JP3426053B2 - 温度補償型圧電発振器のパッケージ構造 - Google Patents
温度補償型圧電発振器のパッケージ構造Info
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は組立て後に外部から内部
の半導体素子のメモリ内容等を書き換えることが可能な
導通端子を有する温度補償型水晶発振器のパッケージの
構造の改良に関するものである。 【０００２】 【従来技術】温度変化に対する発振周波数の変動を抑
え、常に安定した出力を得る温度補償型水晶発振器は、
水晶振動子、チップ抵抗、チップコンデンサ及びトリマ
コンデンサ等の部品を導電パターンが印刷形成されたア
ルミナ基板上にハンダを用いて実装したものを絶縁材料
から成るパッケージ内に気密的に収納した構成を有す
る。上記トリマコンデンサに対しては、実装直後に穴を
有した金属製キャップによってこれを覆い、各部品の実
装終了後に出力周波数が所望の温度範囲に渡って一定に
なる様に、トリマコンデンサの容量値を調整するという
工程が行われる。 【０００３】ところで、近年の半導体技術の進歩によ
り、温度補償を行うべき補償データを半導体メモリ内に
記憶して温度の変化に対して対応する補償データを読み
出して温度補償を行うようにした発振器がある。このよ
うな温度補償型水晶発振器では、例えば発振器を恒温槽
に納めて雰囲気温度を変化させて夫々の温度における補
償データを半導体メモリに記憶させるよう構成してい
る。そして、固有の温度補償データを記憶させる作業を
行う場合には、外部から各温度に応じたデータを送り込
んで半導体メモリに書き込む必要がある。 【０００４】最近の温度補償型水晶発振器として、ＩＣ
用のパッケージとして多用されているＬＣＣ（リードレ
ス・チップ・キャリア）型のパッケージに水晶振動子と
発振回路を収容する構成が提案されている。例えば、特
開平６−２３２６３０号公報には、水晶発振回路が実装
された絶縁製基板がミシン目及びスルーホールから成る
ブレークラインを越えてパッケージ外部に接続基板とし
て延在しており、この接続基板の端部をエッジコネクタ
形状とすることにより、製造時に外部から基板上のＩＣ
チップである半導体メモリへ温度補償データを書込み、
その後、ブレークラインによって該接続基板を切除する
構成となっている。接続基板の切除後においては、切除
面に残るスルーホール導体（パッド）を用いて温度補償
データの書込みを行うことが可能となる。しかし、この
従来技術にあっては、製造時のデータ書込み後に接続基
板を切除する作業が必要であり、工程の増大と、基板資
源の無駄が発生する。 【０００５】また、実開平６−３４２６０号公報には、
直方体形状を有するパッケージの対向する一対の側面に
通常の入出力端子を配置するとともに、他の一対の側面
には調整用の端子を側面から突出しないように逆Ｌ字形
の切欠きを設けてパッケージの下部に配置した構成が開
示されている。しかし、この従来例に於ては、パッケー
ジの側面を利用して調整用の端子を設ける為、パッケー
ジの大きさによって内部メモリ書き換え用端子の数が制
限されると共に、入出力端子の配置場所及び端子数が制
限される為に、設計の自由度が狭くなり、更に治具に配
置された接触ピンを上記切欠き内に差し入れて切欠き内
部の端子に接触させる際に、ピン先端を安定して端子に
接触させ続けることが難しく、ピンが端子から外れてパ
ッケージの外側へ逃げ、端子との接続が良好に行われ
ず、良好な調整を期待することができない。 【０００６】また、実開平６−１３１５５号公報には、
直方体形状のパッケージの対向する一対の側面に通常の
入出力端子を配置し、他の一対の側面には調整用の端子
を配置した構成が開示されている。しかし、この従来例
に於ては、パッケージの側面の平坦部に内部メモリ書き
換え用の端子を設けているので、使用者がこの端子を他
の端子と見誤って誤操作することがあり、またこの不具
合をなくするために書き換え後に当該端支部にマスキン
グ等を施すと、余計な工程が加わってデバイスのコスト
アップにつながる。 【０００７】 【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、水晶振動子やメモリＩＣチップ等を実装した基板を
パッケージにより気密封止した構造の温度補償型水晶発
振器において、端子を見誤って誤操作したり、製造工程
を複雑化する等の不具合を伴うことなく、温度補償デー
タの書き換えを行うことができる温度補償型水晶発振器
を提供することを目的としている。 【０００８】 【発明の概要】上記目的を達成するため本発明は、水晶
振動子とＩＣとを内部に収納するパッケージの本体下面
中央部適所に凹所を設け、該凹所の内底部に内部メモリ
書き換え用の導通端子を固定したことを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施例】以下、添付図面に示した実施例により
本発明を詳細に説明する。図１(a) 及び(b) は本発明の
一実施例の温度補償型水晶発振器の縦断面図及び底面図
であり、図２は同じ水晶発振器の平面図であってキャッ
プを外した状態を示している。符号１はパッケージの本
体であり、パッケージ１は一般的にはグリーンシート状
の酸化焼成セラミックス２を多層化し、その表面及び層
間に導電パターンを配置した構成を有している。パッケ
ージ１の中央部は凹陥状になっており、該凹陥部の外周
は環状の囲繞部３となっている。環状囲繞部３の上面に
は環状のコバールに金メッキを施したプリフォーム４が
ろう付けにより固定されている。５はキャップであり、
コバールの薄板に金メッキを施したものを用い、このキ
ャップ５はパラレルシーム溶接によってプリフォーム４
上に固着される。この結果、キャップ５はパッケージ１
の環状囲繞部３に固着されてパッケージ内部を気密的に
封止することとなる。６はパッケージの凹陥部の内底面
に導電性接着剤６ａを介して固定されるＩＣチップであ
り、７はＡｕ或はＡｌ等から成るボンディングワイヤで
あり、凹陥部適所に設けた張出し部８上に設けたパッド
９とＩＣチップ６のの端子とを接続する。符号１０は水
晶振動子素片であり、この素片１０は一般にＡＴカット
と呼ばれる周波数−温度特性の良好な水晶振動子素片が
用いられる。この水晶振動子素片１０は、導電性の接着
剤１０ａによってパッケージ１の凹陥部内に設けられた
水晶振動子接続用端子１１に片持ち状態で電気的及び機
械的に固定される。 【００１０】尚、パッケージ本体１を構成する各セラミ
ックス層２の層間に配置された導電パターンの間は、必
要に応じてビアホールによって電気的に接続される。そ
してこれら層間導電パターンは、本体１の端縁に配列し
た入出力用の導電端子１６ａ、或はパッケージ本体１の
下面中央部に設けた凹所１５の内底面に配置された内部
メモリ書き換え用の導電端子１６ｂに、上記ビアホール
により夫々電気的に接続されている。なお、符号１６ｃ
は熱応力緩和用に設けられたダミー端子である。 【００１１】上記内部メモリ書き換え用の導電端子１ｂ
は、パッケージ本体１の底面の中央部の適所、即ち他の
端子１６ａ，１６ｃが設けられている本体の端縁を除い
た中央部に複数個配置された凹所１５の内底面に固定さ
れており、上記図示しないビアホール、パッド９、ワイ
ヤ７等を介してＩＣチップ６の端子等に接続されてい
る。 【００１２】なお、上記実施例ではパッケージ側のパッ
ド（導電パターン）とＩＣチップとの接続をボンディン
グワイヤにより実現した例を示したが、これは一例であ
り、ボンディングワイヤ以外の接続手段、例えばフリッ
プチップ、バンプ、ハンダ、導電性接着剤等を用いるこ
とも可能である。 【００１３】上記構成を有した温度補償型水晶発振器
は、通常の表面実装型デバイスと同様にその入出力端子
１６ａを介して図示しない回路基板上にハンダ付け固定
される。また、組立て後の調整に於ては、治具によって
入出力端子１６ａに導通用のピンを接続してから、同様
のピン状の端子を調整用端子１６ｂにも接続することに
よって電気的接続を確保した上で、ＩＣチップ内のメモ
リに対してデータの書き換えを行う。なお、データ書き
換えに際して入出力端子１ａに対するピンの接続が不要
な場合には接続する必要がないことは勿論である。 【００１４】上記構成を有した温度補償型水晶発振器を
製造するに当たっては、従来のＩＣパッケージと比較し
ても、格別困難な製造技術を駆使する必要はなく、製造
工程の追加、変更も必要とせず、パッケージ１を制作す
る為の金型だけを若干変更すればよいので、製造の為の
コストアップにつながる虞れが皆無である。 【００１５】また、パッケージ１の下面中央部に凹所１
５を設けて、該凹所の内底面に内部メモリ書き換え用の
導電端子１６ｂを設けたので、パッケージ本体の側部に
配置される入出力端子の位置及び個数を従来通りに維持
することができ、内部メモリ書き換え用の端子の存在に
よって制約を受けることがない。従って、内部メモリ書
き換え用端子を必要なだけ多数設けることが可能であ
り、更に凹所１５が治具のピンを確実に端子１６ｂへと
導くガイドとなるので、ピンが確実に端子１６ｂに接続
することとなり、書き換え作業時の作業性を高めること
ができる。更に、書き換え用の導電端子１６ｂは、パッ
ケージの端縁から離れた凹所１５の内底面に位置してい
る為、ユーザが誤って導電端子１６ｂを操作することは
あり得ない。また、ユーザが必要とする可能性のある端
子１６ａは、パッケージ本体端縁に露出した状態で配置
されているので、ユーザにとって不都合が発生すること
もない。 【００１６】なお、凹所１５は、ピン１本分の小径の円
形穴としてもよいし、一つの大径の凹所１５の内底面に
複数の導電端子を配置してもよい。また、凹所１５は円
形以外の多角形であってもよい。また、凹所１５の径
は、深さ方向全長に渡って同一である必要はなく、内部
に向かうほど狭くなる（或は広くなる）テーパー状であ
ってもよい。 【００１７】また、上記実施例では温度補償型の水晶発
振器について説明したが、本発明は他の水晶発振器のパ
ッケージ、或は水晶以外の圧電部品による発振器のパッ
ケージ、または圧電部品によらない発振器のパッケージ
についても適用可能である。また、一般的なＩＣのパッ
ケージであって、組立て後にその特性を調整する必要が
あるもの一般に適用可能である。 【００１８】 【発明の効果】以上のように本発明は水晶振動子とＩＣ
とを内部に収納するパッケージの本体下面中央部適所に
凹所を設け、該凹所の内底部に内部メモリ書き換え用の
導通端子を固定したので、工程を増加することなく従来
のＬＣＣパッケージと同様の製造工程により製造するこ
とができ、また内部メモリ書き換え用の導通端子による
設計上の制約を発生させることがない。また、内部メモ
リ書き換え用の導通端子は従来デッドスペースとして顧
みられることがなかったパッケージ本体底面に設けた凹
所の内底面に配置されるので、必要個数の該端子を配置
することができ、また、凹所が治具のガイドとなるの
で、治具による内部メモリの書き換え作業が容易且つ正
確となる。
の半導体素子のメモリ内容等を書き換えることが可能な
導通端子を有する温度補償型水晶発振器のパッケージの
構造の改良に関するものである。 【０００２】 【従来技術】温度変化に対する発振周波数の変動を抑
え、常に安定した出力を得る温度補償型水晶発振器は、
水晶振動子、チップ抵抗、チップコンデンサ及びトリマ
コンデンサ等の部品を導電パターンが印刷形成されたア
ルミナ基板上にハンダを用いて実装したものを絶縁材料
から成るパッケージ内に気密的に収納した構成を有す
る。上記トリマコンデンサに対しては、実装直後に穴を
有した金属製キャップによってこれを覆い、各部品の実
装終了後に出力周波数が所望の温度範囲に渡って一定に
なる様に、トリマコンデンサの容量値を調整するという
工程が行われる。 【０００３】ところで、近年の半導体技術の進歩によ
り、温度補償を行うべき補償データを半導体メモリ内に
記憶して温度の変化に対して対応する補償データを読み
出して温度補償を行うようにした発振器がある。このよ
うな温度補償型水晶発振器では、例えば発振器を恒温槽
に納めて雰囲気温度を変化させて夫々の温度における補
償データを半導体メモリに記憶させるよう構成してい
る。そして、固有の温度補償データを記憶させる作業を
行う場合には、外部から各温度に応じたデータを送り込
んで半導体メモリに書き込む必要がある。 【０００４】最近の温度補償型水晶発振器として、ＩＣ
用のパッケージとして多用されているＬＣＣ（リードレ
ス・チップ・キャリア）型のパッケージに水晶振動子と
発振回路を収容する構成が提案されている。例えば、特
開平６−２３２６３０号公報には、水晶発振回路が実装
された絶縁製基板がミシン目及びスルーホールから成る
ブレークラインを越えてパッケージ外部に接続基板とし
て延在しており、この接続基板の端部をエッジコネクタ
形状とすることにより、製造時に外部から基板上のＩＣ
チップである半導体メモリへ温度補償データを書込み、
その後、ブレークラインによって該接続基板を切除する
構成となっている。接続基板の切除後においては、切除
面に残るスルーホール導体（パッド）を用いて温度補償
データの書込みを行うことが可能となる。しかし、この
従来技術にあっては、製造時のデータ書込み後に接続基
板を切除する作業が必要であり、工程の増大と、基板資
源の無駄が発生する。 【０００５】また、実開平６−３４２６０号公報には、
直方体形状を有するパッケージの対向する一対の側面に
通常の入出力端子を配置するとともに、他の一対の側面
には調整用の端子を側面から突出しないように逆Ｌ字形
の切欠きを設けてパッケージの下部に配置した構成が開
示されている。しかし、この従来例に於ては、パッケー
ジの側面を利用して調整用の端子を設ける為、パッケー
ジの大きさによって内部メモリ書き換え用端子の数が制
限されると共に、入出力端子の配置場所及び端子数が制
限される為に、設計の自由度が狭くなり、更に治具に配
置された接触ピンを上記切欠き内に差し入れて切欠き内
部の端子に接触させる際に、ピン先端を安定して端子に
接触させ続けることが難しく、ピンが端子から外れてパ
ッケージの外側へ逃げ、端子との接続が良好に行われ
ず、良好な調整を期待することができない。 【０００６】また、実開平６−１３１５５号公報には、
直方体形状のパッケージの対向する一対の側面に通常の
入出力端子を配置し、他の一対の側面には調整用の端子
を配置した構成が開示されている。しかし、この従来例
に於ては、パッケージの側面の平坦部に内部メモリ書き
換え用の端子を設けているので、使用者がこの端子を他
の端子と見誤って誤操作することがあり、またこの不具
合をなくするために書き換え後に当該端支部にマスキン
グ等を施すと、余計な工程が加わってデバイスのコスト
アップにつながる。 【０００７】 【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、水晶振動子やメモリＩＣチップ等を実装した基板を
パッケージにより気密封止した構造の温度補償型水晶発
振器において、端子を見誤って誤操作したり、製造工程
を複雑化する等の不具合を伴うことなく、温度補償デー
タの書き換えを行うことができる温度補償型水晶発振器
を提供することを目的としている。 【０００８】 【発明の概要】上記目的を達成するため本発明は、水晶
振動子とＩＣとを内部に収納するパッケージの本体下面
中央部適所に凹所を設け、該凹所の内底部に内部メモリ
書き換え用の導通端子を固定したことを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施例】以下、添付図面に示した実施例により
本発明を詳細に説明する。図１(a) 及び(b) は本発明の
一実施例の温度補償型水晶発振器の縦断面図及び底面図
であり、図２は同じ水晶発振器の平面図であってキャッ
プを外した状態を示している。符号１はパッケージの本
体であり、パッケージ１は一般的にはグリーンシート状
の酸化焼成セラミックス２を多層化し、その表面及び層
間に導電パターンを配置した構成を有している。パッケ
ージ１の中央部は凹陥状になっており、該凹陥部の外周
は環状の囲繞部３となっている。環状囲繞部３の上面に
は環状のコバールに金メッキを施したプリフォーム４が
ろう付けにより固定されている。５はキャップであり、
コバールの薄板に金メッキを施したものを用い、このキ
ャップ５はパラレルシーム溶接によってプリフォーム４
上に固着される。この結果、キャップ５はパッケージ１
の環状囲繞部３に固着されてパッケージ内部を気密的に
封止することとなる。６はパッケージの凹陥部の内底面
に導電性接着剤６ａを介して固定されるＩＣチップであ
り、７はＡｕ或はＡｌ等から成るボンディングワイヤで
あり、凹陥部適所に設けた張出し部８上に設けたパッド
９とＩＣチップ６のの端子とを接続する。符号１０は水
晶振動子素片であり、この素片１０は一般にＡＴカット
と呼ばれる周波数−温度特性の良好な水晶振動子素片が
用いられる。この水晶振動子素片１０は、導電性の接着
剤１０ａによってパッケージ１の凹陥部内に設けられた
水晶振動子接続用端子１１に片持ち状態で電気的及び機
械的に固定される。 【００１０】尚、パッケージ本体１を構成する各セラミ
ックス層２の層間に配置された導電パターンの間は、必
要に応じてビアホールによって電気的に接続される。そ
してこれら層間導電パターンは、本体１の端縁に配列し
た入出力用の導電端子１６ａ、或はパッケージ本体１の
下面中央部に設けた凹所１５の内底面に配置された内部
メモリ書き換え用の導電端子１６ｂに、上記ビアホール
により夫々電気的に接続されている。なお、符号１６ｃ
は熱応力緩和用に設けられたダミー端子である。 【００１１】上記内部メモリ書き換え用の導電端子１ｂ
は、パッケージ本体１の底面の中央部の適所、即ち他の
端子１６ａ，１６ｃが設けられている本体の端縁を除い
た中央部に複数個配置された凹所１５の内底面に固定さ
れており、上記図示しないビアホール、パッド９、ワイ
ヤ７等を介してＩＣチップ６の端子等に接続されてい
る。 【００１２】なお、上記実施例ではパッケージ側のパッ
ド（導電パターン）とＩＣチップとの接続をボンディン
グワイヤにより実現した例を示したが、これは一例であ
り、ボンディングワイヤ以外の接続手段、例えばフリッ
プチップ、バンプ、ハンダ、導電性接着剤等を用いるこ
とも可能である。 【００１３】上記構成を有した温度補償型水晶発振器
は、通常の表面実装型デバイスと同様にその入出力端子
１６ａを介して図示しない回路基板上にハンダ付け固定
される。また、組立て後の調整に於ては、治具によって
入出力端子１６ａに導通用のピンを接続してから、同様
のピン状の端子を調整用端子１６ｂにも接続することに
よって電気的接続を確保した上で、ＩＣチップ内のメモ
リに対してデータの書き換えを行う。なお、データ書き
換えに際して入出力端子１ａに対するピンの接続が不要
な場合には接続する必要がないことは勿論である。 【００１４】上記構成を有した温度補償型水晶発振器を
製造するに当たっては、従来のＩＣパッケージと比較し
ても、格別困難な製造技術を駆使する必要はなく、製造
工程の追加、変更も必要とせず、パッケージ１を制作す
る為の金型だけを若干変更すればよいので、製造の為の
コストアップにつながる虞れが皆無である。 【００１５】また、パッケージ１の下面中央部に凹所１
５を設けて、該凹所の内底面に内部メモリ書き換え用の
導電端子１６ｂを設けたので、パッケージ本体の側部に
配置される入出力端子の位置及び個数を従来通りに維持
することができ、内部メモリ書き換え用の端子の存在に
よって制約を受けることがない。従って、内部メモリ書
き換え用端子を必要なだけ多数設けることが可能であ
り、更に凹所１５が治具のピンを確実に端子１６ｂへと
導くガイドとなるので、ピンが確実に端子１６ｂに接続
することとなり、書き換え作業時の作業性を高めること
ができる。更に、書き換え用の導電端子１６ｂは、パッ
ケージの端縁から離れた凹所１５の内底面に位置してい
る為、ユーザが誤って導電端子１６ｂを操作することは
あり得ない。また、ユーザが必要とする可能性のある端
子１６ａは、パッケージ本体端縁に露出した状態で配置
されているので、ユーザにとって不都合が発生すること
もない。 【００１６】なお、凹所１５は、ピン１本分の小径の円
形穴としてもよいし、一つの大径の凹所１５の内底面に
複数の導電端子を配置してもよい。また、凹所１５は円
形以外の多角形であってもよい。また、凹所１５の径
は、深さ方向全長に渡って同一である必要はなく、内部
に向かうほど狭くなる（或は広くなる）テーパー状であ
ってもよい。 【００１７】また、上記実施例では温度補償型の水晶発
振器について説明したが、本発明は他の水晶発振器のパ
ッケージ、或は水晶以外の圧電部品による発振器のパッ
ケージ、または圧電部品によらない発振器のパッケージ
についても適用可能である。また、一般的なＩＣのパッ
ケージであって、組立て後にその特性を調整する必要が
あるもの一般に適用可能である。 【００１８】 【発明の効果】以上のように本発明は水晶振動子とＩＣ
とを内部に収納するパッケージの本体下面中央部適所に
凹所を設け、該凹所の内底部に内部メモリ書き換え用の
導通端子を固定したので、工程を増加することなく従来
のＬＣＣパッケージと同様の製造工程により製造するこ
とができ、また内部メモリ書き換え用の導通端子による
設計上の制約を発生させることがない。また、内部メモ
リ書き換え用の導通端子は従来デッドスペースとして顧
みられることがなかったパッケージ本体底面に設けた凹
所の内底面に配置されるので、必要個数の該端子を配置
することができ、また、凹所が治具のガイドとなるの
で、治具による内部メモリの書き換え作業が容易且つ正
確となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(a) 及び(b) は本発明の一実施例の温度補償型
水晶発振器の縦断面図及び底面図。 【図２】図１の水晶発振器の平面図であってキャップを
外した状態を示している。 【符号の説明】 １ パッケージ本体、２ グリーンシート状の酸化焼成
セラミックス、３ 環状囲繞部、４ プリフォーム、５
キャップ、６ ＩＣチップ、７ボンディングワイヤ、
８ 張出し部、９ パッド、１０ 水晶振動子素片、１
０ａ 接着剤，１１ 水晶振動子接続用端子，１５ 凹
所，１６ａ 入出力端子、１６ｂ 導電端子，１６ｃ
ダミー端子。
水晶発振器の縦断面図及び底面図。 【図２】図１の水晶発振器の平面図であってキャップを
外した状態を示している。 【符号の説明】 １ パッケージ本体、２ グリーンシート状の酸化焼成
セラミックス、３ 環状囲繞部、４ プリフォーム、５
キャップ、６ ＩＣチップ、７ボンディングワイヤ、
８ 張出し部、９ パッド、１０ 水晶振動子素片、１
０ａ 接着剤，１１ 水晶振動子接続用端子，１５ 凹
所，１６ａ 入出力端子、１６ｂ 導電端子，１６ｃ
ダミー端子。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03B 5/32
H01L 23/58
H01L 25/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体素子を内部に収納する温度補償型
圧電発振器のパッケージに於て、 該パッケージの底面外周部に入出力端子を設けると共
に、前記パッケージの 底面の中央部適所に少なくとも一個の
凹所を設け、該凹所の内底部に導通端子を配することに
より、 外部より温度補償情報を該導通端子を介して入力するよ
うに構成したことを特徴とする温度補償型圧電発振器の
パッケージの構造。
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| JP12730395A JP3426053B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 温度補償型圧電発振器のパッケージ構造 |
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| JP12730395A JP3426053B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 温度補償型圧電発振器のパッケージ構造 |
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ID=14956623
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12730395A Expired - Lifetime JP3426053B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 温度補償型圧電発振器のパッケージ構造 |
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- 1995-04-27 JP JP12730395A patent/JP3426053B2/ja not_active Expired - Lifetime
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