JPH09162345A - 圧電発振器及び電圧制御発振器並びにその製造方法 - Google Patents

圧電発振器及び電圧制御発振器並びにその製造方法

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JPH09162345A
JPH09162345A JP8002693A JP269396A JPH09162345A JP H09162345 A JPH09162345 A JP H09162345A JP 8002693 A JP8002693 A JP 8002693A JP 269396 A JP269396 A JP 269396A JP H09162345 A JPH09162345 A JP H09162345A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体集積回路と圧電振動子を内蔵した圧電発
振器及び半導体集積回路と圧電振動子と電子部品を内蔵
した電圧制御発振器において、小型で薄型の表面実装タ
イプの圧電発振器及び電圧制御発振器を提供する。 【解決手段】圧電振動子に断面形状が楕円あるいはトラ
ック形状（長円形）の圧電振動子を用い、半導体集積回
路及び電子部品と樹脂モールドした構成による圧電発振
器及び電圧制御発振器。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路と
圧電振動子とを内蔵した圧電発振器、及び半導体集積回
路と圧電振動子とその他の電子部品とを内蔵した電圧制
御発振器、並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドラ
イブ）あるいは携帯用のコンピュータ等の小型の情報機
器や、携帯電話や自動車電話等の移動体通信機器におい
て装置の小型軽量化がめざましく、それらに用いられる
圧電発振器及び電圧制御発振器も小型薄型化が要求され
ている。またそれとともに、装置の回路基板に両面実装
が可能な表面実装（ＳＭＤ）タイプが求められている。
【０００３】そこで、従来の圧電発振器及び電圧制御発
振器の一例を、圧電振動子に水晶振動子を用いた図１９
（ａ）、１９（ｂ）の構造図で示される水晶発振器、及
び図２０（ａ）、２０（ｂ）の構造図で示される電圧制
御発振器（ＶＣＸＯ）を用いて説明する。
【０００４】図１９（ａ）、１９（ｂ）の従来の水晶発
振器の構成において、ＣＭＯＳタイプ等のＩＣチップ１
０１は、リードフレーム１０２の一部であるアイランド
部１０３に導電性接着剤等により接着固定され、Ａｕワ
イヤーボンディング線１０４により入出力用リード端子
１０５に電気的に接続されている。また断面が約φ３ｍ
ｍのシリンダー形のケースに水晶振動子片を内蔵した水
晶振動子１０６は、インナーリード１０７に固定され、
ＩＣチップ１０１のゲート端子１０８、及びドレイン端
子１０９に電気的に接続されている。そしてＩＣチップ
１０１、水晶振動子１０６、入出力用リード端子１０５
の一部を含んでトランスファーモールド方法等によりエ
ポキシ系の樹脂モールド材により封止され、水晶発振器
の樹脂パッケージ１１０が形成されている。
【０００５】また図２０（ａ）、２０（ｂ）において、
従来の電圧制御発振器の構成は、トランジスター１１１
や可変容量ダイオード１１２等の回路部品を搭載した基
板１１３を、メタルキャンパッケージのステム１１４に
半田等で接続固定し、更に水晶振動子１１５を基板１１
３に接続固定する。そしてキャン１１６を抵抗溶接等で
気密封止したディスクリートタイプが一般的である。ま
た、移動体通信機器等の装置に内蔵される回路基板への
実装後、周波数調整が行えるように基板１１３にトリマ
ーコンデンサー等を実装し、キャン１１６に調整用の穴
を設けたタイプも広く使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上に示す従来の圧電
発振器及び電圧制御発振器は、シリンダーケースの直径
が約φ３ｍｍの圧電振動子を内蔵しており、そのため圧
電発振器及び電圧制御発振器の高さは約４．５ｍｍ〜７
ｍｍ以上、かつその容積は全体で約０．５ｃｃ〜１．０
ｃｃと大型であり、ＨＤＤ、携帯用のコンピュータ、携
帯電話や自動車電話等の比較的小型の電子機器への搭載
が、その実装面積や使用する部品高さの制限等により非
常に困難になっている。
【０００７】ところで、樹脂でモールドする圧電発振器
及び電圧制御発振器を薄型化するには、内蔵する圧電振
動子の厚みを薄くすればよく、それには次の２つの技術
が考えられる。
【０００８】その第一は、内蔵する圧電振動子片をシュ
リンクして、シリンダータイプの圧電振動子の直径を小
さくする方法である。これは、仮に圧電振動子の直径を
約φ１．５ｍｍまで小さくしたときの圧電振動子片の断
面サイズを求めると、そのサイズは、０．５〜０．７
（Ｗ）×５．６（Ｌ）ｍｍとなる。これを従来の約φ３
ｍｍの圧電振動子ケースに内蔵している圧電振動子片と
比較すると、従来のサイズは１．８〜２．０（Ｗ）×
５．６（Ｌ）ｍｍである。しかしながら水晶等の圧電振
動子片を、このように小型化して、かつ特性を維持する
ためには高精度な設計や加工技術が必要であり、現状に
おいてはコストアップとなりあまり実用的ではない。
【０００９】また第２の技術は、本発明で示すように圧
電振動子を断面が楕円あるいは、トラック形状（長円
形）の形状に構成することにより、薄型化する方法であ
る。この方法によれば、内蔵する圧電振動子片のサイズ
は従来のサイズがそのまま使用できる。従って圧電振動
子片は従来のコストで製造ができるという利点を有して
いる。
【００１０】この第２の技術を用いて圧電発振器を構成
した例は、特開平４−２５９１０４号公報に詳しく、そ
れには断面の一面に平面部を有する圧電振動子を用いた
小型発振器が述べられている。
【００１１】ところで、圧電発振器及び電圧制御発振器
を樹脂でモールドする工程において、モールド材注入時
に内蔵する半導体集積回路や圧電振動子等には均一な注
入圧が加わる。
【００１２】特に圧電振動子はケースの内部が中空の構
造を有し、その内部に圧電振動子片を内蔵している。こ
のためケース全体がモールド時の注入圧により変形しな
い構造を有していなければならない。それは、ケースの
変形による圧電振動子片とケース内面の接触の防止や、
ケースの変形により発生した応力による、内部の圧電振
動子片の歪や、マウント部等の歪の発生を防止するため
である。
【００１３】また、その変形は圧電振動子の形状によっ
ても異なり、円筒形（従来のシリンダータイプ）に比べ
て、断面が楕円あるいはトラック形状の圧電振動子は、
構造解析ソフトウェア等を用いて解析すると、モールド
時の注入圧のような均一な圧力に対する変形解析結果は
一様ではなく、楕円における短軸方向あるいはトラック
形状の平行部（直線部）付近に大きな変形が生じること
がわかっている。そして実際のモールド実験でもそれを
裏付ける結果が出ている。
【００１４】また圧電発振器及び電圧制御発振器を構成
する場合に、圧電振動子を配置する場所によって、モー
ルド成形時の収縮によってケースの変形が異なるため、
その位置についても最適な配置や構成を考えなくてはな
らない。それは、モールド成形時にモールド材の収縮に
よる熱応力が発生し、その熱応力値は圧電発振器及び電
圧制御発振器のパッケージの各々の場所により異なるか
らである。
【００１５】ところで、特開平４−２５９１０４号公報
によると、断面の一面に平面部を有する圧電振動子の平
面部にＩＣが固定され、その圧電振動子及びＩＣを圧電
発振器のほぼ中央に配置して、樹脂でモールド成形され
ている。
【００１６】しかしながら、圧電振動子の平面部はＩＣ
が固定されるためには、ＩＣの面積以上の平面部を有し
ていなければならず、ＩＣが大きくなればそれに合わせ
て平面部を広くしなくてはならない。即ち圧電振動子の
平面部が広くなるということは、トラック形状の平行部
が長くなることであり、前記モールド注入時に圧電振動
子への圧力が大きくなり、ケースの変形がより大きくな
るという課題が発生する。
【００１７】また、圧電振動子に対してＩＣ側のモール
ド肉厚が厚くなるため、成形時の熱応力による圧電振動
子の変形が反対側（ＩＣの固定されない側）より大きく
なるという課題も有している。
【００１８】以上のように、圧電振動子を断面が楕円あ
るいは、トラック形状の形状にして圧電発振器及び電圧
制御発振器を薄型化するには、圧電振動子の断面形状及
び圧電振動子を内蔵する位置等についてその最適な構成
を提供しなければならない。
【００１９】また、電圧制御発振器はもとより、圧電発
振器についても発振周波数の高精度化が要求されてい
る。この発振周波数の調整が高精度にかつ簡単に行える
構成についても本発明において提供する。
【００２０】本発明の目的は、以上の従来技術の課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、小型で薄型の高精度の圧電発振器及び電圧制御
発振器を安価に提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
半導体集積回路と圧電振動子とを内蔵した圧電発振器に
おいて、半導体集積回路はリードフレームのアイランド
上に搭載され、ワイヤーボンディングによりリードフレ
ームのインナーリード端子に電気的に配線されており、
楕円あるいはトラック形状（長円形）の断面を有する圧
電振動子は半導体集積回路に隣接して配置され、圧電振
動子のリードとリードフレームの一部が電気的に接続さ
れており、更に半導体集積回路に電気的に接続され外部
から半導体集積回路のデータを制御する信号入力用リー
ド端子を配置し、かつインナーリード端子の外方部及び
信号入力用リード端子を除いて、半導体集積回路と圧電
振動子とリードフレームを樹脂で一体にモールドし、更
に信号入力用リード端子を用いて信号を入力することに
より発振周波数調整を行うことを特徴とする。
【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子が内蔵された上側及び下側の樹脂厚が等
しくなるようにモールドしたことを特徴とする。
【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子のケース表面を圧電発振器の外部に露出
したことを特徴とする。
【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子のケース断面の短軸方向あるいは平行部
（直線部）が、ケース断面の他の部分に対し厚く形成さ
れていることを特徴とする。
【００２５】請求項５記載の発明は、請求項１におい
て、２４０℃〜２６０℃の高熱時の曲げ強度が２Ｋｇ／
ｍｍ2以上の強度を有するモールド材を用いたことを特
徴とする。
【００２６】請求項６記載の発明は、請求項１におい
て、樹脂で一体にモールドした圧電発振器を支持する支
持用リード端子を、リードフレームに設けたことを特徴
とする。
【００２７】請求項７記載の発明は、請求項１及び６に
おいて、半導体集積回路のデータを制御する信号入力用
リード端子を、半導体集積回路に対して圧電振動子と平
行に、かつ圧電振動子が配置された側の反対側に配置し
たことを特徴とする。
【００２８】請求項８記載の発明は、請求項７におい
て、半導体集積回路は、圧電振動子に対向する辺以外の
３辺に入出力のパッドを形成していることを特徴とす
る。
【００２９】請求項９記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子が水晶振動子であることを特徴とする。
【００３０】請求項１０記載の発明は、半導体集積回路
をリードフレームのアイランド上に搭載しワイヤーボン
ディングによりリードフレームのインナーリード端子に
電気的に配線する工程と、圧電振動子を半導体集積回路
に隣接してリードフレームに位置決めし、圧電振動子の
リードとリードフレームの一部を電気的に接続する工程
と、インナーリード端子の外方部及び信号入力用リード
端子を除いて、半導体集積回路と圧電振動子及びリード
フレームを樹脂で一体にモールドする工程と、インナー
リード端子の外方部及び信号入力用リード端子等をつな
ぐタイバーを切断する工程と、信号入力用リード端子に
信号を入力し発振周波数を調整する工程と、インナーリ
ード端子の外方部を曲げ加工し、信号入力用リード端子
及び支持用リード端子等を切断して、リードフレームか
ら圧電発振器を切断分離する工程と、からなることを特
徴とする。
【００３１】請求項１１記載の発明は、請求項１０にお
いて、信号入力用リード端子に信号を入力し発振周波数
を調整する工程において、信号入力用リード端子及びＮ
Ｃ端子あるいはＯＥ端子からデータを入力することを特
徴とする。
【００３２】請求項１２記載の発明は、請求項１０にお
いて、信号入力用リード端子に信号を入力し発振周波数
を調整する工程において、圧電発振器をリードフレーム
に複数個連結した状態で周波数調整することを特徴とす
る。
【００３３】請求項１３記載の発明は、半導体集積回路
と圧電振動子とその他の電子部品とを内蔵した電圧制御
発振器において、半導体集積回路はリードフレームのア
イランド上に搭載され、ワイヤーボンディングによりリ
ードフレームのインナーリード端子に電気的に配線され
ており、楕円あるいはトラック形状（長円形）の断面を
有する圧電振動子は半導体集積回路及び電子部品に隣接
して配置され、圧電振動子のリードとリードフレームの
一部が電気的に接続されており、更に電子部品をリード
フレームに形成されたランド部に搭載し、更に半導体集
積回路に電気的に接続され外部から半導体集積回路のデ
ータを制御する信号入力用リード端子を配置し、かつイ
ンナーリード端子の外方部及び信号入力用リード端子を
除いて、半導体集積回路と圧電振動子と電子部品及びリ
ードフレームを樹脂で一体にモールドし、更に信号入力
用リード端子を用いて信号を入力することにより発振周
波数調整を行うことを特徴とする。
【００３４】請求項１４記載の発明は、請求項１３にお
いて、圧電振動子が内蔵された上側及び下側の樹脂厚が
等しくなるようにモールドしたことを特徴とする。
【００３５】請求項１５記載の発明は、請求項１３にお
いて、圧電振動子のケース表面を電圧制御発振器の外部
に露出したことを特徴とする。
【００３６】請求項１６記載の発明は、請求項１３にお
いて、圧電振動子のケース断面の短軸方向あるいは平行
部（直線部）が、ケース断面の他の部分に対し厚く形成
されていることを特徴とする。
【００３７】請求項１７記載の発明は、請求項１３にお
いて、２４０℃〜２６０℃の高熱時の曲げ強度が２Ｋｇ
／ｍｍ2以上の強度を有するモールド材を用いたことを
特徴とする。
【００３８】請求項１８記載の発明は、請求項１３にお
いて、樹脂で一体にモールドした電圧制御発振器を支持
する支持用リード端子を、リードフレームに設けたこと
を特徴とする。
【００３９】請求項１９記載の発明は、請求項１３及び
１８において、半導体集積回路のデータを制御する信号
入力用リード端子を、半導体集積回路に対して圧電振動
子と平行に、かつ圧電振動子が配置された側の反対側に
配置したことを特徴とする。
【００４０】請求項２０記載の発明は、請求項１９にお
いて、半導体集積回路は、圧電振動子に対向する辺以外
の３辺に入出力のパッドを形成していることを特徴とす
る。
【００４１】請求項２１記載の発明は、請求項１３にお
いて、圧電振動子が水晶振動子であることを特徴とす
る。
【００４２】請求項２２記載の発明は、請求項１３にお
いて、電子部品が可変容量ダイオードであることを特徴
とする。
【００４３】請求項２３記載の発明は、半導体集積回路
をリードフレームのアイランド上に搭載しワイヤーボン
ディングによりリードフレームのインナーリード端子に
電気的に配線する工程と、圧電振動子を半導体集積回路
に隣接してリードフレームに位置決めし、圧電振動子の
リードとリードフレームの一部を電気的に接続する工程
と、 電子部品をリードフレームに形成されたランド部
に搭載する工程と、インナーリード端子の外方部及び信
号入力用リード端子を除いて、半導体集積回路と圧電振
動子と電子部品及びリードフレームを樹脂で一体にモー
ルドする工程と、インナーリード端子の外方部及び信号
入力用リード端子等をつなぐタイバーを切断する工程
と、信号入力用リード端子に信号を入力して発振周波数
を調整する工程と、インナーリード端子の外方部を曲げ
加工し、信号入力用リード端子及び支持用リード端子を
切断して、リードフレームから電圧制御発振器を切断分
離する工程とからなることを特徴とする。
【００４４】請求項２４記載の発明は、請求項２３にお
いて、信号入力用リード端子に信号を入力し発振周波数
を調整する工程において、信号入力用リード端子及びＶ
Ｃ端子からデータを入力することを特徴とする。
【００４５】請求項２５記載の発明は、請求項２３にお
いて、信号入力用リード端子に信号を入力し発振周波数
を調整する工程において、電圧制御発振器をリードフレ
ームに複数個連結した状態で周波数調整することを特徴
とする。
【００４６】請求項２６記載の発明は、請求項２２にお
いて、半導体集積回路のインバータの入出力端子間に、
直列に接続した圧電振動子と可変容量ダイオードを有
し、可変容量ダイオードとインバータの間に直流カット
コンデンサを接続し、圧電振動子と可変容量ダイオード
の間と接地間に、バイアス抵抗を接続し、かつ可変容量
ダイオードと直流カットコンデンサの間から信号を入力
することを特徴とする。
【００４７】
【発明の実施の形態】本発明の圧電発振器及び電圧制御
発振器の実施の一形態を、圧電振動子に水晶振動子を用
いたＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ−Ｌｅａ
ｄ Ｐａｃｋａｇｅｓ）形状の樹脂パッケージの水晶発
振器、及び電圧制御発振器を例として、図面に基づいて
説明する。但し、本発明の水晶発振器、及び電圧制御発
振器の構成については、共通する項目が多く、その共通
する項目については水晶発振器の項で詳細に説明し、重
複するのを避ける。
【００４８】〔水晶発振器の構造とその製造方法〕図
１、図２、図３、図５、図６、図７、図８及び図９は、
請求項１、２、６、７、８、９、１０、１１及び１２記
載の発明に係る水晶発振器の構造図、回路構成図及び製
造方法を示す配置図、及び水晶発振器に用いる水晶振動
子の構造図等である。
【００４９】図１（ａ）の平面図及び図１（ｂ）の断面
図に示すように、４２％Ｎｉ５８％Ｆｅからなる４２Ａ
ｌｌｏｙ、あるいはＣｕ合金系等の高導電性金属材料か
らなるリードフレーム１のアイランド部２に、発振回路
を有するＣＭＯＳタイプの半導体集積回路（ＩＣチッ
プ：以下ＩＣチップと記す）３が、導電性接着剤等によ
りダイボンディングされており、ＩＣチップ３のパッド
とアイランド部２の周囲を取り囲むインナーリード端子
４とが、Ａｕワイヤーボンディング線５により電気的に
接続されている。矩形状のＡＴ水晶振動子片６を内蔵す
る水晶振動子７は、そのリード８をＩＣチップ３の水晶
振動子７を発振させるためのＸＧ端子（ゲート側）９、
及びＸＲ端子（ドレイン側）１０に、Ａｕワイヤーボン
ディング線５により電気的に接続されたインナーリード
端子１１ａ、１１ｂの途中のマウントエリア１２ａ、１
２ｂに抵抗スポット溶接あるいはレーザー溶接等で固定
され、同時に電気的に接続されている。
【００５０】ここでリード８はインナーリード端子１１
ｂ、１１ｃを横断してマウントエリア１２ａ、１２ｂに
接続するため、図１（ｂ）に示すように折り曲げ加工さ
れており、更にリード８はマウントエリア１２ａ、１２
ｂをオーバーハングするように、リード８の長さを調節
して切断加工されている。このように加工された水晶振
動子７はＩＣチップ３に隣接してリードフレーム１に位
置決めされている。
【００５１】また、水晶振動子７の上下の樹脂厚が等し
くなるように、水晶振動子７の位置を決定している。本
実施例では、上下の樹脂厚が約０．２ｍｍとなるように
構成されている。
【００５２】更に、水晶発振器１３の発振周波数を調整
するための信号入力用リード端子（それぞれＤ０端子１
４、Ｄ１端子１５、Ｄ２端子１６、Ｄ３端子１７、Ｄ４
端子１８、Ｄ５端子１９、Ｄ６端子２０及びコントロー
ル端子２１）が、水晶発振器１３の長手方向の側面（長
辺側）に構成されている。このように信号入力用リード
端子は、水晶発振器１３の構成において、ＩＣチップ３
に対して水晶振動子７と平行に、かつ水晶振動子７とは
反対側に配置されている。
【００５３】そして、ＶＳＳ端子２２、ＶＤＤ端子２
３、ＯＵＴ端子２４、ＮＣ／ＯＥ端子２５の入出力用の
各端子が配置されている。
【００５４】また、発振周波数調整時に水晶発振器１３
を支持するための支持用リード端子２６、２７、２８、
２９がリードフレーム１に設けられている。
【００５５】ここで、図２の回路ブロック図に示すよう
に、ＩＣチップ３は内部に発振回路３０、容量アレイ３
１、レジスタ３２、ＰＲＯＭ３３、制御回路３４及び出
力バッファ３５等を搭載し、周波数調整データ及び分周
設定データ等を外部から入力しプログラミングして、容
量アレイ３１を制御することにより、ＸＧ端子９の容量
値を変化させ、ＯＵＴ端子２４からの水晶発振における
発振周波数を調整する機能を有するワンチップ化された
半導体素子である。
【００５６】ところで、発振回路３０は内部に帰還抵
抗、ＣＭＯＳインバータ、ゲート及びドレインの各容量
から構成される回路であり、容量アレイ３１はゲート容
量に付属した周波数調整用の７つの容量で構成されてい
る。またレジスタ３２は発振周波数の調整工程におい
て、外部からのプログラミングにより入力した周波数調
整データを記録する機能を有し、ＰＲＯＭ３３は、その
周波数調整したデータを書き込み保存する。更に制御回
路３４は、ＰＲＯＭ３３またはレジスタ３２に設定した
周波数調整データで容量アレイ３１を制御する回路であ
り、出力バッファ３５は、発振回路３０からの発振信号
を増幅する機能を有している。
【００５７】更に、本発明の水晶発振器１３に必要なＩ
Ｃチップ３の各パッドは、図１（ａ）に示すように、水
晶振動子７に対向する辺以外の残りの３辺にのみ形成さ
れており、各パッドはインナーリード端子４にＡｕワイ
ヤーボンディング線５により電気的に接続されている。
【００５８】また、図３（ａ）（図３（ｂ）のＡ−Ａ断
面図）及び図３（ｂ）に示すように、本発明の水晶振動
子７の形状は断面がトラック形状（長円形）を有してお
り、その構成は気密端子３６のインナーリード３７に、
矩形状のＡＴ水晶振動子片６がマウントされ、ケース３
８により封止されている。ここでＡＴ水晶振動子片６
は、従来と同じサイズが用いられている。このように気
密端子３６及びケース３８をトラック形状に形成するこ
とにより、従来と同じサイズのＡＴ水晶振動子片６を内
蔵することができ、水晶振動子７のサイズは厚みが約
１．５ｍｍと非常に薄型化されている。また水晶振動子
７の断面形状はトラック形状に限らず楕円等でもよい。
【００５９】そして、図４（ａ）の平面図、図４（ｂ）
の側面図、及び図４（ｃ）の断面図（図４（ａ）のＡ−
Ａ断面）に示すように、上記のように構成されたリード
フレーム１をトランスファーモールド型３９にセット
し、インナーリード端子４及び信号入力用リード端子
（それぞれＤ０端子１４、Ｄ１端子１５、Ｄ２端子１
６、Ｄ３端子１７、Ｄ４端子１８、Ｄ５端子１９、Ｄ６
端子２０及びコントロール端子２１）の外方部を残して
トランスファーモールドにより、水晶発振器１３に樹脂
モールドする。ここで、本実施例では、モールド材注入
用のゲート部４０は、水晶発振器１３の短辺側に配置さ
れており、水晶振動子７のケース部トップ４１にモール
ド材を衝突させることにより、モールド材注入時のモー
ルド材の流れを均一化させている。
【００６０】このようにして樹脂モールドしたあと、入
出力用の各端子及び信号入力用リード端子（それぞれＤ
０端子１４、Ｄ１端子１５、Ｄ２端子１６、Ｄ３端子１
７、Ｄ４端子１８、Ｄ５端子１９、Ｄ６端子２０及びコ
ントロール端子２１）等をつなぐタイバー等を切断除去
（トリミング）する。そしてリードフレーム１に複数個
（本実施例の場合は１０個）連結した状態の、図５に示
す構造を有する水晶発振器１３が得られる。この状態に
おいて水晶発振器１３は支持用リード端子２６、２７、
２８、２９によりリードフレーム１に連結されている。
ここで支持用リード端子２６、２７、２８、２９は、そ
れぞれ独立しており、他の入出力用の端子及び信号入力
用リード端子とは接続していない。
【００６１】そして、図５の黒色の丸印は、周波数調整
時に用いられるピンプローブ等の接触位置を示してい
る。このように水晶発振器１３が支持されているため、
リードフレーム１に複数個を連結した状態で周波数調整
加工が可能となる。また複数個を同時に周波数調整する
ことも可能である。従って周波数調整工程がインライン
化でき、安価な水晶発振器の製造が可能となる。
【００６２】以上により周波数調整された水晶発振器１
３をリードフレーム１から切断分離する。この切断分離
の工程では、まずＶＳＳ端子２２、ＶＤＤ端子２３、Ｏ
ＵＴ端子２４、ＮＣ／ＯＥ端子２５の入出力用の各端子
をＪベンド加工し、信号入力用リード端子（それぞれＤ
０端子１４、Ｄ１端子１５、Ｄ２端子１６、Ｄ３端子１
７、Ｄ４端子１８、Ｄ５端子１９、Ｄ６端子２０及びコ
ントロール端子２１）を切断し、最後に支持用リード端
子２６、２７、２８、２９とリードフレーム１をつなぐ
部分を切断することにより、水晶発振器１３が分離され
図６に示すＳＯＪタイプの水晶発振器が得られる。
【００６３】以上のような構成によれば、水晶発振器の
高さは約２．０〜２．２ｍｍかつその容積は約０．２ｃ
ｃとなり、小型で薄型の水晶発振器が得られる。
【００６４】また水晶振動子の断面形状により水晶振動
子の周囲の樹脂の厚みが均一となり、モールド時のモー
ルド材の充填度が向上し、パッケージクラック等のない
信頼性の高い水晶発振器が得られる。
【００６５】以上説明した水晶発振器は、発振周波数を
調整可能な高精度な水晶発振器であるが、図７に示すよ
うな発振回路のみを有する汎用ＣＭＯＳ回路の水晶発振
器についても、同様な構成が可能である。
【００６６】〔周波数調整方法〕次に図５の構造の水晶
発振器の発振周波数の調整方法について詳しく説明す
る。 図８に示すように、リードフレーム１に複数個の
水晶発振器１３を連結した状態で、周波数調整機４２に
セットし以下の手順で発振周波数を自動で調整する。
【００６７】周波数調整機４２にセットされたピンプロ
ーブ４３等を水晶発振器１３の各端子に接触させる。そ
してＶＤＤ端子２３、ＶＳＳ端子２２に電圧を印加して
内蔵している水晶振動子７を発振させる。ここで図９に
示す理想曲線におけるＭＩＮデータを周波数調整機４２
のカウンターに入力する。次に水晶発振器１３のコント
ロール端子２１を”Ｈ”レベルにセットし、ＮＣ／ＯＥ
端子２５を”Ｌ”レベルにセットする。この時容量アレ
イ３１はＰＲＯＭ３３からレジスタ３２に切り替わり、
レジスタ３２が動作状態になる。そしてＮＣ／ＯＥ端子
２５よりＮ発のパルスを入力する。この操作によりレジ
スタ３２にデータＮが設定される。そしてＯＵＴ端子２
４より出力される発振周波数（Ｆ１）をモニターする。
この発振周波数（Ｆ１）が図９に示すターゲット周波数
（Ｆ０）と合えば、周波数調整が完了したことになり、
まだ周波数が異なる場合は、前記の操作を繰り返し行う
ことになる。
【００６８】以上の周波数モニターの結果から決定した
データをＰＲＯＭ３３に書き込むことにより、発振周波
数の周波数調整結果が保存される。即ちバイナリー形式
で示したデータをＤ０端子１４〜Ｄ６端子２０に対応さ
せ、データ０となる端子のＰＲＯＭ３３に構成されたヒ
ューズを切断することにより、データの書き込みを行
う。尚ヒューズの切断は、ＶＤＤ端子２３＝ＧＮＤに対
し、該当端子に書き込み電圧を印加して行う。
【００６９】ところで図８は周波数調整の一実施例であ
り、ここでピンプローブ４３を接触させる方向は、本実
施例に限らずどの方向からでも良い。また圧電発振器の
周波数調整機４２へのセット方向はパッケージ裏表どち
らでも良い。
【００７０】また以上の製造工程のフローは一例であ
り、その順序については特に規定しない。
【００７１】〔電圧制御発振器の構成とその製造方法〕
図１０、図１１及び図１２は請求項１３、１４、１８、
１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５及び２６記
載の発明に係る電圧制御発振器の構造図、回路構成図及
びブロック図である。
【００７２】図１０（ａ）の平面図及び図１０（ｂ）の
断面図に示すように、４２％Ｎｉ５８％Ｆｅからなる４
２Ａｌｌｏｙ、あるいはＣｕ合金系等の高導電性材料か
らなるリードフレーム５１のアイランド部５２に、ＣＭ
ＯＳタイプのＩＣチップ５３が導電性接着剤等によりダ
イボンディングされており、ＩＣチップ５３のパッドと
アイランド部５２の周囲を取り囲むインナーリード端子
５４とがＡｕワイヤーボンディング線５５により電気的
に接続されている。矩形状のＡＴ水晶振動子片５６を内
蔵する水晶振動子５７は、そのリード５８をＩＣチップ
５３の水晶振動子５７を発振させるためのＸＧ端子（ゲ
ート側）５９、及びＸＲ端子（ドレイン側）６０に、Ａ
ｕワイヤーボンディング線５５により電気的に接続され
たインナーリード端子６１、６２の、途中のマウントエ
リア６３、６４に抵抗スポット溶接あるいはレーザー溶
接等で固定され、同時に電気的に接続されている。
【００７３】ここで水晶振動子５７のリード５８は、イ
ンナーリード端子６０、６５を横断してマウントエリア
６３、６４に接続するため、図１０（ｂ）に示すように
折り曲げ加工されており、更にリード５８はマウントエ
リア６３、６４をオーバーハングするように、リード５
８の長さを調節して切断加工されている。このように加
工された水晶振動子５７はリードフレーム５１に位置決
めされている。
【００７４】ところで本実施例の水晶振動子５７の形状
は、水晶発振器の項で示した図３の水晶振動子７と同様
であり、断面がトラック形状（長円形）を有しており、
その構成は気密端子のインナーリードに矩形状のＡＴ水
晶振動子片がマウントされ、ケースにより封止されてい
る。このように水晶振動子５７のサイズは、厚みが約
１．５ｍｍと非常に薄型化されている。
【００７５】また、図１１の回路構成図に示す可変容量
ダイオード６６等の電子部品は、図１０（ａ）に示すよ
うに、リードフレーム５１のランド部６７に配置され、
抵抗スポット溶接あるいはレーザ溶接または半田、導電
性接着剤等で接続固定されている。
【００７６】ここで、水晶振動子５７の接続位置と可変
容量ダイオード６６の接続位置は、同一の直線上にあ
り、例えば製造工程において溶接ヘッドの移動等の加工
時間の短縮等が可能となるなど、二つの異なる部品の接
続固定が簡単に行える構造となっている。
【００７７】更に、本実施例の電圧制御発振器の発振回
路は、図１１に示すように、インバータと帰還抵抗と発
振用のコンデンサ等を有している。そして、インバータ
の入出力端子間に水晶振動子５７と可変容量ダイオード
６６を直列に接続している。また、可変容量ダイオード
６６とインバータの間に直流カットコンデンサを接続し
ており、圧電振動子５７と可変容量ダイオード６６の間
と接地間にバイアス抵抗を接続している。そして更に、
可変容量ダイオード６６と直流カットコンデンサの間か
ら、制御電圧あるいは変調信号を入力して可変容量ダイ
オード６６の静電容量を変化させ、発振周波数を可変し
ている。
【００７８】また、前述の水晶発振器の構造で示したよ
うに、信号入力用リード端子及び支持用リード端子が、
それぞれ同様に配置されている。
【００７９】そして、ＶＳＳ端子６８、ＶＤＤ端子６
９、ＯＵＴ端子７０、ＶＣ端子７１の入出力端子が配置
されている。
【００８０】ところで、図１２の回路ブロック図に示す
ように、ＩＣチップ５３は内部に発振回路７２、容量ア
レイ７３、レジスタ７４、ＰＲＯＭ７５、制御回路７６
及び出力バッファ７７等を搭載し、周波数調整データ及
び分周設定データ等を外部から入力しプログラミングし
て、容量アレイ７３を制御することにより、ＸＧ端子５
９の容量値を変化させ、ＯＵＴ端子７０からの水晶発振
における発振周波数を調整する機能を有するワンチップ
化された半導体素子である。
【００８１】また、ＩＣチップ５３の内部に内蔵抵抗７
８を形成している。この内蔵抵抗７８は、ＶＣ端子７１
の入力抵抗であり、これは水晶振動子５７と可変容量ダ
イオード６６に接続されている。
【００８２】そして、上記のように構成されたリードフ
レームをトランスファーモールド型にセットし、インナ
ーリード端子５４及び信号入力用リード端子の外方部を
残してトランスファーモールドにより、電圧制御発振器
に樹脂モールドする。
【００８３】そして、発振周波数の調整方法は、水晶発
振器と同様である。但し水晶発振器では、ＮＣ／ＯＥ端
子を用いたが、電圧制御発振器では、ＶＣ端子７１を用
いて調整を行う点が異なっている。
【００８４】また、図１３は請求項１３の発明に係る他
の実施例であり、チップ形状の可変容量ダイオード７９
を用いたタイプの電圧制御発振器である。可変容量ダイ
オード７９をランド部８０に導電性接着剤等で固定し、
ワイヤーボンディング金線８１で配線している。
【００８５】以上のような構成によれば、電圧制御発振
器の高さは約２．０〜２．２ｍｍかつその容積は約０．
２ｃｃとなり、小型で薄型の電圧制御発振器が得られ
る。
【００８６】また水晶振動子の断面形状により水晶振動
子の周囲の樹脂の厚みが均一となり、モールド時のモー
ルド材の充填度が向上し、パッケージクラック等のない
信頼性の高い電圧制御発振器が得られる。
【００８７】本実施例における電圧制御発振器では、Ｖ
Ｃ端子の電位を１．２Ｖ〜１．８Ｖに可変することによ
り、発振周波数が中心周波数に対してプラスマイナス２
０ｐｐｍの変化をすることが可能である。
【００８８】〔更に薄型化する方法について〕図１４は
請求項３及び請求項１５記載の発明に係る他の実施例で
あり、楕円あるいはトラック形状（長円形）の水晶振動
子８２を、パッケージ本体８３の外部に露出した構造を
有する水晶発振器および電圧制御発振器である。
【００８９】このような構成によれば、水晶発振器及び
電圧制御発振器は更に薄型になり、その高さは内蔵する
水晶振動子の厚みと等しく約１．５ｍｍとなる。
【００９０】また水晶振動子のケースが直接大気中の空
気に触れるため、放熱効果が向上しＩＣチップに発生す
る熱が水晶振動子内部に伝導するのを防止している。
【００９１】〔水晶振動子の変形防止について〕図１５
及び図１６は、請求項４及び請求項１６記載の発明に係
わる、水晶振動子のケースの具体的な実施例である。図
１５（ａ）は水晶振動子のケース９１の断面が楕円の形
状を有する実施例であり、図１５（ｂ）は水晶振動子の
ケース９２の断面がトラック形状（長円形）を有する実
施例である。
【００９２】図１５（ａ）において、ケース９１の肉厚
は一様ではなく、楕円の短軸方向９３が長軸方向９４に
比較して約１．５〜２倍の厚みを有している。本実施例
では短軸方向９３の厚みは０．１５ｍｍから０．２ｍｍ
程度で設計されており、また長軸方向９４の厚みは約
０．１ｍｍで設計されている。そして短軸方向９３と長
軸方向９４は連続した曲面でつながれている。
【００９３】また図１５（ｂ）においても同様にケース
９２の肉厚は一様ではなく、トラック形状の平行部９５
が円弧部９６に比較して約１．５〜２倍の厚みを有して
いる。この場合も同様に平行部９５の厚みは０．１５ｍ
ｍから０．２ｍｍ程度で設計されており、また円弧部９
６の厚みは約０．１ｍｍで設計されている。そして平行
部９５と円弧部９６は連続した曲面でつながれている。
【００９４】このようにケース９１あるいは９２の、樹
脂モールド時の注入圧により変形する部分のみを厚くす
ることにより、構造力学上充分な強度が確保でき、必要
最低限の大きさの圧電振動子が提供できる。またケース
を成形するのに必要な材料についても最小限の材料にす
ることができ安価にケースを加工することができる。
【００９５】以上のようなケースを構造解析ソフトウェ
アを用いて変形解析した結果は、ケースの変形が従来例
に比べて約１／４以下となる。図１６はトラック形状を
有するケース９２の構造解析の結果である。この解析
は、ケース外面に均一な圧力を印加した時のケースの変
形の状態を解析している。図１６（ａ）は従来例の変形
状態であり、図１６（ｂ）は本実施例の変形状態を示し
ている。
【００９６】以上のようなケースを用いることにより、
楕円の短軸方向９３あるいはトラック形状の平行部９５
の変形を抑えることができ、信頼性の高い圧電発振器お
よび電圧制御発振器を提供できる。
【００９７】また、図１７は請求項５及び請求項１７に
係わる実施例であり、圧電発振器及び電圧制御発振器に
用いているモールド材の特性表である。本実施例で用い
ているタイプのモールド樹脂は、２４０℃〜２６０℃程
度の高熱時の曲げ強度が約２．５Ｋｇ／ｍｍ2であり、
従来のタイプのモールド樹脂の高熱時の曲げ強度は約
１．２Ｋｇ〜１．５Ｋｇ／ｍｍ2である。このように曲
げ強度の高いモールド材を用いることにより、圧電発振
器及び電圧制御発振器を基板等に実装する際のリフロー
ストレスに対し効果がある。特に本実施例の圧電振動子
の形状が楕円やトラック形状のように、圧電振動子ケー
スに対する樹脂の密着面積が大きい場合には、リフロー
時にケース界面での剥離やパッケージクラックが発生し
やすく、これを防止するため、曲げ強度が高いモールド
材を用いている。
【００９８】更に、図１８はモールド時の注入圧に対す
る水晶振動子のケースの変形をプロットしたグラフであ
る。このグラフは一般的な圧縮応力（注入圧）とひずみ
線図であり、図１８の弾性変形領域（弾性限度内）では
ケースが、モールド注入時に変形を起こしてもモールド
が完了すれば変形が元に戻る。ところがこの弾性変形領
域を越えてケースが塑性変形するような力が加わると変
形は元に戻らない。本実施例ではモールドに使用するト
ランスファーモールドマシン及びモールド型等の条件に
より、弾性変形領域内でモールドできる注入圧を決定し
ている。一例を示すとその値は、トランスファーモール
ドマシンのラム部で約１８Ｋｇ／ｃｍ2の圧力になるよ
うに設定している。また本実施例ではケース材料はＦｅ
−Ｎｉ系の４２ａｌｌｏｙ材を用いており、この材料に
対する応力と歪みの関係から最適なモールド注入圧を決
定している。
【００９９】以上のようにケースの弾性変形領域内でモ
ールドすることにより、永久ひずみであるケースの塑性
変形が防止できる。
【０１００】以上の実施例では、圧電発振器及び電圧制
御発振器の形状がＳＯＪ形状のパッケージについて説明
しているが、パッケージ形状はこの他にＳＯＰ（Ｓｍａ
ｌｌＯｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅｓ）等でも良い。
【０１０１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、楕円ある
いはトラック形状（長円形）の断面を有する圧電振動子
を、半導体集積回路に隣接してリードフレームに実装し
樹脂でモールドすることにより、表面実装タイプでかつ
小型薄型の圧電発振器が得られるという効果を有する。
また圧電振動子の周囲の樹脂の厚みが均一となるため、
モールド時のモールド材の充填が均一に行え、パッケー
ジクラック等の発生しない信頼性の高い圧電発振器が得
られるという効果を有する。
【０１０２】請求項２記載の発明によれば、圧電振動子
が内蔵された上側及び下側の樹脂厚が等しくなるように
モールドすることにより、圧電振動子のケースに加わる
モールド時の応力が均一となり、圧電振動子のケースの
変形が防止できる。また、圧電振動子の周囲の樹脂の厚
みが均一となるため、モールド時のモールド材の充填が
均一に行え、パッケージクラック等の発生しない信頼性
の高い圧電発振器が得られるという効果を有する。
【０１０３】請求項３記載の発明によれば、楕円あるい
はトラック形状（長円形）の断面を有する圧電振動子
を、圧電発振器の外部に露出する構造にすることによ
り、更に薄型の圧電発振器が得られるという効果を有す
る。また圧電発振器内部の発熱を外部に放熱するという
効果も有する。
【０１０４】請求項４記載の発明によれば、圧電振動子
のケース構造を楕円の場合は短軸方向の厚みを長軸方向
の厚みより厚く設定し、またトラック形状の場合は平行
部の厚みを円弧部の厚みより厚く設定することにより、
従来に比較してケースの変形を格段に抑えることができ
る。また圧電振動子のケース内部への影響がない品質の
高いモールド加工ができ、歩留まりのよい圧電発振器が
提供できるという効果を有する。
【０１０５】請求項５記載の発明によれば、モールド材
の高熱時の曲げ強度が２Ｋｇ／ｍｍ2以上の材料を用い
ることにより、界面の剥離やパッケージクラック等のな
い高品質で信頼性の高い圧電発振器を提供できるという
効果を有する。
【０１０６】請求項６記載の発明によれば、圧電発振器
を支持する支持用リード端子をリードフレームに設ける
ことにより、圧電発振器をリードフレームに連結した状
態で、周波数調整や電気的特性の検査等が行え、製造及
び検査ラインをインライン化することが可能となる。
【０１０７】請求項７記載の発明によれば、半導体集積
回路のデータを制御する信号入力用リード端子を、半導
体集積回路に対して圧電振動子と平行に、かつ圧電振動
子が配置された側の反対側に配置したことにより、必要
最低限のスペースで圧電発振器を構成でき、圧電発振器
を小型薄型に構成することが可能となる。また、信号入
力用リード端子をパッケージの側面に一列に配置するこ
とにより、発振周波数の周波数調整が簡単に行えるとい
う効果を有する。
【０１０８】請求項８記載の発明によれば、半導体集積
回路に圧電振動子に対向する辺以外の３辺に入出力のパ
ッドを形成したことにより、必要最低限のスペースで圧
電発振器を構成でき、圧電発振器を小型薄型に構成する
ことが可能となる。
【０１０９】請求項９記載の発明によれば、圧電振動子
に水晶振動子を用いることにより、小型薄型で精度及び
信頼性の高い圧電発振器を安価に提供できる。
【０１１０】請求項１０記載の発明によれば、半導体集
積回路と圧電振動子をリードフレームに実装し樹脂でモ
ールドする工程と、信号入力用リード端子を用いて周波
数調整する工程とにより、従来の圧電発振器等の製造ラ
インを共有化することができ、信頼性の高い小型薄型の
圧電発振器が安価に製造できる。
【０１１１】請求項１１記載の発明によれば、信号入力
用リード端子及びＮＣ端子あるいはＯＥ端子からデータ
を入力することにより、出力端子と共用化ができるとい
う効果を有する。
【０１１２】請求項１２記載の発明によれば、圧電発振
器をリードフレームに複数個連結した状態で周波数調整
することにより、同時に多数の圧電発振器の周波数が調
整でき、圧電発振器の製造・検査工程のサイクルタイム
を短縮することが可能となる。
【０１１３】請求項１３記載の発明によれば、楕円ある
いはトラック形状（長円形）の断面を有する圧電振動子
を、半導体集積回路及び電子部品に隣接してリードフレ
ームに実装し樹脂でモールドすることにより、表面実装
タイプでかつ小型薄型の電圧制御発振器が得られるとい
う効果を有する。また圧電振動子の周囲の樹脂の厚みが
均一となるため、モールド時のモールド材の充填が均一
に行え、パッケージクラック等の発生しない信頼性の高
い電圧制御発振器が得られるという効果を有する。
【０１１４】請求項１４記載の発明によれば、圧電振動
子が内蔵された上側及び下側の樹脂厚が等しくなるよう
にモールドすることにより、圧電振動子のケースに加わ
るモールド時の応力が均一となり、圧電振動子のケース
の変形が防止できる。また、圧電振動子の周囲の樹脂の
厚みが均一となるため、モールド時のモールド材の充填
が均一に行え、パッケージクラック等の発生しない信頼
性の高い電圧制御発振器が得られるという効果を有す
る。
【０１１５】請求項１５記載の発明によれば、楕円ある
いはトラック形状（長円形）の断面を有する圧電振動子
を、電圧制御発振器の外部に露出する構造にすることに
より、更に薄型の電圧制御発振器が得られるという効果
を有する。また電圧制御発振器内部の発熱を外部に放熱
するという効果も有する。
【０１１６】請求項１６記載の発明によれば、圧電振動
子のケース構造を楕円の場合は短軸方向の厚みを長軸方
向の厚みより厚く設定し、またトラック形状の場合は平
行部の厚みを円弧部の厚みより厚く設定することによ
り、従来に比較してケースの変形を格段に抑えることが
できる。また圧電振動子のケース内部への影響がない品
質の高いモールド加工ができ、歩留まりのよい電圧制御
発振器が提供できるという効果を有する。
【０１１７】請求項１７記載の発明によれば、モールド
材の高熱時の曲げ強度が２Ｋｇ／ｍｍ2以上の材料を用
いることにより、界面の剥離やパッケージクラック等の
ない高品質で信頼性の高い電圧制御発振器を提供できる
という効果を有する。
【０１１８】請求項１８記載の発明によれば、電圧制御
発振器を支持する支持用リード端子をリードフレームに
設けることにより、電圧制御発振器をリードフレームに
連結した状態で、周波数調整や電気的特性の検査等が行
え、製造及び検査ラインをインライン化することが可能
となる。
【０１１９】請求項１９記載の発明によれば、半導体集
積回路のデータを制御する信号入力用リード端子を、半
導体集積回路に対して圧電振動子と平行に、かつ圧電振
動子が配置された側の反対側に配置したことにより、必
要最低限のスペースで電圧制御発振器を構成でき、電圧
制御発振器を小型薄型に構成することが可能となる。ま
た、信号入力用リード端子をパッケージの側面に一列に
配置することにより、発振周波数の周波数調整が簡単に
行えるという効果を有する。
【０１２０】請求項２０記載の発明によれば、半導体集
積回路に圧電振動子に対向する辺以外の３辺に入出力の
パッドを形成したことにより、必要最低限のスペースで
電圧制御発振器を構成でき、電圧制御発振器を小型薄型
に構成することが可能となる。
【０１２１】請求項２１記載の発明によれば、圧電振動
子に水晶振動子を用いることにより、小型薄型で精度及
び信頼性の高い電圧制御発振器を安価に提供できる。
【０１２２】請求項２２記載の発明によれば、電子部品
に可変容量ダイオードを用いることにより、小型薄型で
精度及び信頼性の高い電圧制御発振器を安価に提供でき
る。
【０１２３】請求項２３記載の発明によれば、半導体集
積回路と圧電振動子及び電子部品をリードフレームに実
装し樹脂でモールドする工程と、信号入力用リード端子
を用いて周波数調整する工程とにより、従来の圧電発振
器等の製造ラインを共有化することができ、信頼性の高
い小型薄型の電圧制御発振器が安価に製造できる。
【０１２４】請求項２４記載の発明によれば、信号入力
用リード端子及びＶＣ端子からデータを入力することに
より、出力端子と共用化ができるという効果を有する。
【０１２５】請求項２５記載の発明によれば、電圧制御
発振器をリードフレームに複数個連結した状態で周波数
調整することにより、同時に多数の電圧制御発振器の周
波数が調整でき、電圧制御発振器の製造・検査工程のサ
イクルタイムを短縮することが可能となる。
【０１２６】請求項２６記載の発明によれば、半導体集
積回路のインバータの入出力端子間に、直列に接続した
圧電振動子と可変容量ダイオードを有し、可変容量ダイ
オードとインバータの間に直流カットコンデンサを接続
し、圧電振動子と可変容量ダイオードの間と接地間に、
バイアス抵抗を接続し、かつ可変容量ダイオードと直流
カットコンデンサの間から信号を入力することにより、
電圧制御発振器の発振周波数の可変幅を従来に比べ大き
くとれるという効果を有する。この可変幅が大きくとれ
る理由は、可変容量ダイオードの端子間の位相差が関係
している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧電発振器の一実施例を示す構造図。
（ａ）は、平面図。（ｂ）は、断面図。
【図２】本発明の圧電発振器の回路ブロック図。
【図３】本発明の圧電発振器及び電圧制御発振器に内蔵
する圧電振動子の構造図。（ａ）は、図３（ｂ）のＡ−
Ａ断面図。（ｂ）は、側面図。
【図４】本発明の圧電発振器をトランスファーモールド
型にセットした配置図。（ａ）は、平面図。（ｂ）は、
側面図。（ｃ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図５】本発明の圧電発振器の周波数調整工程を示す構
造図。
【図６】本発明の圧電発振器の外観を示す斜視図。
【図７】本発明の圧電発振器の他の実施例を示す回路
図。
【図８】本発明の圧電発振器の周波数調整工程を示す構
造図。
【図９】本発明の圧電発振器の周波数調整に用いる理想
曲線図。
【図１０】本発明の電圧制御発振器の一実施例を示す構
造図。（ａ）は、平面図。（ｂ）は、断面図。
【図１１】本発明の電圧制御発振器の回路構成図。
【図１２】本発明の電圧制御発振器の回路ブロック図。
【図１３】本発明の電圧制御発振器の他の実施例を示す
構造図。
【図１４】本発明の圧電発振器及び電圧制御発振器の他
の実施例を示す構造図。
【図１５】本発明の圧電発振器及び電圧制御発振器に内
蔵する圧電振動子の具体的な構造図。（ａ）は、楕円形
状の実施例。（ｂ）は、トラック形状の実施例。
【図１６】構造解析ソフトウェアによる変形解析結果。
（ａ）は、従来例の変形特性。（ｂ）は、本実施例の変
形特性。
【図１７】本発明の圧電発振器及び電圧制御発振器に用
いているモールド材の特性表。
【図１８】モールド時の注入圧に対する圧電振動子ケー
スの変形（ひずみ）特性を示すグラフ。
【図１９】従来の圧電発振器を示す構造図。（ａ）は、
平面図。（ｂ）は、断面図。
【図２０】従来の電圧制御発振器を示す構造図。（ａ）
は、平面図。（ｂ）は、断面図。
【符号の説明】
１ リードフレーム ２ アイランド部 ３ ＩＣチップ ４ インナーリード端子 ５ Ａｕワイヤーボンディング線 ６ ＡＴ水晶振動子片 ７ 水晶振動子 ８ リード ９ ＸＧ端子 １０ ＸＲ端子 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ インナーリード端子 １２ａ、１２ｂ マウントエリア １３ 水晶発振器 １４ Ｄ０端子 １５ Ｄ１端子 １６ Ｄ２端子 １７ Ｄ３端子 １８ Ｄ４端子 １９ Ｄ５端子 ２０ Ｄ６端子 ２１ コントロール端子 ２２ ＶＳＳ端子 ２３ ＶＤＤ端子 ２４ ＯＵＴ端子 ２５ ＮＣ／ＯＥ端子 ２６、２７、２８、２９ 支持用リード端子 ３０ 発振回路 ３０ 容量アレイ ３２ レジスタ ３３ ＰＲＯＭ ３４ 制御回路 ３５ 出力バッファ ３６ 気密端子 ３７ インナーリード ３８ ケース ３９ トランスファーモールド型 ４０ ゲート部 ４１ ケース部トップ ４２ 周波数調整機 ４３ ピンプローブ ５１ リードフレーム ５２ アイランド部 ５３ ＩＣチップ ５４ インナーリード端子 ５５ Ａｕワイヤーボンディング線 ５６ ＡＴ水晶振動子片 ５７ 水晶振動子 ５８ リード ５９ ＸＧ端子 ６０ ＸＲ端子 ６１、６２、６５ インナーリード端子 ６３、６４ マウントエリア ６６ 可変容量ダイオード ６７ ランド部 ６８ ＶＳＳ端子 ６９ ＶＤＤ端子 ７０ ＯＵＴ端子 ７１ ＶＣ端子 ７２ 発振回路 ７３ 容量アレイ ７４ レジスタ ７５ ＰＲＯＭ ７６ 制御回路 ７７ 出力バッファ ７８ 内蔵抵抗 ７９ 可変容量ダイオード ８０ ランド部 ８１ ワイヤーボンディング線 ８２ 水晶振動子 ８３ パッケージ本体 ９１、９２ ケース ９３ 短軸方向 ９４ 長軸方向 ９５ 平行部 ９６ 円弧部 １０１ ＩＣチップ １０２ リードフレーム １０３ アイランド部 １０４ Ａｕワイヤーボンディング線 １０５ 入出力用リード端子 １０６ 水晶振動子 １０７ インナーリード １０８ ゲート端子 １０９ ドレイン端子 １１０ 樹脂パッケージ １１１ トランジスター １１２ 可変容量ダイオード １１３ 基板 １１４ ステム １１５ 水晶振動子 １１６ キャン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１Ｂ (72)発明者 菊島 正幸 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体集積回路と圧電振動子とを内蔵した
    圧電発振器において、前記半導体集積回路はリードフレ
    ームのアイランド上に搭載され、ワイヤーボンディング
    により前記リードフレームのインナーリード端子に電気
    的に配線されており、楕円あるいはトラック形状（長円
    形）の断面を有する前記圧電振動子は前記半導体集積回
    路に隣接して配置され、前記圧電振動子のリードと前記
    リードフレームの一部が電気的に接続されており、更に
    前記半導体集積回路に電気的に接続され外部から前記半
    導体集積回路のデータを制御する信号入力用リード端子
    を配置し、かつ前記インナーリード端子の外方部及び前
    記信号入力用リード端子を除いて、前記半導体集積回路
    と前記圧電振動子及び前記リードフレームを樹脂で一体
    にモールドし、更に前記信号入力用リード端子を用いて
    信号を入力することにより、発振周波数調整を行うこと
    を特徴とする圧電発振器。
  2. 【請求項２】半導体集積回路と圧電振動子とを内蔵した
    圧電発振器において、前記圧電振動子が内蔵された上側
    及び下側の樹脂厚が等しくなるようにモールドしたこと
    を特徴とする請求項１記載の圧電発振器。
  3. 【請求項３】圧電振動子のケース表面を圧電発振器の外
    部に露出したことを特徴とする請求項１記載の圧電発振
    器。
  4. 【請求項４】半導体集積回路と圧電振動子とを内蔵した
    圧電発振器において、前記圧電振動子のケース断面の短
    軸方向あるいは平行部（直線部）が、前記ケース断面の
    他の部分に対し厚く形成されていることを特徴とする請
    求項１記載の圧電発振器。
  5. 【請求項５】２４０℃〜２６０℃の高熱時の曲げ強度が
    ２Ｋｇ／ｍｍ2以上の強度を有するモールド材を用いた
    ことを特徴とする請求項１記載の圧電発振器。
  6. 【請求項６】樹脂で一体にモールドした圧電発振器を支
    持する支持用リード端子を、リードフレームに設けたこ
    とを特徴とする請求項１記載の圧電発振器。
  7. 【請求項７】半導体集積回路と圧電振動子とを内蔵した
    圧電発振器において、前記半導体集積回路のデータを制
    御する信号入力用リード端子を、前記半導体集積回路に
    対して前記圧電振動子と平行に、かつ前記圧電振動子が
    配置された側の反対側に配置したことを特徴とする請求
    項１及び６記載の圧電発振器。
  8. 【請求項８】半導体集積回路と圧電振動子とを内蔵した
    圧電発振器において、前記半導体集積回路は、前記圧電
    振動子に対向する辺以外の３辺に入出力のパッドを形成
    していることを特徴とする請求項７記載の圧電発振器。
  9. 【請求項９】圧電振動子が水晶振動子であることを特徴
    とする請求項１記載の圧電発振器。
  10. 【請求項１０】半導体集積回路をリードフレームのアイ
    ランド上に搭載しワイヤーボンディングにより前記リー
    ドフレームのインナーリード端子に電気的に配線する工
    程と、 圧電振動子を前記半導体集積回路に隣接して前記リード
    フレームに位置決めし、前記圧電振動子のリードと前記
    リードフレームの一部を電気的に接続する工程と、 前記インナーリード端子の外方部及び信号入力用リード
    端子を除いて、前記半導体集積回路と前記圧電振動子及
    び前記リードフレームを樹脂で一体にモールドする工程
    と、 前記インナーリード端子の外方部及び前記信号入力用リ
    ード端子等をつなぐタイバーを切断する工程と、 前記信号入力用リード端子に信号を入力し発振周波数を
    調整する工程と、 前記インナーリード端子の外方部を曲げ加工し、前記信
    号入力用リード端子及び支持用リード端子等を切断し
    て、前記リードフレームから圧電発振器を切断分離する
    工程と、からなることを特徴とする圧電発振器の製造方
    法。
  11. 【請求項１１】信号入力用リード端子に信号を入力し発
    振周波数を調整する工程において、前記信号入力用リー
    ド端子及びＮＣ端子あるいはＯＥ端子からデータを入力
    することを特徴とする請求項１０記載の圧電発振器の製
    造方法。
  12. 【請求項１２】信号入力用リード端子に信号を入力し発
    振周波数を調整する工程において、圧電発振器をリード
    フレームに複数個連結した状態で周波数調整することを
    特徴とする請求項１０記載の圧電発振器の製造方法。
  13. 【請求項１３】半導体集積回路と圧電振動子とその他の
    電子部品とを内蔵した電圧制御発振器において、 前記半導体集積回路はリードフレームのアイランド上に
    搭載されワイヤーボンディングにより前記リードフレー
    ムのインナーリード端子に電気的に配線されており、楕
    円あるいはトラック形状（長円形）の断面を有する前記
    圧電振動子は前記半導体集積回路及び前記電子部品に隣
    接して配置され、前記圧電振動子のリードと前記リード
    フレームの一部が電気的に接続されており、更に前記電
    子部品を前記リードフレームに形成されたランド部に搭
    載し、更に前記半導体集積回路に電気的に接続され外部
    から前記半導体集積回路のデータを制御する信号入力用
    リード端子を配置し、かつ前記インナーリード端子の外
    方部及び前記信号入力用リード端子を除いて、前記半導
    体集積回路と前記圧電振動子と前記電子部品及び前記リ
    ードフレームを樹脂で一体にモールドし、更に前記信号
    入力用リード端子を用いて信号を入力することにより、
    発振周波数調整を行うことを特徴とする電圧制御発振
    器。
  14. 【請求項１４】半導体集積回路と圧電振動子とその他の
    電子部品とを内蔵した電圧制御発振器において、前記圧
    電振動子が内蔵された上側及び下側の樹脂厚が等しくな
    るようにモールドしたことを特徴とする請求項１３記載
    の電圧制御発振器。
  15. 【請求項１５】圧電振動子のケース表面を電圧制御発振
    器の外部に露出したことを特徴とする請求項１３記載の
    電圧制御発振器。
  16. 【請求項１６】半導体集積回路と圧電振動子とその他の
    電子部品とを内蔵した電圧制御発振器において、前記圧
    電振動子のケース断面の短軸方向あるいは平行部（直線
    部）が、前記ケース断面の他の部分に対し厚く形成され
    ていることを特徴とする請求項１３記載の電圧制御発振
    器。
  17. 【請求項１７】２４０℃〜２６０℃の高熱時の曲げ強度
    が２Ｋｇ／ｍｍ2以上の強度を有するモールド材を用い
    たことを特徴とする請求項１３記載の電圧制御発振器。
  18. 【請求項１８】樹脂で一体にモールドした電圧制御発振
    器を支持する支持用リード端子を、リードフレームに設
    けたことを特徴とする請求項１３記載の電圧制御発振
    器。
  19. 【請求項１９】半導体集積回路と圧電振動子とその他の
    電子部品とを内蔵した電圧制御発振器において、前記半
    導体集積回路のデータを制御する信号入力用リード端子
    を、前記半導体集積回路に対して前記圧電振動子と平行
    に、かつ前記圧電振動子が配置された側の反対側に配置
    したことを特徴とする請求項１３及び１８記載の電圧制
    御発振器。
  20. 【請求項２０】半導体集積回路と圧電振動子とその他の
    電子部品とを内蔵した電圧制御発振器において、前記半
    導体集積回路は、前記圧電振動子に対向する辺以外の３
    辺に入出力のパッドを形成していることを特徴とする請
    求項１９記載の電圧制御発振器。
  21. 【請求項２１】圧電振動子が水晶振動子であることを特
    徴とする請求項１３記載の電圧制御発振器。
  22. 【請求項２２】電子部品が可変容量ダイオードであるこ
    とを特徴とする請求項１３記載の電圧制御発振器。
  23. 【請求項２３】半導体集積回路をリードフレームのアイ
    ランド上に搭載しワイヤーボンディングにより前記リー
    ドフレームのインナーリード端子に電気的に配線する工
    程と、 圧電振動子を前記半導体集積回路に隣接して前記リード
    フレームに位置決めし、前記圧電振動子のリードと前記
    リードフレームの一部を電気的に接続する工程と、 前記電子部品を前記リードフレームに形成されたランド
    部に搭載する工程と、 前記インナーリード端子の外方部及び信号入力用リード
    端子を除いて、前記半導体集積回路と前記圧電振動子と
    前記電子部品及び前記リードフレームを樹脂で一体にモ
    ールドする工程と、 前記インナーリード端子の外方部及び信号入力用リード
    端子等をつなぐタイバーを切断する工程と、 前記信号入力用リード端子に信号を入力し発振周波数を
    調整する工程と、 前記インナーリード端子の外方部を曲げ加工し、前記信
    号入力用リード端子及び支持用リード端子等を切断し
    て、前記リードフレームから電圧制御発振器を切断分離
    する工程と、からなることを特徴とする電圧制御発振器
    の製造方法。
  24. 【請求項２４】信号入力用リード端子に信号を入力し発
    振周波数を調整する工程において、前記信号入力用リー
    ド端子及びＶＣ端子からデータを入力することを特徴と
    する請求項２３記載の電圧制御発振器の製造方法。
  25. 【請求項２５】信号入力用リード端子に信号を入力し発
    振周波数を調整する工程において、電圧制御発振器をリ
    ードフレームに複数個連結した状態で周波数調整するこ
    とを特徴とする請求項２３記載の電圧制御発振器の製造
    方法。
  26. 【請求項２６】半導体集積回路と圧電振動子とその他の
    電子部品とを内蔵した電圧制御発振器において、前記半
    導体集積回路のインバータの入出力端子間に、直列に接
    続した前記圧電振動子と可変容量ダイオードを有し、前
    記可変容量ダイオードと前記インバータの間に直流カッ
    トコンデンサを接続し、前記圧電振動子と前記可変容量
    ダイオードの間と接地間に、バイアス抵抗を接続し、か
    つ前記可変容量ダイオードと前記直流カットコンデンサ
    の間から信号を入力することを特徴とする請求項２２記
    載の電圧制御発振器。
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