 16 ......... Tuning fork type piezoelectric vibrator, 17 ......... Mold material, 28 ...... External terminal, 32 ......... Lid, 40 ......... External terminal, 42 ......... Opening, 46 ......... Lid, 52 ......... Mounting terminal.

Claims (8)

圧電デバイスと他の圧電デバイスとを上下に接合したことを特徴とする複合圧電デバイス。   A composite piezoelectric device characterized by joining a piezoelectric device and another piezoelectric device vertically. 請求項1に記載の複合圧電デバイスにおいて、
前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとを、リードフレームを介して接合し、
前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとをモールド材で封止した、
ことを特徴とする複合圧電デバイス。
The composite piezoelectric device according to claim 1,
Bonding the piezoelectric device and the other piezoelectric device via a lead frame,
The piezoelectric device and the other piezoelectric device are sealed with a molding material,
A composite piezoelectric device characterized by that.
請求項2に記載の複合圧電デバイスにおいて、
前記圧電デバイス内に実装された圧電デバイス片と導通する外部端子が一方のリードフレームに接合し、
前記他の圧電デバイス内に実装された他の圧電デバイス片と導通する外部端子が他方のリードフレームに接合した、
ことを特徴とする複合圧電デバイス。
The composite piezoelectric device according to claim 2,
An external terminal electrically connected to the piezoelectric device piece mounted in the piezoelectric device is bonded to one lead frame,
An external terminal connected to another piezoelectric device piece mounted in the other piezoelectric device is joined to the other lead frame.
A composite piezoelectric device characterized by that.
請求項1ないし3のいずれかに記載の複合圧電デバイスにおいて、前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとの間にリードフレームを介装して接地端子としたことを特徴とする複合圧電デバイス。   4. The composite piezoelectric device according to claim 1, wherein a lead frame is interposed between the piezoelectric device and the other piezoelectric device to form a ground terminal. 請求項2ないし4のいずれかに記載の複合圧電デバイスにおいて、前記リードフレームの一端はモールド材から突出するとともに、モールド材の下面に折り曲げられて実装端子をなすことを特徴とする複合圧電デバイス。   5. The composite piezoelectric device according to claim 2, wherein one end of the lead frame protrudes from the molding material and is bent to a lower surface of the molding material to form a mounting terminal. 請求項1ないし5のいずれかに記載の複合圧電デバイスにおいて、圧電デバイスのリッドおよび他の圧電デバイスのリッドは、前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとの接合面の反対側に位置するとともに、モールド材の一部が開口して、前記圧電デバイスのリッドと、前記他の圧電デバイスのリッドとの何れか一方または両方が外部に露出したことを特徴とする複合圧電デバイス。   The composite piezoelectric device according to any one of claims 1 to 5, wherein the lid of the piezoelectric device and the lid of the other piezoelectric device are located on a side opposite to a joint surface between the piezoelectric device and the other piezoelectric device, A composite piezoelectric device, wherein a part of a molding material is opened, and either one or both of the lid of the piezoelectric device and the lid of the other piezoelectric device are exposed to the outside. 請求項1ないし6のいずれかに記載の複合圧電デバイスにおいて、前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとは、ATカット圧電振動子、ATカット圧電発振器、音叉型圧電振動子、音叉型圧電発振器、弾性表面波共振子または弾性表面波発振器のいずれかであることを特徴とする複合圧電デバイス。   The composite piezoelectric device according to any one of claims 1 to 6, wherein the piezoelectric device and the other piezoelectric device include an AT cut piezoelectric vibrator, an AT cut piezoelectric oscillator, a tuning fork type piezoelectric vibrator, a tuning fork type piezoelectric oscillator, A composite piezoelectric device characterized by being either a surface acoustic wave resonator or a surface acoustic wave oscillator. 圧電デバイスを製造する工程と、
他の圧電デバイスを製造する工程と、
圧電デバイスと他の圧電デバイスとを、リードフレームを介して接合する工程と、
前記圧電デバイスと前記他の圧電デバイスとの周囲をモールド材で封止する工程と、
前記モールド材から突出したリードフレームをコ字型に折り曲げて実装端子とする工程と、
を有することを特徴とする複合圧電デバイスの製造方法。

Manufacturing a piezoelectric device;
Manufacturing other piezoelectric devices;
Bonding a piezoelectric device and another piezoelectric device via a lead frame;
Sealing the periphery of the piezoelectric device and the other piezoelectric device with a molding material;
A step of bending the lead frame protruding from the mold material into a U-shape to form a mounting terminal;
A method of manufacturing a composite piezoelectric device characterized by comprising:

JP2003380786A 2003-11-11 2003-11-11 Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof Pending JP2005150786A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003380786A JP2005150786A (en) 2003-11-11 2003-11-11 Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003380786A JP2005150786A (en) 2003-11-11 2003-11-11 Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005150786A true JP2005150786A (en) 2005-06-09

Family

ID=34690355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003380786A Pending JP2005150786A (en) 2003-11-11 2003-11-11 Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005150786A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008035383A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Epson Toyocom Corp Piezoelectric device and manufacturing method of piezoelectric device
JP2010147604A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Epson Toyocom Corp Electronic device
JP2012216901A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Kyocera Crystal Device Corp Complex piezoelectric device
JP2013150357A (en) * 2013-04-22 2013-08-01 Seiko Epson Corp Electronic device
JP2014197742A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 セイコーエプソン株式会社 Electronic device, electronic apparatus, mobile body, and method of manufacturing electronic device
US9754803B2 (en) 2013-03-27 2017-09-05 Seiko Epson Corporation Electronic device, electronic apparatus, moving object, and method for manufacturing electronic device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008035383A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Epson Toyocom Corp Piezoelectric device and manufacturing method of piezoelectric device
JP2010147604A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Epson Toyocom Corp Electronic device
JP2012216901A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Kyocera Crystal Device Corp Complex piezoelectric device
US9754803B2 (en) 2013-03-27 2017-09-05 Seiko Epson Corporation Electronic device, electronic apparatus, moving object, and method for manufacturing electronic device
US10249513B2 (en) 2013-03-27 2019-04-02 Seiko Epson Corporation Electronic device, electronic apparatus, moving object, and method for manufacturing electronic device
JP2014197742A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 セイコーエプソン株式会社 Electronic device, electronic apparatus, mobile body, and method of manufacturing electronic device
JP2013150357A (en) * 2013-04-22 2013-08-01 Seiko Epson Corp Electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6541897B2 (en) Piezoelectric device and package thereof
JP3843983B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP5476964B2 (en) Vibrators, oscillators, gyros and electronic equipment
US20110193642A1 (en) Piezoelectric vibrator and oscillator using the same
JP2008109538A (en) Crystal oscillator
JP4238779B2 (en) Piezoelectric oscillator and electronic equipment
JP7305971B2 (en) piezoelectric vibration device
JP4038819B2 (en) Surface-mount type piezoelectric device and its container, mobile phone device using surface-mount type piezoelectric device, and electronic equipment using surface-mount type piezoelectric device
JP2010103802A (en) Electronic device
JP2005150786A (en) Composite piezoelectric device and manufacturing method thereof
JP2002353766A (en) Piezoelectric device
JP2002319839A (en) Piezoelectric device
JP2005223640A (en) Package, surface mounted piezoelectric oscillator using the same, and frequency adjusting method therefor
JP2002280865A (en) Piezoelectric device
JP5157315B2 (en) Piezoelectric device manufacturing method, piezoelectric device, and electronic apparatus
JP4389925B2 (en) Piezoelectric device manufacturing method and base manufacturing method
JP2002064354A (en) Package for surface-mount piezoelectric vibrator and production method for the same
JP2001177347A (en) Crystal oscillator
JP2003069366A (en) Multi-frequency accommodating type crystal vibrator
JP2004357019A (en) Piezo oscillator
JP2001251142A (en) Piezo-oscillator
JP2001127576A (en) Structure for package for piezoelectric vibrator and its manufacture
JP2010124494A (en) Piezoelectric oscillator, electronic apparatus and method of manufacturing piezoelectric oscillator
JPH10117120A (en) Gt-cut crystal oscillator
JPH1075152A (en) Crystal oscillator