JP2006013435A - 電子デバイスの内部接続構造および内部接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 デバイス内部の各端子部の接合強度を維持すると共に、該内部の電気配線の短絡を容易に防止し、電子デバイス小型化を可能とする、電子デバイスの内部接続構造、および電子デバイスの内部接続方法を提供すること。
【解決手段】 電子部品パッケージと、集積回路とを、リードフレームを用いて接続することで、一体として機能するようにした電子デバイスの内部接続構造であって、接続端子部３２の上面の半田塗布領域６４に隣接して、防護層としてのＡｌメッキ層６５が、傾斜部３３から接続端子用ボンディングパッド３４にかけての上面に形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子デバイス内部における電気機械接続の構造、およびその接続方法に関する。

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、圧電発振器は広く使用されている。
図１０は、従来の圧電発振器の断面図である（例えば、特許文献１参照）。

圧電発振器１００は、リードフレーム１２４の下側に圧電振動子１０２を、上側に発振回路素子１１０をそれぞれ配置し、これらを樹脂１０１で封止するようにしている。
リードフレーム１２４は、平面的な一枚のフレームからなり、実装基板に実装するための実装端子部（図示せず）と、発振回路素子１１０と圧電振動子１０２とを電気的に接続するための接続端子部とを形成するようになっている。
圧電振動子１０２は、シリンダ１０４内に圧電振動片（図示せず）を収容し、この圧電振動片に設けられた励振電極（図示せず）と導通する外部端子部１０６がシリンダ外部に引き出されている。そして、この外部端子部１０６が接続端子部と電気的に接続されている。
発振回路素子１１０は、発振回路を構成する集積回路素子等が使用され、中央部に設けられたダイパッド１０８上に配置されている。この発振回路素子１１０は、リードフレーム１２４の実装端子部及び接続端子部とボンディングワイヤ１３０により電気的に接続されている。

実公平５−１６７２４号公報

ところで、近年、上述のような情報機器や移動体通信機器などの様々な電子機器については、小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電発振器も小型薄型化が要求されている。このような要求に応じて、内部部品である圧電振動子１０２を小型化する技術が進んでいるが、圧電発振器１００を小型化するためには、パッケージの水平方向に展開する実装端子部（図示せず）や接続端子部の占有スペースを小さくする努力も欠かせない。

ところが、これらの端子を一様に小さくしてしまうと、実装端子部の実装基板への接合面積や、接続端子部の外部端子部１０６への接合面積も小さくならざるを得ず、該接合強度の低下を招いてしまう。

そこで、本願出願人は、特願２００３−３３４６１６に係る発明を提案している。
図１１は、この特願２００３−３３４６１６に係る圧電発振器２００の断面図を示している。
この圧電発振器２００は、第１のパッケージである振動子パッケージ２１０と第２のパッケージである実装部２２０とからなり、振動子パッケージ２１０は、内部に圧電振動片２１２を収容し、外部に露出した外部端子部２１４を有している。また、実装部２２０は、上下に配置された２枚のリードフレームを使用しており、内部に発振回路素子２２２を収容し、この発振回路素子２２２とボンディングワイヤにより、それぞれ電気的に接続された接続端子部２２６と実装端子部２２８とを有している。
ここで、実装部２２０は、概ね次のように形成することで、接続端子部２２６と実装端子部２２８とが平面的に見て重なるように配置している。
すなわち、第１のリードフレーム２３４と第２のリードフレーム２３５の２枚のリードフレームを用意し、第１のリードフレーム２３４の端部を外部端子部２１４と対向するように配置して接続端子部２２６を形成し、また、第２のリードフレーム２３５の端部を接続端子部２２６と平面的に見て重なるように配置して、実装部２２０の上に振動子パッケージ２１０を重ねる。
そして、リフロー炉等で半田２３２を溶融させて、接続端子部２２６と外部端子部２１４とを接続し、次いで、実装端子部２２８の実装面を残すようにして、発振回路素子２２２やボンディングワイヤ２２４などを含む全体を樹脂等の絶縁部材２３０で封止しつつ、この絶縁部材２３０で振動子パッケージ２１０と実装部２２０とを接合固定している。

このように、接続端子部２２６および実装端子部２２８をパッケージの厚み方向に対して積層配置して、圧電発振器内部の電気的接続を行うことで、接続端子部２２６および実装端子部２２８が平面方向に占めるスペースを小さくすることを実現したものである。

ところが、上述した構成において、半田の塗布領域２４１と、ワイヤボンディングの接合箇所２４２とを近接させた場合に、次のような課題が発生することを、本願発明の発明者らは見出した。
すなわち、溶融させた半田２３２を介して接続端子部２２６と外部端子部２１４とを接合する際に、余剰な半田２３２が、第１のリードフレーム２３４の表面を伝ってワイヤボンディングの接合箇所２４２まで流れ出すことがある。また、もし、上述のような半田の流れ出しが起こらなかったとしても、半田２３２に含まれるＳｎ（錫）が、第１のリードフレーム２３４の表面層（例えば、Ａｇメッキが施されている）の金属と固溶して拡散し、ワイヤボンディング箇所２４２まで到達することがある。
ボンディングワイヤ２２４として、その扱いやすさと導電性の観点からＡｕ（金）ワイヤが、広く用いられているが、ＳｎがＡｕワイヤに到達すると、ＡｕがＳｎ中に拡散し断線に至る。
以上のような課題のために、半田の塗布領域２４１と、ワイヤボンディングの接合箇所２４２との距離は、ある程度離しておかねばならず、圧電発振器２００をパッケージの長手方向（図１１の左右方向）に小さくすることに限界が生じている。

上述した課題を解決するために、半田２３２の塗布量を少なくすると、接続端子部２２６と外部端子部２１４との所定の接合強度を確保することが出来なくなってしまう。
また、半田の塗布領域２４１の内側に凸部を設けて、半田２３２がワイヤボンディングの接合箇所２４２に接近しないようにする方法も考えられるが、この場合、凸部の高さのばらつきを制御することが困難である。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、デバイス内部の各端子部の接合強度を維持すると共に、該内部の電気配線の断線を容易に防止し、電子デバイス小型化を可能とする、電子デバイスの内部接続構造、および電子デバイスの内部接続方法を提供することを目的としている。

上述の目的は、第１の発明によれば、電子部品パッケージと、集積回路素子とを、リードフレームを用いて接続することで、一体として機能するようにした電子デバイスの内部接続構造であって、前記リードフレームは、該接続をするための接続リードを備えており、前記集積回路素子の外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の一端側とが、ボンディングワイヤによって接続され、前記電子部品パッケージの外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の他端側とが、溶融性の導電性材料を介して接続され、前記接続リードの一面の一部には、前記導電性材料の少なくとも一組成物が前記他端側から前記一端側へ移動することを、阻止するための防護層を備え、前記防護層が、前記組成物の該移動を妨げる物性を有している材料で形成されていることを特徴とする、電子デバイスの内部接続構造、により達成される。
第１の発明の構成によれば、接続リードの一面の一部には、導電性材料の少なくとも一組成物の移動を阻止するための防護層であって、該防護層を形成する材料が前記組成物の該移動を阻止する物性を有している、防護層を備えている。ここで、導電性材料の組成物とは、導電性材料を構成している材料のうち、原子単位または分子単位の組成で分解することができる組成のもの全てを含んでいる。また、物性とは、濡れ性や化学反応性などの、該材料が固有に有する性質のことを指している。本発明は、このような防護層の性質を利用して、溶融性の導電性材料の移動を阻止するような構成となっているため、容易に、しかも有効に、内部の電気配線の断線を防止すると共に、電子デバイスの小型化を実現することができる。

第２の発明は第１の発明の構成において、前記溶融性の導電性材料がＳｎを主成分とするろう材であり、前記防護層は、Ａｌ（アルミニウム）メッキによって形成されていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、溶融性の導電性材料がＳｎを主成分とするろう材、例えばＳｎ系半田であり、防護層は、Ａｌ（アルミニウム）メッキによって形成されている。電子デバイスの内部（電気的）接続に関し、導電性材料としてＳｎを含んだ半田が、ボンディングワイヤとして、Ａｕワイヤが広く用いられている。半田は、Ａｌ表面に対して濡れにくい性質を持つため、Ａｌメッキの防護層は、半田がＡｕワイヤのボンディング箇所の方へ流出するのを有効に阻止する。また、ＡｌとＳｎとは非固溶系であるので、金属固溶反応によるＳｎの拡散を有効に阻止する。

第３の発明は、第１または２のいずれかの発明の構成において、前記防護層は、前記接続リードと前記ボンディングワイヤとの接続箇所を含んで形成されていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、防護層は、前記接続リードと前記ボンディングワイヤとの接続箇所を含んで形成されている。この構成により、短絡を防止したい箇所である、接続リードとワイヤボンディングの接合箇所とを、確実に、溶融性の導電性材料および、その組成物から防護することができる。また、防護層がＡｌメッキによって形成され、ボンディングワイヤがＡｕワイヤである場合に、ＡｌとＡｕとは化学反応によって共晶合金を生成するため、該メッキ層とＡｕワイヤの接合部分はこの共晶合金によって、より強固な接合強度を得ることができる。

第４の発明は、第１ないし第３のいずれかの発明の構成において、前記防護層は、前記導電性材料の塗布領域に近接して形成されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、防護層が導電性材料の塗布領域に隣接して形成されているので、有効に、導電性材料およびその組成物の移動による断線を防止することができる。

第５の発明は、第１または２のいずれかの発明の構成において、前記防護層は、前記接続リードと前記ボンディングワイヤとの接続箇所を中心とする一定領域に形成されていることを特徴とする。
第５の発明によれば、防護層が、接続リードとボンディングワイヤとの接続箇所を中心とする一定領域に形成されているので、該防護層の視覚的な識別性によって、ワイヤボンディングを行う際の、該接合箇所の装置による位置認識が容易となる。また防護層の位置ズレが生じた時にも防護層にてパターンマッチングさせれば支障は生じない。このことにより、接合箇所の高精度化や位置認識の高速化が実現する。

第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかの構成において、前記接続リードの一面の一端側と前記接続リードの一面の他端側との間には、前記他端側が前記一端側よりも高い位置になるように傾斜部が形成されていることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、接続リードの一面の一端側と接続リードの一面の他端側との間には、他端側が一端側よりも高い位置になるように傾斜部が形成されているため、水平方向（平面方向）の寸法を大きくしないでも、一端側と他端側との距離を大きくとることができる。したがって、電子デバイスの水平方向の寸法を小型化しつつ、一端側に接続されたボンディングワイヤと他端側に接続された溶融性の導電性材料との距離を十分に確保して、集積回路素子の外面に設けられた端子から引き出されたボンディングワイヤと、電子部品パッケージの外面に設けられた端子とのショートを防止できる。

上述の目的は、第７の発明によれば、外枠の内側に接続リードを備えたリードフレームであって、前記接続リードの一面に該接続リードの一端側を含んでＡｌ（アルミニウム）メッキが形成された、リードフレームが用意され、前記リードフレームを用いて、電子部品パッケージと集積回路素子とを接続し、一体として機能するようにした電子デバイスを製造するための、内部接続方法であって、前記集積回路素子の外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の一端側とを、Ａｕ（金）ワイヤを用いたワイヤボンディングによって接続する工程と、前記電子部品パッケージの外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の他端側とを、溶融性の導電性材料を介して接続する工程と、を含み、前記ワイヤボンディングによる接続工程は、前記接続リードの一面の一端側に、Ａｕワイヤの先端に形成した溶融ボールを介した第１接合を行う工程と、前記溶融ボールからＡｕワイヤを延長させて、前記集積回路素子の外部端子に第２接合を行う工程と、を含むことを特徴とする、電子デバイスの内部接続方法、により達成される。
第７の発明の構成によれば、接続リードの一面の一端側に施されたＡｌメッキが、溶融性の導電性材料からＡｕワイヤを確実に防護するため、容易に、しかも有効に、内部の電気配線の短絡を防止すると共に、電子デバイスの小型化を実現することができる。
また、ワイヤボンディング工程において、溶融ボールを介した第１接合部分は、ＡｌとＡｕの共晶合金を生成することにより、強固に接合させることができる。すなわち、例えばＡｇメッキなどへの単なる機械的接合による（共晶合金の生成を伴わない）、溶融ボールを介した第１接合では、十分な接合強度を得ることができないが、本発明では、この共晶合金による接合を利用することで、接続リード側においてこの第１接合を行い、集積回路素子側において第２接合を行うこととしている。このようなワイヤボンディングにおける引き回し方向は、Ａｕワイヤを引き回す軌跡に影響し、結果として、パッケージの厚み方向に対して、その軌跡を低くすることができる。かくして、電子デバイスの厚み方向に対する小型化も実現できる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

本発明が適用される電子デバイスにはいろいろあるが、以下では、電子部品パッケージとして圧電振動子パッケージを選び、電子デバイスとしての圧電発振器を例として、実施形態の説明を行う。
ただし、電子部品パッケージと集積回路素子の組み合わせは多様に許容されるものであり、本実施形態における電子デバイスは、圧電発振器に限定されるものではない。例えば、同じ振動子パッケージを用いたジャイロセンサであってもよいし、受光素子を含んだパッケージを用いた光学式のスイッチデバイス等であってもよい。

図１および図２は、本実施形態に係る圧電発振器を示しており、図１はその概略分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線概略断面図である。
圧電発振器１は、集積回路素子としてのＩＣチップ６０と、積層リードフレーム５０とが電気的且つ機械的に接続され、さらに、積層リードフレーム５０と電子部品パッケージとしての圧電振動子１０とが電気的且つ機械的に接続され、これら全体が樹脂２でモールド成形されることで、構成される。以下、具体的にその構造を説明する。

先ずは圧電振動子１０の構造について、図１および図２を参照して説明する。圧電振動子１０は、パッケージ１１内の内部空間１２に圧電振動片１３を収容し、圧電振動片１３の表面に形成された励振電極１４と、パッケージ１１の外表面に形成された外部端子部１６とを、電気的に配線し、パッケージ１１の開口部に蓋体１７を接合することで、構成されている。
パッケージ１１の内底部には、内部電極１８が形成されている。また、パッケージの外部に露出する底面の四隅には、外部端子部１６が形成されている。
内部電極１８と、外部端子部１６のうちの２つ（うち一つは作図の関係で図示されず）とは、導電スルーホール（図示せず）により、電気的に接続されている。外部端子部１６の残りの２つは、パッケージ内部とは電気的に接続されないダミー電極としている。
圧電振動片１３は、水晶等の矩形圧電材料からなるＡＴカット板の両面に、１対の励振電極１４を形成したものである。各々の励振電極に対応して、圧電振動片１３の端部に、接続電極１５が形成されており、この接続電極１５と内部電極１８とは、導電性接着剤１９を介して接続されている。導電性接着剤１９は、接続電極１５と内部電極１８とを、電気的に接続すると共に、機械的に圧電振動片１３を片持ち状態で支えている。

次に、積層リードフレーム５０とＩＣチップ６０との接続構造について、図１および図２を参照して説明する。積層リードフレーム５０は、第１のリードフレーム３０と、第２のリードフレーム４０とが、図１のＺ軸方向に積層して組み合わさることで構成されている。積層リードフレーム５０はパッケージデバイスの内部配線に広く利用される、金属製の薄板であり、例えば、４２アロイ等のＦｅ合金、あるいはＣｕ合金等により形成されている。

第１のリードフレーム３０には４つの接続リード３１が設けられている。接続リード３１は、図示されない外枠に一体に接続された状態で提供され、後述する内部接続の工程後において、外枠と切り離される。接続リード３１は、接続端子部３２、傾斜部３３、接続端子用ボンディングパッド３４を有しており、図示するように折り曲げ加工されて、段構造となっている。すなわち、接続リード３１の一面の一端側に接続端子用ボンディングパッド３４が配置され、接続リード３２の一面の他端側に接続端子部３２が配置されている。そして、接続端子部３２は、接続端子用ボンディングパッド３４よりもやや上方で、その上面を露出させるように構成され、接続端子部３２と接続端子用ボンディングパッド３４との間には、接続端子部３２が接続端子用ボンディングパッド３４よりも高い位置になるように傾斜部３３が形成されている。

第２のリードフレーム４０には、上述した各接続リード３１に対応した実装リード４２が設けられている。実装リード４２は、実装端子部４３、傾斜部４４、実装端子用ボンディングパッド４５を有しており、図示するように折り曲げ加工されて、段構造となっている。すなわち、実装端子部４３は、実装端子用ボンディングパッド４５よりもやや下方でその底面を露出させるように構成されている。
第２のリードフレーム４０の中央付近には、さらに、ＩＣチップを固定するためのアイランド部４１が設けられている。また、アイランド部４１の縁からＹ方向に伸びた一対のリードであって、アイランド部４１を支持するための、保持リード４９が設けられている。
第２のリードフレーム４０にはさらに、Ｘ方向に沿って、左右にそれぞれ２本ずつ伸びた、調整端子用リード４６が設けられている。
実装用リード４２、保持リード４９、調整端子用リード４６は、図示されない外枠に一体に接続された状態で提供され、後述する内部接続の工程後において、それぞれ外枠と切り離される。

第１のリードフレーム３０と第２のリードフレーム４０とが、図示するように積層されると、接続端子部３２と実装端子部４３とは、Ｚ軸方向から見てほぼ重なった位置関係となり、第１のリードフレーム３０と第２のリードフレーム４０との間には、ＩＣチップ６０の配置、および、内部配線を行うための空間が構成される。かくして、パッケージの厚み方向に対する内部接続が可能となる。
具体的には、ＩＣチップ６０は、アイランド部４１の上面に、エポキシ系やシリコン系の接着剤を用いて固定されている。さらに、ＩＣチップ６０の外部に設けられた外部端子と接続端子用ボンディングパッド３４、および実装端子用ボンディングパッド４５、および調整端子用リード４６とが、それぞれ、Ａｕワイヤ６１によるワイヤボンディングによって電気的に接続されている。ワイヤボンディング工程の詳細については、後述する。

ここで、調整端子用リード４６は、圧電発振器１が完成した状態において、外部に露出した端子である調整端子を構成する。調整端子は、ＩＣチップ６０の特性検査、特性調整、内部配線の導通確認等を行うために用いられる。

接続端子部３２は図１に示すように４つ設けられており、圧電振動子１０の四隅に設けられた外部端子部１６と、それぞれ電気的に接続されることになる。具体的には、導電性材料としての固形の半田（図１では図示されない）を接続端子部３２の上に置いてから、対応する各端子どうしが重なるように、圧電振動子１０をマウントし、前記半田を溶融させて、いわゆるリフロー半田付法により接合する。

以上の構成により、圧電発振器１における、圧電振動子１０、積層リードフレーム５０、ＩＣチップ６０の電気機械的な接続がなされる。

次に、図３を参照して、接続リード３１の周辺における接続構造についての、より詳細な説明を行う。
図３は、図１の内部接続工程の一部を示す概略斜視図である。但し、便宜上、接続端子部上方に配置されている圧電振動子１０は図示していない。接続端子部３２の上面の半田塗布領域６４には、半田６２が溶融した状態で広がっている。また、半田塗布領域６４に隣接して、防護層としてのＡｌ（アルミニウム）メッキ層６５が、傾斜部３３から接続端子用ボンディングパッド３４にかけての上面に形成されている。Ａｌメッキ層６５は、あらかじめ、例えば、電解メッキやスパッタリングによって形成されている。尚、Ａｌメッキ層６５は、図３では斜線領域として示してあり、特に厚みは図示していない。すなわち、Ａｌメッキ層６５はごく薄い膜として形成してもよいし、ある程度の厚みを持たせて形成して、半田６２の移動を機械的に止める機能を併せ持たせてもよい。
接続端子用ボンディングパッド３４のほぼ中央付近に位置する、接続リード側ボンディング箇所６６からは、Ａｕワイヤ６１が伸びていて、ＩＣチップの外部端子（図示せず）の一つに接続されている。

ここで、材料としてのＡｌ表面は、材料としての半田に対して濡れにくい性質を持っている。このため、溶融した半田６２は、Ａｌメッキ層６５の領域にまで濡れ広がることがなく、接続リード側ボンディング箇所６６にまで到達することがない。
また、材料としてのＡｌは、半田の主成分であるＳｎ（錫）と非固溶の化学的性質を有している。このため、半田６２が冷え固まった後、長時間を経過したとしても、半田中のＳｎがＡｌメッキ層６５の中を拡散移動して、接続リード側ボンディング箇所６６にまで到達することがない。
かくして、Ａｕワイヤ６１の成分であるＡｕと半田６２の主成分であるＳｎとが、化学反応によって非常にもろい化合物を生成することがなく、Ａｕワイヤ６１の断線が未然に防止される。
また、接続リード側ボンディング箇所６６において、Ａｕワイヤ６１とＡｌメッキ層６５との接合部分は、ＡｕとＡｌの共晶合金を生成することにより、強固に接合させることができる。

次に、ワイヤボンディング工程について、図４および図５を参照して説明する。
図４は、ワイヤボンディング工程の一部を示す概略斜視図である。ワイヤボンディングを行うための装置は、Ａｕワイヤを導出するためのキャピラリ８１、キャピラリ８１の位置を移動させるためのアーム８２、アーム８２を駆動するためのアーム駆動部８３、ワイヤボンディングの位置を認識するためのカメラ８０、キャピラリ８１およびアーム駆動部８３を制御するための制御部８４を備えている。制御部８４は、カメラ８０からの画像情報を基に、接続リード３１の外形から接続リード側ボンディング箇所６６を認識し、また、ＩＣチップ６０の上面に設けられたＩＣ外部端子６８の窪みを認識して、キャピラリ８１をこれらの接合箇所に移動させ、後述する工程動作を制御する。

図５は、図４のＢ−Ｂ断面による工程動作を示す概略断面図である。まず、ＩＣ外部端子６８上方にキャピラリ８１を移動させ、キャピラリ８１の先端に形成された溶融ボールとしての第１のＡｕボール７０を、ＩＣ外部端子６８の上面にあらかじめ設けられたＡｌパッド（図示せず）に押し付けて接合する（図５（ａ））。該接合は、例えば、超音波と熱との併用により行われる。この後、第１のＡｕボール７０はキャピラリ８１の先端から切り離されるが、この第１のＡｕボール７０とＩＣ外部端子６８との接合を便宜上、予備接合と呼ぶことにする。
次に、キャピラリ８１を接続端子用ボンディングパッド３４の上方へ移動させる。そして、キャピラリ８１の先端に形成された溶融ボールとしての第２のＡｕボール６７を、接続リード側ボンディング箇所６６に押し付け、第１接合を行う（図５（ｂ））。
次に、第２のＡｕボール６７に一体のままＡｕワイヤ６１を導出しつつ、キャピラリ８１をＩＣ外部端子６８の上方へ移動させる（図５（ｃ））。
最後に、キャピラリ８１の先端を第１のＡｕボール７０に押し付けて第２接合を行い、一つのワイヤボンディングが完成する（図５（ｄ））。このとき、接続リード３１からＩＣチップ６０まで伸びるＡｕワイヤ６１の軌跡は、アイランド部４１の上面からｈ１の高さとなる（図５（ｅ））。

ここで、第２のＡｕボール６７を介した第１接合は、強固に接合される。すなわち、第２のＡｕボール６７は、Ａｌメッキ層（図５では図示せず）との接合箇所において共晶合金を生成し、このような共晶合金を介在する接合は、単なる機械的な接合に比べて接合強度が強い。このことは、予備接合についても同様であり、第１のＡｕボール７０はＡｌパッド（図示せず）との接合箇所において共晶合金を生成し、強固に接合される。
逆の言い方をすれば、接続リード側ボンディング箇所６６にＡｌメッキ層６５が形成されていない場合においては、接合強度の不足のため、図５に示す方法によるワイヤボンディングを行うことができなかった。以下で例を示して説明する。

図６は、図５に係る発明の効果を説明するための参考例を示す概略断面図である。この例においては、ＩＣ外部端子６８にて第１のＡｕボール７０を介した第１接合を行い（図６（ａ））、第１のＡｕボール７０からＡｕワイヤ６１を延長させて（図６（ｂ））、接続リード側ボンディング箇所６６にキャピラリ８１の先端を押し付けて第２接合を行っていた（図６（ｃ））。このように、接合箇所に対してキャピラリ８１の先端を直接押し付けて接合を行う第２接合によれば、該接合部のステッチ７１によって、強い接合強度を持った接合を行うことができる。
このとき、Ａｕワイヤ６１の軌跡は、アイランド部４１の上面からｈ２の高さとなるが（図６（ｄ））、ｈ２は図５（ｅ）に示すｈ１よりも高い。このことは、第１接合箇所の初期的な高さ（アイランド部４１の上面からの距離）の違いに起因しており、Ａｕワイヤ６１をＡｕボールから延長させて引き回す都合から、必然的に生じる結果である。
このように、Ａｕワイヤの軌跡が高くなってしまった場合には、図６（ｄ）の点線７２に示すように、接続リード３１の段差を大きくせねばならず、圧電発振器１の厚みを増加させてしまうことになる。

以上の説明からわかるように、接続リード側ボンディング箇所６６にＡｌメッキ層６５が形成されている本実施形態では、接続リード側ボンディング箇所６６で第１接合を、ＩＣ外部端子６８で第２接合を行うことで、ワイヤボンディングによるＡｕワイヤ６１の軌跡を低くすることができる。かくして、ワイヤボンディングの十分な接合強度を維持しつつ、圧電発振器１を厚み方向に小さくすることが可能となる。

図８は、Ａｌメッキ層６５の形成に関し、その変形例２を示す概略斜視図である。この変形例２においては、Ａｌメッキ層６５は、半田塗布領域６４に隣接して、傾斜部３３の領域にかけて形成されている。このように、Ａｌメッキ層６５が形成されている領域は、接続リード側ボンディング箇所６６を含んでいなくてもよい。

図７は、Ａｌメッキ層６５の形成に関し、その変形例１を示す概略斜視図である。この変形例１においては、Ａｌメッキ層６５は、接続リード側ボンディング箇所６６を中心とする一定領域に形成されている。具体的には、図７（ａ）に示すような円形、図７（ｂ）に示すような矩形の形状でＡｌメッキがなされている。
このようにマーキング化されたＡｌメッキ層６５は、その色合いや光沢によって、ワイヤボンディングにおける接合箇所の位置認識を容易にする。かくして、接合箇所の高精度化や位置認識の高速化が実現する。

図９は、Ａｌメッキ層６５の形成に関し、その変形例３を示す概略斜視図である。この変形例３においては、半田塗布領域６４を囲むようにＡｌメッキ層６５が形成されている。このような構成によれば、溶融した半田６２を介して接続端子部３２と外部端子部１６（図９には図示せず）とを接合させる際に、余分な半田が周囲に流れ出すことを未然に防止することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されない。特に、防護層はＡｌメッキに限定されるものではない。例えば、リードフレームの母材の一部に対して表面を酸化させる処理を行い、該処理によって形成された酸化膜を利用しても、半田と濡れにくいという性質を有する限り、防護層としての機能を発揮することができる。
また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。

本発明の実施形態に係る圧電発振器を示す概略分解斜視図。 図１の圧電発振器のＡ−Ａ線概略断面図。 図１の内部接続工程の一部を示す概略斜視図。 本発明の実施形態に係るワイヤボンディング工程を示す概略斜視図。 図４のＢ−Ｂ断面による工程動作を示す概略断面図。 図５に係る発明の効果を説明するための参考例を示す概略断面図。 図３の変形例１を示す概略斜視図。 図３の変形例２を示す概略斜視図。 図３の変形例３を示す概略斜視図。 従来の圧電発振器の概略断面図。 特願２００３−３３４６１６に係る圧電発振器の概略断面図。

符号の説明

１・・・圧電発振器、１０・・・圧電振動子、１６・・・外部端子部、３０・・・第１のリードフレーム、３１・・・接続リード、３２・・・接続端子部、３４・・・接続端子用ボンディングパッド、４０・・・第２のリードフレーム、４２・・・実装リード、４３・・・実装端子部、４５・・・実装端子用ボンディングパッド、６０・・・ＩＣチップ、６１・・・Ａｕワイヤ、６２・・・半田、６４・・・半田塗布領域、６５・・・Ａｌメッキ、６６・・・接続リード側ボンディング箇所、６７・・・第２のＡｕボール、６８・・・ＩＣ外部端子、７０・・・第１のＡｕボール、７１・・・ステッチ、８１・・・キャピラリ

Claims (7)

1. 電子部品パッケージと、集積回路素子とを、リードフレームを用いて接続することで、一体として機能するようにした電子デバイスの内部接続構造であって、
   前記リードフレームは、該接続をするための接続リードを備えており、
   前記集積回路素子の外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の一端側とが、ボンディングワイヤによって接続され、
   前記電子部品パッケージの外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の他端側とが、溶融性の導電性材料を介して接続され、
   前記接続リードの一面の一部には、前記導電性材料の少なくとも一組成物が前記他端側から前記一端側へ移動することを、阻止するための防護層を備え、
   前記防護層が、前記組成物の該移動を妨げる物性を有している材料で形成されている
   ことを特徴とする、電子デバイスの内部接続構造。
2. 前記溶融性の導電性材料がＳｎを主成分とするろう材であり、前記防護層は、Ａｌ（アルミニウム）メッキによって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載した電子デバイスの内部接続構造。
3. 前記防護層は、前記接続リードと前記ボンディングワイヤとの接続箇所を含んで形成されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載した電子デバイスの内部接続構造。
4. 前記防護層は、前記導電性材料の塗布領域に近接して形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載した電子デバイスの内部接続構造。
5. 前記防護層は、前記接続リードと前記ボンディングワイヤとの接続箇所を中心とする一定領域に形成されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載した電子デバイスの内部接続構造。
6. 前記接続リードの一面の一端側と前記接続リードの一面の他端側との間には、前記他端側が前記一端側よりも高い位置になるように傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子デバイスの内部接続構造。
7. 外枠の内側に接続リードを備えたリードフレームであって、前記接続リードの一面に該接続リードの一端側を含んでＡｌ（アルミニウム）メッキが形成された、リードフレームが用意され、
   前記リードフレームを用いて、電子部品パッケージと集積回路素子とを接続し、一体として機能するようにした電子デバイスを製造するための、内部接続方法であって、
   前記集積回路素子の外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の一端側とを、Ａｕ（金）ワイヤを用いたワイヤボンディングによって接続する工程と、
   前記電子部品パッケージの外面に設けられた端子と、前記接続リードの一面の他端側とを、溶融性の導電性材料を介して接続する工程と、を含み、
   前記ワイヤボンディングによる接続工程は、前記接続リードの一面の一端側に、Ａｕワイヤの先端に形成した溶融ボールを介した第１接合を行う工程と、
   前記溶融ボールからＡｕワイヤを延長させて、前記集積回路素子の外部端子に第２接合を行う工程と、を含むことを特徴とする、電子デバイスの内部接続方法。

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