JP2960374B2 - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの移
動体通信機器の基準周波数源などとして用いることがで
きる圧電発振器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric oscillator which can be used as a reference frequency source for a mobile communication device such as a mobile phone.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６に従来の圧電発振器、ここでは圧電
素子として水晶振動子を用いたものの一例を示す。図６
において、１はプリント基板、２は水晶振動子、３は発
振回路を構成するチップ抵抗やチップコンデンサ、トラ
ンジスタなどのディスクリート部品、４は外部端子とな
る金属端子、５は金属キャップである。水晶振動子２お
よびいくつかのディスクリート部品３が基板１に実装さ
れ、水晶振動子２上に金属キャップ５を被せ、さらに特
別に用意された金属端子４で外部端子を構成するという
構造である。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional piezoelectric oscillator, in which a quartz oscillator is used as a piezoelectric element. FIG.
In the figure, 1 is a printed circuit board, 2 is a crystal oscillator, 3 is a discrete component such as a chip resistor, a chip capacitor, and a transistor constituting an oscillation circuit, 4 is a metal terminal serving as an external terminal, and 5 is a metal cap. The crystal oscillator 2 and some discrete components 3 are mounted on a substrate 1, a metal cap 5 is put on the crystal oscillator 2, and an external terminal is constituted by a specially prepared metal terminal 4.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、発振回路が電磁界的に遮蔽されておらず、たと
えば該水晶発振器をセット機器のマザーボードに実装す
る際、そのマザーボードの配線パターンさらには近傍に
配置されるデバイスや回路によって発振回路周りの浮遊
容量が一定とならない。発振回路では、発振ループ内に
発生する浮遊容量によって、その発振周波数が変化す
る。つまり、発振回路周りの浮遊容量が安定しないの
で、圧電発振器の重要な特性である出力周波数が一定と
ならないという問題があった。However, in the above configuration, the oscillation circuit is not electromagnetically shielded. For example, when the crystal oscillator is mounted on the motherboard of a set device, the wiring pattern of the motherboard and the vicinity thereof are not provided. The stray capacitance around the oscillation circuit is not constant due to the devices and circuits arranged in the circuit. In an oscillation circuit, the oscillation frequency changes due to stray capacitance generated in an oscillation loop. That is, since the stray capacitance around the oscillation circuit is not stable, there is a problem that the output frequency, which is an important characteristic of the piezoelectric oscillator, is not constant.
【０００４】そこで本発明は出力周波数を安定化するこ
とを目的とするものである。Therefore, an object of the present invention is to stabilize the output frequency.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そしてこの目的を達成す
るために本発明は、導電体上に固定されるとともに、発
振回路を構成する集積回路素子を収納した第１のパッケ
ージと、内部に圧電素子を収納するとともに、少なくと
もその上面側にシールド面を有する第２のパッケージと
を備え、第１のパッケージ上に第２のパッケージを一体
化するとともに、第１のパッケージの集積回路素子と第
２のパッケージの圧電素子を電気的に接続したものであ
り、これにより所期の目的を達成するものである。In order to achieve this object, the present invention provides a first package which is fixed on a conductor and houses an integrated circuit element constituting an oscillating circuit; A second package accommodating the element and having a shield surface at least on an upper surface side thereof, wherein the second package is integrated on the first package, and the integrated circuit element of the first package and the second package are integrated. And the piezoelectric elements of the package are electrically connected, thereby achieving the intended purpose.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、導電体上に固定されるとともに、発振回路を構成す
る集積回路素子を収納した第１のパッケージと、内部に
圧電素子を収納するとともに、少なくともその上面側に
シールド面を有する第２のパッケージとを備え、第１の
パッケージ上に第２のパッケージを一体化するととも
に、第１のパッケージの集積回路素子と第２のパッケー
ジの圧電素子を電気的に接続したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that a first package accommodating an integrated circuit element constituting an oscillating circuit, which is fixed on a conductor, and a piezoelectric element contained therein. A second package having a shield surface on at least an upper surface side of the first package, the second package being integrated on the first package, an integrated circuit element of the first package, and a second package Are electrically connected.
【０００７】以上の構成とすれば発振回路を構成する集
積回路素子は、その上下面を第２のパッケージのシール
ド面と第１のパッケージのリードフレームによって覆わ
れているので、電磁界的な遮蔽が行われ、この結果とし
て出力周波数が安定化するのである。With the above structure, the upper and lower surfaces of the integrated circuit element constituting the oscillation circuit are covered by the shield surface of the second package and the lead frame of the first package, so that electromagnetic shielding is provided. Is performed, and as a result, the output frequency is stabilized.
【０００８】また本発明の請求項２の発明は、導電体と
シールド面を電気的に接地した請求項１に記載の圧電発
振器であり、集積回路素子と圧電素子が電磁界的に、よ
り効果的に遮蔽され、出力周波数の安定度が増す。According to a second aspect of the present invention, there is provided the piezoelectric oscillator according to the first aspect, wherein the conductor and the shield surface are electrically grounded, and the integrated circuit element and the piezoelectric element are more effective in an electromagnetic field. And the stability of the output frequency is increased.
【０００９】また本発明の請求項３の発明は、第２のパ
ッケージのシールド面は、この第２のパッケージの上面
に設けたシールド膜により構成した請求項１または２に
記載の圧電発振器であり、シールド膜によりシールド面
を容易に形成出来ることとなる。The invention according to claim 3 of the present invention is the piezoelectric oscillator according to claim 1 or 2, wherein the shield surface of the second package is constituted by a shield film provided on the upper surface of the second package. The shield surface can be easily formed by the shield film.
【００１０】さらに本発明の請求項４の発明は、第２の
パッケージのシールド面は、第２のパッケージの上面上
に設けた金属キャップにより構成した請求項１または２
に記載の圧電発振器であり、金属キャップの装着により
シールド面を容易に形成出来ることとなる。Further, according to the invention of claim 4 of the present invention, the shield surface of the second package is constituted by a metal cap provided on the upper surface of the second package.
Wherein the shield surface can be easily formed by mounting the metal cap.
【００１１】また本発明の請求項５の発明は、リードフ
レームの一部を第１のパッケージの上面側に延長し、こ
のリードフレームの延長部を介して集積回路素子と圧電
素子を電気的に接続した請求項１〜４のいずれか一つに
記載の圧電発振器であり、集積回路素子と圧電素子の電
気的な接続が容易に行える。According to a fifth aspect of the present invention, a part of the lead frame is extended toward the upper surface of the first package, and the integrated circuit element and the piezoelectric element are electrically connected to each other through the extension of the lead frame. The piezoelectric oscillator according to any one of claims 1 to 4, wherein an electrical connection between the integrated circuit element and the piezoelectric element can be easily performed.
【００１２】さらに本発明の請求項６の発明は、導電体
を印刷などにより積層セラミック上もしくはプリント基
板上に構成した導体層で構成した請求項１〜４のいずれ
か一つに記載の圧電発振器であり、電極パターンを積層
間に構成することができ、集積回路素子と圧電素子の電
気的な接続が容易に行える。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the piezoelectric oscillator according to any one of the first to fourth aspects, wherein the conductor is formed by a conductor layer formed on a laminated ceramic or a printed board by printing or the like. Thus, the electrode pattern can be formed between the stacked layers, and the electrical connection between the integrated circuit element and the piezoelectric element can be easily performed.
【００１３】また本発明の請求項７に記載の発明は、圧
電素子として水晶振動子を用いた請求項１〜６のいずれ
か一つに記載の圧電発振器であり、水晶振動子からの出
力周波数を安定化するものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the piezoelectric oscillator according to any one of the first to sixth aspects, wherein a quartz oscillator is used as the piezoelectric element. Is to stabilize.
【００１４】（実施の形態１）以下、本発明の第１の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１５】図１、図２において２１は水晶振動子３１
用の第２のパッケージである。２２はモールドされた集
積回路素子３６用の第１のパッケージ、２３は水晶振動
子３１と電気接続を行うための端子、２４は第２のパッ
ケージ２１の上面と側面に形成されたシールド電極２６
と接続するための端子、２５はマザー基板と接続するた
めの端子である。1 and 2, reference numeral 21 denotes a quartz oscillator 31.
A second package for Reference numeral 22 denotes a molded first package for the integrated circuit element 36, 23 denotes a terminal for making electrical connection with the crystal unit 31, and 24 denotes a shield electrode 26 formed on the upper surface and side surfaces of the second package 21.
And 25, a terminal for connecting to the motherboard.
【００１６】つまり、水晶振動子３１用の第２のパッケ
ージ２１は、第１のパッケージ２２上に実装固定されて
いる。端子２４は電気的に接地された電極であり、シー
ルド電極２６に接続され、シールド電極２６が電磁界シ
ールド膜として作用するようになっている。また、端子
２３は水晶振動子３１の出力を取り出すための端子とな
っている。That is, the second package 21 for the crystal unit 31 is mounted and fixed on the first package 22. The terminal 24 is an electrode that is electrically grounded, and is connected to the shield electrode 26 so that the shield electrode 26 functions as an electromagnetic field shield film. The terminal 23 is a terminal for taking out the output of the crystal unit 31.
【００１７】なお図２の３３は第２のパッケージ２１の
内部を通って水晶振動子３１と集積回路素子３６を接続
するための内部導体であり、第２のパッケージ２１下面
の端子２１ａを介して端子２３と接続されている。３４
は容器３２と一体となって水晶振動子３１を保持するキ
ャビティを構成する蓋材、３７は集積回路素子３６がそ
の上面に実装されるリードフレームで、このリードフレ
ーム３７の延長部である端子２３とはワイヤー３７ａに
よって接続されている。また図１の端子２４もリードフ
レーム３７の一部の延長部により構成されている。次に
３８はエポキシ樹脂などで構成されたモールド材であ
る。Reference numeral 33 in FIG. 2 denotes an internal conductor for connecting the crystal unit 31 and the integrated circuit element 36 through the inside of the second package 21 and via a terminal 21a on the lower surface of the second package 21. Connected to terminal 23. 34
Reference numeral 37 denotes a lid member which forms a cavity for holding the crystal unit 31 integrally with the container 32. Reference numeral 37 denotes a lead frame on which the integrated circuit element 36 is mounted on the upper surface thereof. Are connected by a wire 37a. The terminal 24 in FIG. 1 is also formed by a part of the extension of the lead frame 37. Next, reference numeral 38 denotes a molding material made of an epoxy resin or the like.
【００１８】以上の図１、図２からわかるように、本実
施の形態では水晶振動子３１だけでなく発振回路を含む
集積回路素子３６が共に、シールド電極２６およびリー
ドフレーム３７で挟み込まれた構造となっているので、
本圧電発振器をセット機器のマザーボードに実装した
際、そのマザーボードの配線パターンによる電磁界の影
響、さらには近傍に配置される他のデバイスならびに回
路からの電磁界的な影響による周波数の変化をなくすこ
とができる。As can be seen from FIGS. 1 and 2 described above, in this embodiment, not only the crystal oscillator 31 but also the integrated circuit element 36 including the oscillation circuit is sandwiched between the shield electrode 26 and the lead frame 37. So
When this piezoelectric oscillator is mounted on the motherboard of a set device, eliminate the effects of electromagnetic fields due to the wiring pattern of the motherboard, and the frequency changes due to the electromagnetic field from other devices and circuits located in the vicinity. Can be.
【００１９】また、本実施の形態の変形として、図３に
示すようにシールド電極２６の代わりに、金属キャップ
４１を第２のパッケージ２１上に装着しても同様な効果
を得ることができる。As a modification of the present embodiment, a similar effect can be obtained by mounting a metal cap 41 on the second package 21 instead of the shield electrode 26 as shown in FIG.
【００２０】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。Embodiment 2 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２１】図４、図５において４４は水晶振動子４２
用の第２のパッケージである。５０はモールドされた集
積回路素子４９用の第１のパッケージ、４６および５４
はそれぞれ水晶振動子４２と電気接続を行うために第２
のパッケージ４４および第１のパッケージ５０に設けら
れた端子、４７および５５はそれぞれ第２のパッケージ
４４のシールド電極用金属キャップ４１と接続するため
の端子、５６はマザー基板と接続するための端子であ
る。4 and 5, reference numeral 44 denotes a quartz oscillator 42.
A second package for 50 is a first package for the molded integrated circuit element 49, 46 and 54
Are used to make electrical connection with the quartz oscillator 42, respectively.
Terminals provided on the package 44 and the first package 50, terminals 47 and 55 for connecting to the shield electrode metal cap 41 of the second package 44, and terminals 56 for connecting to the motherboard. is there.
【００２２】つまり、水晶振動子４２用の第２のパッケ
ージ４４は、第１のパッケージ５０上に実装固定されて
いる。端子５５は電気的に接地された電極であり、接続
端子４７を介して金属キャップ４１に接続され、金属キ
ャップ４１が電磁界シールド膜として作用するようにな
っている。また、端子４６は水晶振動子４２の出力を取
り出すための端子となっている。That is, the second package 44 for the crystal unit 42 is mounted and fixed on the first package 50. The terminal 55 is an electrode that is electrically grounded, and is connected to the metal cap 41 via the connection terminal 47 so that the metal cap 41 functions as an electromagnetic field shield film. The terminal 46 is a terminal for taking out the output of the crystal unit 42.
【００２３】なお、水晶振動子４２には励振電極４３が
両面に構成され、引き出し部４３ａおよび電極４５を介
し図中には示していない内部電極を通って一方が端子４
６に、他方が端子４６と対角の位置に引き出されて第１
のパッケージ５０側と接続される。また、金属キャップ
４１は、パッケージ４４に鑞付けされた金属リング４８
にシーム溶接されて内部を気密封止しており、また、金
属リング４８が内部電極を介して端子４７およびその対
角に位置する端子に接続されて電気的に接地されてい
る。また、励振電極４３は、水晶振動子の向きに方向性
がないようにするために、このようなパターンとなって
いる。Excitation electrodes 43 are formed on both sides of the crystal unit 42. One of the excitation electrodes 43 passes through an internal electrode (not shown) through a lead-out portion 43a and an electrode 45, and one of the terminals 4
6, the other is pulled out to a position diagonal to the terminal 46 so that the first
Is connected to the package 50 side. The metal cap 41 is provided with a metal ring 48 brazed to the package 44.
The inside is hermetically sealed, and a metal ring 48 is connected to a terminal 47 and a terminal located at a diagonal thereof via an internal electrode to be electrically grounded. Further, the excitation electrode 43 has such a pattern so that the direction of the crystal unit does not have any directivity.
【００２４】一方、集積回路素子４９はダイボンドエリ
ア５９に実装され、ワイヤボンド５１で、第１のパッケ
ージ５０のランド５３と接続されている。さらに第１の
パッケージには、電極５６、５７が形成され、ユーザ使
用の端子およびデバイス作製時に集積回路素子４９とデ
ータをやりとりする端子に接続されている。また、第１
のパッケージ５０の外形は、端子５６、５７を構成する
ためにキャスタレーションを有する形状となっている。On the other hand, the integrated circuit element 49 is mounted on a die bond area 59 and is connected to a land 53 of the first package 50 by a wire bond 51. Further, electrodes 56 and 57 are formed on the first package, and are connected to terminals used by the user and terminals for exchanging data with the integrated circuit element 49 during device fabrication. Also, the first
Of the package 50 has a castellation for forming the terminals 56 and 57.
【００２５】さらに、集積回路素子４９の上には、保護
のために例えば樹脂などで構成されたコーティング材５
２が構成されている。ここで、第１のパッケージ５０は
積層セラミックでできており、その層間には印刷により
電極を形成することができる。ここでは、一例として５
０ａ、ｂ、ｃ、ｄの４層で構成された場合を示してお
り、５０ｃと５０ｄの間に内部配線により接地された導
電体５８が設けられている。Further, a coating material 5 made of, for example, resin is provided on the integrated circuit element 49 for protection.
2 are configured. Here, the first package 50 is made of a laminated ceramic, and electrodes can be formed between the layers by printing. Here, as an example, 5
The figure shows a case where it is composed of four layers 0a, b, c and d, and a conductor 58 grounded by an internal wiring is provided between 50c and 50d.
【００２６】以上の図４、図５からわかるように、本実
施の形態では水晶振動子４２だけでなく発振回路を含む
集積回路素子４９が共に、接地される金属キャップ４１
および導電体５８で挟み込まれた構造となっているの
で、本圧電発振器をセット機器のマザーボードに実装し
た際、そのマザーボードの配線パターンによる電磁界の
影響、さらには近傍に配置される他のデバイスならびに
回路からの電磁界的な影響による周波数の変化をなくす
ことができる。As can be seen from FIGS. 4 and 5, in this embodiment, not only the quartz oscillator 42 but also the integrated circuit element 49 including the oscillation circuit are grounded by the metal cap 41.
And the structure sandwiched between the conductors 58, when the present piezoelectric oscillator is mounted on a motherboard of a set device, the influence of an electromagnetic field due to the wiring pattern of the motherboard, and other devices arranged in the vicinity, and It is possible to eliminate a change in frequency due to an electromagnetic field effect from the circuit.
【００２７】また、本実施の形態の変形として、図５に
示す導電体５８の代わりに、ダイボンドエリア５９を構
成する導体のパターンを導電体５８と同等に広げて、か
つ接地させても同様な効果が得られる。Further, as a modification of the present embodiment, the same applies even if the conductor pattern forming the die bond area 59 is expanded to the same extent as the conductor 58 and grounded, instead of the conductor 58 shown in FIG. The effect is obtained.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上のように本発明は導電体上に固定さ
れるとともに、発振回路を構成する集積回路素子を収納
した第１のパッケージと、内部に圧電素子を収納すると
ともに、少なくともその上面側にシールド面を有する第
２のパッケージとを備え、第１のパッケージ上に第２の
パッケージを一体化するとともに、第１のパッケージの
集積回路素子と第２のパッケージの圧電素子を電気的に
接続したものである。As described above, according to the present invention, a first package accommodating an integrated circuit element constituting an oscillation circuit, which is fixed on a conductor, and a piezoelectric element accommodated therein, and at least an upper surface thereof are provided. A second package having a shield surface on the side, the second package is integrated on the first package, and the integrated circuit element of the first package and the piezoelectric element of the second package are electrically connected to each other. Connected.
【００２９】以上の構成とすれば発振回路を構成する集
積回路素子は、その上下面を第２のパッケージのシール
ド面と第１のパッケージのリードフレームによって覆わ
れているので、電磁界的な遮蔽が行われ、この結果とし
て出力周波数が安定化するのである。With the above arrangement, the integrated circuit element constituting the oscillation circuit is covered with the upper and lower surfaces by the shield surface of the second package and the lead frame of the first package. Is performed, and as a result, the output frequency is stabilized.
【図１】本発明の第１の実施の形態の圧電発振器の分解
斜視図FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezoelectric oscillator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同圧電発振器の断面図FIG. 2 is a sectional view of the piezoelectric oscillator.
【図３】本発明の他の実施の形態の圧電発振器の断面図FIG. 3 is a sectional view of a piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施の形態の圧電発振器の分解
斜視図FIG. 4 is an exploded perspective view of a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention.
【図５】同圧電発振器の断面図FIG. 5 is a sectional view of the piezoelectric oscillator.
【図６】従来の圧電発振器の断面図FIG. 6 is a sectional view of a conventional piezoelectric oscillator.
２１ 第２のパッケージ ２２ 第１のパッケージ ２６ シールド電極 ３１、４２ 水晶振動子 ３６、４９ 集積回路素子 ３８ モールド材 ４１ 金属キャップ 21 Second Package 22 First Package 26 Shield Electrode 31, 42 Crystal Resonator 36, 49 Integrated Circuit Element 38 Molding Material 41 Metal Cap
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−14554（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−259104（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−334202（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125643（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−59956（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−71962（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03B 5/00 H03H 9/00 H05K 9/00 Continuation of front page (56) References JP-A-2-14554 (JP, A) JP-A-4-259104 (JP, A) JP-A-4-334202 (JP, A) JP-A-2-125643 (JP) , A) Japanese Utility Model Showa 50-59956 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 54-71962 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H03B 5/00 H03H 9/00 H05K 9/00
Claims (7)
路を構成する集積回路素子を収納した第１のパッケージ
と、内部に圧電素子を収納するとともに、少なくともそ
の上面側にシールド面を有する第２のパッケージとを備
え、第１のパッケージ上に第２のパッケージを一体化す
るとともに、第１のパッケージの集積回路素子と第２の
パッケージの圧電素子を電気的に接続した圧電発振器。1. A first package fixed on a conductor and containing an integrated circuit element constituting an oscillation circuit, and a first package containing a piezoelectric element therein and having a shield surface on at least an upper surface thereof. A piezoelectric oscillator comprising: a first package; a second package integrated with the first package; and an electrically connected integrated circuit element of the first package and a piezoelectric element of the second package.
したことを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。2. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein a conductor and the shield surface are electrically grounded.
第２のパッケージの上面に設けたシールド膜により構成
した請求項１または２に記載の圧電発振器。3. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein a shield surface of the second package is constituted by a shield film provided on an upper surface of the second package.
のパッケージの上面上に設けた金属キャップにより構成
した請求項１または２に記載の圧電発振器。4. The shield surface of the second package is a second package.
3. The piezoelectric oscillator according to claim 1, comprising a metal cap provided on an upper surface of the package.
リードフレームの一部を第１のパッケージの上面側に延
長し、このリードフレームの延長部を介して集積回路素
子と圧電素子を電気的に接続した請求項１〜４のいずれ
か一つに記載の圧電発振器。5. A conductor is constituted by a lead frame, a part of the lead frame is extended to an upper surface side of the first package, and an integrated circuit element and a piezoelectric element are electrically connected through an extension of the lead frame. The piezoelectric oscillator according to any one of claims 1 to 4, wherein the piezoelectric oscillator is connected to:
ト基板上に構成した導体膜としたことを特徴とする請求
項１〜４のいずれか一つに記載の圧電発振器。6. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the conductor is a laminated ceramic or a conductor film formed on a printed circuit board.
項１〜６のいずれか一つに記載の圧電発振器。7. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein a quartz oscillator is used as the piezoelectric element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159425A JP2960374B2 (en) | 1996-06-17 | 1997-06-17 | Piezoelectric oscillator |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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