JP4872981B2 - 圧電デバイスを備えた電子モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Description
電子モジュール1は、例えば、回路基板2の上に圧電発振器3やバッテリーパック4、半導体素子5等の電子部品が実装され、これら各部品は仕切板6で仕切られて、外部からの悪影響を防止されるようになっている。
また、この蓋体7に対向する仕切板6の領域には開口部6aが形成されている。
これにより、例えばアッセンブリメーカーは、圧電発振器3を調整する場合、プローブピン9を仕切板6の開口部6aに挿通し、比較的面積の広い蓋体7に接触させて圧電発振器3を調整できるため、作業性を高めることができる。
ところが、昨今の電子機器の小型化に伴って、搭載される電子モジュール1も小型化されているため、パッド部8も小型化せざるを得ず、プローブピン9を接触させる作業性が悪くなってしまう。一方、作業効率を高めるために回路基板2上のパッド部8を大きくすると、電子モジュール1の小型化に限界をきたすという問題がある。
ここで、複数の圧電デバイスは、その夫々の蓋体が電子部品の調整端子と導通されている。したがって、回路基板上に電子部品を調整・検査するための特別な端子を設けなくても、複数の圧電デバイスの夫々の蓋体にプローブ等を当接すれば、圧電デバイスとは異なる電子部品を調整及び/又は検査することができる。
かくして、本発明によれば、圧電デバイス以外の電子部品について調整及び/又は検査をする場合であっても、調整及び/又は検査の作業効率を向上させ、さらに、小型化を図ることができる電子モジュールを提供することができる。
第2の発明の構成によれば、圧電デバイスは、仕切板により覆われているため、外部からの悪影響を有効に防止することができる。
また、仕切板から蓋体が外部に露出しているので、仕切板を取り外すことなく、蓋体に調整用のプローブ等を当接させて、容易に電子部品の調整や検査を行なうことができる。
第3の発明の構成によれば、圧電デバイスは、蓋体が外部に露出するようにして樹脂で封止されているため、仕切板と同様に、外部からの悪影響を有効に防止すると共に、容易に電子部品の調整や検査を行なうことができる。
第4の発明の構成によれば、圧電デバイスは異方性導電部材により封止されているため、蓋体を含む全体が封止されて、全体的に外部からの悪影響を有効に防止できる。
また、異方性導電部材は、その上に圧電デバイスの蓋体の上方領域となる面に金属性部材が配置されている。そうすると、異方性導電部材を硬化させると、金属性部材と蓋体とは異方性導電部材内の導電粒子によって導通された状態になる。したがって、この異方性導電部材の上の金属性部材にプローブ等を当接させて、電子部品の調整や検査を容易に行える。また、プローブ等に当接される金属性部材は、圧電デバイスの蓋体の上方領域となる面を有するようにして異方性導電部材の上に配置すればよく、蓋体の面積よりも大きな面積を有する異方性導電部材の上に金属性部材を配置できる。したがって、プローブ等を第1ないし第3の発明よりもさらに容易に当接させられるように金属性部材を配置できる。
第5の発明の構成によれば、金属性部材は、複数の電子部品の調整端子毎に対応して区切られているため、複数の金属性部材を利用して、調整や検査を行なうことができる。
第6の発明の構成によれば、金属性部材は、電子部品の調整端子に対応したマーキングが施されている。したがって、圧電デバイスやその他の電子部品が異方性導電部材で覆われているため、どの調整端子に対応した金属性部材であるか目視できなくても、このマーキングにしたがってプローブ等を当接させて、電子部品の調整や検査を行なえる。
第7の発明の構成によれば、圧電デバイスを外部から防護するための絶縁性の仕切板は、内面に蓋体と電気的に接続された端子部を有し、外面に端子部と電気的に接続されたパッド部を有する。したがって、外面のパッド部にプローブ等を当接させて、電子部品の調整や検査を行なえる。
また、上記の目的は、第8の発明によれば、実装端子を備えたパッケージに圧電材料から形成された部品を搭載して、この搭載した空間を蓋体で封止するようにした構成を有する複数の圧電デバイスと、電気的特性を調整及び/又は検査するための複数の調整端子を有しており、前記複数の圧電デバイスとは異なる他の電子部品と、を回路基板に別々に搭載した電子モジュールの製造方法であって、前記複数の圧電デバイスの夫々の前記蓋体が、前記回路基板を介して、前記調整端子と導通するようにして、前記複数の圧電デバイス及び前記電子部品を前記回路基板に搭載する工程と、前記蓋体に調整用部材を当接して前記電子部品の電気的特性を調整及び/又は検査する工程とを含む電子モジュールの製造方法により達成される。
また、第9の発明は、第8の発明の構成において、前記圧電デバイスは前記蓋体の主面が樹脂で封止されており、前記電子部品の電気的特性を調整及び/又は検査する工程では、前記調整用部材が前記樹脂に穴を開けることで前記蓋体に接触することを特徴とする。
なお、図2は電子モジュール10内の全ての部品を図示しておらず、圧電デバイスとその付近の電子部品のみを図示している。
電子モジュール10は、本実施形態の場合、アンテナから所定の無線信号を受信して、その信号を制御する電子機器であり、図2に示されるように、リジッド基板やフレキシブル基板などのプリント配線板を含む回路基板31に、圧電デバイス22,24とその他の電子部品23,26,27等が搭載されている。
発振回路23は圧電デバイスである水晶振動子24と接続されて、少なくとも水晶振動子24を発振させるための回路を構成する半導体素子でなっている。本実施形態の場合、図2に示されるように、この発振回路23を構成する半導体素子(以下「ICチップ23」という)は、その電気的特性を調整及び/又は検査するための調整端子23a,23bを有している。そして、この調整端子23a,23bを介してデータを書き込むことで発振周波数を調整し、希望する発振周波数を得ることができるようになっている。また、より好ましくは、ICチップ23は、調整端子23a,23bを介して水晶振動子24の特性に応じた温度補償用のデータが書き込まれるようになっている。
そして、これらの各部品は電源回路27と接続されて、上述した各機能を発揮するようになっている。
そして、本実施形態の場合、複数の圧電デバイス(水晶振動子24とSAWフィルタ22)の蓋体22b,24bは、それぞれ全体が、複数の調整端子23a,23bの各々に電気的に接続されている。
なお、水晶振動子24の蓋体24bと調整端子23aとが導通される構造と、SAWフィルタ22の蓋体22bと調整端子23bとが導通される構造とは略同じであるため、以下、特段の説明がない限り、水晶振動子24の蓋体24bと調整端子23aとが導通される構造のみについて説明する。
これらの図に示されるように、水晶振動子24は、収容容器としてのパッケージ24a内に圧電振動片36を収容している。
電極部37には、例えばシリコーン系やエポキシ系等の導電接着剤35が適用されて、圧電振動片36がマウントされている。また、電極部37は、パッケージ24aの実装面に設けられた実装端子38と、ビアホールなどで電気的に接続されている。
本実施形態の蓋体24bは、全体が、コバール(鉄、ニッケル、コバルト等の合金)などでなる金属であり、上述したように、ICチップ23の調整端子23a(図2参照)と電気的に接続されている。
また、蓋体22b,24bは、その主面が上向きに配置されているため、上からプローブピンPを容易に当接させて、圧電デバイスとは異なる他の電子部品であるICチップ23の調整や検査を行える。
なお、本第1の実施形態では、プローブピンPを蓋体22b,24bへ接触させる作業性の向上を図るため、一つの調整端子23aに対して一つの蓋体24b全体を導通させているが、図5に示すように、蓋体24bを光を透過する例えばガラス材料などの絶縁体にして、その上面に、互いに電気的に分離された複数の電極膜47,48を形成し、この複数の電極膜47,48のそれぞれと、複数の調整端子23a,23b(図2参照)の各々とを、キャスタレーション内の電極パターン44を介して、導通させるようにしてもよい。
図6において、図1ないし図5の電子モジュール10と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本第1の実施形態の変形例に係る電子モジュール12が第1の実施形態と主に異なるのは、圧電デバイスやその他の電子部品を封止する構成についてである。
また、SAWフィルタ22については、蓋体22bも樹脂Mで覆われているので、外部からの悪影響をより有効に防止できる。そして、このように蓋体22bも樹脂で封止するようにしても、樹脂Mはピン状部材Pが穴を開けて蓋体22bに接触する程度の厚みであるため、ピン状部材Pを蓋体22bに接触させて、容易にICチップ23の調整や検査を行える。
図7において、図1ないし図6の電子モジュール10,12と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本第2の実施形態の変形例に係る電子モジュール14が第1及びその変形例に係る実施形態と主に異なるのは、圧電デバイスの蓋体とプローブピン等の調整用部材とを電気的に接続するための構造についてである。
異方性導電部材50は、例えば、絶縁性の接着剤成分の中に、絶縁性の被膜で覆われた導電性微粒子(フィラー)が混合された異方性導電接着剤や、異方性導電シート等が用いられており、蓋体22b,24bを含む圧電デバイス(SAWフィルタ22、水晶振動子24)とその他の電子部品23,26,27を覆うようにして、回路基板31の上面側に設けられている。
金属性部材52は、例えば洋白(ニッケル、銅、亜鉛などの合金)などから形成されており、圧電デバイスの蓋体24bの上向きの主面(上面)と対向する領域を有するように配置されている。
これにより、異方性導電部材50は硬化すると、金属性部材52と蓋体24bとの間における導電性微粒子の被膜が破壊されて、加圧された方向のみについて導通を得ることができる。
図8において、図1ないし図7の電子モジュール10,12,14と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
本第3の実施形態の変形例に係る電子モジュール16が第1及び第2の実施形態と主に異なるのは、圧電デバイスの蓋体とプローブピン等の調整部材とを電気的に接続するための構造についてである。
なお、本第3の実施形態の場合、蓋体22b,24bと端子部62,63とは直接接続されておらず、ある程度の弾力性を有する異方性導電シート等の異方性導電部材50を介して電気的に接続されている。
また、蓋体22bと蓋体24bと電極部68との高さが異なっていても、端子部62,63,71とパッド部64,65,72とをつなぐ導電部材74の長さを調整したり、異方性導電シートの厚みを調整したりすることで、容易に端子部62,63,71と蓋体22b,24b及び電極部68とを電気的に接続することができる。
また、上述の実施形態では、パッケージにセラミックを使用した箱状のものを利用しているが、このような形態に限らず、異なる形状のパッケージすなわち収容容器に圧電振動片を収容するものについても本発明を適用することができる。
Claims (9)
- 回路基板に、複数の圧電デバイスと、前記複数の圧電デバイスとは異なる他の電子部品とが、別々に搭載されている電子モジュールであって、
前記電子部品は、前記電子モジュールの電気的特性を調整及び/又は検査するための複数の調整端子を有しており、
前記複数の各圧電デバイスは、実装端子を備えたパッケージに圧電材料から形成された部品が搭載され、この搭載された空間を蓋体で封止するようにした構成であり、
前記複数の圧電デバイスの夫々の蓋体は、前記回路基板を介して、前記調整端子と導通している
ことを特徴とする電子モジュール。 - 前記圧電デバイスを搭載した側の前記回路基板の面と対向するように配置された仕切板を有し、前記蓋体の主面が前記仕切板から露出した構成であることを特徴とする請求項1に記載の電子モジュール。
- 前記圧電デバイスは、前記蓋体の主面が外部に露出するようにして、樹脂で封止されていることを特徴とする請求項1に記載の電子モジュール。
- 前記圧電デバイスは、異方性導電部材により封止されており、
前記異方性導電部材には、前記圧電デバイスの蓋体の上方領域となる面に金属性部材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電子モジュール。 - 前記金属性部材は、複数の前記電子部品の調整端子毎に対応して区切られていることを特徴とする請求項4に記載の電子モジュール。
- 前記金属性部材は、前記電子部品の調整端子に対応したマーキングが施されていることを特徴とする請求項4または5に記載の電子モジュール。
- 前記圧電デバイスは、絶縁性の仕切板により覆われており、
前記絶縁性の仕切板は、内面に前記蓋体と電気的に接続された端子部を有し、外面に前記端子部と電気的に接続されたパッド部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子モジュール。 - 実装端子を備えたパッケージに圧電材料から形成された部品を搭載して、この搭載した空間を蓋体で封止するようにした構成を有する複数の圧電デバイスと、
電気的特性を調整及び/又は検査するための複数の調整端子を有しており、前記複数の圧電デバイスとは異なる他の電子部品と、
を回路基板に別々に搭載した電子モジュールの製造方法であって、
前記複数の圧電デバイスの夫々の前記蓋体が、前記回路基板を介して、前記調整端子と導通するようにして、前記複数の圧電デバイス及び前記電子部品を前記回路基板に搭載する工程と、
前記蓋体に調整用部材を当接して前記電子部品の電気的特性を調整及び/又は検査する工程と
を含むことを特徴とする電子モジュールの製造方法。 - 前記圧電デバイスは前記蓋体の主面が樹脂で封止されており、
前記電子部品の電気的特性を調整及び/又は検査する工程では、前記調整用部材が前記樹脂に穴を開けることで前記蓋体に接触する
ことを特徴とする請求項8に記載の電子モジュールの製造方法。
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