JP2010283650A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
Piezoelectric oscillator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010283650A JP2010283650A JP2009135994A JP2009135994A JP2010283650A JP 2010283650 A JP2010283650 A JP 2010283650A JP 2009135994 A JP2009135994 A JP 2009135994A JP 2009135994 A JP2009135994 A JP 2009135994A JP 2010283650 A JP2010283650 A JP 2010283650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- electrode
- wire
- electronic component
- vibrating piece
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、圧電発振器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric oscillator.
現在、圧電発振器では、その筐体が直方体のパッケージでベースと蓋とから構成される。そして、ベースと蓋とが接合されることで、パッケージの内部の圧電振動片やICチップなどの電子部品が気密封止されている。圧電振動片は導電性樹脂接着材や導電バンプなどの導電性接合材を介してベースに電気的機械的に接合されており、ICチップはワイヤボンディングやFCBなどの手法により、前記圧電振動片やベースと電気的に接続されている。このような圧電発振器のうち、特許文献1に開示の圧電発振器では、ベースのキャビティ内において圧電振動片とICチップなどの電子部品とを積層状態とせずに同一平面に配して当該本体筐体の高さ(厚み)を抑えることが考えられている。 Currently, a piezoelectric oscillator has a rectangular parallelepiped package that includes a base and a lid. Then, by joining the base and the lid, the electronic components such as the piezoelectric vibrating piece and the IC chip inside the package are hermetically sealed. The piezoelectric vibrating piece is electrically and mechanically bonded to the base via a conductive bonding material such as a conductive resin adhesive or a conductive bump, and the IC chip is bonded to the piezoelectric vibrating piece or the like by a method such as wire bonding or FCB. It is electrically connected to the base. Among such piezoelectric oscillators, in the piezoelectric oscillator disclosed in Patent Document 1, the piezoelectric resonator element and the electronic component such as an IC chip are arranged in the same plane in the cavity of the base without being laminated, and the main body casing. It is considered to suppress the height (thickness) of the film.
しかしながら、特許文献1のように圧電振動片とICチップとを重畳させずに搭載した圧電発振器であって、ICチップをワイヤにより電気的に接続する構成では、本体筐体のさらなる低背化によってワイヤボンディングする際に新たに不具合が発生することがあった。すなわち、ICチップの電極と電気的に接続されるワイヤの一端部からベースの電極と電気的に接続される他端部までの距離をWとし、ICチップの電極と電気的に接続されるワイヤの一端部からワイヤの頂点までの高さをTとした場合に、ICチップの上端部とワイヤが接触することなくより安定した状態でワイヤボンディングするためには、前記W寸法かT寸法をできるだけ大きく設定することが必要であった。このように圧電振動片とICチップとを重畳させずに搭載するとともにICチップをワイヤボンディングによりベースの電極と接続する圧電発振器では、圧電発振器の小型化低背化とともにより安定した状態でワイヤボンディングするが困難になってきているのが現状である。 However, in the piezoelectric oscillator in which the piezoelectric vibrating piece and the IC chip are mounted without being overlapped as in Patent Document 1, in the configuration in which the IC chip is electrically connected by the wire, the body casing is further reduced in height. When wire bonding, a new problem sometimes occurred. That is, the distance from one end of the wire electrically connected to the electrode of the IC chip to the other end electrically connected to the base electrode is W, and the wire electrically connected to the electrode of the IC chip When the height from one end of the wire to the apex of the wire is T, in order to perform wire bonding in a more stable state without contact between the upper end of the IC chip and the wire, the W dimension or the T dimension should be set as much as possible. It was necessary to set large. In such a piezoelectric oscillator in which the piezoelectric resonator element and the IC chip are mounted without overlapping and the IC chip is connected to the base electrode by wire bonding, the wire bonding is performed in a more stable state as the piezoelectric oscillator is reduced in size and height. However, the current situation is becoming difficult.
そこで、上記課題を解決するために、電子部品とベースの電極とのワイヤ接続を安定化するとともにワイヤ接続に起因して小型化と低背化が妨げられることがない圧電発振器を提供することを目的とする。 Accordingly, in order to solve the above-described problems, it is desirable to provide a piezoelectric oscillator that stabilizes wire connection between an electronic component and a base electrode and does not hinder downsizing and low profile due to wire connection. Objective.
上記の目的を達成するため、圧電振動片(水晶振動片)と電子部品(ICチップ)と、開口部と内部収納部が形成されたベースと、前記ベースの開口部を覆う蓋とを有し、ベースの開口部に蓋を被せて気密封止してなる圧電発振器(水晶発振器)であって、前記ベースの内部収納部の同一平面である第1平面に前記圧電振動片と電子部品とがお互いに重畳しないように搭載し、前記圧電振動片は導電性接合材を介してベースの電極に電気的に接合されるとともに、電子部品はワイヤの一端部で電子部品の電極と電気的に接続され、ワイヤの他端部でベースの電極と電気的に接続されており、前記ワイヤの他端部が接続されるベースの電極が、前記ベースの第1平面より高く、ベースの開口部より低い位置に形成されたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a piezoelectric vibrating piece (crystal vibrating piece), an electronic component (IC chip), a base on which an opening and an internal storage portion are formed, and a lid that covers the opening of the base A piezoelectric oscillator (quartz oscillator) formed by covering the opening of the base with a lid and hermetically sealed, wherein the piezoelectric vibrating piece and the electronic component are arranged on a first plane that is the same plane as the internal storage portion of the base. Mounted so that they do not overlap each other, the piezoelectric vibrating piece is electrically bonded to the base electrode via a conductive bonding material, and the electronic component is electrically connected to the electrode of the electronic component at one end of the wire The other end of the wire is electrically connected to the base electrode, and the base electrode to which the other end of the wire is connected is higher than the first plane of the base and lower than the opening of the base. It is formed in a position.
具体的な構成の一つとしては、前記ベースの内部収納部で、少なくとも前記電子部品と前記圧電振動片がお互いに隣接する領域を除いた電子部品が搭載される周囲の領域には、前記ベースの第1平面より高く、ベースの開口部より低い第2平面を有し、電子部品と圧電振動片が隣接する領域には前記第2平面が存在しない切欠部を有しており、当該第2平面上面にはワイヤの他端部が接続される電極が形成された構成である。 As a specific configuration, in the internal storage portion of the base, at least a region around the electronic component except the region where the electronic component and the piezoelectric vibrating piece are adjacent to each other is mounted on the base. A second plane that is higher than the first plane and lower than the opening of the base, and has a notch in which the second plane does not exist in a region where the electronic component and the piezoelectric vibrating piece are adjacent to each other. An electrode to which the other end of the wire is connected is formed on the upper surface of the plane.
また、別の具体的な構成としては、前記ワイヤの他端部が接続されるベースの第1平面の電極の厚みが、他の第1平面の電極より厚く形成された構成である。 Another specific configuration is a configuration in which the thickness of the electrode on the first plane of the base to which the other end of the wire is connected is thicker than the electrode on the other first plane.
本発明の構成によれば、前記ベースの内部収納部の同一平面である第1平面に前記圧電振動片と電子部品とがお互いに重畳しないように搭載することで、圧電振動片と電子部品の搭載位置を近接することができ、お互いを接続ライン(配線パターン等)も短くすることができるので不要ノイズの影響がないより性能の高い圧電発振器が得られる。また電子部品をワイヤ接続する際に圧電振動片が障壁となることもない。このような圧電発振器では小型化や低背化に起因してワイヤ接続する際に不具合が生じやすくなるという特有の問題があった。本発明では前記ワイヤの他端部が接続されるベースの電極が、前記ベースの第1平面より高く、ベースの開口部より低い位置に形成されているので、電子部品の電極とベースの電極とをワイヤで電気的に接続する場合に、電子部品の上端部とワイヤが接触することなく、より安定した状態でワイヤボンディングすることができる。また、ワイヤの他端部が接続されるベースの電極が、前記ベースの第1平面より高く、ベースの開口部より低い位置でワイヤボンディングすることで、電子部品の電極とベースの電極の距離を近接した状態で配置形成してもワイヤボンディングが安定した状態で行え、かつ電子部品の電極と電気的に接続されるワイヤの一端部からワイヤの頂点までの高さが低い状態でワイヤボンディングしても安定した状態で行える。結果として、圧電振動片と電子部品とを重畳させずに搭載するとともに電子部品をワイヤボンディングによりベースの電極と接続する圧電発振器に対して、電子部品とベースの電極とのワイヤ接続を安定化するとともにさらなる小型化と低背化が容易になる。 According to the configuration of the present invention, the piezoelectric vibrating piece and the electronic component are mounted on the first plane, which is the same plane of the internal storage portion of the base, so that the piezoelectric vibrating piece and the electronic component do not overlap each other. Since the mounting positions can be close to each other and the connection lines (wiring patterns, etc.) can be shortened, a piezoelectric oscillator with higher performance without the influence of unnecessary noise can be obtained. Further, the piezoelectric vibrating reed does not become a barrier when the electronic component is connected by wire. In such a piezoelectric oscillator, there is a specific problem that a defect is likely to occur when connecting wires due to downsizing and low profile. In the present invention, the electrode of the base to which the other end of the wire is connected is formed at a position higher than the first plane of the base and lower than the opening of the base. Can be bonded in a more stable state without contact between the upper end of the electronic component and the wire. The distance between the electrode of the electronic component and the base electrode is reduced by wire bonding at a position where the base electrode to which the other end of the wire is connected is higher than the first plane of the base and lower than the opening of the base. Wire bonding can be performed in a state where wire bonding is stable even if it is arranged in close proximity, and the height from one end of the wire electrically connected to the electrode of the electronic component to the apex of the wire is low. Can be performed in a stable state. As a result, the wire connection between the electronic component and the base electrode is stabilized with respect to the piezoelectric oscillator in which the piezoelectric vibrating piece and the electronic component are mounted without overlapping and the electronic component is connected to the base electrode by wire bonding. At the same time, further downsizing and height reduction are facilitated.
また、上述の作用効果に加えて、上記第2平面を構成するものでは、電極が形成される土台もベースの一部からなる平坦で安定した高さ寸法の設計が容易な第2平面に対して形成することができる。この第2平面は、電子部品が搭載される周囲の領域に形成され、電子部品と圧電振動片が隣接する領域には前記第2平面が存在しない切欠部を有しているので、電子部品と第2平面を近接配置することでワイヤ接続も近接かつ安定して行えるとともに、電子部品と圧電振動片も近接した状態でお互いに接続し配置することができる。結果として、電子部品とベースの電極とのワイヤ接続を安定化するとともに圧電発振器の小型化と低背化を妨げることもない。 Further, in addition to the above-described effects, in the configuration of the second plane, the base on which the electrode is formed is also a part of the base, and the second plane is easy to design with a flat and stable height dimension. Can be formed. The second plane is formed in a peripheral area where the electronic component is mounted, and the electronic component and the piezoelectric vibrating piece have a notch portion in which the second plane does not exist in the adjacent area. By arranging the second planes close to each other, wire connection can be made close and stable, and the electronic component and the piezoelectric vibrating piece can also be connected to each other and placed close to each other. As a result, the wire connection between the electronic component and the base electrode is stabilized and the piezoelectric oscillator is not hampered in size and height reduction.
また、上述の作用効果に加えて、前記ワイヤの他端部が接続される厚肉のベースの電極を構成するものでは、電子部品と厚肉のベースの電極を近接配置することでワイヤ接続も近接して行えるとともに、厚肉のベースの電極を除いて、電子部品が搭載される周囲の内部収納部を広く形成することができる。ワイヤボンディングする際のボンディングツールの挿入を妨げることなく安定したワイヤ接続が行える。また電子部品と圧電振動片も近接した状態でお互いに接続し配置することができる。結果として、電子部品とベースの電極とのワイヤ接続を安定化するとともに圧電発振器の小型化と低背化を妨げることもない。 In addition to the above-described effects, in the case of constituting a thick base electrode to which the other end of the wire is connected, wire connection is also possible by arranging the electronic component and the thick base electrode close to each other. In addition to being able to be close to each other, it is possible to widely form a surrounding internal storage portion on which electronic components are mounted, except for the thick base electrode. A stable wire connection can be made without hindering the insertion of the bonding tool during wire bonding. In addition, the electronic component and the piezoelectric vibrating piece can be connected to each other and arranged in close proximity. As a result, the wire connection between the electronic component and the base electrode is stabilized and the piezoelectric oscillator is not hampered in size and height reduction.
本発明によれば、電子部品とベースの電極とのワイヤ接続を安定化するとともにワイヤ接続に起因して小型化と低背化が妨げられることがない圧電発振器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric oscillator that stabilizes the wire connection between the electronic component and the base electrode and does not hinder downsizing and height reduction due to the wire connection.
以下、本発明の実施形態について圧電発振器として表面実装型水晶発振器を例にしながら図面を参照して説明する。図1は本発明の実施例1にかかる水晶発振器の概略構成を示した平面図であり、図2は図1のA−A線に沿った断面図である。図3は本発明の実施例2にかかる水晶発振器の平面図であり、図4は図3のB−B線に沿った断面図である。図5は本発明の実施例2の変形例にかかる水晶発振器の概略構成を示した平面図である。なお同様の部分については同番号を付すとともに説明の一部を省略している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a surface-mounted crystal oscillator as an example of a piezoelectric oscillator. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a crystal oscillator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3 is a plan view of a crystal oscillator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a crystal oscillator according to a modification of the second embodiment of the present invention. In addition, the same number is attached | subjected about the same part and some description is abbreviate | omitted.
本発明の実施形態にかかる水晶発振器1は、水晶振動片2と集積回路素子としてのICチップ(電子部品)3と、これらを配置して保持するベース4と、ベース4と接合してベース4に配置保持した水晶振動片2とICチップ3を気密封止するための蓋5とを含む構成とである。
A crystal oscillator 1 according to an embodiment of the present invention includes a
図1、図2に示すように、実施例1の水晶発振器1では、ベース4と蓋5とが接合されて本体筐体(図示省略)が成形され、本体筐体の内部のベース4上に水晶振動片2とICチップ3とが配される。またこの時、本体筐体の内部に水晶振動片2とICチップ3とを配するための配置領域であるキャビティ6(内部収納部)が形成される。このキャビティ6は、蓋5とベース4により気密封止されたベース4の内部空間である。また、キャビティ6には、第1平面としての底面部61とこの底面部61より上層となる第2平面としての段部62が設けられ、水晶振動片2とICチップ3とは底面部61上にお互いに重畳しないように配され、ICチップ3と接続されるワイヤWは段部62上で接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the crystal oscillator 1 according to the first embodiment, a
次に、この水晶発振器の各構成について説明する。 Next, each configuration of the crystal oscillator will be described.
水晶振動片2は、図1に示すように、ATカットの水晶片(図示省略)からなり、平面視矩形上の一枚板の直方体に成形されている。この水晶振動片2の両主面21,22には、それぞれ励振電極23と、これらの励振電極23を外部電極と電気的に接続するための接続電極24と、励振電極23を接続電極に引き出すための引出電極25とが形成されている。そして、水晶振動片2は、導電性接着剤D1(本発明でいう導電性接合材)を用いてベース4(キャビティ6の底面部61)に形成された複数の電極パターン7に電気機械的に接合されている。なお、励振電極23,接続電極24,および引出電極25は、真空蒸着法やスパッタリング法により形成され、例えば、水晶振動板側からクロム、金の順に、あるいはクロム、金、クロムの順に、あるいはクロム、銀、クロムの順に積層して形成されている。なお、本実施例で用いる導電性接着剤D1は、硬化温度が180度程度の導電性シリコーン系樹脂が用いられている。また、導電性接合材として導電性シリコーン系樹脂に限定されるものではなく、導電性ウレタン系樹脂などの他の樹脂であってもよく、また、金などの金属バンプであってもよい。
As shown in FIG. 1, the quartz
ICチップ3は、図1に示すように、水晶振動片2とともに発振回路を構成する1チップ集積回路素子であり、接続端子31が複数形成されている。本実施例では、ICチップ3にベアチップを採用している。ICチップ3は、高硬化性接合材D2によりベース4(キャビティ6の底面部61)に機械的に接合される。なお、本実施例では、高硬化性接合材D2として硬化温度が290度程度のポリイミド系樹脂を用いている。また、高硬化性接合材D2としてポリイミド系樹脂が好ましいがポリイミド系樹脂に限定されるものではなく、エポキシ系樹脂(銀ペースト)であってもよい。そして、ICチップ3の複数の接続端子31は、ワイヤWを用いてベース4(キャビティ6の段部62)に形成された複数の電極パターン8に電気的に接続されている。なお、図1では、6つの接続端子31について金などからなるワイヤWを用いて6つの電極パターン8に電気的に接続されている例を示している。また、ワイヤWは、図1に示すように、キャビティ6内のベース4の平面視上において露出されており、ワイヤWの一端部(ICチップとの接続端部)から他端部(ベースとの接続部)の配線方向が、水晶振動片2の存在しない方向に偏らせてワイヤWが配線されるようにベースの電極パターン8に対してICチップの接続端子31の位置を配置している。
As shown in FIG. 1, the
ベース4は、アルミナ等のセラミックとタングステン等の導電材料を適宜積層した構成からなる。このベース4は、図1,2に示すように、箱状体に形成され、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板上に、所定形状からなる導電材料および中空を有するセラミック材料を積層して断面視略凹状に一体的に焼成されている。また、中空を有するセラミック材料は、平面視矩形状の一枚板のセラミック材料の表面外周に沿って成形されている。この中空を有するセラミック材料の上面は、蓋との接合領域43(開口部)であり、この接合領域43には、蓋と接合するためのメタライズ層が設けられている。ベース4の平面視四隅を含む外周には、複数のキャスタレーションCが形成されている。キャスタレーションは、ベース4の半円弧状の切り欠き(半円弧状の凹部)が本体筐体の表面から裏面にかけて形成されている。なお、このキャスタレーションには図示しない電極パターンが形成されている。
The
また、図1に示すように、ベース4の表面であるキャビティ6の底面部61(第1平面)には、水晶振動片2の接続電極24と、外部(外部部品や外部機器)の電極とを電気的に接続するための複数の電極パターン7が形成されている。また、ベース4の表面であり、前記底面部61より高く、前記接合領域43より低いキャビティ6の段部62(第2平面)には、ICチップ3の接続端子31と、外部(外部部品や外部機器)の電極とを電気的に接続するための複数の電極パターン8が形成されている。また、図2に示すように、ベース4の裏面45には、外部(外部部品や外部機器)の電極との接続(接合)の外部端子となる複数の端子電極(図示省略)が形成されている。
As shown in FIG. 1, the bottom surface portion 61 (first plane) of the
段部62は、キャビティ6のうち搭載される水晶振動片2とICチップ3がお互いに隣接する領域を除き、ICチップ3が搭載される周囲の領域に形成されている。具体的に段部62は、キャビティ6のうち搭載される水晶振動片2とICチップ3がお互いに隣接する領域には底面部61が露出した切欠部621を有しており、この切欠部621でICチップ3の水晶振動片側の端部が少しはみ出るように構成されており、この切欠部621を除いてICチップ3の周囲に3方向に段部622,623,624が形成されている。この構成によりワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パターン8が、ベース4の底面部61より高く、ベース4の接合領域43(開口部)より低い位置に形成されている。上述のように切欠部621でICチップ3の水晶振動片側の端部が少しはみ出るように構成していることで、水晶振動片2とICチップ3をより一層近接配置することができる一方で、ICチップに接続されるワイヤWについては水晶振動片2から隔離させることができる。このため水晶発振器の小型化に寄与することができるだけでなく、小型化によるワイヤWの断線の危険性をなくすことも同時に実現できる。
The
電極パターン7は、水晶振動片2と少なくとも電気的に接続するための電極パッド71と、これら電極パッド71をそれぞれに対応した後述するICチップ3と接続される電極パターン8に引き出すための引回電極72とから構成されている。電極パターン8は、ICチップ3とワイヤWにより少なくとも電気的に接続するための電極パッド81と、キャビティ6内からキャスタレーションCを介してベース2の裏面45に引き出され、ベース2の裏面45に形成される端子電極9に引き出すための引回電極82とから構成されている。
The electrode pattern 7 includes an
また、段部62(第2平面)の複数の電極パターン8のうち、電極キャビティ6内でのICチップ3の電気的接続を行うためのワイヤWを接続する電極パッド81の位置については、図1に示すように、キャビティ6を構成する壁面63から離れるように位置設定されており、搭載されたICチップ3の接続端子31に対しても、それぞれワイヤWが接続されて対応する電極パッド81の形成位置を水晶振動片2の存在しない向きに偏らせて位置設定されている。このため、キャビティ6の壁面63に接しない状態でワイヤボンディングできる領域を確保することができる。また、ワイヤWの一端部(ICチップとの接続端部)から他端部(ベースとの接続部)の配線を水晶振動片2の存在しない方向に偏向させることができる。つまり、全てのワイヤWが水晶振動片2から遠ざかる向きに配線されているので、水晶振動片2とICチップ3とを近接配置したとしても、水晶振動片2を搭載する際に搭載ノズルなどがワイヤWに接触する危険性が格段におさえられ、水晶振動片2とICチップ3のより安定した安全な実装構造が得られる。
Of the plurality of
以上により水晶振動片2およびICチップ3は端子電極から外部(外部部品や外部機器)と接続(接合)される。なお、本実施例では、図1に示すように、これらの電極パターンの一部が、キャビティ6内の平面視上において露出形成されている。本実施例でいう端子電極には、少なくとも、Gnd用電極パターンと、出力用電極パターンと、OE(Output Enable)用電極パターンと、VDD用電極パターンと、水晶測定端子用電極パターン(水晶検査端子用電極パターンも含む)等がある。このような電極パターン7,8および端子電極は、例えばタングステンやモリブデンのメタライズ層(図示省略)の上部にニッケルメッキと金メッキが形成されている。
As described above, the
蓋5は、金属材料からなり、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この蓋5は、下面にろう材(図示省略)が形成されており、シーム溶接やビーム溶接等の手法によりベース4に接合されて、蓋5とベース4とによる水晶発振器の本体筐体が成形される。具体的に、蓋5は、コバールからなるコア材に金属層としての金属ろう材が形成された構成であり、より詳しくは、例えば上面からニッケル層、コバールコア材、銅層、銀ろう層の順の多層構成である。ここでいう銀ろう層がベース2のメタライズ層と接合される。また、銀ろう層の一部がベース4のメタライズ層と接合するための溶接領域とされ、この溶接領域は蓋の平面視外周端部に沿って設定されている。蓋5の平面視外形はベース2の外形とほぼ同じであるか、若干小さい構成となっている。
The lid 5 is made of a metal material and is formed into a single plate having a rectangular shape in plan view. The lid 5 has a brazing material (not shown) formed on the lower surface, and is joined to the
上記した構成要件を含んだ水晶発振器1では、ベース4のキャビティ6にICチップ3および水晶振動片2を配してそれぞれ上記したように電気機械的に接合し、これらICチップ3および水晶振動片2を蓋5にて被覆し、ベース4のメタライズ層と蓋5の銀ろう層の一部とを溶融硬化させて接合させ、キャビティ6内のICチップ3および水晶振動片2の気密封止を行う。また、この水晶発振器では、図1に示すように、ベース4のキャビティ6内の底面部61(第1平面)の平面視上において、ワイヤWを露出した状態で水晶振動片2とICチップ3とがお互いに重畳しないように搭載されており、水晶振動片2は導電性接着剤D1を介してベース4の電極パッド71に電気的に接合される。ICチップ3は高硬化性接合材D2を介してベース4の底面部61に機械的に接合され、ワイヤWの一端部でICチップの接続端子31と電気的に接続され、ワイヤWの他端部でベース4の段部62(第2平面)に形成された複数の電極パターン8に電気的に接続されている。以上により本発明の実施例1による水晶発振器1の完成となる。
In the crystal oscillator 1 including the above-described constituent elements, the
上述の実施例1により、ベース4のキャビティ6の底面部61(第1平面)には、水晶振動片2とICチップ3とがお互いに重畳しないように搭載することで、水晶振動片2とICチップ3の搭載位置を近接することができ、お互いを接続ライン(配線パターン等)も短くすることができるので不要ノイズの影響がないより性能の高い水晶発振器が得られる。またICチップ3をワイヤWで接続する際に水晶振動片2が障壁となることもない。このような水晶発振器では小型化や低背化に起因してワイヤWを接続する際に不具合が生じやすくなるという特有の問題があった。本発明の実施例1ではワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パッド81が、ベース4の底面部61より高く、ベースの接合領域43より低い位置に形成されているので、ICチップ3の接続電極31とベース4の電極パッド81とをワイヤWで電気的に接続する場合に、ICチップ3の上端部とワイヤWが接触することなく、より安定した状態でワイヤボンディングすることができる。また、ワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パッド81が、ベース4の底面部61より高く、ベースの接合領域43より低い位置でワイヤボンディングすることで、ICチップ3の接続電極31とベース4の電極パッド81の距離を近接した状態で配置形成してもワイヤボンディングが安定した状態で行え、かつICチップ3の接続電極31と電気的に接続されるワイヤWの一端部からワイヤWの頂点までの高さが低い状態でワイヤボンディングしても安定した状態で行える。結果として、水晶振動片2とICチップ3とを重畳させずに搭載するとともにICチップ3をワイヤボンディングによりベース4の電極パッド81と接続する水晶発振器に対して、ICチップ3とベース4の電極パッド81とのワイヤWによる接続を安定化するとともにさらなる小型化と低背化が容易になる。
According to the first embodiment, the
また、ベース4の表面であり、前記底面部61より高く、前記接合領域43より低いキャビティ6の段部62に対して複数の電極パターン8(電極パッド81と引回電極82)が形成されているので、電極パターン8が形成される土台もベースの一部からなる平坦で安定した高さ寸法の設計が容易な段部62に対して形成することができる。また段部62は、キャビティ6のうち搭載される水晶振動片2とICチップ3がお互いに隣接する領域には底面部61が露出した切欠部621を有しているので、ICチップ3と段部62を近接配置することでワイヤWの接続も近接かつ安定して行えるとともに、ICチップ3と水晶振動片2も近接した状態でお互いに接続し配置することができる。結果として、ICチップ3とベース4の電極パッド81とのワイヤWの接続を安定化するとともに水晶発振器の小型化と低背化を妨げることもない。
A plurality of electrode patterns 8 (
また、上記した実施例1では、底面部61より高く、前記接合領域43より低いキャビティ6の段部62に対して複数の電極パターン8を形成することで、ワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パッド81の位置をベース4の底面部61より高くしている。そこで、図3、図4に示す実施例2では、ワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パッド81の厚みが、底面部61の電極パターン8の引回電極82、および電極パターン7(電極パッド71と引回電極72)より厚く形成することで上記実施例1と同様の効果を生じさせている。なお、実施例1と同様の構成は同番号を付すとともに詳細な説明については省略している。
In the first embodiment described above, the other end portion of the wire W is connected by forming the plurality of
具体的には、実施例2では、電極パターン8をメタライズで形成する際に、電極パッド81の領域のみを2層以上にメタライズ層を積層して構成することで、底面部61に対して搭載されたICチップ3の接続端子31の高さの50%以上の高さを確保し、引回電極82、および電極パターン7(電極パッド71と引回電極72)より厚く形成している。
Specifically, in the second embodiment, when the
なお、実施例2では図5に示す変形例に示すように、ICチップ3の電気的接続を行うためのそれぞれのワイヤWが接続される電極パッド81の位置については、搭載されたICチップ3の接続端子31に対して水晶振動片2の存在しない向きに偏らせて位置設定されていてもよい。このため、ワイヤWの一端部(ICチップとの接続端部)から他端部(ベースとの接続部)の配線を水晶振動片2の存在しない方向に偏向させることができる。つまり、全てのワイヤWが水晶振動片2から遠ざかる向きに配線されているので、水晶振動片2とICチップ3とを近接配置したとしても、水晶振動片2を搭載する際に搭載ノズルなどがワイヤWに接触する危険性が格段におさえられ、水晶振動片2とICチップ3のより安定した安全な実装構造が得られる。
In the second embodiment, as shown in the modification shown in FIG. 5, the positions of the
上述の実施例2により、ベース4のキャビティ6の底面部61(第1平面)には、水晶振動片2とICチップ3とがお互いに重畳しないように搭載することで、水晶振動片2とICチップ3の搭載位置を近接することができ、お互いを接続ライン(配線パターン等)も短くすることができるので不要ノイズの影響がないより性能の高い水晶発振器が得られる。またICチップ3をワイヤWで接続する際に水晶振動片2が障壁となることもない。このような水晶発振器では小型化や低背化に起因してワイヤWを接続する際に不具合が生じやすくなるという特有の問題があった。本発明の実施例2ではワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パッド81が、ベース4の底面部61より高く、ベースの接合領域43より低い位置に形成されているので、ICチップ3の接続電極31とベース4の電極パッド81とをワイヤWで電気的に接続する場合に、ICチップ3の上端部とワイヤWが接触することなく、より安定した状態でワイヤボンディングすることができる。また、ワイヤWの他端部が接続されるベース4の電極パッド81が、ベース4の底面部61より高く、ベースの接合領域43より低い位置でワイヤボンディングすることで、ICチップ3の接続電極31とベース4の電極パッド81の距離を近接した状態で配置形成してもワイヤボンディングが安定した状態で行え、かつICチップ3の接続電極31と電気的に接続されるワイヤWの一端部からワイヤWの頂点までの高さが低い状態でワイヤボンディングしても安定した状態で行える。結果として、水晶振動片2とICチップ3とを重畳させずに搭載するとともにICチップ3をワイヤボンディングによりベース4の電極パッド81と接続する水晶発振器に対して、ICチップ3とベース4の電極パッド81とのワイヤWによる接続を安定化するとともにさらなる小型化と低背化が容易になる。
According to the above-described second embodiment, the
また、ICチップ3と厚肉のベース4の電極パッド81を近接配置することでワイヤWの接続も近接して行えるとともに、ICチップ3が搭載される周囲の内部収納部を広く形成することができるので、ワイヤボンディングする際のボンディングツールの挿入を妨げることなく安定したワイヤWの接続が行える。またICチップ3と水晶振動片2もより近接した状態でお互いに接続し配置することができる。結果として、ICチップ3とベース4の電極パッド81とのワイヤWの接続を安定化するとともに水晶発振器の小型化と低背化を妨げることもない。
Further, by arranging the
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均など範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit, gist, or main features. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、水晶発振器などの圧電発振器に適用できる。 The present invention can be applied to a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator.
1 表面実装型水晶発振器
2 水晶振動片
3 ICチップ
4 ベース
5 蓋
D1 導電性接着剤
D2 高硬化性接合材
W ワイヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface mount
Claims (2)
前記ベースの内部収納部の同一平面である第1平面に前記圧電振動片と電子部品とがお互いに重畳しないように搭載し、前記圧電振動片は導電性接合材を介してベースの電極に電気的に接合されるとともに、電子部品はワイヤの一端部で電子部品の電極と電気的に接続され、ワイヤの他端部でベースの電極と電気的に接続されており、
前記ベースの内部収納部で、少なくとも前記電子部品と前記圧電振動片がお互いに隣接する領域を除いた電子部品が搭載される周囲の領域には、前記ベースの第1平面より高く、ベースの開口部より低い第2平面を有しており、電子部品と圧電振動片が隣接する領域には前記第2平面が存在しない開口部を有しており、当該第2平面上面にはワイヤの他端部が接続される電極が形成されてなることを特徴とする圧電発振器。 A piezoelectric vibration element, an electronic component, a base having an opening and an internal storage portion, and a lid that covers the opening of the base, and the base opening is covered and hermetically sealed. An oscillator,
The piezoelectric vibrating piece and the electronic component are mounted on a first plane which is the same plane of the internal storage portion of the base so as not to overlap each other, and the piezoelectric vibrating piece is electrically connected to the electrode of the base via a conductive bonding material. The electronic component is electrically connected to the electrode of the electronic component at one end of the wire and electrically connected to the base electrode at the other end of the wire,
In the inner storage portion of the base, at least a region around the electronic component excluding a region where the electronic component and the piezoelectric vibrating piece are adjacent to each other is higher than the first plane of the base, and the opening of the base A second plane that is lower than the second plane, and an opening in which the second plane does not exist in a region where the electronic component and the piezoelectric vibrating piece are adjacent to each other. A piezoelectric oscillator comprising an electrode to which a portion is connected.
前記ベースの内部収納部の同一平面である第1平面に前記圧電振動片と電子部品とがお互いに重畳しないように搭載し、前記圧電振動片は導電性接合材を介してベースの電極に電気的に接合されるとともに、電子部品はワイヤの一端部で電子部品の電極と電気的に接続され、ワイヤの他端部でベースの電極と電気的に接続されており、
前記ワイヤの他端部が接続されるベースの第1平面の電極の厚みが、他の第1平面の電極より厚く形成されたことを特徴とする圧電発振器。 A piezoelectric vibration element, an electronic component, a base having an opening and an internal storage portion, and a lid that covers the opening of the base, and the base opening is covered and hermetically sealed. An oscillator,
The piezoelectric vibrating piece and the electronic component are mounted on a first plane which is the same plane of the internal storage portion of the base so as not to overlap each other, and the piezoelectric vibrating piece is electrically connected to the electrode of the base via a conductive bonding material. The electronic component is electrically connected to the electrode of the electronic component at one end of the wire and electrically connected to the base electrode at the other end of the wire,
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein a thickness of an electrode on a first plane of a base to which the other end of the wire is connected is formed thicker than an electrode on another first plane.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009135994A JP2010283650A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Piezoelectric oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009135994A JP2010283650A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Piezoelectric oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010283650A true JP2010283650A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43539994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009135994A Pending JP2010283650A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Piezoelectric oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010283650A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015126533A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | Substrate for piezoelectric oscillator, piezoelectric oscillator, and method of fabricating piezoelectric oscillator |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56155554A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of ceramic header |
JPH0799413A (en) * | 1993-01-22 | 1995-04-11 | Citizen Watch Co Ltd | Crystal oscillator, its manufacture and method for adjusting oscillating frequency |
JP2001016038A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Seiko Epson Corp | Electronic component and method for adjusting electrical characteristics of element or circuit provided to the electronic component |
JP2006013650A (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Surface-mounting crystal oscillator |
JP2006140887A (en) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Crystal oscillator for surface mounting |
JP2007053520A (en) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Seiko Epson Corp | Method of adjusting frequency in piezoelectric device, piezoelectric device manufactured by using same, and mask used for the method |
JP2007173431A (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device |
JP2007189430A (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Epson Toyocom Corp | Saw device and manufacturing method of saw device |
JP2007214307A (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Epson Toyocom Corp | Electronic device |
JP2007234960A (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Epson Toyocom Corp | Electronic device, and its manufacturing method |
JP2007243536A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device and its manufacturing method |
JP2008091734A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device, and its manufacturing method |
JP2008148219A (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Daishinku Corp | Piezoelectric vibration device and its manufacturing method |
JP2008283414A (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Surface-mounted crystal oscillator |
JP2009232150A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device, and method of manufacturing piezoelectric device |
-
2009
- 2009-06-05 JP JP2009135994A patent/JP2010283650A/en active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56155554A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of ceramic header |
JPH0799413A (en) * | 1993-01-22 | 1995-04-11 | Citizen Watch Co Ltd | Crystal oscillator, its manufacture and method for adjusting oscillating frequency |
JP2001016038A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Seiko Epson Corp | Electronic component and method for adjusting electrical characteristics of element or circuit provided to the electronic component |
JP2006013650A (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Surface-mounting crystal oscillator |
JP2006140887A (en) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Crystal oscillator for surface mounting |
JP2007053520A (en) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Seiko Epson Corp | Method of adjusting frequency in piezoelectric device, piezoelectric device manufactured by using same, and mask used for the method |
JP2007173431A (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device |
JP2007189430A (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Epson Toyocom Corp | Saw device and manufacturing method of saw device |
JP2007214307A (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Epson Toyocom Corp | Electronic device |
JP2007234960A (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Epson Toyocom Corp | Electronic device, and its manufacturing method |
JP2007243536A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device and its manufacturing method |
JP2008091734A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device, and its manufacturing method |
JP2008148219A (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Daishinku Corp | Piezoelectric vibration device and its manufacturing method |
JP2008283414A (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Surface-mounted crystal oscillator |
JP2009232150A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Epson Toyocom Corp | Piezoelectric device, and method of manufacturing piezoelectric device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015126533A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | Substrate for piezoelectric oscillator, piezoelectric oscillator, and method of fabricating piezoelectric oscillator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9237668B2 (en) | Electronic component package and piezoelectric resonator device | |
JPWO2007040051A1 (en) | Piezoelectric vibration device | |
JP2010135890A (en) | Crystal device | |
JP7196934B2 (en) | piezoelectric vibration device | |
JP4501875B2 (en) | Piezoelectric vibration device and manufacturing method thereof | |
JP4501870B2 (en) | Piezoelectric vibration device | |
JP2008005088A (en) | Package for piezoelectric vibrator and piezoelectric vibrator, and piezoelectric oscillator | |
JP2006345482A (en) | Surface mounted piezoelectric oscillator | |
JP2012134792A (en) | Surface mounted piezoelectric oscillator | |
JP2008148219A (en) | Piezoelectric vibration device and its manufacturing method | |
JP5098668B2 (en) | Surface mount type piezoelectric oscillator | |
JP2010283650A (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP2011018951A (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP2012070258A (en) | Surface-mount type piezoelectric vibration device | |
JP2007073652A (en) | Piezoelectric oscillating device | |
JP2009038533A (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP5310418B2 (en) | Surface mount type piezoelectric oscillator | |
JP6098255B2 (en) | Surface mount type piezoelectric oscillator | |
JP4983240B2 (en) | Piezoelectric vibration oscillator | |
JP2013239790A (en) | Surface mount type piezoelectric oscillator | |
JP2005244501A (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP2007142947A (en) | Surface-mounting piezoelectric oscillator | |
JP2013207512A (en) | Surface-mounted piezoelectric oscillator | |
JP6098224B2 (en) | Surface mount type piezoelectric oscillator | |
JP2014187641A (en) | Surface mounting piezoelectric oscillator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20111215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130423 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130604 |