JP3079786B2 - 圧電発振器、及びこれを用いたリアルタイムクロック、ｐｌｌ発振器 - Google Patents
圧電発振器、及びこれを用いたリアルタイムクロック、ｐｌｌ発振器Info
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-
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リード又は端子を
有する樹脂封止された圧電発振器に関する。
有する樹脂封止された圧電発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フラットパッケージ形状の圧電振
動子を内蔵した圧電発振器は存在しない。フラットパッ
ケージの１例としてＰＬＣＣ（ＱＦＪ）形状の半導体素
子は、図５（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図に示すよう
に、中央のアイランド部５１にＩＣチップ５２をマウン
トし、ＩＣチップ５２のパッドと、アイランド部５１の
周囲４方を取り囲む、リード端子５３とが、ボンディン
グ線５４により接続されている。リード端子５３の外方
を残して、トランスファーモールド方法等により樹脂封
止する。その後リード端子５３を切断、曲げ加工して得
られる。
動子を内蔵した圧電発振器は存在しない。フラットパッ
ケージの１例としてＰＬＣＣ（ＱＦＪ）形状の半導体素
子は、図５（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図に示すよう
に、中央のアイランド部５１にＩＣチップ５２をマウン
トし、ＩＣチップ５２のパッドと、アイランド部５１の
周囲４方を取り囲む、リード端子５３とが、ボンディン
グ線５４により接続されている。リード端子５３の外方
を残して、トランスファーモールド方法等により樹脂封
止する。その後リード端子５３を切断、曲げ加工して得
られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上に示す、従来のフ
ラットパッケージ形状の半導体素子は、アイランド部５
１の周囲をリード端子５３が取り囲んでおり、また、樹
脂パッケージ自体の厚みが薄いことから、その内部に圧
電振動子を更に実装することは困難であった。
ラットパッケージ形状の半導体素子は、アイランド部５
１の周囲をリード端子５３が取り囲んでおり、また、樹
脂パッケージ自体の厚みが薄いことから、その内部に圧
電振動子を更に実装することは困難であった。
【０００４】本発明の目的は、以上の従来技術の課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、小型で薄い高信頼性樹脂パッケージタイプの圧
電発振器を提供することである。
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、小型で薄い高信頼性樹脂パッケージタイプの圧
電発振器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電発振器は、
リードフレームの第1面にＩＣチップをマウントし、前
記リードフレームの第1面と反対側の第2面に圧電振動子
をマウントし、前記ＩＣチップと前記圧電振動子とを、
樹脂でモールドして四角形状のパッケージを形成すると
共に、前記圧電振動子の長手方向の軸が、前記四角形状
のパッケージの対向する２辺を結ぶ第１の対角線に対し
て−４５°〜＋４５°の範囲に配置され、 前記圧電振動
子を発振させるための前記ＩＣチップの電極パッドが、
四角形状の前記ＩＣチップのうちの対向する２辺を結ぶ
第２の対角線付近にあって、前記圧電振動子の固定部側
に前記電極パッドが近くなる向きに前記ＩＣチップをマ
ウントしたことを特徴とする。
リードフレームの第1面にＩＣチップをマウントし、前
記リードフレームの第1面と反対側の第2面に圧電振動子
をマウントし、前記ＩＣチップと前記圧電振動子とを、
樹脂でモールドして四角形状のパッケージを形成すると
共に、前記圧電振動子の長手方向の軸が、前記四角形状
のパッケージの対向する２辺を結ぶ第１の対角線に対し
て−４５°〜＋４５°の範囲に配置され、 前記圧電振動
子を発振させるための前記ＩＣチップの電極パッドが、
四角形状の前記ＩＣチップのうちの対向する２辺を結ぶ
第２の対角線付近にあって、前記圧電振動子の固定部側
に前記電極パッドが近くなる向きに前記ＩＣチップをマ
ウントしたことを特徴とする。
【０００６】この場合、樹脂でモールドする際の樹脂注
入口が、第１の対角線上に設けられていることが望まし
い。
入口が、第１の対角線上に設けられていることが望まし
い。
【０００７】
【０００８】また、ＩＣチップがマウントされるリード
フレームのアイランド部を、圧電振動子の方向にダイパ
ッドダウン（ディプレス）させることが望ましい。
フレームのアイランド部を、圧電振動子の方向にダイパ
ッドダウン（ディプレス）させることが望ましい。
【０００９】また、圧電振動子のリードを固定するリー
ドフレームのリード端子に、曲がり部を備えることが望
ましい。
ドフレームのリード端子に、曲がり部を備えることが望
ましい。
【００１０】また、圧電振動子のリードが固定される前
記リードフレームのリード端子の各々が、前記圧電振動
子のリードが固定される固定部と当該固定部と隣接する
周辺リード端子とからなり、各々の前記固定部および前
記周辺リード端子の表面積を等しくして、前記圧電振動
子を固定する時の熱的条件を一致させることが望まし
い。
記リードフレームのリード端子の各々が、前記圧電振動
子のリードが固定される固定部と当該固定部と隣接する
周辺リード端子とからなり、各々の前記固定部および前
記周辺リード端子の表面積を等しくして、前記圧電振動
子を固定する時の熱的条件を一致させることが望まし
い。
【００１１】また、圧電振動子が接続されるリードフレ
ームのリード端子を、他のリード端子の配列位置とずら
して設けて、切断型を共用化できるように構成してもよ
い。
ームのリード端子を、他のリード端子の配列位置とずら
して設けて、切断型を共用化できるように構成してもよ
い。
【００１２】また、本発明の圧電発振器は、 ＩＣチッ
プをリードフレームのアイランド部の第1面にマウント
し、圧電振動子を前記アイランド部の第1面と反対側の
第2面に接触させてマウントし、前記ＩＣチップと前記
圧電振動子とを、樹脂でモールドしてパッケージを形成
すると共に、当該パッケージの外面に、前記圧電振動子
をはさんで前記アイランド部の対向面に穴を設けたこと
を特徴とする。
プをリードフレームのアイランド部の第1面にマウント
し、圧電振動子を前記アイランド部の第1面と反対側の
第2面に接触させてマウントし、前記ＩＣチップと前記
圧電振動子とを、樹脂でモールドしてパッケージを形成
すると共に、当該パッケージの外面に、前記圧電振動子
をはさんで前記アイランド部の対向面に穴を設けたこと
を特徴とする。
【００１３】この場合、樹脂でモールドする際に使用さ
れるモールド型に設けた水晶振動子固定ピンにより、穴
が形成されるようにしてもよい。
れるモールド型に設けた水晶振動子固定ピンにより、穴
が形成されるようにしてもよい。
【００１４】また、上記圧電発振器を用いて、リアルタ
イムクロックやＰＬＬ発振器を構成することが望まし
い。
イムクロックやＰＬＬ発振器を構成することが望まし
い。
【００１５】
【実施例】本発明の圧電発振器の１実施例を、水晶振動
子を用いたＰＬＣＣ形状（ＱＦＪ形状）の水晶発振器を
例として、図１（ａ）の平面図、及び図１（ｂ）の断面
図により説明する。
子を用いたＰＬＣＣ形状（ＱＦＪ形状）の水晶発振器を
例として、図１（ａ）の平面図、及び図１（ｂ）の断面
図により説明する。
【００１６】アイランド部１にＩＣチップ２がマウント
されており、ＩＣチップ２のパッドと、アイランド部１
の周囲４方を取り囲む、リード端子３とが、ボンディン
グ線４により接続されている。矩形状ＡＴ水晶発振片等
を内包する水晶振動子５は、アイランド部１のＩＣチッ
プ２のマウント面の対面に、そのリード６を、ＩＣチッ
プ２の水晶振動子を発振させるための電極（ＣＭＯＳＩ
Ｃ等の際はゲート及びドレイン端子）に接続されたリー
ド端子３の途中に溶接、半田付け、導電性接着剤等の方
法で固定されている。水晶振動子５のシリンダー形ケー
ス７の長手方向は、完成時の樹脂パッケージ８の対角線
方向に位置出しされている。以上の水晶振動子５とＩＣ
チップ２の取付けられたリードフレーム（先のアイラン
ド部１とリード端子３を１体に固定したもの）を、モー
ルド型にセットし、リード端子３の外方を残して、樹脂
をトランスファーモールド方法により樹脂封止する。そ
の後リード端子３を切断、曲げ加工して、ＰＬＣＣ形状
の水晶発振器が得られる。ここで、本実施例のポイント
を説明する。
されており、ＩＣチップ２のパッドと、アイランド部１
の周囲４方を取り囲む、リード端子３とが、ボンディン
グ線４により接続されている。矩形状ＡＴ水晶発振片等
を内包する水晶振動子５は、アイランド部１のＩＣチッ
プ２のマウント面の対面に、そのリード６を、ＩＣチッ
プ２の水晶振動子を発振させるための電極（ＣＭＯＳＩ
Ｃ等の際はゲート及びドレイン端子）に接続されたリー
ド端子３の途中に溶接、半田付け、導電性接着剤等の方
法で固定されている。水晶振動子５のシリンダー形ケー
ス７の長手方向は、完成時の樹脂パッケージ８の対角線
方向に位置出しされている。以上の水晶振動子５とＩＣ
チップ２の取付けられたリードフレーム（先のアイラン
ド部１とリード端子３を１体に固定したもの）を、モー
ルド型にセットし、リード端子３の外方を残して、樹脂
をトランスファーモールド方法により樹脂封止する。そ
の後リード端子３を切断、曲げ加工して、ＰＬＣＣ形状
の水晶発振器が得られる。ここで、本実施例のポイント
を説明する。
【００１７】まず、水晶振動子５の位置であるが、ＰＬ
ＣＣの厚みを増やさないために、２〜１．５［ｍｍ］外
径のシリンダーを有する水晶振動子、特に３２ＫＨｚ
等の音叉型水晶振動子を、アイランド部１のＩＣチップ
２の取り付け面と反対面に設ける。また、シリンダー形
ケース７の長手方向は、樹脂パッケージ８の対角線の方
向とするのが望ましい。その理由はトランスファーモー
ルド等の樹脂の注入口９が、４方向に同ピッチでリード
端子３を配置する関係上、対角線の隅部に設けられ、樹
脂注入の際、注入口９の方向と、シリンダー形ケース７
の長手方向とが、一致しているほうが樹脂の注入時にシ
リンダー形ケース７に余分な圧力が加わらず、水晶振動
子５のリード６のリード端子３の固定部１１に力が加わ
らないのでリード端子３の変形（ひどい場合はとなりの
リード端子とショートする等の機能不良を発生する）
や、水晶振動子５自体の位置が、移動するという問題点
を発生させない。
ＣＣの厚みを増やさないために、２〜１．５［ｍｍ］外
径のシリンダーを有する水晶振動子、特に３２ＫＨｚ
等の音叉型水晶振動子を、アイランド部１のＩＣチップ
２の取り付け面と反対面に設ける。また、シリンダー形
ケース７の長手方向は、樹脂パッケージ８の対角線の方
向とするのが望ましい。その理由はトランスファーモー
ルド等の樹脂の注入口９が、４方向に同ピッチでリード
端子３を配置する関係上、対角線の隅部に設けられ、樹
脂注入の際、注入口９の方向と、シリンダー形ケース７
の長手方向とが、一致しているほうが樹脂の注入時にシ
リンダー形ケース７に余分な圧力が加わらず、水晶振動
子５のリード６のリード端子３の固定部１１に力が加わ
らないのでリード端子３の変形（ひどい場合はとなりの
リード端子とショートする等の機能不良を発生する）
や、水晶振動子５自体の位置が、移動するという問題点
を発生させない。
【００１８】なお、厳密な一致でなく、注入口方向に対
し、シリンダー形ケース７の角度は±４５゜望ましくは
±３０゜の範囲くらいまでは、設計の自由度を有する。
し、シリンダー形ケース７の角度は±４５゜望ましくは
±３０゜の範囲くらいまでは、設計の自由度を有する。
【００１９】また、水晶振動子５はシリンダー形ケース
７が、アイランド部１の対面にくるようにしてあるが、
これは、ＰＬＣＣがアイランド部１の周囲４方をリード
端子３が取り囲んでいる構成上、アイランド部１以外の
リードフレームに水晶振動子５を配置することは、先の
トランスファーモールド時の位置ズレ防止も考慮する
と、困難である。
７が、アイランド部１の対面にくるようにしてあるが、
これは、ＰＬＣＣがアイランド部１の周囲４方をリード
端子３が取り囲んでいる構成上、アイランド部１以外の
リードフレームに水晶振動子５を配置することは、先の
トランスファーモールド時の位置ズレ防止も考慮する
と、困難である。
【００２０】更に図１に示すように、水晶振動子５のシ
リンダー形ケース７が樹脂パッケージの表面に飛び出さ
ないように、モールド型にシリンダー形ケース７を固定
するためのピンを設けて、樹脂モールドするとよい。モ
ールド型に設けられたピンにより、完成された圧電発振
器には、樹脂パッケージのアイランド１及びシリンダー
形ケース７の対向面に穴１１が設けられる。
リンダー形ケース７が樹脂パッケージの表面に飛び出さ
ないように、モールド型にシリンダー形ケース７を固定
するためのピンを設けて、樹脂モールドするとよい。モ
ールド型に設けられたピンにより、完成された圧電発振
器には、樹脂パッケージのアイランド１及びシリンダー
形ケース７の対向面に穴１１が設けられる。
【００２１】またリード端子３の水晶振動子５のリード
６の固定部１０には、バネ性を有するように曲がり部を
設けておくと良い。この目的は、水晶振動子５のリード
６を固定部１０に接続する際、溶接等で固定するが、そ
の際の影響を、リード端子３の先端のワイヤーボンディ
ング部に伝えないためになされている。
６の固定部１０には、バネ性を有するように曲がり部を
設けておくと良い。この目的は、水晶振動子５のリード
６を固定部１０に接続する際、溶接等で固定するが、そ
の際の影響を、リード端子３の先端のワイヤーボンディ
ング部に伝えないためになされている。
【００２２】更に、２箇所の固定部１０の熱的条件をそ
ろえるために、各々の固定部１０及び周辺リード端子の
表面積を同じくするように設計しておくと、溶接等の固
定作業が安定して行なえる。そのためにリード端子を本
実施例のとおり曲線に設計しても良い。
ろえるために、各々の固定部１０及び周辺リード端子の
表面積を同じくするように設計しておくと、溶接等の固
定作業が安定して行なえる。そのためにリード端子を本
実施例のとおり曲線に設計しても良い。
【００２３】また図２に示すようにＩＣチップ２のゲー
ト及びドレインパッド２１、２２は、ＩＣチップ２の対
角線の方向、すなわち４隅の１つ付近に設けておき、こ
のゲート及びドレインパッド２１、２２を、水晶振動子
５の固定されるリード端子３の方向に向けて、ＩＣチッ
プ２を、アイランド部１にマウントするとゲート及びド
レインの配線が、最短距離となり、ワイヤーボンディン
グが容易となる。また、ゲート及びドレインの長さが短
くなる結果、高周波に対して有力となり、外部へのノイ
ズ放射も少なくなる他、外部からのノイズを受け取らな
くなり高信頼性のデバイスができる。
ト及びドレインパッド２１、２２は、ＩＣチップ２の対
角線の方向、すなわち４隅の１つ付近に設けておき、こ
のゲート及びドレインパッド２１、２２を、水晶振動子
５の固定されるリード端子３の方向に向けて、ＩＣチッ
プ２を、アイランド部１にマウントするとゲート及びド
レインの配線が、最短距離となり、ワイヤーボンディン
グが容易となる。また、ゲート及びドレインの長さが短
くなる結果、高周波に対して有力となり、外部へのノイ
ズ放射も少なくなる他、外部からのノイズを受け取らな
くなり高信頼性のデバイスができる。
【００２４】また、図３に示すように、水晶振動子５の
固定されるリード端子２３の取り出し位置は、他のＰＬ
ＣＣ形状の半導体素子が、等ピッチでリード端子を有す
る位置とずらして設けておく。
固定されるリード端子２３の取り出し位置は、他のＰＬ
ＣＣ形状の半導体素子が、等ピッチでリード端子を有す
る位置とずらして設けておく。
【００２５】これは、切断型を、共用できるためであっ
て、量産上、有効な方法となる。
て、量産上、有効な方法となる。
【００２６】また、図４に示すように、リード端子のな
い部分にも、リードの凹部２４を設けても、機能上何の
障害も発生しない。
い部分にも、リードの凹部２４を設けても、機能上何の
障害も発生しない。
【００２７】これは、全部にリード端子を有するパッケ
ージ用の型を共用できるので、同様に量産設備の新規手
配を必要としない。
ージ用の型を共用できるので、同様に量産設備の新規手
配を必要としない。
【００２８】更に、アイランド部１は他のリード端子３
の位置より水晶振動子５の側に沈ませておく（ダイパッ
ドダウンあるいはディプレスという。）と、リード端子
３とＩＣチップ２のパッドとの距離が近くなって、ワイ
ヤーボンディングの全線の長さが短くなる他、リード端
子３が、シリンダー形ケース７との接触の危険性を回避
することができる。これは、シリンダー形ケース７の大
きさが、アイランド部１の大きさより小さい時には問題
が少ないが、水晶振動子５の位置ズレが発生した際、及
び、シリンダー形ケース７の大きさが、アイランド部１
の大きさより大きいときには、有効である。
の位置より水晶振動子５の側に沈ませておく（ダイパッ
ドダウンあるいはディプレスという。）と、リード端子
３とＩＣチップ２のパッドとの距離が近くなって、ワイ
ヤーボンディングの全線の長さが短くなる他、リード端
子３が、シリンダー形ケース７との接触の危険性を回避
することができる。これは、シリンダー形ケース７の大
きさが、アイランド部１の大きさより小さい時には問題
が少ないが、水晶振動子５の位置ズレが発生した際、及
び、シリンダー形ケース７の大きさが、アイランド部１
の大きさより大きいときには、有効である。
【００２９】以上、本発明の圧電発振器について、ＰＬ
ＣＣ｛ＱＦＪ（Ｑｕａｄ ＦｌａｔＪ−Ｌｅａｄ Ｐａ
ｃｋａｇｅｓ）｝形状の水晶発振器の実施例を説明した
が、本発明はそれに限るものではなく、ＱＦＰ（Ｑｕａ
ｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅｓ）、ＱＦＩ（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ Ｉ−Ｌｅａｄ Ｐａｃｋａｇｅｓ）、ＱＦ
Ｎ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄ Ｐａｃｋ
ａｇｅｓ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐ
ａｃｋａｇｅｓ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎ
ｅ Ｊ−Ｌｅａｄ Ｐａｃｋａｇｅｓ）、ＤＩＰ（Ｄｕ
ａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅｓ）等のリード
や端子のでてくるパッケージに対して適用できる。
ＣＣ｛ＱＦＪ（Ｑｕａｄ ＦｌａｔＪ−Ｌｅａｄ Ｐａ
ｃｋａｇｅｓ）｝形状の水晶発振器の実施例を説明した
が、本発明はそれに限るものではなく、ＱＦＰ（Ｑｕａ
ｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅｓ）、ＱＦＩ（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ Ｉ−Ｌｅａｄ Ｐａｃｋａｇｅｓ）、ＱＦ
Ｎ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄ Ｐａｃｋ
ａｇｅｓ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐ
ａｃｋａｇｅｓ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎ
ｅ Ｊ−Ｌｅａｄ Ｐａｃｋａｇｅｓ）、ＤＩＰ（Ｄｕ
ａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅｓ）等のリード
や端子のでてくるパッケージに対して適用できる。
【００３０】図６はそのＱＦＰタイプの水晶発振器の実
施例である。パッケージの構成は図１のＰＬＣＣタイプ
の水晶発振器と同様である。但しアウターリード７２の
形状が異なっている。
施例である。パッケージの構成は図１のＰＬＣＣタイプ
の水晶発振器と同様である。但しアウターリード７２の
形状が異なっている。
【００３１】又、図７はＳＯＰタイプの水晶発振器の実
施例である。パッケージの構成は図１のＰＬＣＣタイプ
の水晶発振器と同様である。但しアウターリード９２は
パッケージの２方向のみからでている。
施例である。パッケージの構成は図１のＰＬＣＣタイプ
の水晶発振器と同様である。但しアウターリード９２は
パッケージの２方向のみからでている。
【００３２】更に、図８はパッケージ１０１の表面側に
穴１０２を設けた実施例である。
穴１０２を設けた実施例である。
【００３３】なお本発明の圧電発振器は、端子数が多い
ので、分周段をたくさん有する多周波出力の発振器、及
びリアルタイムクロック等のコンピュータ周辺デバイ
ス、更にはフェーズロックループ（ＰＬＬ）水晶発振器
等への利用が望ましい。
ので、分周段をたくさん有する多周波出力の発振器、及
びリアルタイムクロック等のコンピュータ周辺デバイ
ス、更にはフェーズロックループ（ＰＬＬ）水晶発振器
等への利用が望ましい。
【００３４】リアルタイムクロックは、コンピューター
に時計情報を送る回路であるが、水晶振動子に３２［Ｋ
Ｈｚ］ の音叉型振動子を用い、その発振周波数を分周
し、時、分、秒、データーを作製し、コンピューターの
ＣＰＵに転送するものであり、データー転送の入出力端
子を多数必要とするので適する。
に時計情報を送る回路であるが、水晶振動子に３２［Ｋ
Ｈｚ］ の音叉型振動子を用い、その発振周波数を分周
し、時、分、秒、データーを作製し、コンピューターの
ＣＰＵに転送するものであり、データー転送の入出力端
子を多数必要とするので適する。
【００３５】またＰＬＬ水晶発振器を構成する場合は、
水晶振動子を基準信号とし、本例では、２．０［ｍｍ］
φの矩形状ＡＴ水晶振動子を用い、パッケージの厚みを
厚くしないように、考慮しているが、必要により３．０
［ｍｍ］φの矩形状ＡＴ水晶振動子を用いる。
水晶振動子を基準信号とし、本例では、２．０［ｍｍ］
φの矩形状ＡＴ水晶振動子を用い、パッケージの厚みを
厚くしないように、考慮しているが、必要により３．０
［ｍｍ］φの矩形状ＡＴ水晶振動子を用いる。
【００３６】なおＰＬＬ水晶発振器の構成としては、以
上の水晶振動子を基準信号に用い、ＰＬＬ回路を複数組
合わせ、複数の出力を取り出す構成を、１つのパッケー
ジ中に設けると良い。
上の水晶振動子を基準信号に用い、ＰＬＬ回路を複数組
合わせ、複数の出力を取り出す構成を、１つのパッケー
ジ中に設けると良い。
【００３７】それぞれのＰＬＬ回路の分周比を任意に設
定することで、コンピューター内で必要とする、クロッ
ク信号（基準信号をそのまま出力させても良い。）や、
グラフィック用信号等、数種の信号を同時に出力する。
１つのＰＬＬ水晶発振器で、全信号をカバーする水晶発
振器が得られる。
定することで、コンピューター内で必要とする、クロッ
ク信号（基準信号をそのまま出力させても良い。）や、
グラフィック用信号等、数種の信号を同時に出力する。
１つのＰＬＬ水晶発振器で、全信号をカバーする水晶発
振器が得られる。
【００３８】
【発明の効果】以上に示す、本発明の圧電発振器によれ
ば、フラットパッケージ形状の樹脂パッケージ中に、Ｉ
Ｃチップを搭載したアイランド部のＩＣチップの対向面
に、シリンダー形ケースを有する圧電振動子を、位置決
め固定しているので、半導体素子のフラットパッケージ
品とほぼ同寸の圧電発振器が得られる。
ば、フラットパッケージ形状の樹脂パッケージ中に、Ｉ
Ｃチップを搭載したアイランド部のＩＣチップの対向面
に、シリンダー形ケースを有する圧電振動子を、位置決
め固定しているので、半導体素子のフラットパッケージ
品とほぼ同寸の圧電発振器が得られる。
【００３９】又、一般に樹脂パッケージを放置すると、
保存環境により、水分が吸湿される。
保存環境により、水分が吸湿される。
【００４０】この状態で、半田実装した場合、シリンダ
ー形ケース周囲の水分が気化膨張して、水蒸気圧が上昇
して、モールド厚の一番薄い部分に応力が集中する。
ー形ケース周囲の水分が気化膨張して、水蒸気圧が上昇
して、モールド厚の一番薄い部分に応力が集中する。
【００４１】しかし、本発明によれば、樹脂パッケージ
の外面に設けられた穴により、樹脂パッケージの吸湿に
よる水分が、外部に放出され、半田実装時の熱ストレス
によるパッケージクラックの発生を防止する事ができ、
信頼性の高い圧電発振器が得られる。また、 ＩＣチッ
プからの発熱を圧電振動子のケース（金属）を介して、
アイランド部の対向面に設けた穴から効率良く外部へ逃
がすことができる。
の外面に設けられた穴により、樹脂パッケージの吸湿に
よる水分が、外部に放出され、半田実装時の熱ストレス
によるパッケージクラックの発生を防止する事ができ、
信頼性の高い圧電発振器が得られる。また、 ＩＣチッ
プからの発熱を圧電振動子のケース（金属）を介して、
アイランド部の対向面に設けた穴から効率良く外部へ逃
がすことができる。
【００４２】又、樹脂パッケージの対角線部に、樹脂注
入口を設け、圧電振動子のシリンダー形ケースを対角線
の方向に対して±４５゜（望ましくは±３０゜）の範囲
内に取り付けると、樹脂注入時に圧電振動子に力が加わ
り、位置ズレや、リード端子のショートといった問題点
を発生することがない。
入口を設け、圧電振動子のシリンダー形ケースを対角線
の方向に対して±４５゜（望ましくは±３０゜）の範囲
内に取り付けると、樹脂注入時に圧電振動子に力が加わ
り、位置ズレや、リード端子のショートといった問題点
を発生することがない。
【００４３】更に、ＩＣチップの圧電振動子を発振させ
る電極パッドを、第２の対角線付近に設けておくと圧電
振動子との接続距離が最短となり、ノイズの進入や流失
に対して強くなる。
る電極パッドを、第２の対角線付近に設けておくと圧電
振動子との接続距離が最短となり、ノイズの進入や流失
に対して強くなる。
【００４４】更に、アイランド部を圧電振動子側にダイ
パットダウン（ディプレスともいう）をしておくと、圧
電振動子シリンダー形ケースと、リード端子とが接触し
てショート不良となる危険性を回避でき、高信頼性の圧
電発振器が得られる。
パットダウン（ディプレスともいう）をしておくと、圧
電振動子シリンダー形ケースと、リード端子とが接触し
てショート不良となる危険性を回避でき、高信頼性の圧
電発振器が得られる。
【００４５】なお、圧電振動子のシリンダー形ケース
を、アイランド部付近に位置出しし、しかもリード端子
付近に設けないのは、以上のリード端子とのショートを
防ぐためにも有効である。
を、アイランド部付近に位置出しし、しかもリード端子
付近に設けないのは、以上のリード端子とのショートを
防ぐためにも有効である。
【００４６】又、圧電振動子のリードを固定するリード
端子に、曲がり部を設けた事で、圧電振動子固定時に、
加工時のショックをボンディングワイヤーに伝えないた
め、信頼性が高くなる。
端子に、曲がり部を設けた事で、圧電振動子固定時に、
加工時のショックをボンディングワイヤーに伝えないた
め、信頼性が高くなる。
【００４７】更に、固定部の熱的条件を揃えるために、
固定部、及び周辺リード端子の表面積を等しく設計して
あるので、固定作業が安定して行なえる構造である。
固定部、及び周辺リード端子の表面積を等しく設計して
あるので、固定作業が安定して行なえる構造である。
【００４８】更に、水晶振動子を固定するリード端子
は、他のリード端子の配列位置をずらして設けておくの
で切断型を共用化することができ、新規な製造装置を手
配しなくて良い。
は、他のリード端子の配列位置をずらして設けておくの
で切断型を共用化することができ、新規な製造装置を手
配しなくて良い。
【００４９】又、パッケージのモールド型を共用するこ
とができる。
とができる。
【００５０】又、本発明によれば、ＰＬＬ発振器におい
て、ＰＬＬ ＩＣと水晶が最短距離で結ばれて、ノイズ
が少ない基準クロックが得られるので、ＶＣＯから出力
される信号の信号純度が良い。
て、ＰＬＬ ＩＣと水晶が最短距離で結ばれて、ノイズ
が少ない基準クロックが得られるので、ＶＣＯから出力
される信号の信号純度が良い。
【００５１】即ち、基準信号をＰＬＬ ＩＣの外部で作
ると、他のクロックあるいは信号の干渉を受け基準信号
にノイズが重複されてしまう。このノイズまじりの基準
クロックで、ＰＬＬを動作させると、ＶＣＯの出力の信
号純度も悪くなってしまう。更に、基準クロックの引き
回しが不用になるので、低パワー化することができる。
ると、他のクロックあるいは信号の干渉を受け基準信号
にノイズが重複されてしまう。このノイズまじりの基準
クロックで、ＰＬＬを動作させると、ＶＣＯの出力の信
号純度も悪くなってしまう。更に、基準クロックの引き
回しが不用になるので、低パワー化することができる。
【００５２】又、ＰＬＬ ＩＣと水晶振動子の相互干渉
がなくなり、信号純度の向上やＰＬＬ回路の安定動作が
得られ、高信頼性のＰＬＬ発振器が得られる。
がなくなり、信号純度の向上やＰＬＬ回路の安定動作が
得られ、高信頼性のＰＬＬ発振器が得られる。
【００５３】更に、基準クロックの引き回しがなくなる
ので、放射ノイズが低減され、高品質で、高信頼性のＰ
ＬＬ発振器が得られる。また、本願発明の圧電発振器は
入出力端子を多数必要とするリアルタイムクロックに好
適である。
ので、放射ノイズが低減され、高品質で、高信頼性のＰ
ＬＬ発振器が得られる。また、本願発明の圧電発振器は
入出力端子を多数必要とするリアルタイムクロックに好
適である。
【図１】 本発明の圧電発振器の一実施例として、Ｐ
ＬＣＣ（ＱＦＪ）形状の水晶発振器を示す図。（ａ）は
平面図。（ｂ）は側面図。
ＬＣＣ（ＱＦＪ）形状の水晶発振器を示す図。（ａ）は
平面図。（ｂ）は側面図。
【図２】 水晶振動子とＩＣの接続部付近の拡大図。
【図３】 水晶振動子を固定するリード端子の位置を
示す拡大図。
示す拡大図。
【図４】 全周部にリード端子を有する、パッケージ
用の型を利用した水晶発振器の実施例を示す図。
用の型を利用した水晶発振器の実施例を示す図。
【図５】 従来の、半導体素子の一実施例として、Ｐ
ＬＣＣ（ＱＦＪ）形状の半導体素子を示す図。（ａ）は
平面図。（ｂ）は側面図。
ＬＣＣ（ＱＦＪ）形状の半導体素子を示す図。（ａ）は
平面図。（ｂ）は側面図。
【図６】 他の実施例として、ＱＦＰ形状の水晶発振
器を示す図。
器を示す図。
【図７】 他の実施例として、ＳＯＰ形状の水晶発振
器を示す図。
器を示す図。
【図８】 パッケージ表面に穴を設けたＱＦＰ形状の
水晶発振器を示す図。
水晶発振器を示す図。
１，５１ アイランド部 ２，５２ ＩＣチップ ３，５３ リード端子 ４，５４ ボンディング線 ５ 水晶振動子 ６ リード ７ シリンダー形ケース ８ 樹脂パッケージ ９ 注入口 １０ 固定部 １１ 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/50 H01L 23/28 H01L 41/08 H03B 5/32
Claims (10)
- 【請求項１】 リードフレームの第1面にＩＣチップを
マウントし、前記リードフレームの第1面と反対側の第2
面に圧電振動子をマウントし、前記ＩＣチップと前記圧
電振動子とを、樹脂でモールドして四角形状のパッケー
ジを形成すると共に、前記圧電振動子の長手方向の軸
が、前記四角形状のパッケージの対向する２辺を結ぶ第
１の対角線に対して−４５°〜＋４５°の範囲に配置さ
れ、 前記圧電振動子を発振させるための前記ＩＣチップの電
極パッドが、四角形状の前記ＩＣチップのうちの対向す
る２辺を結ぶ第２の対角線付近にあって、前記圧電振動
子の固定部側に前記電極パッドが近くなる向きに前記Ｉ
Ｃチップをマウントした ことを特徴とする圧電発振器。 - 【請求項２】 樹脂でモールドする際の樹脂注入口が、
前記第１の対角線上に設けられていることを特徴とする
請求項１記載の圧電発振器。 - 【請求項３】 前記ＩＣチップがマウントされる前記リ
ードフレームのアイランド部を、前記圧電振動子の方向
にダイパッドダウンさせたことを特徴とする請求項１記
載の圧電発振器。 - 【請求項４】 前記圧電振動子のリードを固定する前記
リードフレームのリード端子に、曲がり部を備えたこと
を特徴とする請求項１記載の圧電発振器。 - 【請求項５】 前記圧電振動子のリードが固定される前
記リードフレームのリード端子の各々が、前記圧電振動
子のリードが固定される固定部と当該固定部と隣接する
周辺リード端子とからなり、各々の前記固定部および前
記周辺リード端子の表面積を等しくして、前記圧電振動
子を固定する時の熱的条件を一致させたことを特徴とす
る請求項１記載の圧電発振器。 - 【請求項６】 前記圧電振動子が接続される前記リード
フレームのリード端子を、他のリード端子の配列位置と
ずらして設けて、切断型を共用化できるように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の圧電発振器。 - 【請求項７】 ＩＣチップをリードフレームのアイラン
ド部の第1面にマウントし、圧電振動子を前記アイラン
ド部の第1面と反対側の第2面に接触させてマウントし、
前記ＩＣチップと前記圧電振動子とを、樹脂でモールド
してパッケージを形成すると共に、当該パッケージの外
面に、前記圧電振動子をはさんで前記ア イランド部の対
向面に穴を設けたことを特徴とする圧電発振器。 - 【請求項８】 樹脂でモールドする際に使用されるモー
ルド型に設けた水晶振動子固定ピンにより、前記穴が形
成されることを特徴とする請求項７記載の圧電発振器。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の圧
電発振器を用いたことを特徴とするリアルタイムクロッ
ク。 - 【請求項１０】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
圧電発振器を用いたことを特徴とするＰＬＬ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/960,832 US5327104A (en) | 1991-10-21 | 1992-10-14 | Piezoelectric oscillator formed in resin package containing, IC chip and piezoelectric oscillator element |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-272769 | 1991-10-21 | ||
| JP27276991 | 1991-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243471A JPH05243471A (ja) | 1993-09-21 |
| JP3079786B2 true JP3079786B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17518487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04209210A Expired - Lifetime JP3079786B2 (ja) | 1991-10-21 | 1992-08-05 | 圧電発振器、及びこれを用いたリアルタイムクロック、ｐｌｌ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079786B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3421747B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2003-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電発振器及び電圧制御発振器 |
| US9230890B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-01-05 | Lapis Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor device and measurement device |
| JP2018152828A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-09-27 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、発振器、電子機器および移動体 |
| JP2018129553A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP04209210A patent/JP3079786B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05243471A (ja) | 1993-09-21 |
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