JP3429264B2 - Piezoelectric oscillator and manufacturing method thereof - Google Patents

Piezoelectric oscillator and manufacturing method thereof

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized piezoelectric oscillator, capable of improving connecting reliability in wire bonding of an IC chip to a wiring pattern, facilitating changes in the characteristics and having superior general purpose properties and a noise resistance, and to provide a method for manufacturing the same. SOLUTION: The piezoelectric oscillator comprises a container, having an upper cavity 5 and a lower cavity 10 isolated by a partition wall 8, a piezoelectric vibrator 2 housed in the cavity 5, an IC chip 3 and a plurality of electronic components 41 to 44 for constituting an oscillation circuit housed in the lower cavity 10, and external terminal electrodes 11 to 14 connected to the oscillation circuit formed on the periphery of the lower surface of the container 1. The cavity 10 is partitioned by a partition into an IC cavity 101 for housing the chip 3 and an electronic component cavity 102 for housing the components 41 to 44, and the components 3, 41 to 44 are housed in the respective cavities 101 to 105.

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、容器体のキャビテ
ィ内に圧電振動子を収容した圧電発振器及びその製造方
法に関する。ここで、圧電振動子とは、水晶板、圧電セ
ラミック基板、単結晶圧電基板を用いた振動子を含む。 【０００２】 【従来の技術】圧電発振器として、例えば、水晶発振器
は、移動体通信制御機器やＬＡＮを制御する制御機器内
に実装され、その作動を制御する発振周波数を発生させ
る非常に重要な部品である。例えば、移動体通信制御機
器等に用いられる水晶発振器は、移動体通信制御機器の
小型化に伴い、容積を非常に小型化しなくてはならな
い。 【０００３】このような小型化を達成する表面実装型水
晶発振器として、例えば、特開平１０−２８０２４号に
は、矩形状の単板状基板と枠状脚部とから成り、開口が
矩形状のキャビティー部を底面に有した容器体を用い、
その容器体の表面に水晶振動子を実装すると共に、容器
体のキャビティー部内にＩＣチップを実装する構造が提
案されている。 【０００４】図２１〜図２４は、かかる従来の表面実装
型水晶発振器１５０を示す。 【０００５】この水晶発振器１５０は、容器体１５１、
矩形状の水晶振動子１５２、発振制御用回路を構成する
ＩＣチップ１５３及び金属製蓋体１５４とから主に構成
されている。 【０００６】この水晶発振器１５０は、矩形状の単板状
のセラミック基板１５５と枠状脚部１５６とを一体化し
た容器体１５１を用い、この容器体１５１の底面にキャ
ビティー部１５７を形成していた。 【０００７】尚、容器体１５１の表面とキャビティー部
１５７の底面を仕切る単板状のセラミック基板１５５に
は、その表面側とキャビティー部１５７の底面とを導通
させるビアホール導体１５８が形成されている。また、
その表面には金属製蓋体１５４を封止するための封止導
体パターン１５９が形成されている。また、キャビティ
ー部１５７の底面には、ＩＣ電極パッドを含む配線パタ
ーン１６０が形成されている。さらに、枠状脚部１５６
の底面の４隅部には、外部端子電極１６１〜１６４が形
成されている。 【０００８】そして、この容器体１５１の表面には、水
晶振動子支持台１６９、１７０を介して矩形状の水晶振
動子１５２が導電性接着材１７１、１７２で導電的に接
合し、さらに、水晶振動子１５２を気密的に封止するた
めに封止用導体パターン１５９を用いて皿状の金属製蓋
体１５４を一体的に接合していた。また、キャビティー
部１５７にはＩＣチップ１５３が収容されている。この
ＩＣチップ１５３は、配線パターン１６０であるＩＣ電
極パッドにバンプまたはボンディングワイヤを介して接
続されている。容器体１５１の表面に実装した水晶振動
子１５２は、ビアホール導体１５８、１５８を介してＩ
Ｃチップ１５３と接続され、ＩＣチップ１５３は配線パ
ターン１６０を介して外部端子電極１６１〜１６４に接
続されている。さらに、キャビティー部１５７内には充
填樹脂１７３が充填され、硬化されている。これによ
り、ＩＣチップ１５３は充填樹脂１７３によって完全に
被覆され、耐湿性が向上した構造となっている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の水晶発振器１５０は、図２３に示すように、キ
ャビティー部１５７内に配置される配線パターン１６０
に対し、ワイヤボンディングの前処理工程であるプラズ
マクリーニングを行った際に、配線パターン１６０の表
面から除去された導電性異物が、配線パターン１６０に
再付着し、ＩＣチップ１５３と配線パターン１６０との
ワイヤボンディングにおける接続性を低下させるという
問題が生じていた。 【００１０】また、上記従来の水晶発振器では、図２４
に示すように、水晶振動子１５２の発振回路が１つのＩ
Ｃチップ１５３で達成されている。具体的には、このＩ
Ｃチップ１５３は、発振用インバータ１８１，１８２、
ドレイン容量コンデンサＣｄ、ゲート容量コンデンサＣ
ｇ及び帰還抵抗Ｒｆが１チップ化されている。このた
め、水晶発振器の発振特性を変更したい場合にＩＣチッ
プ自体を新たに設計して取り換える必要があり、汎用性
の点で問題があった。 【００１１】更には、１つのＩＣチップ１５３のみで水
晶発振器の安定した動作を達成することは非常に困難で
ある。即ち、Ｖｃｃ入力端となる外部端子電極１６１か
らＩＣチップ１５３に集積化された発振インバータに供
給される電源電圧に重畳する高周波ノイズをカットする
必要があり、これに対処するためには、例えば、大容量
のバイパスコンデンサＣｂである電子部品１８３が用い
られる。しかしながら、このコンデンサ１８３をＩＣチ
ップ１５３に集積化するのが困難であるため、通常は水
晶発振器が実装されるプリント配線基板上に配置され
る。その場合、プリント配線基板の外部回路が複雑化す
ると共に、そのコンデンサ１８３をプリント配線基板に
実装する手間が増加する点で問題があった。 【００１２】また、キャビティー部に電子部品を実装す
る水晶発振器にあっては、このキャビティー部の底面で
ある実装面に設けられた素子電極パッドに導電性樹脂ペ
ースト等を塗布した際に、この導電性樹脂ペーストに含
まれる低分子成分が実装面の配線パターン上を走るよう
に拡がる、いわゆるブリードアウトが発生し、ＩＣチッ
プと配線パターンとのワイヤボンディングにおける接続
性を低下させるという問題が生じていた。 【００１３】本発明は、こうした従来技術の課題を解決
するものであり、ＩＣチップと配線パターンとのワイヤ
ボンディングにおける接続信頼性の向上を図ることがで
き、かつ、特性の変更が容易にでき汎用性及び耐ノイズ
性に優れた小型の圧電発振器を提供することを目的とす
る。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の圧電発振器は、
上部キャビティー部と下部キャビティー部とが隔壁で隔
てられている容器体と、前記上部キャビティー部に収容
される圧電振動子と、前記下部キャビティー部に収容さ
れる発振回路を構成するＩＣチップ及び複数の電子部品
と、前記容器体の下面周囲に形成され前記発振回路に接
続される外部端子電極とを備え、前記下部キャビティー
部は、ＩＣチップを収容するＩＣ用キャビティーと、該
ＩＣ用キャビティーの上下左右方向に夫々位置する電子
部品を収容する４つの電子部品用キャビティーとに仕切
部によって区画され、各キャビティーに各部品を収容す
るとともに、前記仕切部上に、前記ＩＣチップと接続す
るＩＣ電極パッドが配置されると共に、前記ＩＣ電極パ
ッドと前記ＩＣチップとをワイヤを介してボンディング
したことを特徴とする。 【００１５】この構成によれば、電子部品用キャビティ
ーに電子部品を実装する工程で、このキャビティーの底
面である実装面に設けられた素子電極パッドに導電性樹
脂ペースト等を塗布した際に、この導電性樹脂ペースト
に含まれる低分子成分が実装面を走るように拡がる、い
わゆるブリードアウトが発生しても、この電子部品用キ
ャビティーは仕切部によってＩＣチップとワイヤボンデ
ィングを行う配線パターンとは隔離されているため、ブ
リードアウトによる影響が回避され、これによりワイヤ
ボンディングにおける接続信頼性の向上を図ることが可
能となる。 【００１６】また、本発明の圧電発振器では、発振回路
を構成する電子部品をＩＣチップに１チップ化せず、Ｉ
Ｃチップと電子部品とを独立させた構成をとるので、電
子部品を適宜選択して特性の変更を行い、圧電発振器を
所望の特性に設定することが容易となり、圧電発振器の
汎用性が向上する。 【００１７】また、隔壁で隔てられた容器体の上部キャ
ビティー部に圧電振動子を収容し、下部キャビティー部
に発振回路を構成するＩＣチップ及び電子部品を収容す
る構成をとるので、各素子を狭い空間に凝縮して配置す
ることができると共にＩＣチップ等で構成される発振回
路をノイズから保護できるため、圧電発振器を高信頼
で、かつ小型で実装面積の小さなものとすることが可能
となる。 【００１８】例えば、電子部品として、大容量のコンデ
ンサを電子部品用キャビティーに配置すれば、ＩＣチッ
プに集積化された発振インバータに供給される電源電圧
に重畳する高周波ノイズをカットすることができると共
に、プリント配線基板上に形成する外部回路の部品点数
も減少し配線も簡単になるため、高性能で耐ノイズ性に
優れた小型の圧電発振器が達成されることになる。 【００１９】上記圧電発振器において、前記下部キャビ
ティー部の仕切部上に、前記ＩＣチップと接続するＩＣ
電極パッドが配置されると共に、前記ＩＣ電極パッドと
前記ＩＣチップとをワイヤを介してボンディングした構
成とする。例えば、配線パターンのＩＣ電極パッドと前
記ＩＣ用キャビティーに収容されたＩＣチップの電極と
の高さ位置が略同一となるように設定することにより、
該配線パターンと該ＩＣチップとがワイヤボンディング
されている構成であっても、ワイヤボンディングにおけ
るワイヤによる接続長さが短縮されると共にワイヤの伸
出動作が簡単になるため、ワイヤボンディングをより確
実に行うことが可能となり、接続信頼性の更なる向上を
図ることが可能となる。 【００２０】また、前記下部キャビティー部の内部に配
線パターンが配置される場合に、該配線パターンに対す
る引き出し線がビアホール導体を介して接続されている
構成が好ましい。即ち、引き出し線がビアホール導体を
介して配線パターンに内部接続され引き出し線が露出し
ないため、ワイヤボンディングの前処理工程であるプラ
ズマクリーニングにおいて、配線パターンの表面から除
去された異物が、露出された引き出し線に再付着すると
いったプラズマクリーニングにおける不具合が解消さ
れ、これによりワイヤボンディングにおける接続信頼性
の向上を図ることが可能となる。 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。 【００２４】（第１の実施形態）図１〜図１１は、本発
明の第１の実施形態による圧電発振器である表面実装型
水晶発振器１００の構成例を示す。発振回路は、３倍波
以上、例えば３倍波のオーバートーン発振回路を例にし
て説明する。 【００２５】この水晶発振器１００は、図２に示すよう
に、上部キャビティー部５と下部キャビティー部１０と
が隔壁８で隔てられた略直方体状の容器体１と、上部キ
ャビティー部５に収容される矩形状の水晶振動子２と、
下部キャビティー部１０に収容される発振回路を構成す
るＩＣチップ３及び４つの電子部品４１〜４４と、金属
製蓋体６及び充填樹脂７とから主に構成されている。 【００２６】容器体１は、複数の略矩形状のセラミック
絶縁層１ａ，１ｂ、中央部及びその上下左右に矩形状の
開口を形成したセラミック絶縁層１ｃ、中央部が十字状
に開口した枠状のセラミック絶縁層１ｄが一体的に積層
されて構成されている。 【００２７】このセラミック絶縁層１ａ，１ｂは、水晶
振動子２とＩＣチップ３及び電子部品４１〜４４とを隔
てる隔壁８となり、また、セラミック絶縁層１ｃ，１ｄ
によって枠状脚部９となる。そして、この枠状脚部９の
内壁面と隔壁８の下面とで囲まれた凹部状が、キャビテ
ィー部１０となる。そして、容器体１の下面の４つの隅
部には、外部端子電極１１〜１４が形成されている。 【００２８】より詳しくは、容器体１の上面、即ち、セ
ラミック絶縁層１ａの上面には、図６に示すように、そ
の外周を取り囲むように封止用導体膜１９が形成されて
いる。また、容器体１表面の長手方向の一端部寄りには
水晶振動子２と接続するための水晶振動子用電極パッド
２０，２１が並設されており、この水晶振動子用電極パ
ッド２０，２１上には水晶振動子２の下面に所定間隔を
形成するための接続用バンプ２２，２３が形成されてい
る。 【００２９】また、このセラミック絶縁層１ａの下面に
は、図７に示すように、水晶振動子用電極パッド２０，
２１と接続するためのビアホール導体２５，２６及び後
述するセラミック絶縁層１ｂの配線パターン３１と接続
するためのビアホール導体２７，２８を包含する島状の
接続用パターン１１３が形成されている。また、この下
面には、ＩＣチップ３に電源を供給すると共に、バイパ
スコンデンサＣｂとなる電子部品４４に接続するための
Ｖｃｃパターン１１２が形成されている。そして、この
Ｖｃｃパターン１１２を実質的に囲むようにほぼ全面に
グランドパターン１１１が形成されている。このグラン
ドパターン１１１に形成されたビアホール導体１３１〜
１３８は、ＩＣチップ３及び発振回路を接地するための
導体経路を形成するためのものである。また、このグラ
ンドパターン１１１に形成されたビアホール導体１２
５，１２６は、セラミック絶縁層１ａの上面に形成され
た封止用導体膜１９とグランドパターン１１１とを接続
するためのものである。そして、金属製蓋体６がこの封
止用導体膜１９に接合されることにより金属製蓋体６に
シールド効果を生じさせる。また、Ｖｃｃパターン１１
２に形成されたビアホール導体１２１〜１２４は、発振
回路のバイパスコンデンサＣｂとなる電子部品４４に接
続すると共に、ＩＣチップ３に電源を供給するための導
体経路を形成するためのものである。 【００３０】セラミック絶縁層１ｂの下面には、図８に
示すように、略中央にＩＣチップ３の搭載部１１４が形
成されていて、その周囲に水晶振動子２の発振特性を単
独で測定するためのモニタ電極パッド３４，３５及び複
数の素子電極パッド３３が形成されている。更に、ＩＣ
チップ３、電子部品４１〜４４及び外部端子電極１１〜
１４を接続して発振回路を構成するための配線パターン
３１が形成されている。この配線パターン３１に形成さ
れたビアホール導体１２１〜１２４、１３１〜１３９、
１２１’、１３６’は、後述するセラミック絶縁層１ｃ
の配線パターン３０と接続されて、ＩＣチップ３及び発
振回路に接続するための導体経路を形成するためのもの
である。尚、搭載部１１４、ビアホール導体１２１，１
２１’，１２２，１２３，１２４は、上述のＶｃｃ電位
の導体経路の一部となり、ビアホール導体１３１〜１３
５，１３７〜１３９は、グランド電位となる。 【００３１】セラミック絶縁層１ｃには、図９に示すよ
うに、略中央に略矩形状のＩＣ用キャビティー１０１が
形成され、その上下左右に略矩形状の電子部品用キャビ
ティー１０２〜１０５が形成されている。そして、この
セラミック絶縁層１ｃの下面には、ＩＣチップ３との接
続を行うためのＩＣ電極パッド３２，３２ａ及び発振回
路を構成するための配線パターン３０が形成されてい
る。また、ビアホール導体１２１，１２４，１３１〜１
３９，１２１’，１３６’は、セラミック絶縁層１ｃの
配線パターン３０及びセラミック絶縁層１ｄの下面に形
成される外部端子電極と接続されて、ＩＣチップ３及び
発振回路に接続するための導体経路を形成するためのも
のである。尚、ビアホール導体１２１，１２４及びＩＣ
電極パッド３２ａは、Ｖｃｃ電位の導体経路の一部をな
す。 【００３２】セラミック絶縁層１ｄの下面には、図１０
に示すように、４隅部に外部端子電極として接地するた
めのＧＮＤ端子１１と、水晶発振器１００を制御するた
めのコントロール端子１２と、電源を供給するためのＶ
ｃｃ端子１３と発振出力を行う出力端子１４とが形成さ
れている。 【００３３】上述したように、上記のセラミック絶縁層
１ａ〜１ｄを積層して構成される容器体１には、各セラ
ミック絶縁層１ａ〜１ｄの各電極パッド及び配線パター
ン３０，３１がビアホール導体を介して各導電経路が形
成されていて、ＩＣチップ３と電子部品４１〜４４で構
成される発振回路と水晶振動子２とが接続されるように
なっている。 【００３４】上述したように、下部キャビティー部１０
は、ＩＣチップ３を収容するＩＣ用キャビティー１０１
と電子部品４１〜４４を収容する電子部品用キャビティ
ー１０２〜１０５とが仕切部によって区画されている。
尚、仕切部は、セラミック絶縁層１ｃが相当し、セラミ
ック絶縁層１ｃに形成したキャビティー１０１〜１０５
の開口以外の領域が各キャビティー１０１〜１０５を区
画して仕切ることになる。そして、各キャビティー１０
１〜１０５に各部品３，４１〜４４が収容されているの
で、電子部品用キャビティー１０２〜１０５に電子部品
４１〜４４を実装する工程で、これらのキャビティー１
０２〜１０５の底面に設けられた素子電極パッド３３に
導電性樹脂ペースト等を塗布した際に、この導電性樹脂
ペーストに含まれる低分子成分が実装面を走るように拡
がる、いわゆるブリードアウトが発生しても、下部キャ
ビティー１０の底面に形成されたＩＣチップ３とワイヤ
ボンディングを行うＩＣ電極パッド３２と平面的にも高
さ的にも隔離されているため、ブリードアウトによる影
響が回避され、これによりワイヤボンディングにおける
接続信頼性の向上を図ることができる。 【００３５】また、下部キャビティー部１０の下面に配
線パターン３０が配置されていると共に、この配線パタ
ーン３０のうちＩＣ電極パッド３２とＩＣ用キャビティ
ー１０１に収容されたＩＣチップ３の電極３ａとの高さ
位置が略同一となるように設定されていて、配線パター
ン３０のＩＣ電極パッド３２とＩＣチップ３の電極３ａ
とが短経路でワイヤボンディングされているので、ワイ
ヤボンディングにおけるワイヤ４による接続距離が短縮
されると共にワイヤ４の伸出動作が簡単になるため、ワ
イヤボンディングをより確実に行うことができ、接続信
頼性の更なる向上を図ることができる。 【００３６】また、下部キャビティー部１０の内部に配
置される配線パターン３０に対する引き出し線がビアホ
ール導体を介して接続されている。具体的には、例え
ば、ＩＣチップ３が実装されるセラミック絶縁層１ｂと
セラミック絶縁層１ａの下面のＶｃｃパターン１１２と
は、ビアホール導体１２１〜１２４を介してＩＣチップ
３の電極に接続されている。このように、引き出し線が
ビアホール導体１２１〜１２４を介してＶｃｃパターン
１１２に内部接続され、引き出し線が露出しないため、
ワイヤボンディングの前処理工程であるプラズマクリー
ニングにおいて、配線パターン３０の表面から除去され
た異物が、露出された引き出し線に再付着するといった
プラズマクリーニングにおける不具合が解消され、これ
によりワイヤボンディングにおける接続信頼性の向上を
図ることができる。 【００３７】また、発振回路を構成する電子部品４１〜
４４をＩＣチップ３に１チップ化せず、ＩＣチップ３と
電子部品４１〜４４とを独立させた構成をとるので、電
子部品４１〜４４を適宜選択して特性の変更を行い、水
晶発振器１００を所望の特性に設定することが容易とな
り、水晶発振器１００の汎用性が向上する。 【００３８】また、隔壁８で隔てられた容器体１の上部
キャビティー部５に水晶振動子２を収容し、下部キャビ
ティー部１０に発振回路を構成するＩＣチップ３及び電
子部品４１〜４４を収容する構成をとるので、各素子を
狭い空間に凝縮して配置することができ、水晶発振器１
００を小型で実装面積の小さなものとすることができ
る。 【００３９】上記ジッタ低減構造として、隔壁８を構成
する積層体の層間に、発振回路を接地するためのグラン
ドパターン１１１が配置されている。即ち、水晶振動子
２と発振回路を構成するＩＣチップ３及び電子部品４１
〜４４とを隔てる隔壁８にグランドパターン１１１を形
成することで、大面積のグランドパターン１１１が形成
できるため、グランド電位の安定化を図ると共に、発振
回路と水晶振動子２との間の浮遊容量が低減され、それ
により外部端子電極の出力端子１４から出力される発振
波形のジッタ成分を大幅に低減することができる。従っ
て、オーバートーン発振を用いた安定して良好な高周波
発振をより確実に行うことができる。 【００４０】また、バイパスコンデンサＣｂとなる電子
部品４４に接続され、且つＩＣチップ３に電源を供給す
るＶｃｃパターン１１２が、グランドパターン１１１に
よって実質的に取り囲まれるように形成されているの
で、グランドパターン１１１によってＶｃｃパターン１
１２から発せられるノイズからＩＣチップ３を保護し
て、外部端子電極の出力端子１４から出力される発振波
形のジッタ成分を更に低減することができる。従って、
オーバートーン発振を用いた安定且つ良好な高周波発振
をより一層確実に行うことができる。尚、実質的に取り
囲まれるとは、図７に示すように、その周囲を完全に取
り囲む形態及びその一部がグランドパターン１１１の開
放部から露出する形態を含むものである。 【００４１】また、Ｖｃｃパターン１１２とグランドパ
ターン１１１との間に接続される大容量のバイパスコン
デンサＣｂとなる電子部品４４が、下部キャビティー部
１０に配置され、Ｖｃｃ導体経路のうち、バイパスコン
デンサＣｂとなる電子部品４４の接続部ＰからＩＣチッ
プ３のＶｃｃ電位となるＩＣ電極パッド３２ａまでの距
離を極小化している。即ち、短経路で接続されるように
設定されているので、短経路であるため外来ノイズの影
響が低減されるので外部端子電極に供給される電源電圧
に重畳する高周波ノイズを確実に除去することができ
る。これにより、出力端子１４から出力される発振波形
のジッタ成分を更に低減することができる。従って、オ
ーバートーン発振を用いた安定して良好な高周波発振を
より一層確実に行うことができる。更には、バイパスコ
ンデンサＣｂとなる電子部品４４が下部キャビティー部
１０に配置されるため、プリント配線基板上に実装する
外部回路の部品点数も減少し配線も簡単になるため、高
性能で小型な水晶発振器１００が達成されることにな
る。 【００４２】また、容器体１の開放される下部キャビテ
ィー部１０に収容される発振回路が樹脂で覆われている
ので、発振回路を保護すると共に耐湿性を向上させ、Ｉ
Ｃチップ３の放熱作用を向上させることができる。 【００４３】更には、水晶発振器１００が分周手段を備
え、発振出力を分周可能に構成すれば、発振出力を分周
して所望の周波数による出力を１又は複数得ることがで
きる。尚、分周手段はフリップフロップと論理回路とか
ら構成され、ＩＣチップ３に集積化することができる。 【００４４】次に、上述した容器体１の製造方法につい
て説明する。 【００４５】この容器体１は、セラミック絶縁層１ａ〜
１ｄとなるセラミックグリーンシートを用いて形成す
る。具体的には、絶縁層１ａとなる矩形状セラミックグ
リーンシートに、例えばビアホール導体２５〜２８，１
２１〜１２６，１３１〜１３８となる貫通孔を形成し、
これらの貫通孔にモリブデンやタングステンなどの高融
点金属ペーストを充填する。同時に、このグリーンシー
トの上面に水晶振動子用電極パッド２０、２１となる導
体膜、接続用バンプ２２、２３となる導体膜、封止用導
体膜１９となる導体膜を高融点金属ペーストの印刷によ
り形成する。 【００４６】また、絶縁層１ｂとなる矩形状セラミック
グリーンシートにビアホール導体２７，２８，１２１〜
１２４，１２７，１２８，１３１〜１３９となる貫通孔
を形成し、これらの貫通孔に高融点金属ペーストを充填
する。同時に、このグリーンシートの下面に、素子電極
パッド３３、モニタ電極パッド３４、３５及び発振回路
を構成する配線パターン３１となる導体膜を形成する。 【００４７】また、セラミック絶縁層１ａ又はセラミッ
ク絶縁層１ｂとなるグリーンシートのいずれかに、その
接合面に、ビアホール導体２５〜２８を接続する島状の
接続用パターン１１３、Ｖｃｃパターン１１２及びパタ
ーン１１２を実質的に囲むように全面に形成されるグラ
ンドパターン１１１となる導体膜を、上述の高融点金属
ペーストの印刷により形成する。 【００４８】また、セラミック絶縁層１ｃとなる中央部
及びその上下左右に略矩形状の開口１０１〜１０５を形
成したセラミックグリーンシートに、ビアホール導体１
２１，１２１’，１２４，１２７，１２８，１３１〜１
３３，１３６〜１３９となる貫通孔を形成し、これらの
貫通孔に高融点金属ペーストを充填する。同時に、ＩＣ
電極パッド３２，３２ａ及び発振回路を構成する配線パ
ターン３０となる導体膜を形成する。 【００４９】また、セラミック絶縁層１ｄとなる中央部
に十字状の開口を有する枠状セラミックグリーンシート
に、ビアホール導体１２１，１２１’，１２７，１２
８，１３１，１３２，１３６，１３６’となる貫通孔を
形成し、これらの貫通孔に高融点金属ペーストを充填す
る。同時に、このグリーンシートの実装底面となる開口
周囲の４隅部に略矩形状の各端子１１〜１４となる導体
膜を形成する。 【００５０】次に、このような各グリーンシートを積層
・圧着した後、焼成処理を行う。特に、容器体１の上面
に水晶振動子２を実装し、キャビティー部１０にＩＣチ
ップ３を実装するため、両面の平坦度が重要である。圧
着工程においては、容器体１の上面を基準面としてプレ
スを行うが、キャビティー部１０の底面領域にも均一な
圧力でプレスを行うために、例えばキャビティー部１０
に補助充填部材を充填したり、また、プレス先端面が平
坦な上パンチが凸状の治具でプレスを行ったり、また、
絶縁層１ａ、１ｂと絶縁層１ｃ、１ｄとを分けてプレス
を行い、その後両者をプレスにより圧着を行う。 【００５１】次に、容器体１において、表面に露出する
端子１１〜１４、封止用導体膜１９、水晶振動子用電極
パッド２０，２１、ＩＣ電極パッド３２，３２ａ、素子
電極パッド３３、モニタ電極パッド３４，３５、各種配
線パターン３０，３１上にＮｉメッキ、フラッシュ金メ
ッキなどを施して、容器体１が完成する。 【００５２】これにより、容器体１の内部に形成される
ビアホール導体及び配線パターン３０，３１は、モリブ
デンやタングステンなどの高融点金属導体からなり、容
器体１の外表面に露出される各端子１１〜１４、封止用
導体膜１９、各電極パッド２０，２１，３２，３２ａ，
３３，３４，３５及び配線パターン３０，３１は、高融
点金属導体を下地導体として、その表面に、Ｎｉ層、Ａ
ｕ層の多層構造となる。 【００５３】容器体１の上面において、水晶振動子用電
極パッド２０、２１上に接続用バンプ２２、２３は、高
融点金属を下地導体として、その表面にＮｉ層、Ａｕ層
の多層構造により形成しているが、その他に銀導電性ペ
ーストの印刷焼付け、Ａｇ粉末を含む樹脂ペーストの塗
布・硬化などにより形成してもよい。また、接続用バン
プ２２、２３の高さを所定以上にするために複数回の印
刷・塗布を行えばよい。容器体１の上面から接続用バン
プ２２、２３の頂点部分までの高さは、例えば１５μｍ
〜２０μｍとする。 【００５４】さらに、封止用導体膜１９上に、概略矩形
状の金属枠体であるシールリング３６にＡｇろうなどに
よって接合する。シールリング３６は、Ｆｅ−Ｎｉの合
金である４２アロイ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏの合金であるコ
バール、リン青銅などからなり、封止用導体膜１９の形
状に対応する構造となっている。従って、容器体１の上
面とシームリング３６に囲まれた領域が水晶振動子２の
収容領域（上部キャビティー部５）となる。 【００５５】上記容器体１の上面には、水晶振動子２が
配置されている。この水晶振動子２は、所定カット、例
えばＡＴカットされた矩形状の水晶板２ａの両主面に形
成された励振電極２ｂ、２ｃ、この励振電極２ｂ、２ｃ
から一方他端部に延出された島状の引出電極部２ｄ、２
ｅとから構成されている。尚、図４において下面側の励
振電極２ｃ及び引出電極２ｅは点線で示す。この引出電
極２ｄ、２ｅは、水晶振動子用電極パッド２０、２１に
導電性接着材２ｆ、２ｇを介して接続している。また、
励振電極２ｂ、２ｅ及び引出電極２ｄ、２ｅは、水晶板
２ａの両面に下地層としてＣｒやＮｉ、表面層としてＡ
ｇやＡｕなどを蒸着、スパッタリングなどの薄膜技法に
より被着形成する。 【００５６】容器体１の上面側に実装された水晶振動子
２は、金属製蓋体６によって気密的に封止されている。
この金属製蓋体６は、コバールや４２アロイなどの金属
材料からなり、例えば０．１ｍｍの厚さであり、容器体
１の表面の封止用導体膜１９にろう付けされたシームリ
ング３６と溶接・接合される。尚、金属製蓋体６の外表
面側主面にはＮｉ、アルミニウム等を被着しておくこと
が望ましい。これにより、溶接時にろう材が蓋体６の表
面側主面への回り込みを防止し、安定で強固な接合を行
うことが可能となる。 【００５７】図５に示すように、容器体１のキャビティ
ー部１０内には、発振回路を構成するＩＣチップ３及び
電子部品４１〜４４が収容されている。このＩＣチップ
３には、発振回路を構成する発振インバータ５１，５２
（図１１参照）で構成され、電源電圧が供給されるＶｃ
ｃ電極、グランド電位が接続されるＧＮＤ電極、水晶振
動子２と接続される水晶接続電極、発振出力を行う出力
電極、外部から周波数の調整を可能とするコントロール
端子とを有している。電子部品４１はドレイン容量コン
デンサＣｄであり、電子部品４２はゲート容量コンデン
サＣｇであり、電子部品４３は帰還抵抗Ｒｆであり、電
子部品４４は大容量（例えば、容量１０３ｐＦ）のバイ
パスコンデンサＣｂである。 【００５８】図１１の回路図に示すように、ゲート容量
コンデンサＣｇである電子部品４２、ドレイン容量コン
デンサＣｄである電子部品４１は、発振回路の入出力容
量である。帰還抵抗Ｒｆである電子部品４３は、発振回
路の発振部分である発振用インバータ５１，５２の出力
から入力までの間に接続され、フィードバック信号のレ
ベル調整を行うためのものである。大容量のバイパスコ
ンデンサＣｂである電子部品４４は、Ｖｃｃの外部端子
電極１３に供給される電源電圧に重畳する高周波ノイズ
を除去するためのものである。 【００５９】ＩＣチップ３のＶｃｃ電極は、ＶｃｃＩＣ
電極パッド３２ａ及び発振回路を構成する配線パターン
３０を介してＶｃｃ端子１３に導出されている。また、
出力電極は、所定のＩＣ電極パッド３２及び発振回路を
構成する配線パターン３０を介して出力電極１４に導出
されている。また、ＧＮＤ電極は、所定のＩＣ電極パッ
ド３２及び発振回路を構成する配線パターン３０を介し
て外部端子電極１１に導出されている。コントロール端
子は所定のＩＣ電極パッド３２及び発振回路を構成する
配線パターン３０を介して外部端子電極１２に導出され
ている。また、２つの水晶接続電極は、所定のＩＣ電極
パッド３２及び発振回路を構成する配線パターン３０，
３１やモニタ電極３４，３５に接続されると共に、導電
経路を介して容器体１の上面の電極パッド２０、２１に
導通している。 【００６０】これらの各電極は、ＩＣチップ３の非実装
面側に各アルミ電極３ａを形成し、ボンディングワイヤ
４を介して所定のＩＣ電極パッド３２，３２ａに接続す
る。また、ＩＣチップ３の実装面は、絶縁層１ｂに形成
されたビアホール導体１２２，１２３を介して、絶縁層
１ａのＶｃｃパターンに接続される。 【００６１】上記電子部品４１〜４４はチップ状部品で
あり、各電子部品４１〜４４は一対の素子電極パッド３
３、３３間にＡｇ粉末を含む導電性樹脂接着材を介して
接合される。 【００６２】そして、キャビティー部１０内には、この
ＩＣチップ３と４つ電子部品４１〜４４とが、キャビテ
ィー部１０の平面形状に応じて、実装スペースが最小と
なるように配置されている。 【００６３】また、キャビティー部１０には、ＩＣチッ
プ３、電子部品４１〜４４を強固に接合させ、また、耐
湿信頼性を向上させるために、充填樹脂７が充填形成さ
れている。充填樹脂層７は、少なくともＩＣチップ３及
び電子部品４１〜４４の上面を完全に被覆する程度に充
填・硬化されている。尚、充填樹脂７は、キャビティー
部１０の開口面から突出させないようにする。これは、
表面実装型水晶発振器１００を安定してプリント配線基
板に配置するためである。 【００６４】上述した水晶発振器１００では、図５に示
すように、ＩＣチップ３及び４つの電子部品４１〜４４
をキャビティー部１０に実装するのに、ＩＣチップ３の
ような平面形状が大きな部品を中心に配置し、その周囲
に外形の小さい電子部品４１〜４４を配置するようにし
て、省スペース化を配慮した配置構造及び容器体１の底
面構造を規定している。具体的には、容器体１の底面の
略中央に設けたＩＣ用キャビティー１０１にＩＣチップ
３を配置し、その上下左右に設けた電子部品用キャビテ
ィー１０２〜１０５に電子部品４１〜４４をそれぞれ配
置している。そして、容器体１の底面における４つの隅
部領域に外部端子電極１１〜１４を配置している。この
ような配置をとることにより、容器体１の底面全体で
は、全く無駄なスペースが存在せず、水晶発振器１００
の容器体１のプリント配線基板への実装面積を非常に小
型化することができる。 【００６５】また、図１１の水晶発振器１００の回路図
に示すように、ＩＣチップ３は、発振回路を構成する発
振インバータ５１，５２のみで構成されている。そし
て、このＩＣチップ３の上下に発振回路の入出力容量と
してドレイン容量コンデンサＣｄである電子部品４１、
ゲート容量コンデンサＣｇである電子部品４２を配置す
ると共に、このＩＣチップ３の左右に帰還抵抗Ｒｆであ
る電子部品４３、大容量のバイパスコンデンサＣｂであ
る電子部品４４を配置している。 【００６６】このように、発振回路を構成するドレイン
容量コンデンサＣｄである電子部品４１、ゲート容量コ
ンデンサＣｇである電子部品４２、及び帰還抵抗Ｒｆで
ある電子部品４３をチップ３に１チップ化しない構成を
とることにより、これらの電子部品４１〜４３を適宜選
択し、水晶発振器を所望の特性に設定することが容易と
なる。 【００６７】また、大容量のバイパスコンデンサＣｂで
ある電子部品４４は、Ｖｃｃの外部端子電極１３に供給
される電源電圧に重畳する高周波ノイズを除去するため
のものであるが、従来技術ではＩＣチップ３に集積が困
難なため水晶発振器を搭載するプリント基板に配置され
ていた。これに対し、本発明では、この電子部品４４も
チップ状素子として、容器体１のキャビティー部１０に
実装している。このため、プリント配線基板に搭載する
電子部品の部品数も減少し、配線も簡単になり、移動体
通信機等で要求される小型化にも大きく寄与でき、しか
も取り扱いも非常に容易な表面実装型水晶発振器１００
となる。 【００６８】次に、上述した水晶発振器１００の組立方
法を、図１２に示す工程図に基づいて説明する。 【００６９】まず、容器体１を形成する（工程Ｓ１）。
尚、詳細な構造及びその形成方法については、上述した
通りである。 【００７０】同時に、水晶振動子２の選別工程を行う
（工程Ｓ２）。即ち、水晶振動子２はカット角の微小な
変動により周波数特性が大きく変化してしまうので、周
波数のバラツキによるランク分けなどが行われる。 【００７１】そして、容器体１、水晶振動子２、ＩＣチ
ップ３、コンデンサや抵抗などの電子部品４１〜４４及
び金属製蓋体６を用意する。尚、容器体１の表面には、
シームリング３６がろう付けなどにより接合されてお
り、また、バンプ２４が形成されており、電極パッド２
０，２１上にバンプ２２，２３を形成されている。さら
に、ＩＣチップ３の表面側の各電極のアルミ電極上に、
金バンプを形成しておく。 【００７２】次に、所定の特性を備えた水晶振動子２の
実装を行う（工程Ｓ３）。具体的には、容器体１の表面
の水晶振動子用電極パッド２０，２１上に形成した接続
用バンプ２２，２３と、水晶振動子２の引出電極部２
ｄ，２ｅとが合致するように位置決めして載置し、引出
電極部２ｄ，２ｅと電極パッド２０，２１とをＡｇ等の
導電性接着材２ｆ，２ｇを用いて両者を接合する。 【００７３】これにより、水晶振動子２の励振電極２
ｂ，２ｃは、電極パッド２０，２１、ビアホール導体２
５〜２８及び配線パターン３０，３１を介して、キャビ
ティー部１０の底面に形成した所定の電極パッド３２及
びモニタ電極パッド３４，３５に導通されることにな
る。 【００７４】次に、水晶振動子２の周波数測定を行う
（工程Ｓ４）。具体的にはモニタ電極パッド３４、３５
に周波数測定装置の測定用端子（プローブ）を接触さ
せ、水晶振動子２を所定発振させて周波数を測定する。 【００７５】次に、水晶振動子２の周波数調整を行う
（工程Ｓ５）。具体的には上記の測定結果に基づいて、
容器体１に接合された水晶振動子２の上面側の励振電極
２ｂ上に、イオンガンなどを用いＡｒなどの不活性ガス
を励振電極３１に打ち付けて、励振電極２ｂを削り、又
はＡｇなどの金属の蒸着を行い、励振電極２ｂの質量を
変動させて発振周波数の調整を行う。 【００７６】次に、水晶振動子２の調整した周波数を安
定化させる（工程Ｓ６）。具体的には、水晶振動子２が
接合した容器体１全体を、１５０〜２５０℃で熱処理を
行う。この熱処理を一般に熱エージングという。この熱
エージングにより、励振電極２ｂ上に被着した周波数調
整用の蒸着物を安定化させ、また、導電性ペーストなど
に含まれている溶剤などの不純物を揮発させる。 【００７７】次に、水晶振動子２を収容した容器体１を
金属製蓋体６によって封止する（工程Ｓ７）。具体的に
は、シールリング３６上に、金属製蓋体６を載置し、金
属製蓋体６の周囲をシーム溶接用のローラー電極（図示
せず）で、溶接電流を印加しながら接触移動させて両者
を溶接する。 【００７８】次に、ＩＣチップ３及び電子部品４１〜４
４をキャビティー部１０内に実装を行う（工程Ｓ８）。 【００７９】具体的には、各電子部品４１〜４４の接合
は、一対の素子電極パッド３３．３３間にＡｇ粉末など
を含む導電性樹脂ペーストを塗布し、そこに各電子部品
４１〜４４を載置し、導電性樹脂ペーストをキュアーし
て硬化させる。 【００８０】また、ＩＣチップ３の実装は、ＩＣチップ
３を位置決め載置しダイボンディングした後に、プラズ
マクリーニングを行い、その後ＩＣチップ３の非実装面
側に形成されたアルミ電極からなる各電極を、ボンディ
ングワイヤ４（以下、ワイヤと称す）を介して所定のＩ
Ｃ電極パッド３２に接続する。 【００８１】具体的には、ＩＣチップ３の電極３ａにワ
イヤ４をボンディングする１ｓｔボンディングを行った
後に、このワイヤ４を配線パターン３０のＩＣ電極パッ
ド３２にボンディングする２ｎｄボンディングを行う。
その際に、ワイヤ４を超音波ボンダーの超音波発振方向
と略平行方向に伸出させ、ワイヤ４をキャピラリーで配
線パターン３０のＩＣ電極パッド３２に圧接しながら引
きちぎるようにしてボンディングを行う。 【００８２】尚、導電性ペーストのキュアーによる熱
を、ＩＣチップ３に与えないようにするため、先に、電
子部品４１〜４４を実装し、その後にＩＣチップ３を実
装するとよい。 【００８３】ところで、ＩＣチップ３を実装する際は、
ＩＣチップ３の非実装面側の各電極部のアルミ電極上
に、Ａｕワイヤなどを用いてＡｕバンプを形成するが、
このアルミ電極上にＡｕバンプを形成した状態で、高い
熱印加を施すと、ＡｌとＡｕの拡散スピードの差により
カーゲンダールボイド現象が発生し、ＡｌとＡｕとの接
合界面における接続強度が低下するという問題が発生す
る。 【００８４】これに対し、上記製造方法では、熱エージ
ング工程（工程Ｓ６）後にＩＣチップ３を実装するの
で、ＩＣチップ３の電極と接続部材（バンプやワイヤ）
などの接合面で発生するカーゲンダールボイド現象の発
生を有効に抑制することができるため、接合状態も安定
し、これによっても、ＩＣチップの安定した動作が可能
となる。 【００８５】次に、キャビティー部１０内に、ＩＣチッ
プ３、電子部品４１〜４４を被覆するように、充填樹脂
７で充填・被覆する（工程Ｓ９）。具体的には、キャビ
ティー部１０内に配置されたＩＣチップ３や電子部品４
１〜４４の全体を、耐湿性に優れたエポキシ樹脂を充填
・硬化させる。 【００８６】以上により、水晶発振器１００の組立が完
了し、その後所定の電気試験が行われる。 【００８７】上述した製造方法では、ＩＣチップ３の電
極３ａにワイヤ４をボンディングする１ｓｔボンディン
グを行った後に、このワイヤ４を配線パターン３０のＩ
Ｃ電極パッド３２にボンディングする２ｎｄボンディン
グを行う際に、ワイヤ４を超音波ボンダーの超音波発振
方向と略平行方向に伸出させ、このワイヤ４をキャピラ
リーで配線パターン３０のＩＣ電極パッド３２に圧接し
ながら引きちぎるようにしてボンディングするため、ボ
ンディング部の接触面積が広くなり、これによりワイヤ
ボンディングにおける接続信頼性の向上を図ることがで
きる。 【００８８】尚、図１７は、上記の方法によりワイヤボ
ンディングを行ったときのボンディング部４ａの状態を
示す。また、図１８は、比較試験として、ワイヤ４を超
音波ボンダーの超音波発振方向と直角方向に伸出させて
ワイヤボンディングを行ったときのボンディング部４ｂ
の状態を示す。両者を対比すると、図１７に示すボンデ
ィング部４ａは接触面積が広く良好なボンディング状態
であるのに対し、図１８に示すボンディング部４ｂは接
触面積が狭くボンディング状態がよくないことがわか
る。この結果から、上記のワイヤボンディング方法が、
良好なボンディングを行う上で有効であることが確認さ
れた。 【００８９】また、上記の製造方法によれば、水晶振動
子２の実装工程をＩＣチップ３や電子部品４１〜４４の
実装工程より前に行うので、水晶振動子２が容器体１の
上部キャビティー部５に実装され容器体１が封止された
後に、ＩＣチップ３及び電子部品４１〜４４が導電性樹
脂ペースト等を用いて容器体１の下部キャビティー部１
０に実装されることになるため、その際に導電性樹脂ペ
ーストから発生する異物やアウトガスが水晶振動子２に
付着するのを防ぐことができる。 【００９０】これにより、水晶振動子２の共振抵抗値で
あるクリスタルインピーダンス値が増大し、異物の影響
を受けやすいオーバートーン発振を用いた高周波発振に
対し、異物の影響を排除してオーバートーン発振を用い
た高周波発振を安定して良好なものとすることができ
る。 【００９１】上記の製造方法において、水晶振動子２の
実装工程とＩＣチップ３や電子部品４１〜４４の実装工
程との間に、水晶振動子２の周波数を安定化するための
熱エージング工程を設けた。即ち、水晶振動子２の熱エ
ージング工程をＩＣチップ３等を実装する前に行えるの
で、ＩＣチップ３に不要な熱印加がされないため、ＩＣ
チップ３等で構成される発振回路の動作信頼性を高める
ことができ、オーバートーン発振を用いた高周波発振を
安定して良好なものとすることができる。 【００９２】尚、図１９は、上記水晶発振器１００を、
（ａ）２５０℃でリフローしたもの、及び（ｂ）１２５
℃で熱エージングしたものについて、１０６．２５０Ｍ
Ｈｚによる発振を行ったときの特性の変化を、時間を横
軸に周波数変動率を縦軸にして表したものである。ま
た、図２０は、１つのキャビティーに水晶振動子と発振
回路用ＩＣを配置した構造の従来の発振器について、同
様の試験結果を表したものである。 【００９３】この結果から、明らかなように、本発明に
よる水晶発振器１００は熱による周波数特性の変化がほ
とんど生じないのに対し、従来の発振器では熱により周
波数特性が大きく変動することがわかる。 【００９４】（第２の実施形態）図１３〜図１６は、本
発明の第２の実施形態による圧電発振器である表面実装
型水晶発振器３００の構成例を示す。 【００９５】この水晶発振器３００は、図１３に示すよ
うに、容器全体の下部側にＩＣチップ３０３が収容され
る下部キャビティー部３４０ｄを有しており、上部側に
水晶振動子３０２が配置される上部キャビティー部３５
０が形成されている。そして、ＩＣチップ３０３を収容
する下部キャビティー部３４０ｄは、上面側に開口して
いる形状の表面実装型水晶発振器である。 【００９６】即ち、容器体３０１は、第１の容器３１０
と、第２の容器３４０とから構成されている。そして、
第１の容器３１０は、隔壁となる平板状のセラミック層
３１０ａとリング状のセラミック層３１０ｂとからな
り、さらに、リング状セラミック層３１０ｂの表面に
は、シームリング３３６が配置されている。そして、こ
のセラミック層３１０ａとセラミック層３１０ｂ、シー
ムリング３３６とによって規定される上部キャビティー
部３５０に、水晶振動子３０２が配置され、金属性蓋体
３０６によって、水晶振動子３０２が気密的に封止され
ている。尚、セラミック層３１０ａは、上述した第１の
実施形態と同様に積層構造になっていて（不図示）、層
間にはグランドパターン１１１ａが配置され、ＧＮＤ電
位となるビアホール導体３２６に接続されている。 【００９７】また、第２の容器３４０は、平板状のセラ
ミック層３４０ａと、略中央に略矩形状のＩＣ用キャビ
ティー４０１が形成され、その上下左右に略矩形状の電
子部品用キャビティー４０２〜４０５が形成されている
セラミック絶縁層３４０ｂと、リング状のセラミック層
３４０ｃとから構成されている。このセラミック層３４
０ａとセラミック層３４０ｂ，３４０ｃとによって規定
される下部キャビティー部３４０ｄには、図１５に示す
ように、ＩＣチップ３及び電子部品４１〜４４が配置さ
れている。尚、キャビティー部３４０ｄの底面には、Ｉ
Ｃチップ３０３や電子部品３４１〜３４４が配置される
電極パッドや所定の配線パターンが形成されている。 【００９８】そして、第１の容器３１０の下面の４つの
隅部には、図１４に示すように接合用端子電極３５１〜
３５４が形成されている。このうち接合用端子電極３５
１、３５２は、水晶振動子用電極パッド３２０にビアホ
ール導体３２５を介して導通している。そして、接合用
端子電極３５３、３５４は、ＧＮＤ電位となり、シーム
リング３３６にビアホール導体３２６を介して導通して
いる。 【００９９】第２の容器３４０は、図１５に示すよう
に、上面に開口したキャビティー部３４０ｄを有してい
る。そして、このキャビティー部３４０ｄの開口周囲に
は、接合用端子電極３６１〜３６４が形成されている。
この接合用端子電極３６１、３６２は、第１の容器３１
０の下面の接合用端子電極３５３、３５４と接続する接
合用端子電極であり、接合用端子電極３６３、３６４は
第１の容器３１０の下面の接合用端子電極３５１、３５
２と接続する接合用端子電極である。そして、接合用端
子電極３６１〜３６４は、セラミック層３４０ｃ，３４
０ｂを貫くビアホール導体（図示せず）を介して、所定
の配線パターンに導通している。 【０１００】また、第２の容器３４０の下面の４つの隅
部には、図１６に示すように外部端子が３１１〜３１４
が形成されている。外部端子３１１〜３１４は、セラミ
ック層３４０ａのビアホール導体（図示せず）を介して
所定の配線パターンに接続されている。 【０１０１】例えば、外部端子３１１はＶｃｃ端子電極
であり、外部端子３１２は発振出力を行う出力端子であ
り、外部端子３１３はＧＮＤ端子であり、外部端子３１
４は周波数の調整時などに用いるコントロール端子であ
る。 【０１０２】このような第１の容器３１０と第２の容器
３４０は、半田やＡｇなどの金属粉末を含有する導電性
樹脂ペーストなとの導電性接合部材３６０を介して、第
１の容器３１０の接合用端子電極３５１〜３５４と、第
２容器３４０の接合用端子電極３６１〜３６４とが接合
されて、一体的になっている。即ち、第２の容器の３４
０の上方に開口した下部キャビティー部３４０ｄは、第
１容器３１０によって被覆されて積層されている。 【０１０３】そして、ＩＣチップ３のような平面形状が
大きな部品を中心に、その周囲に形状の小さい電子部品
４１〜４４を配置するように下部キャビティー部３４０
ｄに実装して、上述した図１１に示す発振回路を構成し
ている。具体的には、第２の容器３４０の上面の略中央
に設けたＩＣ用キャビティー４０１にＩＣチップ３を配
置し、その上下左右に設けた電子部品用キャビティー４
０２〜４０５に電子部品４１〜４４をそれぞれ配置して
いる。そして、第２の容器３４０の底面における４隅部
に外部端子３１１〜３１４を配置している。 【０１０４】以上、本発明の圧電発振器は、上記した各
実施形態の具体的構成に限定されるものではなく、必要
に応じ適宜構成を変形、追加又は削除した構成としても
よいことは言うまでもない。 【０１０５】例えば、上記では、下部キャビティー部に
設けた電子部品用キャビティーに４つの電子部品を実装
する例を示したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、キャビティーと電子部品の数は必要に応じて適宜
変更してもよい。 【０１０６】尚、本発明による圧電発振器の構造及び製
造方法は、基本波を用いた発振器並びにオーバートーン
発振を用いた高周波の発振器に適用することができる。 【０１０７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電発振
器によれば、下部キャビティー部は、ＩＣチップを収容
するＩＣ用キャビティーと電子部品を収容する電子部品
用キャビティーとに仕切部によって区画されていて、各
キャビティーに各部品を収容する構成からなるので、電
子部品用キャビティーに電子部品を実装する工程で、こ
のキャビティーの底面である実装面に設けられた素子電
極パッドに導電性樹脂ペースト等を塗布した際に、この
導電性樹脂ペーストに含まれる低分子成分が実装面を走
るように拡がる、いわゆるブリードアウトが発生して
も、この電子部品用キャビティーは仕切部によってＩＣ
チップとワイヤボンディングを行う配線パターンとは隔
離されているため、ブリードアウトによる影響が回避さ
れ、これによりワイヤボンディングにおける接続信頼性
の向上を図ることができる。 【０１０８】また、本発明の圧電発振器では、発振回路
を構成する電子部品をＩＣチップに１チップ化せず、Ｉ
Ｃチップと電子部品とを独立させた構成をとるので、電
子部品を適宜選択して特性の変更を行い、圧電発振器を
所望の特性に設定することが容易となり、圧電発振器の
汎用性が向上する。 【０１０９】また、隔壁で隔てられた容器体の上部キャ
ビティー部に圧電振動子を収容し、下部キャビティー部
に発振回路を構成するＩＣチップ及び電子部品を収容す
る構成をとるので、各素子を狭い空間に凝縮して配置す
ることができると共にＩＣチップ等で構成される発振回
路をノイズから保護できるため、圧電発振器を高信頼
で、かつ小型で実装面積の小さなものとすることができ
る。 【０１１０】上記圧電発振器において、下部キャビティ
ー部の仕切部上に、ＩＣチップと接続するＩＣ電極パッ
ドが配置されると共に、ＩＣ電極パッドとＩＣチップと
をワイヤを介してボンディングする構成にすると、ワイ
ヤボンディングにおけるワイヤによる接続長さが短縮さ
れると共にワイヤの伸出動作が簡単になるため、ワイヤ
ボンディングをより確実に行うことができ、接続信頼性
の更なる向上を図ることができる。 【０１１１】上記圧電発振器の製造方法は、ＩＣ用キャ
ビティーに収容されたＩＣチップの電極と、下部キャビ
ティー部の内部に配置されるＩＣ電極パッドとをワイヤ
ボンディングする際に、ＩＣチップの電極にワイヤをボ
ンディングした後に、ワイヤを超音波ボンダーの超音波
発振方向と略平行方向に伸出させて、ワイヤを配線パタ
ーンのＩＣ電極パッドにボンディングする方法をとる。 【０１１２】この製造方法によれば、ＩＣチップの電極
にワイヤをボンディングする１ｓｔボンディングを行っ
た後に、ワイヤを配線パターンにボンディングする２ｎ
ｄボンディングを行う際に、ワイヤを超音波ボンダーの
超音波発振方向と略平行方向に伸出させ、ワイヤをキャ
ピラリーで配線パターンに圧接しながら引きちぎるよう
にしてボンディングするため、ボンディング部の接触面
積が広くなり、これによりワイヤボンディングにおける
接続信頼性の向上を図ることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Piezoelectric Oscillator Housing a Piezoelectric Vibrator and Method for Manufacturing the Same
Regarding the law. Here, the piezoelectric vibrator means a quartz plate, a piezoelectric sensor.
It includes a vibrator using a ceramic substrate and a single crystal piezoelectric substrate. 2. Description of the Related Art As a piezoelectric oscillator, for example, a crystal oscillator
In mobile communication control devices and control devices that control LAN
To generate an oscillation frequency that controls its operation.
It is a very important part. For example, mobile communication controller
The crystal oscillator used in the device is a mobile communication control device.
Along with miniaturization, the volume must be very small.
Yes. Surface mounted water that achieves such miniaturization
As a crystal oscillator, for example, in JP-A-10-28024
Consists of a rectangular single-plate substrate and frame-shaped legs, with openings
Using a container body having a rectangular cavity part on the bottom,
A crystal unit is mounted on the surface of the container body, and the container
A structure for mounting an IC chip in the cavity of the body is proposed.
It has been proposed. FIGS. 21 to 24 show such conventional surface mounting.
A type crystal oscillator 150 is shown. The crystal oscillator 150 includes a container 151,
A rectangular crystal unit 152 and an oscillation control circuit are configured.
Mainly composed of IC chip 153 and metal lid 154
Has been. This crystal oscillator 150 has a rectangular single plate shape.
The ceramic substrate 155 and the frame leg 156 are integrated.
The container body 151 is used and the bottom surface of the container body 151 is
A bitty part 157 was formed. [0007] The surface of the container 151 and the cavity portion.
A single-plate ceramic substrate 155 that partitions the bottom surface of 157
Conducts between the surface side and the bottom surface of the cavity part 157
A via hole conductor 158 is formed. Also,
On its surface, a sealing lead for sealing the metal lid 154 is provided.
A body pattern 159 is formed. Also cavity
A wiring pattern including an IC electrode pad is formed on the bottom surface of the part 157.
A line 160 is formed. Further, the frame-shaped leg 156
External terminal electrodes 161-164 are formed at the four corners of the bottom of
It is made. Then, the surface of the container 151 has water.
Crystal oscillators 169 and 170 through the crystal oscillator support bases 169 and 170
The moving element 152 is conductively connected by the conductive adhesives 171 and 172.
In addition, the quartz resonator 152 is hermetically sealed.
For this purpose, a dish-shaped metal lid is formed using a sealing conductor pattern 159.
The body 154 was integrally joined. Also cavity
The unit 157 accommodates an IC chip 153. this
The IC chip 153 is an IC power that is a wiring pattern 160.
Connect to the pole pad via bump or bonding wire
It has been continued. Crystal vibration mounted on the surface of the container 151
The child 152 is connected to the I via via-hole conductors 158 and 158.
The IC chip 153 is connected to the C chip 153 and the wiring chip.
Connected to the external terminal electrodes 161 to 164 through the turn 160
It has been continued. Further, the cavity portion 157 is filled.
Filling resin 173 is filled and cured. This
IC chip 153 is completely filled with filling resin 173.
It is covered and has a structure with improved moisture resistance. [0009] However, the above-mentioned problem is not solved.
The conventional crystal oscillator 150 has a key as shown in FIG.
Wiring pattern 160 arranged in the cavity portion 157
On the other hand, Plas is a wire bonding pretreatment process
When the cleaning is performed, the surface of the wiring pattern 160 is displayed.
The conductive foreign matter removed from the surface becomes a wiring pattern 160.
The IC chip 153 and the wiring pattern 160 are attached again.
It reduces the connectivity in wire bonding
There was a problem. In the conventional crystal oscillator, FIG.
As shown in FIG. 1, the oscillation circuit of the crystal resonator 152 is one I
This is achieved with the C chip 153. Specifically, this I
The C chip 153 includes oscillation inverters 181 and 182,
Drain capacitance capacitor Cd, gate capacitance capacitor C
g and the feedback resistor Rf are integrated into one chip. others
Therefore, if you want to change the oscillation characteristics of the crystal oscillator,
Needs to be newly designed and replaced.
There was a problem in terms of. [0011] Furthermore, only one IC chip 153 is used for water.
It is very difficult to achieve stable operation of the crystal oscillator
is there. That is, the external terminal electrode 161 serving as the Vcc input terminal
To the oscillation inverter integrated in the IC chip 153
Cuts high-frequency noise superimposed on the supplied power voltage
In order to deal with this, for example, large capacity
Used by electronic component 183 which is bypass capacitor Cb
It is done. However, this capacitor 183 is connected to the IC
Usually, water is difficult to integrate in
Placed on the printed circuit board on which the crystal oscillator is mounted
The In that case, the external circuit of the printed wiring board becomes complicated.
And the capacitor 183 to the printed circuit board
There was a problem in that the trouble of mounting increased. Also, electronic parts are mounted in the cavity.
In the crystal oscillator, the bottom of this cavity
A conductive resin pad is applied to the element electrode pad provided on a certain mounting surface.
When this is applied to the conductive resin paste,
The low-molecular component is run on the wiring pattern on the mounting surface.
A so-called bleed-out occurs and the IC chip
And wire pattern connection
There has been a problem of lowering the performance. The present invention solves these problems of the prior art.
The wire between the IC chip and the wiring pattern
It is possible to improve the connection reliability in bonding.
Versatility and noise resistance.
The purpose is to provide a compact piezoelectric oscillator with excellent performance.
The [0014] The piezoelectric oscillator of the present invention comprises:
The upper cavity and the lower cavity are separated by a partition wall.
Container and the upper cavity part
The piezoelectric vibrator and the lower cavity portion.
IC chip and a plurality of electronic components constituting the oscillation circuit
And formed around the lower surface of the container body and in contact with the oscillation circuit.
An external terminal electrode connected to the lower cavity
The IC cavity containing the IC chip, and the IC cavity
Electrons located in the vertical and horizontal directions of the IC cavity
Partitioned into four electronic component cavities to house components
Each part is stored in each cavity
And connected to the IC chip on the partition.
IC electrode pads are disposed, and the IC electrode pads
Bonding the IC chip and the IC chip via a wire
It is characterized by that. According to this configuration, the cavity for the electronic component
In the process of mounting electronic components on the
Conductive tree is applied to the device electrode pad provided on the mounting surface.
When applying fat paste, etc., this conductive resin paste
The low-molecular components contained in the
Even if a loose bleedout occurs, this electronic component key
The cavity is separated from the IC chip and wire bonder by the partition.
Since it is isolated from the wiring pattern to be
Lead-out effects are avoided, which
Possible to improve connection reliability in bonding
It becomes ability. In the piezoelectric oscillator of the present invention, an oscillation circuit is provided.
The electronic components that make up the IC are not integrated into a single IC chip.
Since the C chip and the electronic component are made independent,
Change the characteristics by appropriately selecting the sub-parts.
It becomes easy to set the desired characteristics, and the piezoelectric oscillator
Versatility is improved. In addition, the upper case of the container body separated by the partition wall is used.
The piezoelectric vibrator is housed in the bite part, and the lower cavity part
The IC chip and electronic components that constitute the oscillation circuit are housed in
Each element is condensed and placed in a narrow space.
Oscillation circuit composed of IC chips, etc.
Highly reliable piezoelectric oscillator because it can protect the road from noise
In addition, it can be small and have a small mounting area
It becomes. For example, as an electronic component, a large capacity
If the sensor is placed in the electronic component cavity, the IC chip
Power supply voltage supplied to the oscillation inverter integrated in the loop
High frequency noise superimposed on the
In addition, the number of external circuit components formed on the printed circuit board
Reduces wiring and simplifies wiring, resulting in high performance and noise resistance
An excellent small piezoelectric oscillator will be achieved. In the above piezoelectric oscillator, the lower cabinet
IC connected to the IC chip on the partition of the tee
An electrode pad is disposed, and the IC electrode pad
A structure in which the IC chip is bonded via a wire.
Let's make it. For example, the IC electrode pad of the wiring pattern and the front
IC chip electrodes housed in IC cavities
By setting so that the height position of is almost the same,
The wiring pattern and the IC chip are wire bonded.
Even if the configuration is
The connection length of the wire is shortened and the wire is stretched.
The wire operation is easier, so wire bonding is more reliable.
It is possible to actually do it and further improve the connection reliability.
It becomes possible to plan. Also, it is arranged inside the lower cavity part.
When a line pattern is placed,
Lead wires connected via via-hole conductors
A configuration is preferred. In other words, the lead wire leads the via hole conductor.
The lead wire is exposed and connected internally to the wiring pattern.
Because there is no
In zuma cleaning, remove it from the surface of the wiring pattern.
If the left foreign matter reattaches to the exposed lead wire
Such problems with plasma cleaning
This ensures connection reliability in wire bonding
Can be improved. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
Specific description will be given based on the aspect. (First Embodiment) FIG. 1 to FIG.
A surface mount type piezoelectric oscillator according to the first embodiment
A configuration example of the crystal oscillator 100 is shown. Oscillator circuit is 3rd harmonic
In the above, for example, an overtone oscillation circuit of 3rd harmonic is taken as an example
I will explain. This crystal oscillator 100 is shown in FIG.
In addition, the upper cavity part 5 and the lower cavity part 10
A substantially rectangular parallelepiped container body 1 separated by a partition wall 8 and an upper key.
A rectangular crystal unit 2 housed in the cavity unit 5;
Configure an oscillation circuit accommodated in the lower cavity 10
IC chip 3 and four electronic components 41 to 44, metal
It is mainly composed of the lid body 6 and the filling resin 7. The container body 1 includes a plurality of substantially rectangular ceramics.
Insulating layers 1a, 1b, central part and its rectangular shape
Ceramic insulating layer 1c with an opening, with a cross at the center
A frame-shaped ceramic insulating layer 1d that is open at the top is integrally laminated
Has been configured. The ceramic insulating layers 1a and 1b are made of quartz.
The vibrator 2 is separated from the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44.
Partition wall 8 and ceramic insulating layers 1c and 1d.
Thus, the frame-shaped leg portion 9 is obtained. And this frame-like leg 9
The concave shape surrounded by the inner wall surface and the lower surface of the partition wall 8
Key section 10. And four corners of the lower surface of the container body 1
External terminal electrodes 11 to 14 are formed in the part. More specifically, the upper surface of the container body 1, that is, the cell
As shown in FIG. 6, the upper surface of the ceramic insulating layer 1 a
The sealing conductor film 19 is formed so as to surround the outer periphery of
Yes. Also, close to one end in the longitudinal direction of the surface of the container body 1
Crystal pad electrode pad for connection with crystal unit 2
20 and 21 are arranged side by side.
A predetermined distance on the lower surface of the crystal unit 2
Connection bumps 22 and 23 for forming are formed.
The Further, on the lower surface of the ceramic insulating layer 1a,
As shown in FIG. 7, the crystal oscillator electrode pad 20,
Via-hole conductors 25 and 26 for connecting to the 21 and the rear
Connection with wiring pattern 31 of ceramic insulating layer 1b to be described
Island-shaped including via-hole conductors 27 and 28
A connection pattern 113 is formed. Also below this
In addition to supplying power to the IC chip 3,
For connecting to the electronic component 44 to be the capacitor Cb
A Vcc pattern 112 is formed. And this
Almost on the entire surface so as to substantially surround the Vcc pattern 112
A ground pattern 111 is formed. This gran
Via-hole conductors 131 to 131 formed in the patterned pattern 111
138 is for grounding the IC chip 3 and the oscillation circuit.
This is for forming a conductor path. Also this gra
Via hole conductor 12 formed in the end pattern 111
5 and 126 are formed on the upper surface of the ceramic insulating layer 1a.
The conductive film 19 for sealing and the ground pattern 111 are connected.
Is to do. The metal lid 6 is sealed
By joining to the stop conductor film 19,
Produces a shielding effect. Further, the Vcc pattern 11
The via-hole conductors 121 to 124 formed in FIG.
It is connected to the electronic component 44 which becomes the bypass capacitor Cb of the circuit.
In addition, the power supply for supplying power to the IC chip 3 is continued.
It is for forming a body pathway. The bottom surface of the ceramic insulating layer 1b is shown in FIG.
As shown, the mounting portion 114 of the IC chip 3 is formed at substantially the center.
The oscillation characteristics of the crystal unit 2 are simply set around it.
Monitor electrode pads 34, 35 and multiple
A number of device electrode pads 33 are formed. In addition, IC
Chip 3, electronic components 41-44 and external terminal electrodes 11-
14 is a wiring pattern for configuring an oscillation circuit
31 is formed. Formed on this wiring pattern 31
Via-hole conductors 121-124, 131-139,
121 ′ and 136 ′ are ceramic insulating layers 1c described later.
Connected to the wiring pattern 30 of the IC chip 3 and
For forming a conductor path for connection to a vibration circuit
It is. The mounting portion 114 and the via-hole conductors 121 and 1
21 ', 122, 123, 124 are the above-mentioned Vcc potentials.
Of the via hole conductors 131 to 13
5,137 to 139 are ground potentials. The ceramic insulating layer 1c is shown in FIG.
In the middle, there is a substantially rectangular IC cavity 101 in the center.
An electronic component cabinet having a substantially rectangular shape formed vertically and horizontally
Tees 102 to 105 are formed. And this
The lower surface of the ceramic insulating layer 1c is in contact with the IC chip 3.
IC electrode pads 32 and 32a for continuation and oscillation times
A wiring pattern 30 for forming a path is formed.
The Also, the via-hole conductors 121, 124, 131-1
39, 121 ′, and 136 ′ are formed of the ceramic insulating layer 1c.
Formed on the lower surface of the wiring pattern 30 and the ceramic insulating layer 1d
Connected to the external terminal electrode formed, the IC chip 3 and
For forming a conductor path to connect to the oscillation circuit
It is. Via-hole conductors 121 and 124 and IC
The electrode pad 32a forms part of a conductor path having a Vcc potential.
The On the lower surface of the ceramic insulating layer 1d, FIG.
As shown in Fig. 4, grounding is performed as external terminal electrodes at the four corners.
For controlling the ground GND terminal 11 and the crystal oscillator 100
Control terminal 12 and V for supplying power
A cc terminal 13 and an output terminal 14 for oscillating output are formed.
It is. As described above, the above ceramic insulating layer
Each container 1 is formed by laminating 1a to 1d.
Each electrode pad and wiring pattern of the Mick insulating layers 1a to 1d
Each conductive path is shaped through via-hole conductors
It is composed of an IC chip 3 and electronic components 41 to 44.
So that the formed oscillation circuit and the crystal unit 2 are connected
It has become. As described above, the lower cavity portion 10
IC cavity 101 for accommodating the IC chip 3
And electronic component cavity for accommodating electronic components 41 to 44
-102 to 105 are partitioned by a partitioning portion.
The partition portion corresponds to the ceramic insulating layer 1c, and the ceramic
Cavities 101-105 formed in the insulating layer 1c
The area other than the opening of each section divides each of the cavities 101 to 105
It will be divided. And each cavity 10
1 to 105 contains the components 3, 41 to 44.
In the electronic component cavities 102 to 105, electronic components
In the process of mounting 41 to 44, these cavities 1
To the element electrode pad 33 provided on the bottom surface of 02 to 105
When applying conductive resin paste, this conductive resin
Expanded so that low-molecular components contained in the paste can run on the mounting surface.
Even if a so-called bleed out occurs,
IC chip 3 and wire formed on the bottom surface of the bite 10
IC electrode pad 32 for bonding and high in plan view
Because it is also isolated, the shadow caused by bleed out
Reverberation is avoided, which
Connection reliability can be improved. Further, it is arranged on the lower surface of the lower cavity portion 10.
The line pattern 30 is arranged and the wiring pattern
IC electrode pad 32 of IC 30 and IC cavity
-Height of the IC chip 3 accommodated in the electrode 101 with the electrode 3a
The wiring pattern is set so that the positions are substantially the same.
IC electrode pad 32 of IC 30 and electrode 3a of IC chip 3
Are wire-bonded with a short path.
Connection distance by wire 4 in ya bonding is shortened
As the wire 4 is easily extended,
Ear bonding can be performed more reliably and the connection signal
The reliability can be further improved. Further, it is arranged inside the lower cavity 10.
The lead wire for the wiring pattern 30 to be placed is a via
Connected through a cable conductor. Specifically, for example
For example, the ceramic insulating layer 1b on which the IC chip 3 is mounted;
Vcc pattern 112 on the lower surface of ceramic insulating layer 1a;
IC chip via via-hole conductors 121-124
3 electrodes. In this way, the leader line is
Vcc pattern via via-hole conductors 121-124
Because it is internally connected to 112 and the lead wire is not exposed,
Plasma cleaning, a pre-treatment process for wire bonding
Is removed from the surface of the wiring pattern 30 during the polishing.
Such as foreign matter reattaching to exposed lead wires.
Problems with plasma cleaning have been resolved.
Improves connection reliability in wire bonding
Can be planned. Also, the electronic components 41 to 41 constituting the oscillation circuit
44 is not integrated into the IC chip 3 and the IC chip 3
Since the electronic components 41 to 44 are configured independently,
The child parts 41 to 44 are appropriately selected to change the characteristics,
It becomes easy to set the crystal oscillator 100 to desired characteristics.
Thus, the versatility of the crystal oscillator 100 is improved. Further, the upper part of the container body 1 separated by the partition wall 8.
The quartz resonator 2 is accommodated in the cavity portion 5, and the lower cavity
An IC chip 3 constituting an oscillation circuit and an electric
Since it takes the structure which accommodates the child components 41-44, each element is
The crystal oscillator 1 can be arranged in a confined space.
00 can be small and have a small mounting area
The A partition wall 8 is formed as the jitter reduction structure.
To ground the oscillation circuit between the layers of the laminate
Pattern 111 is arranged. That is, crystal resonator
2 and an IC chip 3 and an electronic component 41 constituting an oscillation circuit
A ground pattern 111 is formed on the partition wall 8 separating .about.44.
As a result, a large-area ground pattern 111 is formed.
Can stabilize the ground potential and oscillate.
The stray capacitance between the circuit and the crystal unit 2 is reduced,
Is output from the output terminal 14 of the external terminal electrode
The jitter component of the waveform can be greatly reduced. Follow
Stable and good high frequency using overtone oscillation
Oscillation can be performed more reliably. Further, the electrons that become the bypass capacitor Cb
Connected to the component 44 and supplies power to the IC chip 3
Vcc pattern 112 is changed to ground pattern 111.
Therefore, it is formed so as to be substantially surrounded.
Thus, the Vcc pattern 1 is determined by the ground pattern 111.
12 protects the IC chip 3 from noise
The oscillation wave output from the output terminal 14 of the external terminal electrode
The jitter component of the shape can be further reduced. Therefore,
Stable and good high-frequency oscillation using overtone oscillation
Can be performed more reliably. In addition, virtually
Surrounding means completely surrounding the area as shown in FIG.
The surrounding pattern and part of it is the opening of the ground pattern 111.
The form exposed from the free part is included. Further, the Vcc pattern 112 and the ground pattern are used.
A large-capacity bypass capacitor connected to the turn 111
The electronic component 44 to be the densa Cb is a lower cavity portion.
10 in the Vcc conductor path,
The IC chip is connected from the connecting portion P of the electronic component 44 to be the denser Cb.
Distance to the IC electrode pad 32a at Vcc potential 3
The separation is minimized. That is, to be connected by a short path
Because it is set, it is a short path, so it has a shadow of external noise.
Power supply voltage supplied to external terminal electrodes
High frequency noise superimposed on the
The Thus, the oscillation waveform output from the output terminal 14
The jitter component can be further reduced. Therefore,
-Stable and good high-frequency oscillation using bar tone oscillation
This can be done even more reliably. Furthermore, bypass co
The electronic component 44 to be the capacitor Cb is the lower cavity portion.
10 mounted on a printed circuit board
Since the number of parts in the external circuit is reduced and wiring is simplified, high
A small crystal oscillator 100 in performance is achieved.
The Further, the lower cavities where the container body 1 is opened.
The oscillation circuit accommodated in the key portion 10 is covered with resin.
Therefore, the oscillation circuit is protected and the moisture resistance is improved.
The heat dissipation action of the C chip 3 can be improved. Furthermore, the crystal oscillator 100 has a frequency dividing means.
If the oscillation output can be divided, the oscillation output can be divided.
To get one or more outputs at the desired frequency
Yes. The frequency dividing means are flip-flops and logic circuits.
And can be integrated on the IC chip 3. Next, a method for manufacturing the container body 1 described above will be described.
I will explain. The container body 1 includes ceramic insulating layers 1a to 1a.
Formed with ceramic green sheet that becomes 1d
The Specifically, the rectangular ceramic group that becomes the insulating layer 1a.
For example, via hole conductors 25-28, 1
Through holes to be 21-126, 131-138,
These through-holes have a high melting point such as molybdenum or tungsten.
Fill with point metal paste. At the same time, this green sea
Conductive electrodes 20 and 21 for crystal resonator electrodes
Body film, conductor film for connecting bumps 22, 23, sealing conductor
The conductor film to be the body film 19 is printed by refractory metal paste.
Form. In addition, a rectangular ceramic used as the insulating layer 1b
Via hole conductors 27, 28, 121 to green sheet
124, 127, 128, 131 to 139 through holes
And fill these through-holes with refractory metal paste
To do. At the same time, the device electrode
Pad 33, monitor electrode pads 34 and 35, and oscillation circuit
A conductor film to be the wiring pattern 31 that constitutes is formed. Also, the ceramic insulating layer 1a or ceramic
On one of the green sheets to be the insulating layer 1b
Island-shaped connecting via-hole conductors 25-28 to the joint surface
Connection pattern 113, Vcc pattern 112 and pattern
A graph formed on the entire surface so as to substantially surround the screen 112.
The conductive film that becomes the end pattern 111 is made of the above-mentioned high melting point metal
It is formed by printing paste. Further, the central portion which becomes the ceramic insulating layer 1c
In addition, substantially rectangular openings 101 to 105 are formed on the upper, lower, left and right sides thereof.
Via hole conductor 1 on the formed ceramic green sheet
21, 121 ', 124, 127, 128, 131-1
33, 136-139 through holes are formed, these
Fill the through hole with a refractory metal paste. At the same time, IC
The electrode pads 32 and 32a and the wiring pads constituting the oscillation circuit
A conductor film to be the turn 30 is formed. Further, the central portion which becomes the ceramic insulating layer 1d
Frame-shaped ceramic green sheet with a cross-shaped opening
And via-hole conductors 121, 121 ', 127, 12
Through holes to be 8, 131, 132, 136, 136 ′
And fill these through-holes with refractory metal paste
The At the same time, the opening that is the bottom of the green sheet
Conductors that become terminals 11 to 14 having a substantially rectangular shape at the surrounding four corners
A film is formed. Next, such green sheets are laminated.
-After pressure bonding, firing treatment is performed. In particular, the upper surface of the container body 1
The crystal unit 2 is mounted on the
Since the top 3 is mounted, the flatness of both sides is important. Pressure
In the attachment process, the upper surface of the container body 1 is used as a reference surface.
But also uniform in the bottom area of the cavity 10
For example, the cavity portion 10 is used for pressing with pressure.
Auxiliary filling member is filled in the
A flat upper punch presses with a convex jig,
Insulating layers 1a, 1b and insulating layers 1c, 1d are pressed separately
After that, both are pressed by pressing. Next, the container body 1 is exposed on the surface.
Terminals 11-14, conductive film 19 for sealing, electrode for crystal resonator
Pads 20 and 21, IC electrode pads 32 and 32a, element
Electrode pad 33, monitor electrode pads 34 and 35, various arrangements
Ni plating on line patterns 30, 31 and flash gold
The container body 1 is completed by applying a sticker or the like. Thereby, it is formed inside the container body 1.
Via hole conductors and wiring patterns 30, 31 are molyb
Consists of high melting point metal conductors such as den and tungsten
Terminals 11 to 14 exposed on the outer surface of the vessel 1 for sealing
Conductive film 19, electrode pads 20, 21, 32, 32a,
33, 34, 35 and wiring patterns 30, 31 are high melting
Using a point metal conductor as a base conductor, Ni layer, A
It becomes a multilayer structure of u layer. On the upper surface of the container body 1, the crystal resonator
The bumps 22 and 23 for connection on the pole pads 20 and 21 are high.
Using a melting point metal as the underlying conductor, Ni and Au layers on the surface
In addition to this, a silver conductive film is formed.
Print printing and baking of resin paste containing Ag powder
You may form by cloth, hardening, etc. Connection van
Multiple times to make the height of the
Printing and application may be performed. Connecting van from top surface of container 1
For example, the height to the apex portion of the plugs 22 and 23 is 15 μm.
˜20 μm. Further, a substantially rectangular shape is formed on the sealing conductor film 19.
To Ag brazing etc. on the seal ring 36 which is a metal frame
Therefore, it joins. The seal ring 36 is made of Fe-Ni alloy.
Gold alloy 42 alloy, Fe-Ni-Co alloy
The shape of the sealing conductive film 19 made of bar, phosphor bronze, etc.
The structure corresponds to the shape. Therefore, on the container body 1
The area surrounded by the surface and the seam ring 36 is the crystal unit 2
It becomes a storage area (upper cavity part 5). On the upper surface of the container body 1, a crystal resonator 2 is provided.
Is arranged. This crystal unit 2 has a predetermined cut, for example
For example, the shape is formed on both main surfaces of the AT-cut rectangular crystal plate 2a.
Excitation electrodes 2b and 2c formed, and these excitation electrodes 2b and 2c
Island-shaped extraction electrode portions 2d, 2d extending from one end to the other end
e. In FIG. 4, excitation on the lower surface side is performed.
The vibrating electrode 2c and the extraction electrode 2e are indicated by dotted lines. This extraction power
The poles 2d and 2e are connected to the crystal oscillator electrode pads 20 and 21, respectively.
The conductive adhesives 2f and 2g are connected. Also,
The excitation electrodes 2b and 2e and the extraction electrodes 2d and 2e are quartz plates
Cr and Ni as the underlayer on both sides of 2a, A as the surface layer
For thin film techniques such as vapor deposition and sputtering.
More adherent formation. Crystal resonator mounted on the upper surface side of the container body 1
2 is hermetically sealed by a metal lid 6.
The metal lid 6 is made of a metal such as Kovar or 42 alloy.
Made of material, for example 0.1 mm thick, container body
The seam brazed to the sealing conductor film 19 on the surface of 1
And welded / joined with the ring 36. The outer surface of the metal lid 6
Ni, aluminum, etc. should be deposited on the surface side main surface
Is desirable. As a result, the brazing material is removed from the surface of the lid 6 during welding.
Prevents sneaking into the main surface of the surface, stable and strong bonding
It becomes possible. As shown in FIG. 5, the cavity of the container body 1
In the section 10, the IC chip 3 constituting the oscillation circuit and
Electronic components 41 to 44 are accommodated. This IC chip
3 includes oscillation inverters 51 and 52 constituting an oscillation circuit.
(See FIG. 11) and Vc to which the power supply voltage is supplied
c electrode, GND electrode to which ground potential is connected, crystal oscillation
Crystal connection electrode connected to the mover 2, output for oscillation output
Electrode, control that allows frequency adjustment from outside
Terminal. The electronic component 41 is a drain capacitor capacitor.
The electronic component 42 is a gate capacitor.
The electronic component 43 is a feedback resistor Rf,
The child component 44 is a large-capacity (for example, a capacitance of 103 pF).
This is a pass capacitor Cb. As shown in the circuit diagram of FIG.
The electronic component 42 which is the capacitor Cg, the drain capacitance capacitor
The electronic component 41, which is a capacitor Cd, is an input / output capacitor of the oscillation circuit.
Amount. The electronic component 43, which is the feedback resistor Rf,
Output of oscillation inverters 51 and 52, which are oscillation parts of the path
To the input and the feedback signal level
This is for adjusting the bell. Large capacity bypass
The electronic component 44, which is a capacitor Cb, is an external terminal of Vcc.
High frequency noise superimposed on power supply voltage supplied to electrode 13
It is for removing. The Vcc electrode of the IC chip 3 is VccIC
Wiring pattern constituting electrode pad 32a and oscillation circuit
30 to the Vcc terminal 13. Also,
The output electrode has a predetermined IC electrode pad 32 and an oscillation circuit.
Derived to the output electrode 14 through the wiring pattern 30
Has been. The GND electrode is a predetermined IC electrode package.
Via the wiring pattern 30 and the wiring pattern 30 constituting the oscillation circuit
To the external terminal electrode 11. Control end
The child constitutes a predetermined IC electrode pad 32 and an oscillation circuit.
Derived to the external terminal electrode 12 through the wiring pattern 30
ing. In addition, the two crystal connection electrodes are predetermined IC electrodes.
A wiring pattern 30 constituting a pad 32 and an oscillation circuit;
31 and monitor electrodes 34, 35 and conductive
The electrode pads 20 and 21 on the upper surface of the container body 1 are connected to each other through the path.
Conducted. These electrodes are not mounted on the IC chip 3.
Each aluminum electrode 3a is formed on the surface side, and a bonding wire
4 to a predetermined IC electrode pad 32, 32a
The The mounting surface of the IC chip 3 is formed on the insulating layer 1b.
Insulating layer through the formed via-hole conductors 122 and 123
Connected to the Vcc pattern of 1a. The electronic parts 41 to 44 are chip-like parts.
Each electronic component 41 to 44 has a pair of element electrode pads 3.
3 and 33 through conductive resin adhesive containing Ag powder
Be joined. In the cavity 10, this
The IC chip 3 and the four electronic components 41 to 44 are cavitating.
Depending on the planar shape of the key section 10, the mounting space is minimized.
It is arranged to be. Also, the cavity portion 10 has an IC chip.
3 and the electronic components 41 to 44 are firmly bonded,
In order to improve moisture reliability, the filling resin 7 is filled and formed.
It is. The filled resin layer 7 includes at least the IC chip 3 and
And enough to completely cover the upper surfaces of the electronic components 41 to 44
Filled and cured. The filling resin 7 is a cavity.
Do not protrude from the opening surface of the portion 10. this is,
Stable surface mounted crystal oscillator 100 with stable printed wiring board
This is for placing on a plate. The crystal oscillator 100 described above is shown in FIG.
As shown, the IC chip 3 and the four electronic components 41-44.
Of the IC chip 3 to be mounted in the cavity 10.
Place a part with a large planar shape at the center and around it
The electronic components 41 to 44 having a small outer shape are arranged on the
In addition, the arrangement structure and the bottom of the container body 1 in consideration of space saving
Defines the surface structure. Specifically, the bottom surface of the container body 1
IC chip in the IC cavity 101 provided in the approximate center
3 and cavities for electronic parts provided on the top, bottom, left and right
The electronic components 41 to 44 are arranged on the 102 to 105, respectively.
It is location. And four corners in the bottom of the container body 1
External terminal electrodes 11 to 14 are arranged in the partial region. this
By taking such an arrangement, the entire bottom surface of the container body 1
There is no wasted space at all, and the crystal oscillator 100
The mounting area of the container body 1 on the printed circuit board is very small
Can be typed. Also, a circuit diagram of the crystal oscillator 100 of FIG.
As shown in FIG. 3, the IC chip 3 is an oscillator that constitutes an oscillation circuit.
It is comprised only by the vibration inverters 51 and 52. And
The input / output capacity of the oscillation circuit is formed above and below the IC chip 3
An electronic component 41 which is a drain capacitor Cd,
An electronic component 42 that is a gate capacitance capacitor Cg is disposed.
And feedback resistors Rf on the left and right sides of the IC chip 3.
Electronic component 43 and a large-capacity bypass capacitor Cb
An electronic component 44 is disposed. Thus, the drain constituting the oscillation circuit
Capacitance capacitor Cd, electronic component 41, gate capacitance
The electronic component 42 which is the capacitor Cg and the feedback resistor Rf
A configuration in which an electronic component 43 is not integrated into a chip 3
By selecting these electronic components 41 to 43 as appropriate
The crystal oscillator can be easily set to the desired characteristics
Become. Also, a large-capacity bypass capacitor Cb
A certain electronic component 44 is supplied to the external terminal electrode 13 of Vcc.
To remove high frequency noise superimposed on the power supply voltage
However, integration with the IC chip 3 is difficult with the conventional technology.
Because it is difficult, it is placed on the printed circuit board on which the crystal oscillator is mounted.
It was. On the other hand, in the present invention, the electronic component 44 is also
As a chip-like element, in the cavity part 10 of the container body 1
Implemented. For this reason, it is mounted on a printed circuit board.
The number of electronic parts is reduced, wiring is simplified, and mobile objects
Can greatly contribute to the miniaturization required for communication equipment, etc.
Surface mount crystal oscillator 100 that is very easy to handle
It becomes. Next, how to assemble the crystal oscillator 100 described above.
The method will be described based on the process diagram shown in FIG. First, the container body 1 is formed (step S1).
The detailed structure and the formation method thereof are described above.
Street. At the same time, the selection process of the crystal unit 2 is performed.
(Step S2). That is, the crystal unit 2 has a small cut angle.
The frequency characteristics change greatly due to fluctuations.
Ranks are performed based on wave number variation. Then, the container body 1, the crystal resonator 2, the IC chip
3, electronic components 41-44 such as capacitors and resistors
A metal lid 6 is prepared. In addition, on the surface of the container body 1,
The seam ring 36 is joined by brazing etc.
In addition, bumps 24 are formed and electrode pads 2
Bumps 22 and 23 are formed on 0 and 21. More
Furthermore, on the aluminum electrode of each electrode on the surface side of the IC chip 3,
A gold bump is formed. Next, the crystal resonator 2 having predetermined characteristics
Mounting is performed (step S3). Specifically, the surface of the container body 1
Formed on the crystal oscillator electrode pads 20 and 21
Bumps 22, 23, and extraction electrode portion 2 of crystal resonator 2
Position and place so that d and 2e match, then pull out
The electrode portions 2d and 2e and the electrode pads 20 and 21 are made of Ag or the like.
Both are joined using the conductive adhesives 2f and 2g. Thereby, the excitation electrode 2 of the crystal unit 2
b and 2c are electrode pads 20 and 21 and a via-hole conductor 2
5 to 28 and wiring patterns 30 and 31 through
Predetermined electrode pads 32 formed on the bottom surface of the tee portion 10 and
The monitor electrode pads 34 and 35.
The Next, the frequency of the crystal unit 2 is measured.
(Step S4). Specifically, monitor electrode pads 34 and 35
The measurement terminal (probe) of the frequency measuring device
The frequency is measured by causing the crystal unit 2 to oscillate in a predetermined manner. Next, the frequency of the crystal unit 2 is adjusted.
(Step S5). Specifically, based on the above measurement results,
Excitation electrode on the upper surface side of the crystal resonator 2 bonded to the container body 1
Inert gas such as Ar using an ion gun on 2b
Is driven to the excitation electrode 31, and the excitation electrode 2b is shaved.
Vapor-deposits a metal such as Ag to determine the mass of the excitation electrode 2b
Adjust the oscillation frequency by changing it. Next, the adjusted frequency of the crystal unit 2 is reduced.
Normalize (step S6). Specifically, the crystal unit 2 is
The entire container 1 is heat-treated at 150 to 250 ° C.
Do. This heat treatment is generally called heat aging. This heat
A frequency adjustment deposited on the excitation electrode 2b by aging.
Stabilize the deposited deposits and use conductive paste, etc.
Volatilizes impurities such as solvent contained in. Next, the container body 1 containing the crystal resonator 2 is
Sealing is performed with the metal lid 6 (step S7). Specifically
The metal lid 6 is placed on the seal ring 36 and gold
A roller electrode for seam welding (shown around the genus lid 6)
) And moving the contact while applying the welding current
Weld. Next, the IC chip 3 and the electronic components 41 to 4
4 is mounted in the cavity 10 (step S8). Specifically, each electronic component 41 to 44 is joined.
Is Ag powder between a pair of device electrode pads 33.33
Apply a conductive resin paste containing each electronic component there
Place 41-44 and cure the conductive resin paste.
To cure. The IC chip 3 is mounted on the IC chip.
3 after positioning and die bonding,
After cleaning, then the non-mounting surface of the IC chip 3
Each electrode consisting of aluminum electrodes formed on the side
A predetermined I through a wire 4 (hereinafter referred to as a wire)
Connect to C electrode pad 32. Specifically, the electrode 3a of the IC chip 3 is connected to the electrode 3a.
1st bonding was performed to bond the ear 4
Later, the wire 4 is connected to the IC electrode pad of the wiring pattern 30.
2nd bonding for bonding to the terminal 32 is performed.
At that time, the wire 4 is placed in the ultrasonic oscillation direction of the ultrasonic bonder.
The wire 4 is arranged with a capillary.
Pulling while pressing against the IC electrode pad 32 of the line pattern 30
Bonding is done in a broken manner. It should be noted that the heat of the conductive paste is cured.
In order to prevent the IC chip 3 from being applied.
The child parts 41 to 44 are mounted, and then the IC chip 3 is mounted.
It is good to dress. By the way, when the IC chip 3 is mounted,
On the aluminum electrode of each electrode part on the non-mounting surface side of the IC chip 3
In addition, an Au bump is formed using an Au wire or the like.
High with Au bumps formed on this aluminum electrode
When heat is applied, due to the difference in diffusion speed between Al and Au
The Kagendar void phenomenon occurs and the contact between Al and Au
The problem is that the connection strength at the joint interface decreases.
The On the other hand, in the above manufacturing method, the heat age
IC chip 3 is mounted after the mounting process (process S6)
And the electrodes of IC chip 3 and connecting members (bumps and wires)
The occurrence of the Kagendaal void phenomenon that occurs on the joint surface
Since the life can be effectively suppressed, the bonding state is also stable.
This also allows stable operation of the IC chip.
It becomes. Next, an IC chip is placed in the cavity 10.
3, filled resin so as to cover the electronic components 41 to 44
7 is filled and covered (step S9). Specifically,
IC chip 3 and electronic component 4 arranged in tee portion 10
1 to 44 are filled with epoxy resin with excellent moisture resistance
・ Curing. Thus, the assembly of the crystal oscillator 100 is completed.
After that, a predetermined electrical test is performed. In the manufacturing method described above, the electric power of the IC chip 3 is obtained.
1st bondin for bonding wire 4 to pole 3a
After performing the wiring, this wire 4 is connected to I of the wiring pattern 30.
2nd bonding for bonding to C electrode pad 32
When performing the operation, the wire 4 is ultrasonically oscillated by an ultrasonic bonder.
The wire 4 is extended in a direction substantially parallel to the direction of the capillaries.
Press contact with the IC electrode pad 32 of the wiring pattern 30 with a lead.
To bond while tearing
The contact area of the bonding part is increased, which
It is possible to improve the connection reliability in bonding.
Yes. FIG. 17 shows the wire bobbin by the above method.
The state of the bonding part 4a when bonding is performed
Show. Further, FIG. 18 shows the wire 4 as a comparative test.
Extend in a direction perpendicular to the ultrasonic oscillation direction of the sonic bonder
Bonding portion 4b when wire bonding is performed
Shows the state. When the two are compared, the bond shown in FIG.
The bonding part 4a has a wide contact area and a good bonding state.
In contrast, the bonding portion 4b shown in FIG.
I understand that the contact area is small and the bonding condition is not good.
The From this result, the above wire bonding method is
It is confirmed that it is effective for good bonding.
It was. In addition, according to the above manufacturing method, the crystal vibration
The mounting process of the child 2 is performed by the IC chip 3 or the electronic components 41 to 44.
Since it is performed before the mounting process, the crystal unit 2 is
Mounted in the upper cavity portion 5 and the container body 1 is sealed
Later, the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 are conductive trees.
Lower cavity part 1 of container body 1 using fat paste or the like
In this case, the conductive resin
Foreign matter and outgas generated from the waste to the crystal unit 2
It can be prevented from adhering. As a result, the resonance resistance value of the crystal resonator 2 is
A certain crystal impedance value increases and the influence of foreign matter
For high frequency oscillation using overtone oscillation
On the other hand, overtone oscillation is used to eliminate the influence of foreign matter
High frequency oscillation can be made stable and good.
The In the above manufacturing method, the crystal resonator 2
Mounting process and mounting work of IC chip 3 and electronic components 41 to 44
In order to stabilize the frequency of the crystal unit 2
A heat aging process was provided. That is, the thermal energy of the crystal unit 2
Can be performed before mounting the IC chip 3 etc.
Since unnecessary heat is not applied to the IC chip 3,
Improve the operational reliability of the oscillation circuit composed of chip 3 etc.
High-frequency oscillation using overtone oscillation
It can be made stable and good. FIG. 19 shows the crystal oscillator 100 described above.
(A) Reflowed at 250 ° C. and (b) 125
106.250M for heat-aged at ℃
Changes in characteristics when oscillating at Hz
The vertical axis represents the frequency variation rate. Ma
Fig. 20 shows a crystal resonator and oscillation in one cavity.
For a conventional oscillator with a circuit IC, the same
This shows the test results. As is apparent from this result, the present invention
According to the crystal oscillator 100, the change in frequency characteristics due to heat is small.
In contrast, it does not occur almost at all, but with conventional oscillators,
It can be seen that the wave number characteristic varies greatly. (Second Embodiment) FIGS. 13 to 16 show a book.
Surface mount as a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the invention
2 shows an example of the configuration of a type crystal oscillator 300. This crystal oscillator 300 is shown in FIG.
Thus, the IC chip 303 is accommodated on the lower side of the entire container.
Has a lower cavity portion 340d and on the upper side.
Upper cavity portion 35 in which crystal resonator 302 is disposed
0 is formed. And accommodates IC chip 303
The lower cavity portion 340d that opens is opened to the upper surface side.
This is a surface mount crystal oscillator with a shape. That is, the container body 301 has the first container 310.
And a second container 340. And
The first container 310 is a flat ceramic layer serving as a partition wall.
310a and a ring-shaped ceramic layer 310b
Furthermore, on the surface of the ring-shaped ceramic layer 310b
The seam ring 336 is arranged. And this
Ceramic layer 310a and ceramic layer 310b,
Upper cavity defined by mulling 336
The crystal unit 302 is disposed in the portion 350, and a metallic lid
The crystal resonator 302 is hermetically sealed by 306.
ing. The ceramic layer 310a is the first layer described above.
Layered structure (not shown) as in the embodiment, layer
A ground pattern 111a is arranged between them,
It is connected to the via-hole conductor 326 which becomes the position. The second container 340 is a flat plate-shaped ceramic.
Mic layer 340a and a substantially rectangular IC cabinet substantially in the center
A tee 401 is formed and has a substantially rectangular shape on the top, bottom, left and right.
Subpart cavities 402 to 405 are formed.
Ceramic insulating layer 340b and ring-shaped ceramic layer
340c. This ceramic layer 34
Defined by 0a and ceramic layers 340b and 340c
The lower cavity portion 340d is shown in FIG.
As shown, the IC chip 3 and the electronic components 41 to 44 are arranged.
It is. The bottom surface of the cavity part 340d has I
C chip 303 and electronic components 341 to 344 are arranged.
Electrode pads and predetermined wiring patterns are formed. Then, the four bottom surfaces of the first container 310 are
In the corner, as shown in FIG.
354 is formed. Of these, the bonding terminal electrode 35
1 and 352 are connected to the electrode pads 320 for the crystal resonators via vias.
Conductor through the cable conductor 325. And for joining
The terminal electrodes 353 and 354 become the GND potential, and the seam
Conducted to the ring 336 through the via-hole conductor 326
Yes. The second container 340 is as shown in FIG.
And has a cavity portion 340d opened on the upper surface.
The And around the opening of this cavity part 340d
Are formed with bonding terminal electrodes 361 to 364.
The joining terminal electrodes 361 and 362 are connected to the first container 31.
The contact connected to the bonding terminal electrodes 353 and 354 on the lower surface of 0
It is a common terminal electrode, and the joint terminal electrodes 363 and 364 are
Bonding terminal electrodes 351 and 35 on the lower surface of the first container 310.
2 is a bonding terminal electrode to be connected to 2. And the end for joining
The child electrodes 361 to 364 are formed of ceramic layers 340c and 34, respectively.
Via a via-hole conductor (not shown) penetrating 0b
Conductive to the wiring pattern. Further, the four corners of the lower surface of the second container 340
As shown in FIG. 16, the external terminals are 311 to 314 in the part.
Is formed. External terminals 311 to 314 are ceramic
Via the via-hole conductor (not shown) of the back layer 340a
It is connected to a predetermined wiring pattern. For example, the external terminal 311 is a Vcc terminal electrode.
The external terminal 312 is an output terminal for performing oscillation output.
The external terminal 313 is a GND terminal, and the external terminal 31
4 is a control terminal used for frequency adjustment.
The Such a first container 310 and a second container
340 is a conductive material containing metal powder such as solder or Ag.
Through the conductive bonding member 360 such as a resin paste, the first
The terminal electrodes 351 to 354 for bonding of the first container 310;
The terminal electrodes 361 to 364 for joining the two containers 340 are joined.
Being integrated. That is, 34 of the second container
The lower cavity part 340d opened above the zero is
One container 310 is covered and laminated. Then, a planar shape like the IC chip 3 is obtained.
Electronic components with small shapes around large parts
The lower cavity part 340 is arranged so that 41 to 44 are arranged.
The oscillator circuit shown in FIG.
ing. Specifically, the approximate center of the upper surface of the second container 340
IC chip 3 is arranged in IC cavity 401 provided in
Electronic component cavities 4 placed on the top, bottom, left and right
The electronic components 41 to 44 are arranged in 02 to 405, respectively.
Yes. And the four corners on the bottom surface of the second container 340
External terminals 311 to 314 are arranged on the side. As described above, the piezoelectric oscillator according to the present invention has the above-described characteristics.
It is not limited to the specific configuration of the embodiment, it is necessary
Depending on the configuration, the configuration may be modified, added or deleted as appropriate
Needless to say, it is good. For example, in the above, in the lower cavity part
Four electronic components are mounted in the electronic component cavity
However, the present invention is not limited to this example.
The number of cavities and electronic components is appropriately determined as necessary.
It may be changed. It should be noted that the structure and manufacture of the piezoelectric oscillator according to the present invention.
The manufacturing method includes an oscillator using a fundamental wave and an overtone.
The present invention can be applied to a high frequency oscillator using oscillation. As has been described above, the piezoelectric oscillation of the present invention.
According to the vessel, the lower cavity part houses the IC chip
IC cavities and electronic components that house electronic components
Each of which is partitioned by a partition,
Since each component is housed in a cavity,
In the process of mounting electronic components in the cavity for the child components,
The element power provided on the mounting surface, which is the bottom of the cavity
When applying conductive resin paste etc. to the pole pad,
Low molecular components contained in conductive resin paste run on mounting surface
A so-called bleed out occurs.
However, the cavity for this electronic component
Separated from the chip and the wiring pattern for wire bonding
The effect of bleeding out is avoided because
This ensures connection reliability in wire bonding
Can be improved. In the piezoelectric oscillator of the present invention, the oscillation circuit
The electronic components that make up the IC are not integrated into a single IC chip.
Since the C chip and the electronic component are made independent,
Change the characteristics by appropriately selecting the sub-parts.
It becomes easy to set the desired characteristics, and the piezoelectric oscillator
Versatility is improved. In addition, the upper casing of the container body separated by the partition wall is used.
The piezoelectric vibrator is housed in the bite part, and the lower cavity part
The IC chip and electronic components that constitute the oscillation circuit are housed in
Each element is condensed and placed in a narrow space.
Oscillation circuit composed of IC chips, etc.
Highly reliable piezoelectric oscillator because it can protect the road from noise
And can be small and have a small mounting area.
The In the piezoelectric oscillator, the lower cavity
IC electrode pad connected to the IC chip on the partition part
And an IC electrode pad and an IC chip
Is configured to be bonded via wires.
Connection length by wire in bonding is shortened
As the wire is easily extended, the wire
Bonding can be performed more reliably and connection reliability
Can be further improved. The method of manufacturing the piezoelectric oscillator described above is an IC carrier.
IC chip electrodes housed in the bite and the lower cabinet
IC electrode pads placed inside the tee section
When bonding, wire is attached to the electrode of the IC chip.
After bonding, the wire is ultrasonicated by an ultrasonic bonder
Extend the wire in a direction substantially parallel to the oscillation direction and connect the wire to the wiring pattern.
The method of bonding to the IC electrode pad of the wire is taken. According to this manufacturing method, the electrode of the IC chip
1st bonding is performed to bond the wire to
2n to bond the wire to the wiring pattern
d When performing bonding, connect the wire to the ultrasonic bonder
Extend the wire in a direction approximately parallel to the ultrasonic oscillation direction,
Torn apart while pressing against the wiring pattern in the pilates
Contact surface of the bonding part
The product is widened, which
Connection reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を示す外観斜視図であ
る。 【図２】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を示す断面図である。 【図３】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を示す側面図である。 【図４】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を蓋体を省略して示す
上視図である。 【図５】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の構成例を充填樹脂を省略して
示す下視図である。 【図６】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層１ａの構成例を示す上視図である。 【図７】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層１ａの構成例を示す下視図である。 【図８】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層１ｂの構成例を示す下視図である。 【図９】本発明の第１の実施形態による圧電発振器であ
る表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミック
絶縁層１ｃの構成例を示す下視図である。 【図１０】本発明の第１の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成するセラミッ
ク絶縁層１ｄの構成例を示す下視図である。 【図１１】本発明の圧電発振器である表面実装型水晶発
振器の発振回路を示す図である。 【図１２】本発明の圧電発振器である表面実装型水晶発
振器の製造工程を示す工程図である。 【図１３】本発明の第２の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の構成例を示す断面図であ
る。 【図１４】本発明の第２の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成する第１の容
器の構成例を示す下視図である。 【図１５】本発明の第２の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成する第２の容
器の構成例を示す上視図である。 【図１６】本発明の第２の実施形態による圧電発振器で
ある表面実装型水晶発振器の容器体を構成する第２の容
器の構成例を示す下視図である。 【図１７】本発明による圧電発振器の製造方法における
ワイヤボンディング方法であって、ワイヤを超音波ボン
ダーの超音波発振方向と略平行方向に伸出させてワイヤ
ボンディングを行ったときのボンディング部の状態を示
す図である。 【図１８】比較試験として、ワイヤを超音波ボンダーの
超音波発振方向と直角方向に伸出させてワイヤボンディ
ングを行ったときのボンディング部の状態を示す図であ
る。 【図１９】本発明の圧電発振器である表面実装型水晶発
振器における熱による周波数特性の変化を表すグラフで
あって、（ａ）は２５０℃でリフローしたもの、（ｂ）
は１２５℃で熱エージングしたものをそれぞれ表す。 【図２０】従来の表面実装型水晶発振器における熱によ
る周波数特性の変化を表すグラフであって、（ａ）は２
５０℃でリフローしたもの、（ｂ）は１２５℃で熱エー
ジングしたものをそれぞれ表す。 【図２１】従来の表面実装型水晶発振器の構成例を示す
断面図である。 【図２２】従来の表面実装型水晶発振器の構成例を蓋体
を省略して示す上視図である 【図２３】従来の表面実装型水晶発振器の構成例を充填
樹脂を省略して示す下視図である。 【図２４】従来の表面実装型水晶発振器の発振回路を示
す図である。 【符号の説明】 １ 容器体 ２ 水晶振動子（圧電振動子） ３ ＩＣチップ ５ 上部キャビティー部 ８，３１０ａ 隔壁（ジッタ低減構造） １０ 下部キャビティー部 ３０ 配線パターン ３２，３２ａ ＩＣ電極パッド ４１〜４４ 電子部品 １００，３００ 水晶発振器（圧電発振器） １０１ ＩＣ用キャビティー １０２〜１０５ 電子部品用キャビティー １２１〜１２４ ビアホール導体BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external perspective view showing a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator that is a piezoelectric oscillator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side view showing a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a top view showing a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention, with a lid omitted. FIG. 5 is a bottom view showing a configuration example of a surface-mount crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention, omitting a filling resin. FIG. 6 is a top view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1a constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a bottom view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1a constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a bottom view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1b constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a bottom view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1c constituting a container body of a surface-mount type crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a bottom view showing a configuration example of a ceramic insulating layer 1d constituting a container body of a surface-mount crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing an oscillation circuit of a surface-mount type crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator of the present invention. FIG. 12 is a process diagram showing a manufacturing process of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of a surface-mounted crystal oscillator that is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a bottom view showing a configuration example of a first container constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a top view showing a configuration example of a second container constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 16 is a bottom view showing a configuration example of a second container constituting a container body of a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 17 is a wire bonding method in the method for manufacturing a piezoelectric oscillator according to the present invention, and the state of the bonding portion when wire bonding is performed by extending the wire in a direction substantially parallel to the ultrasonic oscillation direction of the ultrasonic bonder. FIG. FIG. 18 is a view showing a state of a bonding portion when wire bonding is performed by extending a wire in a direction perpendicular to the ultrasonic oscillation direction of an ultrasonic bonder as a comparative test. FIG. 19 is a graph showing changes in frequency characteristics due to heat in a surface-mounted crystal oscillator which is a piezoelectric oscillator of the present invention, wherein (a) shows a reflow at 250 ° C., (b)
Represents heat aged at 125 ° C., respectively. FIG. 20 is a graph showing changes in frequency characteristics due to heat in a conventional surface-mount crystal oscillator, in which (a) is 2;
Reflowed at 50 ° C., (b) represents heat-aged at 125 ° C., respectively. FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional surface-mount type crystal oscillator. FIG. 22 is a top view showing a configuration example of a conventional surface mount crystal oscillator with the lid omitted, and FIG. 23 shows a configuration example of a conventional surface mount crystal oscillator with the filling resin omitted. FIG. FIG. 24 is a diagram showing an oscillation circuit of a conventional surface-mount crystal oscillator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container body 2 Crystal oscillator (piezoelectric oscillator) 3 IC chip 5 Upper cavity part 8, 310a Partition (jitter reduction structure) 10 Lower cavity part 30 Wiring pattern 32, 32a IC electrode pads 41- 44 Electronic parts 100, 300 Crystal oscillator (piezoelectric oscillator) 101 IC cavities 102-105 Cavities 121-124 for electronic parts Via-hole conductors

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｋ 9/19 Ａ 9/19 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｕ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03B 5/30 - 5/42 H01L 21/60 301 H03B 5/32 H01L 23/04 H01L 41/09 H01L 41/22 H03H 3/02 H03H 9/10 ──────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H03H 9/02 H03H 9/02 K 9/19 A 9/19 H01L 41/08 U (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03B 5/30-5/42 H01L 21/60 301 H03B 5/32 H01L 23/04 H01L 41/09 H01L 41/22 H03H 3/02 H03H 9/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 上部キャビティー部と下部キャビティー
部とが隔壁で隔てられている容器体と、 前記上部キャビティー部に収容される圧電振動子と、 前記下部キャビティー部に収容される発振回路を構成す
るＩＣチップ及び複数の電子部品と、 前記容器体の下面周囲に形成され前記発振回路に接続さ
れる外部端子電極とを備え、 前記下部キャビティー部は、ＩＣチップを収容するＩＣ
用キャビティーと、該ＩＣ用キャビティーの上下左右方
向に夫々位置する電子部品を収容する４つの電子部品用
キャビティーとに仕切部によって区画され、各キャビテ
ィーに各部品を収容するとともに、 前記仕切部上に、前記ＩＣチップと接続するＩＣ電極パ
ッドが配置されると共に、前記ＩＣ電極パッドと前記Ｉ
Ｃチップとをワイヤを介してボンディングした ことを特
徴とする圧電発振器。(57) Claims 1. A container body in which an upper cavity part and a lower cavity part are separated by a partition, a piezoelectric vibrator housed in the upper cavity part, and An IC chip and a plurality of electronic components constituting an oscillation circuit housed in the lower cavity portion; and an external terminal electrode formed around the lower surface of the container body and connected to the oscillation circuit, the lower cavity portion IC that houses the IC chip
Cavity and the top / bottom / left / right sides of the IC cavity
Toward the four cavities for electronic parts housing the electronic parts respectively located is partitioned by the partition portion, accommodates the components in each cavity on said partition portion, IC to be connected to the IC chip Electrode pad
And the IC electrode pad and the I
A piezoelectric oscillator characterized in that a C chip is bonded via a wire .
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