JPH08102634A - Production of piezoelectric vibrator - Google Patents

Production of piezoelectric vibrator

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JPH08102634A
JPH08102634A JP7159150A JP15915095A JPH08102634A JP H08102634 A JPH08102634 A JP H08102634A JP 7159150 A JP7159150 A JP 7159150A JP 15915095 A JP15915095 A JP 15915095A JP H08102634 A JPH08102634 A JP H08102634A
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solder
piezoelectric vibrator
piezoelectric
lead
plug body
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Kazunari Ichise
和成 市瀬
Hiroyuki Ogiso
弘幸 小木曽
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Abstract

PURPOSE: To reduce equivalent resistance and to improve heat resistance by vacuum-baking a case body and a plug body with a piezoelectric vibration piece fixed to an inner lead within a range of temp. of semi-molten state of solder so that the plug body is airtightly pressed into the case body. CONSTITUTION: A piezoelectric vibrator 1 and a semiconductor 2 for electrically oscillating the vibrator 1 are arranged on a plane and electrically connected by a metallic thin wire 9 by wire bonding and an alloy layer 7 including solder 103 by welding through a metallic lead 5 to constitute an oscillation circuit. A piezoelectric vibration piece 102 with an electrode film 101 formed on its surface by vapor deposition or the like is soldered to the soldered inner lead 104 side prepared by soldering a plug body and solder 103 is airtightly pressed into a soldered metallic case as a sealing material. The solder 103 contains >=90% lead (Pb) and its melting temperature is >=260 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は圧電発振器の構造に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the structure of a piezoelectric oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の圧電発振器は、特開昭6l−l9
204号公報に記載され、図9に示す様な構造で、圧電
振動子11と前記圧電振動子11を電気的に発振させる
半導体12とこれらを電気的に接続する金属リードとを
樹脂成形していた。ここに使われる圧電振動子11のケ
ース体、プラグ体は外観面の主な理由から鉛含有量40
%以下の半田でメッキされ、かつ前記組成の半田で振動
片がプラグ体にハンダ付され、かつ前記組成の半田をシ
ールド材としてプラグ体は、ケースに真空圧入されてい
るものが知られていた。
2. Description of the Related Art A conventional piezoelectric oscillator is disclosed in JP-A-6l-19.
No. 204, and in the structure as shown in FIG. 9, the piezoelectric vibrator 11, the semiconductor 12 that electrically oscillates the piezoelectric vibrator 11, and the metal lead that electrically connects them are resin-molded. It was The case body and plug body of the piezoelectric vibrator 11 used here have a lead content of 40% for the main reason of appearance.
% Solder or less, and the resonator element is soldered to the plug body with the solder having the composition described above, and the plug body using the solder having the composition as a shield material is vacuum-pressed into the case. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、SMT(Surface Mount Tech
nology)部品として用いる場合、基板への実装時
には、部品全体が220〜260゜Cに達し、鉛含有量
40%以下の組成の半田では溶融してしまうという基本
的問題点を有し、他に高温エージングにおいて、半田メ
ッキ内から放出されるガスによって圧電振動子の周波数
および等価抵抗値のシフトという特性劣化を生じてい
た。
However, in the above-mentioned conventional technique, the SMT (Surface Mount Tech) is used.
When it is used as a component, it has a basic problem that when it is mounted on a board, the entire component reaches 220 to 260 ° C and is melted by a solder having a lead content of 40% or less. During high temperature aging, the gas released from inside the solder plating causes a characteristic deterioration of the frequency and equivalent resistance of the piezoelectric vibrator.

【0004】そこで本発明は、以上述べた様な問題点を
解決するもので、その目的とするところは、260゜C
以上のSMT実装対応に耐え得る耐熱性を有し、高温周
波数エージング特性の優れた、圧電発振器を提供すると
ころにある。
Therefore, the present invention solves the problems as described above, and the object thereof is 260 ° C.
It is an object of the present invention to provide a piezoelectric oscillator having heat resistance capable of withstanding the above SMT mounting and excellent in high temperature frequency aging characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)本発明の圧電発振器は、少なくとも圧電振動子と
前記圧電振動子を電気的に発振させる半導体(IC)と
複数の金属リードとタブとからなる金属リードフレーム
とが樹脂成形された圧電発振器において、前記圧電振動
子が、鉛含有量90%以上の半田によって、ケース体プ
ラグ体ともメッキされており、かつ前記半田により振動
片が前記プラグ体に半田付されており、かつ前記振動片
が半田付された前記プラグ体が、前記半田を介して前記
ケース体に気密圧入されていることを特徴とする。
(1) A piezoelectric oscillator of the present invention is a piezoelectric oscillator in which at least a piezoelectric vibrator, a semiconductor (IC) that electrically oscillates the piezoelectric vibrator, and a metal lead frame including a plurality of metal leads and tabs are resin-molded. In the piezoelectric vibrator, the case body plug body is also plated with solder having a lead content of 90% or more, and the vibrating piece is soldered to the plug body with the solder, and the vibrating piece is The soldered plug body is hermetically press-fitted into the case body via the solder.

【0006】(2)本発明の圧電発振器は、前記組成の
半田によリメッキされている前記圧電振動子のリード端
子と、前記金属リードフレームが、前記組成の半田を含
んだ合金層を有して溶接されていることを特徴とする。
(2) In the piezoelectric oscillator of the present invention, the lead terminal of the piezoelectric vibrator re-plated with the solder of the composition and the metal lead frame have an alloy layer containing the solder of the composition. It is characterized by being welded together.

【0007】(3)本発明の圧電発振器は、前記圧電振
動子と前記半導体が、前記金属フレームに対して各々表
裏の関係に配置されており、前記半導体の固着された前
記金属フレームのタブが、前記圧電振動子側へ、前記複
数のリード面と平行に押し出されて、前記圧電振動子の
ケース体と平行に接触し、前記圧電振動子のケース体と
複数の金属リードとの電気的絶縁のクリアランスを確保
していることを特徴とする。
(3) In the piezoelectric oscillator of the present invention, the piezoelectric vibrator and the semiconductor are arranged in front and back relation with respect to the metal frame, and the tab of the metal frame to which the semiconductor is fixed is , Is pushed in parallel to the plurality of lead surfaces toward the piezoelectric vibrator side and comes into contact with the case body of the piezoelectric vibrator in parallel, and electrically insulates the case body of the piezoelectric vibrator from the plurality of metal leads. It is characterized by ensuring the clearance of.

【0008】(4)本発明の圧電発振器は、前記圧電振
動片が半田付された前記プラグ体と前記ケース体とを、
半田状熊図の半溶融状態温度内で真空べーキングされ、
圧入されたことを特徴とする。
(4) In the piezoelectric oscillator of the present invention, the plug body to which the piezoelectric vibrating reed is soldered and the case body,
Vacuum baking is performed within the semi-molten state temperature of the solder bear pattern,
It is characterized by being press-fitted.

【0009】[0009]

【実施例】図1(a)は、本発明の実施例における圧電
発振器の斜視図、図1(b)は、図1(a)の断面図、
図2(a)は、前記圧電発振器の別の例を示す組立平面
図、図2(b)は、図2(a)の組立断面図、図3は、
前記圧電発振器を構成する圧電振動子の断面図、図4
は、前記圧電振動子の振動片の断面図、図5は、前記圧
電振動子のプラグ体断面図、図6は、前記圧電振動子の
ケース体断面図である。以下実施例の構成について説明
する。まず図4に示される電極膜101が蒸着等により
形成された圧電振動片102は、図5で示されるプラグ
体の半田メッキ103をされたインケーリード104側
に、半田103で図3に示す様に半田付106され、図
6で示される、半田メッキ103をされた金属ケース1
05に、図3で示される半田103をシールド材として
気密圧入されている。前記半田103は、図7で示され
る半田状態図の鉛(pb)含有量90%以上の半田であ
り、溶融温度は260゜C以上となっている。また前記
半田103は、メッキ加工によリケース体図6およびプ
ラグ体図5で示されたとおりにメッキされるが、この時
メッキ液内の有機成分が前記半田103にまき込まれて
しまうという問題点があり、このまま気密圧入して圧電
振動片102を封入してしまうと、高温(常温〜260
゜C間)において等価抵抗値の極端な増大(100%以
上に達する場合もある)、著しい周波数エージングを生
じ、発振の停止に至ることもある。従って前記プラグ体
図5を前記ケース体図6に真空圧入する際、加熱べーキ
ングを行ない外部に放出させてしまう必要性がある。こ
の時べーキング温度としては図7の共晶線ab、液相線
ac、鉛含有量90%以上の線で囲われた斜線部内の温
度であり、この状態でべーキング封入することにより十
分有機成分を放出させることが可能である。
1 (a) is a perspective view of a piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (b) is a sectional view of FIG. 1 (a),
2A is an assembly plan view showing another example of the piezoelectric oscillator, FIG. 2B is an assembly sectional view of FIG. 2A, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a piezoelectric vibrator that constitutes the piezoelectric oscillator.
5 is a sectional view of a vibrating piece of the piezoelectric vibrator, FIG. 5 is a sectional view of a plug body of the piezoelectric vibrator, and FIG. 6 is a sectional view of a case body of the piezoelectric vibrator. The configuration of the embodiment will be described below. First, the piezoelectric vibrating piece 102 having the electrode film 101 shown in FIG. 4 formed by vapor deposition or the like is shown in FIG. 3 with the solder 103 on the side of the plug lead soldered 103 of the plug lead shown in FIG. The metal case 1 soldered in the same manner 106 and plated with the solder 103 as shown in FIG.
05 is hermetically press-fitted with the solder 103 shown in FIG. 3 as a shield material. The solder 103 is a solder having a lead (pb) content of 90% or more in the solder state diagram shown in FIG. 7, and the melting temperature is 260 ° C. or more. Further, the solder 103 is plated by plating as shown in FIG. 6 of the case body and FIG. 5 of the plug body. At this time, however, the organic component in the plating solution is mixed into the solder 103. There is a point, and if the piezoelectric vibrating piece 102 is sealed by hermetically press-fitting it as it is, the high temperature (normal temperature to 260
(Between ° C), the equivalent resistance value may extremely increase (sometimes reach 100% or more), significant frequency aging may occur, and oscillation may be stopped. Therefore, when the plug body FIG. 5 is vacuum-pressed into the case body FIG. 6, it is necessary to carry out heating baking and to release it to the outside. At this time, the baking temperature is the temperature in the shaded area surrounded by the eutectic line ab, the liquidus line ac, and the line having a lead content of 90% or more in FIG. 7. It is possible to release the components.

【0010】これにより等価抵抗値の高温での増加は、
数%以内に収められる。
As a result, the increase of the equivalent resistance value at high temperature is
It is kept within a few percent.

【0011】圧電発振器の構造の第1の実施例として
は、図1(b)で示す様に、以上説明してきた本発明の
実施例で示す圧電振動子1と圧電振勤子1を電気的に発
振させる半導体2が平面的に配置され、金属リード5を
介してワイヤーボンデングによる金属細線9、溶接によ
り半田103を含んだ合金層7により圧電振動子1と半
導体2を電気的に接続し発振回路を構成している。さら
に圧電振動子1、半導体2、金属リード5、金属細線9
を含んで樹脂8により形成されている。
As a first embodiment of the structure of the piezoelectric oscillator, as shown in FIG. 1 (b), the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric pendulum 1 shown in the embodiment of the present invention described above are electrically connected. The semiconductor 2 to be oscillated is electrically connected to the piezoelectric vibrator 1 and the semiconductor 2 by the metal thin wire 9 by wire bonding through the metal lead 5 and the alloy layer 7 containing the solder 103 by welding. It constitutes an oscillator circuit. Further, the piezoelectric vibrator 1, the semiconductor 2, the metal lead 5, the metal thin wire 9
And is formed of resin 8.

【0012】圧電発振器の構造の第2の実施例として
は、図2(a)、(b)に示すように前記圧電振動子図
3(図2においては1)と圧電振動子1を電気的に発振
させる半導体2が、金属フレーム3に対して各々表裏の
関係に配置され、半導体2が固着された金属フレーム3
のタブ4が、圧電振動子1側へ押し出されて、圧電振動
子1と平行に接触して、圧電振動子1と複数の金属リー
ド5との電気的絶縁のクリアランスを確保している。こ
れは圧電振動子1と複数の金属リード5との電気的導通
を防止するだけでなく、金属リード5相互間のショート
をも防止している。この構造により、圧電振動子と半導
体を平面方向に配置するのに比べ、平面的には約1/
2、厚み方向では、構成部品の最少合計厚みとなって組
み立てられている。
As a second embodiment of the structure of the piezoelectric oscillator, as shown in FIGS. 2A and 2B, the piezoelectric vibrator FIG. 3 (1 in FIG. 2) and the piezoelectric vibrator 1 are electrically connected. The semiconductor 2 to be oscillated by the metal frame 3 is arranged in front and back relation with the metal frame 3, and the semiconductor 2 is fixed to the metal frame 3.
The tab 4 is pushed out toward the piezoelectric vibrator 1 and comes into contact with the piezoelectric vibrator 1 in parallel to ensure electrical insulation clearance between the piezoelectric vibrator 1 and the plurality of metal leads 5. This not only prevents electrical conduction between the piezoelectric vibrator 1 and the plurality of metal leads 5, but also prevents short circuits between the metal leads 5. With this structure, compared to arranging the piezoelectric vibrator and the semiconductor in the plane direction, it is approximately
2. Assembled in the thickness direction with the minimum total thickness of the components.

【0013】さらに圧電振動子1のリード6は、電気的
発振に関係する金属リード5に、図5で示される半田1
03を含んだ合金層7として溶接されている。本来リー
ド6は、半田メッキを必ずしも必要とするものではない
が、図5で示されるプラグ体に半田メッキ103を行な
う際にインナー側104と同時にメッキしているので、
半田103が付いたままで金属リード5に半田103を
含んだ合金層として溶接されている。
Further, the lead 6 of the piezoelectric vibrator 1 is connected to the metal lead 5 related to the electric oscillation by the solder 1 shown in FIG.
It is welded as an alloy layer 7 containing 03. Although the lead 6 does not necessarily require solder plating, the lead 6 is plated simultaneously with the inner side 104 when the solder plating 103 is performed on the plug body shown in FIG.
With the solder 103 still attached, the metal lead 5 is welded as an alloy layer containing the solder 103.

【0014】最後に圧電振動子1、半導体2、金属リー
ド5およびタブ4を含んで全体が耐熱性樹脂8により成
形されている。
Finally, the entire structure including the piezoelectric vibrator 1, the semiconductor 2, the metal leads 5 and the tabs 4 is formed of a heat-resistant resin 8.

【0015】以上により、実施例で説明してきた圧電発
振器の組立図2は、組立の要点となる、振動片102の
半田付部106、ケース105とプラグ体図5の封止部
図3103、圧電振動子のリード6と金属リード5との
接続部は、構成部品を含めて全て260゜C以上の耐熱
を有する構成となっている。
As described above, the assembly drawing 2 of the piezoelectric oscillator described in the embodiment is the essential point of the assembly, and the soldering portion 106 of the vibrating piece 102, the case 105 and the plug body 3103 of the plug body FIG. The connection between the lead 6 of the vibrator and the metal lead 5 is configured to have a heat resistance of 260 ° C. or higher, including the components.

【0016】また実施例での全体の形状は、図1に示す
とおりSMT対応のフラットパッケージのSOPタイプ
であるが、差し部品としてのDIPタイプへの応用も実
施例としてあげられる。
The overall shape of the embodiment is the SOP type of the SMT-compatible flat package as shown in FIG. 1, but the application to the DIP type as a plug component can also be mentioned as the embodiment.

【0017】またフラットパッケージのJーBENDリ
ードタイプへの応用も実施例としてあげられる。
An application of the flat package to a J-BEND lead type is also given as an embodiment.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べてきたように本発明の圧電発振
器によれば、鉛含有量90%以上の耐熱性の優れた半田
を圧電振動子のケース体、プラグ体にメッキし、振動片
のマウント材、密封シールド材として用いること及び、
圧電振動子のリードを金属フレームの金属リードに鉛含
有量90%以上の半田を含んだ合金層として溶接するこ
とにより、260゜C以上の耐熱性に耐え得る圧電発振
器を提供するという効果を有する。
As described above, according to the piezoelectric oscillator of the present invention, the case body and the plug body of the piezoelectric vibrator are plated with solder having a lead content of 90% or more and having excellent heat resistance, and Use as mount material, hermetic shield material, and
By welding the lead of the piezoelectric vibrator to the metal lead of the metal frame as an alloy layer containing solder having a lead content of 90% or more, it is possible to provide a piezoelectric oscillator capable of withstanding heat resistance of 260 ° C. or more. .

【0019】また、圧電振動子のケース体、プラグ体を
半溶融状態温度内で、真空べーキングしながら前記90
%以上の鉛を含んだ半田を、シールド材として圧入密封
することにより、等価抵抗が小さく高温エージング特性
の優れた耐熱性の高い圧電発振器を提供するという効果
を有する。
The case body and the plug body of the piezoelectric vibrator are vacuum-baked at a temperature in a semi-molten state, and
By press-fitting and sealing a solder containing at least% lead as a shield material, it is possible to provide a piezoelectric oscillator having a small equivalent resistance and excellent high temperature aging characteristics and high heat resistance.

【0020】また、圧電振動子と半導体をリードフレー
ムの両側に各々配置し、リードフレームのタブを押し出
して圧電振動子と金属リードとの絶縁を確保するという
構造をとることにより、小型、薄型の耐熱性の優れた圧
電発振器を提供するという効果を有する。
Further, the piezoelectric vibrator and the semiconductor are arranged on both sides of the lead frame respectively, and the tabs of the lead frame are pushed out to ensure the insulation between the piezoelectric vibrator and the metal leads. It has an effect of providing a piezoelectric oscillator having excellent heat resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は、本発明の圧電発振器の実施例を示す
斜視図、(b)は、図1(a)の主要断面図(第1の実
施例)。
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of a piezoelectric oscillator according to the present invention, and FIG. 1B is a main cross-sectional view of FIG. 1A (first embodiment).

【図2】(a)は、図1(a)の組立主要平面図(第2
の実施例)、(b)は、図1(a)の主要断面図(第2
の実施例)。
FIG. 2 (a) is a main plan view (second section) of the assembly of FIG. 1 (a).
Example), (b) is a main cross-sectional view of FIG.
Example).

【図3】本発明の圧電発振器の構成部品である圧電振動
子の実施例を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of a piezoelectric vibrator which is a component of the piezoelectric oscillator of the present invention.

【図4】図3で示す圧電振動子の振動片断面図。FIG. 4 is a sectional view of a vibrating piece of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図5】図3で示す圧電振動子のプラグ体断面図。5 is a sectional view of the plug body of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図6】図3で示す圧電振動子のケース体断面図。FIG. 6 is a sectional view of a case body of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 3;

【図7】図3で示す圧電振動子の組立に使う半田の実施
例を示す状態図。
FIG. 7 is a state diagram showing an embodiment of solder used for assembling the piezoelectric vibrator shown in FIG. 3;

【図8】従未の圧電発振器の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of an unconventional piezoelectric oscillator.

【図9】従未の圧電発振器の主要断面図。FIG. 9 is a main cross-sectional view of a conventional piezoelectric oscillator.

【図10】従来の圧電振動子の断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional piezoelectric vibrator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・本発明の実施例を示す圧電振動子 2・・・・半導体 3・・・・金属リードフレーム 4・・・・リードフレームのタブ 5・・・・リードフレームの複数のリード 6・・・・圧電振動子のリード端子 7・・・・半田を含んだ合金層 8・・・・樹脂 9・・・・金属細線 11・・・圧電振動子 12・・・半導体 18・・・樹脂 101・・電極 102・・圧電振動片 103・・90%以上の鉛を含んだ半田 104・・プラグ体のインナーリード 105・・ケース体 106・・圧電振動片の半田付部 107・・圧接または溶接鍔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...- Piezoelectric vibrator showing an embodiment of the present invention 2 ... Semiconductor 3 ... Metal lead frame 4 ... Lead frame tab 5 ... Plural leads 6・ ・ ・ Piezoelectric vibrator lead terminal 7 ・ ・ ・ Solder containing alloy layer 8 ・ ・ ・ ・ Resin 9 ・ ・ ・ ・ Metal fine wire 11 ・ ・ ・ Piezoelectric vibrator 12 ・ ・ ・ Semiconductor 18 ・ ・ ・Resin 101 ・ Electrode 102 ・ Piezoelectric vibrating piece 103 ・ Solder containing 90% or more lead 104 ・ Inner lead 105 of plug body ・ Case body 106 ・ Soldering part of piezoelectric vibrating piece 107 ・ Pressing Or welding tsuba

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年7月24日[Submission date] July 24, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 圧電振動子の製造方法 Title: Piezoelectric vibrator manufacturing method

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

発明の属する技術分野】本発明は圧電振動子の製造方
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric vibrator.
About the law .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の圧電振動子は、特開昭6l−l9
204号公報に記載され、図9に示す様な構造で、圧電
振動子11と前記圧電振動子11を電気的に発振させる
半導体12とこれらを電気的に接続する金属リードとを
樹脂成形していた。ここに使われる圧電振動子11のケ
ース体、プラグ体は外観面の主な理由から鉛含有量40
%以下の半田でメッキされ、かつ前記組成の半田で振動
片がプラグ体にハンダ付され、かつ前記組成の半田をシ
ールド材としてプラグ体は、ケースに真空圧入されてい
るものが知られていた。
2. Description of the Related Art A conventional piezoelectric vibrator is disclosed in JP-A-6l-19.
No. 204, and in the structure as shown in FIG. 9, the piezoelectric vibrator 11, the semiconductor 12 that electrically oscillates the piezoelectric vibrator 11, and the metal lead that electrically connects them are resin-molded. It was The case body and plug body of the piezoelectric vibrator 11 used here have a lead content of 40% for the main reason of appearance.
% Solder or less, the resonator element is soldered to the plug body with the above-mentioned solder, and the plug body is vacuum-pressed into the case using the above-mentioned solder as a shield material. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、SMT(Surface Mount Tech
nology)部品として用いる場合、基板への実装時
には、部品全体が220〜260゜Cに達し、鉛含有量
40%以下の組成の半田では溶融してしまうという基本
的問題点を有し、他に高温エージングにおいて、半田メ
ッキ内から放出されるガスによって圧電振動子の周波数
および等価抵抗値のシフトという特性劣化を生じてい
た。
However, in the above-mentioned conventional technique, the SMT (Surface Mount Tech) is used.
When it is used as a component, it has a basic problem that when it is mounted on a board, the entire component reaches 220 to 260 ° C and is melted by a solder having a lead content of 40% or less. During high temperature aging, the gas released from inside the solder plating causes a characteristic deterioration of the frequency and equivalent resistance of the piezoelectric vibrator.

【0004】そこで本発明は、以上述べた様な問題点を
解決するもので、その目的とするところは、260゜C
以上のSMT実装対応に耐え得る耐熱性を有し、高温周
波数エージング特性の優れた、圧電振動子の製造方法を
提供するところにある。
Therefore, the present invention solves the problems as described above, and the object thereof is 260 ° C.
A method for manufacturing a piezoelectric vibrator having heat resistance capable of withstanding the above SMT mounting and having excellent high temperature frequency aging characteristics is provided.
It is in the place of providing .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の圧電振動子の製
造方法は、鉛含有率90%以上の錫鉛半田により圧電振
動片とプラグ体のインナーリードとを固着し、かつ前記
半田をシールド材とし前記プラグ体がケース体へ気密圧
入する圧電振動子の製造方法において、真空雰囲気中
で、前記ケース体と、前記圧電振動片が前記インナーリ
ードへ固着された前記プラグ体とをベーキングし、該プ
ラグ体を前記ケース体に気密圧入することを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] Manufacturing of the piezoelectric vibrator of the present invention
The manufacturing method is piezoelectric vibration using tin-lead solder with a lead content of 90% or more.
The moving piece and the inner lead of the plug body, and
Airtight pressure is applied to the case body by using the solder as a shield material.
In a vacuum atmosphere
The case body and the piezoelectric vibrating piece
Baking the plug body fixed to the card,
It is characterized in that the lug body is press-fitted into the case body.
It

【0006】[0006]

発明の実施の形態】図1(a)は、本発明の実施例に
おける圧電発振器の斜視図、図1(b)は、図1(a)
の断面図、図2(a)は、前記圧電発振器の別の例を示
す組立平面図、図2(b)は、図2(a)の組立断面
図、図3は、前記圧電発振器を構成する圧電振動子の断
面図、図4は、前記圧電振動子の振動片の断面図、図5
は、前記圧電振動子のプラグ体断面図、図6は、前記圧
電振動子のケース体断面図である。以下実施例の構成に
ついて説明する。まず図4に示される電極膜101が蒸
着等により形成された圧電振動片102は、図5で示さ
れるプラグ体の半田メッキ103をされたインケーリー
ド104側に、半田103で図3に示す様に半田付10
6され、図6で示される、半田メッキ103をされた金
属ケース105に、図3で示される半田103をシール
ド材として気密圧入されている。前記半田103は、図
7で示される半田状態図の鉛(b)含有量90%以上
の半田であり、溶融温度は260゜C以上となってい
る。また前記半田103は、メッキ加工によリケース体
図6)およびプラグ体(図5)で示されたとおりにメ
ッキされるが、この時メッキ液内の有機成分が前記半田
103にまき込まれてしまうという問題点があり、この
まま気密圧入して圧電振動片102を封入してしまう
と、高温(常温〜260゜C間)において等価抵抗値の
極端な増大(100%以上に達する場合もある)、著し
い周波数エージングを生じ、発振の停止に至ることもあ
る。従って前記プラグ体図5)を前記ケース体(図
6)に真空圧入する際、加熱べーキングを行ない外部に
放出させてしまう必要性がある。この時べーキング温度
としては図7の共晶線ab、液相線ac、鉛含有量90
%以上の線で囲われた斜線部内の温度であり、この状態
でべーキング封入することにより十分有機成分を放出さ
せることが可能である。これにより等価抵抗値の高温で
の増加は、数%以内に収められる。
PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 (a) is a perspective view of the piezoelectric oscillator in an embodiment of the present invention, FIG. 1 (b), FIGS. 1 (a)
2A is an assembled plan view showing another example of the piezoelectric oscillator, FIG. 2B is an assembled sectional view of FIG. 2A, and FIG. 3 is a sectional view of the piezoelectric oscillator. 5 is a sectional view of the piezoelectric vibrator, FIG. 4 is a sectional view of the resonator element of the piezoelectric vibrator, and FIG.
6 is a sectional view of the plug body of the piezoelectric vibrator, and FIG. 6 is a sectional view of the case body of the piezoelectric vibrator. The configuration of the embodiment will be described below. First, the piezoelectric vibrating piece 102 having the electrode film 101 shown in FIG. 4 formed by vapor deposition or the like is shown in FIG. 3 with the solder 103 on the side of the plug lead soldered 103 of the plug lead shown in FIG. Like soldering 10
6, the solder 103 shown in FIG. 3 is hermetically press-fitted into the metal case 105 with the solder plating 103 shown in FIG. 6 as a shield material. The solder 103 is a solder solder phase diagram of lead (P b) of the content of more than 90% as shown in Figure 7, the melting temperature is in the 260 ° C or higher. In addition, the solder 103 is a case body formed by plating.
( FIG. 6) and the plug body (FIG. 5) are plated, but at this time, there is a problem that the organic component in the plating solution is entangled in the solder 103. If the piezoelectric vibrating piece 102 is enclosed by a high temperature (between normal temperature and 260 ° C.), the equivalent resistance value will extremely increase (sometimes reach 100% or more), significant frequency aging will occur, and oscillation will stop. It can be reached. Therefore, when the plug body ( FIG. 5) is press-fitted into the case body (FIG. 6) under vacuum, it is necessary to perform heating baking and release the plug body to the outside. At this time, the baking temperature is eutectic line ab, liquidus line ac, and lead content 90 in FIG.
The temperature is in the shaded area surrounded by a line of not less than%, and it is possible to sufficiently release the organic component by carrying out baking sealing in this state. As a result, the increase in the equivalent resistance value at high temperatures can be kept within several percent.

【0007】圧電発振器の構造の第1の実施例として
は、図1(b)で示す様に、以上説明してきた本発明の
実施例で示す圧電振動子1と圧電振子1を電気的に発
振させる半導体2が平面的に配置され、金属リード5を
介してワイヤーボンデングによる金属細線9、溶接によ
り半田103を含んだ合金層7により圧電振動子1と半
導体2を電気的に接続し発振回路を構成している。さら
に圧電振動子1、半導体2、金属リード5、金属細線9
を含んで樹脂8により形成されている。
[0007] As a first example of a structure of the piezoelectric oscillator, an electrical piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibration element 1 shown in the embodiment of the present invention has been described as shown in FIG. 1 (b), the more The semiconductor 2 to be oscillated is electrically connected to the piezoelectric vibrator 1 and the semiconductor 2 by the metal thin wire 9 by wire bonding through the metal lead 5 and the alloy layer 7 containing the solder 103 by welding. It constitutes an oscillator circuit. Further, the piezoelectric vibrator 1, the semiconductor 2, the metal lead 5, the metal thin wire 9
And is formed of resin 8.

【0008】圧電発振器の構造の第2の実施例として
は、図2(a)、(b)に示すように前記圧電振動子図
3(図2においては1)と圧電振動子1を電気的に発振
させる半導体2が、金属フレーム3に対して各々表裏の
関係に配置され、半導体2が固着された金属フレーム3
のタブ4が、圧電振動子1側へ押し出されて、圧電振動
子1と平行に接触して、圧電振動子1と複数の金属リー
ド5との電気的絶縁のクリアランスを確保している。こ
れは圧電振動子1と複数の金属リード5との電気的導通
を防止するだけでなく、金属リード5相互間のショート
をも防止している。この構造により、圧電振動子と半導
体を平面方向に配置するのに比べ、平面的には約1/
2、厚み方向では、構成部品の最少合計厚みとなって組
み立てられている。
As a second embodiment of the structure of the piezoelectric oscillator, as shown in FIGS. 2A and 2B, the piezoelectric vibrator FIG. 3 (1 in FIG. 2) and the piezoelectric vibrator 1 are electrically connected. The semiconductor 2 to be oscillated by the metal frame 3 is arranged in front and back relation with the metal frame 3, and the semiconductor 2 is fixed to the metal frame 3.
The tab 4 is pushed out toward the piezoelectric vibrator 1 and comes into contact with the piezoelectric vibrator 1 in parallel to ensure electrical insulation clearance between the piezoelectric vibrator 1 and the plurality of metal leads 5. This not only prevents electrical conduction between the piezoelectric vibrator 1 and the plurality of metal leads 5, but also prevents short circuits between the metal leads 5. With this structure, compared to arranging the piezoelectric vibrator and the semiconductor in the plane direction, it is approximately
2. Assembled in the thickness direction with the minimum total thickness of the components.

【0009】さらに圧電振動子1のリード6は、電気的
発振に関係する金属リード5に、図5で示される半田1
03を含んだ合金層7として溶接されている。本来リー
ド6は、半田メッキを必ずしも必要とするものではない
が、図5で示されるプラグ体に半田メッキ103を行な
う際にインナー側104と同時にメッキしているので、
半田103が付いたままで金属リード5に半田103を
含んだ合金層として溶接されている。
Further, the lead 6 of the piezoelectric vibrator 1 is attached to the metal lead 5 relating to electric oscillation and the solder 1 shown in FIG.
It is welded as an alloy layer 7 containing 03. Although the lead 6 does not necessarily require solder plating, the lead 6 is plated simultaneously with the inner side 104 when the solder plating 103 is performed on the plug body shown in FIG.
With the solder 103 still attached, the metal lead 5 is welded as an alloy layer containing the solder 103.

【0010】最後に圧電振動子1、半導体2、金属リー
ド5およびタブ4を含んで全体が耐熱性樹脂8により成
形されている。
Finally, the whole including the piezoelectric vibrator 1, the semiconductor 2, the metal lead 5 and the tab 4 is molded by the heat resistant resin 8.

【0011】以上により、実施例で説明してきた圧電発
振器の組立図2は、組立の要点となる、振動片102の
半田付部106、ケース105とプラグ体図5の封止部
図3103、圧電振動子のリード6と金属リード5との
接続部は、構成部品を含めて全て260゜C以上の耐熱
を有する構成となっている。
As described above, the assembly view 2 of the piezoelectric oscillator described in the embodiment is the essential point of assembly, and the soldering portion 106 of the vibrating piece 102, the case 105 and the plug body 3103 of the plug body FIG. The connection between the lead 6 of the vibrator and the metal lead 5 is configured to have a heat resistance of 260 ° C. or higher, including the components.

【0012】また実施例での全体の形状は、図1に示す
とおりSMT対応のフラットパッケージのSOPタイプ
であるが、差し部品としてのDIPタイプへの応用も実
施例としてあげられる。
Further, the overall shape of the embodiment is an SOP type of an SMT-compatible flat package as shown in FIG. 1, but an application to the DIP type as a plug component is also given as an example.

【0013】またフラットパッケージのJーBENDリ
ードタイプへの応用も実施例としてあげられる。
The application of the flat package to the J-BEND lead type is also given as an example.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明は、以上説明されたように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
鉛含有量90%以上の錫鉛半田の半溶融温度内で、圧電
振動子のケース体と、圧電振動片をインナーリードへ固
着されたプラグ体とを真空ベーキングし前記半田をシー
ルド材としてプラグ体をケース体へ気密圧入することに
より、等価抵抗が小さく高温エージング特性の優れた耐
熱性の高い圧電振動子を得ることができる。
The present invention is constructed as described above.
Therefore, the following effects can be obtained.
Piezoelectricity in the semi-melting temperature of tin-lead solder with a lead content of 90% or more
Secure the oscillator case and the piezoelectric vibrating piece to the inner lead.
Vacuum-bak the attached plug body and seal the solder.
For hermetically pressing the plug body into the case body
Has a low equivalent resistance and excellent high temperature aging characteristics.
It is possible to obtain a piezoelectric vibrator having high thermal properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は、本発明の圧電発振器の実施例を示す
斜視図、(b)は、図1(a)の主要断面図(第1の実
施例)。
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of a piezoelectric oscillator according to the present invention, and FIG. 1B is a main cross-sectional view of FIG. 1A (first embodiment).

【図2】(a)は、図1(a)の組立主要平面図(第2
の実施例)、(b)は、図1(a)の主要断面図(第2
の実施例)。
FIG. 2 (a) is a main plan view (second section) of the assembly of FIG. 1 (a).
Example), (b) is a main cross-sectional view of FIG.
Example).

【図3】本発明の圧電発振器の構成部品である圧電振動
子の実施例を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of a piezoelectric vibrator which is a component of the piezoelectric oscillator of the present invention.

【図4】図3で示す圧電振動子の振動片断面図。FIG. 4 is a sectional view of a vibrating piece of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図5】図3で示す圧電振動子のプラグ体断面図。5 is a sectional view of the plug body of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図6】図3で示す圧電振動子のケース体断面図。FIG. 6 is a sectional view of a case body of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 3;

【図7】図3で示す圧電振動子の組立に使う半田の実施
例を示す状態図。
FIG. 7 is a state diagram showing an embodiment of solder used for assembling the piezoelectric vibrator shown in FIG. 3;

【図8】従未の圧電発振器の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of an unconventional piezoelectric oscillator.

【図9】従未の圧電発振器の主要断面図。FIG. 9 is a main cross-sectional view of a conventional piezoelectric oscillator.

【図10】従来の圧電振動子の断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional piezoelectric vibrator.

【符号の説明】 1・・・・本発明の実施例を示す圧電振動子 2・・・・半導体 3・・・・金属リードフレーム 4・・・・リードフレームのタブ 5・・・・リードフレームの複数のリード 6・・・・圧電振動子のリード端子 7・・・・半田を含んだ合金層 8・・・・樹脂 9・・・・金属細線 11・・・圧電振動子 12・・・半導体 18・・・樹脂 101・・電極 102・・圧電振動片 103・・90%以上の鉛を含んだ半田 104・・プラグ体のインナーリード 105・・ケース体 106・・圧電振動片の半田付部 107・・圧接または溶接鍔[Explanation of reference numerals] 1 ... Piezoelectric vibrator showing an embodiment of the present invention 2 ... Semiconductor 3 ... Metal lead frame 4 ... Lead frame tab 5 ... Lead frame A plurality of leads of the piezoelectric vibrator, the lead terminal of the piezoelectric vibrator, the alloy layer containing the solder, the resin, the fine metal wire, the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator, and the like. Semiconductor 18 ... Resin 101 .. Electrode 102 .. Piezoelectric vibrating piece 103 .. Solder containing 90% or more lead 104 .. Inner lead of plug body 105. Case body 106 .. Soldering of piezoelectric vibrating piece. Part 107 · · · Pressure welding or welding tsuba

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図7[Name of item to be corrected] Figure 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図7】 [Figure 7]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも圧電振動子と前記圧電振動子
を電気的に発振させる半導体(IC)と、複数の金属リ
ードとタブとからなる金属リードフレームとが樹脂成形
された圧電発振器において、前記圧電振動子が、鉛含有
量90%以上の半田によって、ケース体プラグ体ともメ
ッキされており、かつ前記半田により振動片が前記プラ
グ体に半田付されており、かつ前記振動片が半田付され
た前記プラグ体が、前記半田を介して前記ケース体に気
密圧入されていることを特徴とする圧電発振器。
1. A piezoelectric oscillator in which at least a piezoelectric oscillator, a semiconductor (IC) that electrically oscillates the piezoelectric oscillator, and a metal lead frame including a plurality of metal leads and tabs are resin-molded. The vibrator is also plated on the case body plug body with solder having a lead content of 90% or more, and the vibrating piece is soldered to the plug body with the solder, and the vibrating piece is soldered. A piezoelectric oscillator, wherein the plug body is hermetically pressed into the case body via the solder.
【請求項2】 前記組成の半田によリメッキされている
前記圧電振動子のリード端子と、前記金属リードフレー
ムが、前記組成の半田を含んだ合金層を有して溶接され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の圧
電発振器。
2. A lead terminal of the piezoelectric vibrator, which is re-plated with solder of the composition, and the metal lead frame are welded together with an alloy layer containing solder of the composition. The piezoelectric oscillator according to claim 1.
【請求項3】 前記圧電振動子と前記半導体が、前記金
属フレームに対して、各々表裏の関係に配置されてお
り、前記半導体の固着された前記金属フレームのタブ
が、前記圧電振動子側へ、前記復数の金属リード面と平
行に押し出されて、前記圧電振動子のケース体と平行に
接触し、前記圧電振動子のケース体と複数の金属リード
との電気的絶縁のクリアランスを確保していることを特
徴とする特許請求の範囲第l項記載の圧電発振器。
3. The piezoelectric vibrator and the semiconductor are arranged in front and back relation with respect to the metal frame, respectively, and the tab of the metal frame to which the semiconductor is fixed is arranged on the piezoelectric vibrator side. , Is pushed in parallel with the metal lead surface of the reciprocal number and comes into contact with the case body of the piezoelectric vibrator in parallel, and secures a clearance for electrical insulation between the case body of the piezoelectric vibrator and a plurality of metal leads. The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記圧電振動子は、前記振動片が半田付
された前記プラグ体と前記ケース体とを、半田状態図の
半溶融状態温度内で真空べーキングされ、圧入されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の圧電発
振器。
4. The piezoelectric vibrator is configured such that the plug body to which the vibrating piece is soldered and the case body are vacuum-baked within a semi-molten state temperature in a solder state diagram and press-fitted. The piezoelectric oscillator according to claim 1, which is characterized in that.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5015492A (en) * 1973-06-07 1975-02-18
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