KR100645617B1 - 압전 발진기 - Google Patents
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Abstract
수평 방향의 크기를 작게 하여, 실장에 필요한 면적을 작게 할 수 있는 압전 발진기와, 이 압전 발진기를 이용한 휴대 전화 및 전자 기기가 제공된다.
발진 회로 소자(61)를 수용한 제 1 패키지(60)와, 이에 중첩하여 고정되어, 내부에 압전 진동편(32)을 수용한 제 2 패키지(35)를 구비하고, 상기 제 1 패키지(60)가 제 1 및 제 2 리드 프레임(50, 40)을 포함하며, 상기 제 1 리드 프레임(50)은 그 단부가 하방을 향해 굴절되고, 하단측에서 외부에 노출되어 제 1 접속 단자부(51a, 52a, 53a, 54a)로 되며, 상기 제 2 리드 프레임(40)은, 상기 제 1 리드 프레임과 중첩되도록 배치되고 단부가 상방을 향해 굴절되어 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)로 되며, 상기 제 1 접속 단자부를 실장 단자로 하고, 상기 제 2 접속 단자부가 상기 제 2 패키지(35)의 외부 단자부와 전기적으로 접속되어 있다.
Description
도 1은 본 발명의 압전 발진기의 실시 형태를 나타내는 개략 분해 사시도,
도 2는 도 1의 압전 발진기의 A-A선을 따라 취한 개략 단면도,
도 3은 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지에 이용되는 제 1 리드 프레임과 제 2 리드 프레임의 굴절 구조를 나타내는 개략 사시도,
도 4는 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지에 이용되는 제 1 리드 프레임의 일례를 나타내는 개략 평면도,
도 5는 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지에 이용되는 제 2 리드 프레임의 일례를 나타내는 개략 평면도,
도 6은 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지의 제 1 변형예를 나타내는 개략 사시도,
도 7은 도 6의 제 1 패키지를 이용하여 형성한 압전 발진기의 개략 단면도,
도 8은 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지의 제 2 변형예를 나타내는 개략 사시도,
도 9는 도 8의 B-B선을 따라 취한 개략 단면도,
도 10은 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지의 제 3 변형예를 나타내는 개략 사시도,
도 11은 도 10의 제 1 패키지의 제어 단자를 굴절시키는 모양을 나타내는 부분 확대 사시도,
도 12는 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지의 제 4 변형예를 나타내는 개략 사시도,
도 13은 도 1의 압전 발진기의 실장 구조를 나타내는 부분 확대도,
도 14는 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지를 형성하기 위한 리드 프레임의 절단 위치를 나타내는 개략 평면도,
도 15는 도 14의 리드 프레임을 사용하여 수지 패키지를 성형하는 모양을 나타내는 설명도,
도 16은 도 15에 있어서의 성형 후에 있어서, 불필요한 리드 프레임을 컷팅하는 모양을 나타내는 부분 확대도,
도 17은 도 1의 압전 발진기의 제 1 패키지를 형성하기 위한 리드 프레임(제 1 리드 프레임)의 다른 구성예를 나타내는 개략 평면도,
도 18은 도 17의 K-K선을 따라 취한 단면도,
도 19는 도 17의 리드 프레임을 사용하여 수지 패키지를 성형하는 모양을 나타내는 설명도,
도 20은 도 19에 있어서의 성형에 의해 형성되는 압전 발진기를 나타내는 도 면,
도 20a는 제 1 패키지 부분만을 단면으로 한 정면도,
도 20b는 압전 발진기의 개략 평면도,
도 20c는 압전 발진기의 개략 저면도,
도 21은 도 20의 압전 발진기의 실장 공정을 나타내는 부분 확대도,
도 21a는 땜납 볼을 탑재하는 단계를 나타내는 도면,
도 21b는 땜납 볼을 용융한 상태를 나타내는 도면,
도 22는 본 발명의 실시 형태에 따른 압전 발진기를 이용한 전자 기기의 일례로서의 디지털식 휴대 전화 장치의 개략 구성을 나타내는 도면,
도 23은 종래의 압전 발진기의 일례를 나타내는 개략 정면도,
도 24는 도 23의 C-C선을 따라 취한 개략 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : 압전 발진기 32 : 압전 진동편
35 : 제 2 패키지 37 : 외부 단자부
40 : 제 2 리드 프레임 50 : 제 1 리드 프레임
60 : 제 1 패키지 61 : 발진 회로 소자
본 발명은, 압전 진동편과, 이 압전 진동편을 발진시키는 발진 회로 소자를 구비한 압전 발진기와, 압전 발진기를 이용한 휴대 전화와 전자 기기에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이브(HDD), 모바일 컴퓨터, 혹은 IC 카드 등의 소형의 정보 기기나, 휴대 전화, 자동차 전화, 또는 페이징 시스템 등의 이동 통신 기기에 있어서, 패키지내에 압전 발진기가 널리 사용되고 있다.
종래에는, 압전 발진기의 구조에 있어서, 압전 진동자부와 발진 회로부를 각각 별도의 패키지를 사용하여 구성하고, 예컨대 발진 회로부를 구성하는 패키지상에, 압전 진동자부를 구성하는 패키지를 중첩하여 고정한 구조의 것이 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).
이러한 구조는, 압전 진동편과 발진 회로 소자를 동일한 패키지내에 수용할 때의 각종 불편함을 배제시킬 수 있다.
즉, 수지 패키지내에 압전 진동편과 발진 회로 소자를 동시에 수용하면, 경화시에 발생하는 가스가 압전 진동편에 부착되어, 성능 저하로 이어지는 경우가 있다.
그래서, 상술한 바와 같이, 압전 진동편과 발진 회로 소자를 별개의 패키지에 수용하여 종축 방향으로 중첩시킴으로써, 이러한 불편함을 회피할 수 있고 소형으로 구성할 수 있는 것이다.
그런데, 최근, 압전 발진기를 탑재하는 각종 기기에 있어서는, 한층 더 소형화하는 것이 과제로 되어, 그 때문에 압전 발진기 자체도 보다 소형으로 형성될 필 요가 있다.
그래서, 상술한 바와 같이, 압전 진동편과 발진 회로 소자를 별개의 패키지에 수용하여 종축 방향으로 중첩시키는 구성의 압전 발진기에 있어서는, 예컨대 도 23 및 도 24에 도시하는 바와 같은 구조의 것도 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조).
이 도 24는 도 23의 C-C선을 따라 취한 개략 단면도인데, 도 23 및 도 24에 있어서, 압전 발진기(1)는 발진 회로부(2)와, 이 발진 회로부(2)에 중첩하여 고정된 압전 진동자부(3)를 구비하고 있다.
압전 진동자부(3)는 세라믹 패키지(3a)의 내부 공간(S1)에, 압전 진동편(7)을 수용한 구조이며, 특히 세라믹 패키지(3a)의 측면에는 홈(5, 5)을 형성하고, 홈(5, 5)내에는 압전 진동편(7)과 접속된 전극부(6)가 형성되어 있다. 세라믹 패키지(3a)의 상단은 금속제의 커버체(4)로 밀폐되어 있다.
발진 회로부(2)는 1장의 리드 프레임(13)의 소자 탑재부에 발진 회로 소자(11)를 탑재하고 수지(14)로 몰딩한 것으로, 리드 프레임(13)의 복수의 리드 단자(13a, 13b)중 일부의 리드 단자(13a)는 하방으로 굴절되어 실장용 외부 접속 단자를 구성하고 있다. 다른 리드 단자(13a)는 상방으로 굴절되고, 압전 진동자부(3)의 상기 홈(5, 5)내의 전극부(6, 6)와 접속되어 있다.
이렇게 하여, 발진 회로부(2)의 리드 프레임(13)을 이용하여, 압전 진동자부(3)의 상기 홈(5, 5)의 구조와 조합시킴으로써 압전 진동자부(3)의 전극부(6)와 발진 회로부(2)의 리드 단자(13a)가 확실한 도통을 도모하는 동시에, 탑재 부품의 위치 결정을 용이하게 하는 구조로 되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제 1988-244905 호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제 2001-332932 호 공보
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제 1988-244905 호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제 2001-332932 호 공보
그런데, 상기 압전 발진기(1)에서는, 발진 회로 소자(11)를 탑재하기 위한 1장의 리드 프레임(13)을 이용하여, 이 1장의 리드 프레임(13)으로부터 병렬로 연장되는 각 리드 단자(13a, 13b)를 각각 역의 방향으로 굴절시키는 구조를 채용하고 있기 때문에, 다른 방향으로 굴절되는 종류가 상이한 각 리드 단자(13a, 13b)를 형성하는 정도만큼 수평 방향의 크기를 크게 하지 않으면 안 된다.
이로써, 발진 회로부(2)와 압전 진동자부(3)의 각 패키지를 종축 방향으로 중첩하여 가능한 한 수평 방향으로 복수의 부품이 늘어서 있지 않도록 함으로써, 수평 방향의 크기를 제한하고 실장 스페이스를 작게 하는 구조로 했음에도 불구하고, 압전 발진기(1)의 수평 방향의 크기를 작게 구성하기 위해서는 제한이 생겨 결국 수평 방향으로 비교적 큰 구조로 된다.
또한, 하나의 리드 프레임(13)의 각 리드 단자(13a, 13b)를 다른 방향으로 벤딩 가공하는 것은, 일반적인 제조 공정으로는 어렵다. 이 때문에, 어떤 제조 공정을 채용할지 별도의 문제를 발생시킨다.
본 발명은, 수평 방향의 크기를 작게 하고, 실장에 필요한 면적을 작게 할 수 있는 압전 발진기와, 이 압전 발진기를 이용한 휴대 전화 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적은, 본 발명에 의하면, 발진 회로를 구성하기 위한 발진 회로 소자를 수용한 제 1 패키지와, 이 제 1 패키지에 중첩하여 고정되어, 내부에 압전 진동편을 수용한 제 2 패키지를 구비하는 압전 발진기로서, 상기 제 1 패키지가, 제 1 및 제 2 리드 프레임을 포함하고 있고, 상기 제 1 리드 프레임은, 그 단부가 상기 제 2 패키지로부터 이간하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 1 접속 단자부로 되고, 상기 제 2 리드 프레임은, 단부가 상기 제 2 패키지에 접근하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 2 접속 단자부로 되며, 상기 제 1 접속 단자부와, 상기 제 2 접속 단자부가 평면적으로 보다 중첩하도록 배치되며, 상기 발진 회로 소자가, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임의 내부 단자와 접속되는 동시에, 상기 제 1 접속 단자부를 실장 단자로 하여, 상기 제 2 접속 단자부가 상기 제 2 패키지의 외부 단자부와 전기적으로 접속되며, 또한 상기 제 1 패키지와 상기 제 2 패키지가 고정되어 있는 압전 발진기에 의해 달성된다.
상술한 구성에 의하면, 제 1 패키지가 적어도 제 1 및 제 2 리드 프레임을 포함하고 있고, 제 1 리드 프레임의 단부가 상기 제 2 패키지로부터 이간하는 방향으로 굴절되어, 외부에 노출됨으로써 제 1 접속 단자부로 되고, 제 2 리드 프레임의 단부가 상기 제 2 패키지에 접근하는 방향으로 굴절되어, 외부에 노출됨으로써 제 2 접속 단자부로 되어 있다. 그리고, 제 1 접속 단자부를 이용하여 실장 단자로 하고, 제 2 접속 단자부를 이용하여, 제 1 패키지와 제 2 패키지를 전기적으로 접속하는 구조로 하고 있다. 바꿔 말하면, 압전 발진기가 실장되는 실장 기판 등과 제 1 패키지를 접속하는 수단과, 이 제 1 패키지와 제 2 패키지의 전기적 접속 을 실행하는 수단이, 별개의 리드 프레임으로 형성된다. 이로써, 별개의 리드 프레임인 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임을 그 수직방향의 위치가 서로 중첩되도록 배치할 수 있다. 즉, 1장의 리드 프레임으로 상하 각 방향으로 굴절되는 단부를 만들지 않을 수도 있기 때문에, 필요하게 되는 리드 프레임의 수평 방향의 크기를 제한할 수 있어, 압전 발진기의 수평 방향의 크기를 가능한 한 작게 할 수 있다.
이로써, 본 발명의 효과로서, 실장에 필요한 면적을 작게 할 수 있는 압전 발진기를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 패키지의 외부 단자부와 상기 제 2 패키지의 상기 제 2 접속 단자부를 직접 접촉시킨 상태에서, 상기 제 1 패키지와 상기 제 2 패키지가 고정되어 있다.
이 때문에, 상기 제 1 패키지의 외부 단자부와 상기 제 2 패키지의 상기 제 2 접속 단자부가 직접 접촉되어 있기 때문에, 제 1 패키지와 제 2 패키지 사이에서의 열의 전도가 양호하게 되고, 예컨대 제 1 패키지내의 발진 회로 소자가 온도 검출 기능을 구비하고 있으며, 제 2 패키지내의 압전 진동편의 온도 보상을 실행하고자 하는 경우에, 양 패키지의 열 구배를 가능한 한 동일하게 함으로써, 압전 발진기를 효과적으로 동작시킬 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 패키지와 상기 제 2 패키지의 사이에 열 전도가 공기보다도 우수한 열의 양도체(a good thermal conductor)를 충전한 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 제 1 패키지와 제 2 패키지의 사이에 충전한 열의 양도체가, 열의 전도로로서 기능하기 때문에, 예컨대 제 1 패키지내의 발진 회로 소 자가 온도 검출 기능을 구비하고 있고, 제 2 패키지내의 압전 진동편의 온도 보상을 실행하고자 하는 경우에, 양 패키지의 열 구배를 가능한 한 동일하게 함으로써, 압전 발진기를 효과적으로 동작시킬 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 리드 프레임의 단부와 제 2 리드 프레임의 단부의 형상을 상이한 형상으로 함으로써, 상기 제 1 접속 단자부와 상기 제 2 접속 단자부의 패키지 외면에 노출한 부분의 형상을 상이한 형상으로 하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 제 2 패키지에 관해서, 제 1 접속 단자부와 제 2 접속 단자부를 외견상 간단히 구별할 수 있기 때문에, 제 2 패키지의 취급에 문제가 발생하는 사태 등을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 리드 프레임의 단부의 일부가 제 2 패키지로부터 이간하는 방향으로 굴절됨으로써 하단측에서 외부로 노출되어 제 1 접속 단자부로 되고, 상기 단부의 나머지 일부는 수평으로 연장되어 제어 단자부로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 상기 제어 단자부가 제 1 패키지의 측면의 절결부내에서 노출하고 있기 때문에 하방으로부터 검사용 핀 등을 접촉시키기만 함으로써, 간단히 검사를 실행할 수 있다. 게다가, 제어용 단자는 절결부내에 노출하고 있기 때문에, 측방으로 연장시켜도 제 1 패키지의 외형을 넘어 연장되지 않고, 크기 확대로 이어지지 않는 이점이 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임중 한쪽 리드 프레임 에 상기 발진 회로 소자가 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 이로써, 임시로 압전 발진기의 하방으로부터 수분이 침입한 경우에 있어서, 발진 회로 소자에 도달하기 어려워지기 때문에, 발진 회로 소자의 수분에 의한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 발진 회로 소자에 온도 보상 회로를 부가한 경우에 있어서, 그 온도 센서를 압전 진동편에 근접하여 배치할 수 있기 때문에, 온도 센서와 압전 진동편의 온도차를 작게 하여 압전 진동편의 온도 특성을 확실히 보정할 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 실장 단자의 측면 단면이 밀봉 수지의 외면에 노출되도록 한 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 압전 발진기를 땜납에 의해 실장 기판 등에 실장할 때에, 상기 실장 단자의 주면으로부터 돌출된 땜납이 실장 단자의 측면을 밀어 올린다. 이 때문에, 실장 기판과 실장 단자의 접속 상태를 외부에서 한층 더 용이하게 관찰할 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 실장 단자의 측면 단면이 밀봉 수지의 외면에 돌출되도록 한 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 압전 발진기를 땜납에 의해 실장 기판 등에 실장할 때에, 상기 실장 단자의 주면으로부터 돌출된 땜납이 실장 단자의 밀봉 수지로부터 외부로 돌출된 부분으로 밀려 올라와, 필렛을 형성한다. 이 때문에, 실장 기판과 실장 단자의 접속 상태를 외부에서 한층 더 용이하게 관찰할 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 밀봉용 수지가 수지로 밀봉하여 형성한 상기 제 1 패키지의 상기 실장 단자의 주면으로부터 제거되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 상기 실장 단자의 주면에 땜납 도금을 확실히 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 패키지의 상기 실장 단자가 이 제 1 패키지의 하단면보다 높은 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 압전 발진기를 실장 기판에 실장했을 때에, 실장 기판과 실장 단자의 사이에 형성되는 극간에 땜납이 들어가 충전 상태에서 경화된다. 이 때문에, 실장 단자의 접합 상태가 외부에서 용이하게 시인 가능하다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 패키지의 상기 실장 단자가, 상기 발진 회로 소자와 접속된 제어 단자부와 동일한 높이로 되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 리드 프레임의 가공시에, 상기 제어 단자부를 구성하기 위한 리드부와 실장 단자를 구성하기 위한 리드부를 다른 높이로 할 필요가 없기 때문에, 상기 제 1 접속 단자부에 대응하는 리드부를 굴절시킬 필요가 없고, 가공이 간단하게 된다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 제 1 패키지를 형성하기 위한 상기 제 1 리드 프레임의 상기 제 1 접속 단자부의 외측 단부가, 수지 밀봉이 실행될 때, 이 제 1 리드 프레임이 절제되는 부분과 함께 제거되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 의하면, 수지 밀봉에 있어서 실장 단자를 구성하기 위한 상기 제 1 접속 단자부의 주면이, 성형용 금형 내면에 가압된 상태에서 성형이 실행되 고, 그 후에 제 1 접속 단자부가 불필요한 외측 단부가 절단된다. 이 때문에, 실장 단자를 구성하는 제 1 접속 단자부의 주면에 밀봉 수지가 버(burr)로서 남는 것이 회피되기 때문에, 이와 같은 버 제거의 작업을 제조 공정으로부터 생략하는 것이 가능해진다.
상술한 목적은, 다른 발명에 의하면, 발진 회로를 구성하기 위한 발진 회로 소자를 수용한 제 1 패키지와, 이 제 1 패키지에 중첩하여 고정되어, 내부에 압전 진동편을 수용한 제 2 패키지를 구비하는 압전 발진기를 이용한 휴대 전화 장치로서, 상기 제 1 패키지가, 제 1 및 제 2 리드 프레임을 포함하고 있고, 상기 제 1 리드 프레임은, 그 단부가 상기 제 2 패키지로부터 이간하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 1 접속 단자부로 되고, 상기 제 2 리드 프레임은, 단부가 상기 제 2 패키지에 접근하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 2 접속 단자부로 되며, 상기 제 1 접속 단자부와, 상기 제 2 접속 단자부가 평면적으로 보아 중첩되도록 배치되어, 상기 발진 회로 소자가, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임의 내부 단자와 접속되는 동시에, 상기 제 1 접속 단자부를 실장 단자로 하고, 상기 제 2 접속 단자부가 상기 제 2 패키지의 외부 단자부와 전기적으로 접속되며, 또한 상기 제 1 패키지와 상기 제 2 패키지가 고정되어 있는 압전 발진기에 의해, 제어용 클록 신호를 얻도록 한, 휴대 전화 장치에 의해 달성된다.
상술한 목적은, 다른 발명에 의하면, 발진 회로를 구성하기 위한 발진 회로 소자를 수용한 제 1 패키지와, 이 제 1 패키지에 중첩하여 고정되어, 내부에 압전 진동편을 수용한 제 2 패키지를 구비하는 압전 발진기를 이용한 전자 기기로서, 상 기 제 1 패키지가, 제 1 및 제 2 리드 프레임을 포함하고 있고, 상기 제 1 리드 프레임은, 그 단부가 상기 제 2 패키지로부터 이간하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 1 접속 단자부로 되고, 상기 제 2 리드 프레임은, 단부가 상기 제 2 패키지에 접근하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 2 접속 단자부로 되며, 상기 제 1 접속 단자부와, 상기 제 2 접속 단자부가 평면적으로 보아 중첩되도록 배치되어, 상기 발진 회로 소자가, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임의 내부 단자와 접속되는 동시에, 상기 제 1 접속 단자부를 실장 단자로 하여, 상기 제 2 접속 단자부가 상기 제 2 패키지의 외부 단자부와 전기적으로 접속되며, 또한 상기 제 1 패키지와 상기 제 2패키지가 고정되어 있는 압전 발진기에 의해, 제어용 클록 신호를 얻도록 한 전자 기기에 의해 달성된다.
발명의 실시 형태
도 1 및 도 2는, 본 발명의 압전 발진기의 제 1 실시 형태를 나타내고 있고, 도 1은 그 개략 분해 사시도, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 개략 단면도이다.
도면에 있어서, 압전 발진기(30)는, 후술하는 발진 회로 소자를 수용한 제 1 패키지(60)와, 이 제 1 패키지(60)에 중첩하여 고정되어 내부에 압전 진동편(32)을 수용한 제 2 패키지(35)를 구비하고 있다.
우선, 제 2 패키지(35)의 구조를 설명한다.
제 2 패키지(35)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예컨대 절연 재료로서 산화 알루미늄질의 세라믹 그린 시트를 성형하여 형성되는 복수의 기판(35a, 35b)을 적 층한 후, 소결하여 형성되어 있다. 기판(35b)은 그 내측에 소정의 구멍을 형성함으로써, 적층한 경우에 내측에 소정의 내부 공간(S2)을 갖도록, 상단이 개구된 직사각형의 박스 형상으로 형성되어 있다.
이 내부 공간(S2)이 압전 진동편(32)을 수용하기 위한 수용 공간이다.
즉, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시 형태에서, 제 2 패키지(35)는 내부 공간(S2)내의 도면에 있어서 좌측 단부 부근에 있어서, 내부 공간(S2)으로 노출하도록, 기판(35b)의 표면에 예컨대 텅스텐 메탈라이즈상에 니켈 도금 및 금 도금으로 형성한 전극부(31, 31)가 설치되어 있다.
이 전극부(31, 31)는, 제 2 패키지(35)의 저면의 네 모서리에 형성된 외부 단자부(37, 37, 37)에 접속되어 있다. 외부 단자부는, 제 2패키지(35)의 저면의 네 모서리에 설치되지만, 작도의 관계상 그 일부는 도 1에는 도시되어 있지 않다. 또한, 전극부(31, 31)는 모든 외부 단자부와 접속되어 있지 않을 수도 있다. 이 전극부(31, 31)는 후술하는 제 1 패키지(60)와 전기적으로 접속되어, 압전 진동편(32)에 구동 전압을 공급하는 것이다. 이 각 전극부(31, 31)상에 도전성 접착제(33, 33)가 도포되고, 이 도전성 접착제(33, 33)상에 압전 진동편(32)의 기부(36)가 탑재되며, 도전성 접착제(33, 33)가 경화됨으로써 접합되어 있다.
또한, 도전성 접착제(33, 33)로는, 접합력을 발휘하는 접착제 성분으로서의 합성 수지제에 은제의 세립 등의 도전성의 입자를 함유시킨 것을 사용할 수 있고, 실리콘계, 에폭시계 또는 폴리이미드계 도전성 접착제 등을 이용할 수 있다.
압전 진동편(32)은, 예컨대 수정으로 형성되어 있고, 수정 이외에도 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬 등의 압전 재료를 이용할 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 압전 진동편(32)은 소형으로 형성하여, 필요한 성능을 얻기 위해서, 특별히 도시하는 형상으로 되어 있다.
즉, 압전 진동편(32)은, 제 2 패키지(35)측과 후술하는 바와 같이 하여 고정되는 기부(36)와, 이 기부(36)를 기단으로 하여 도면에 있어서 좌우를 향해 두갈래로 나뉘어 평행하게 연장되는 1쌍의 진동 아암(34, 34)을 구비하고 있고, 전체가 음차와 같은 형상으로 된, 소위 음차 전압 진동편이 이용되고 있다.
또한, 압전 진동편(32)은, 이와 같은 음차형의 것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 압전 재료를 직사각형으로 컷팅한, 소위 AT 컷팅 진동편 등의 각종 압전 진동편을 이용할 수 있다.
제 2 패키지(35)의 상단 개구는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예컨대 저융점 유리 등의 납재(38)를 사용하여, 유리제의 커버체(39)가 접합됨으로써, 밀봉되어 있다.
또한, 납재(38) 및 커버체(39)를 금속계의 Fe-Ni-Co의 합금 등을 사용함으로써, 커버체(39)를 어스 접지함으로써, 실드 효과를 갖게 할 수 있다. 이 경우, 외부 단자(37)중 적어도 하나와 커버체(39)를 전기적으로 접속하고, 또한 제 1 패키지(60)의 어스와 전기적으로 접속시킬 필요가 있다.
다음에, 제 1 패키지(60)에 대하여 설명한다.
이 제 1 패키지(60)는, 후술하는 리드 프레임상에, 발진 회로 소자를 고정하여, 수지로 밀봉한 수지 패키지이다. 도 2의 제 1 패키지(60)의 부분의 단면은, 실제로는 절단되어 있지 않은 위치의 단자 부분에 대하여 평행 사선(hatching)을 긋고 있지만, 이것은 이해의 편의를 위해 그은 것으로, 절단면을 나타내는 것이 아니라, 각 단자 부분 등의 상하 방향(수직 방향)의 위치를 나타내는 것이다.
우선, 제 1 패키지(60)의 발진 회로 소자나 단자 부분을 구성하기 위한 리드 프레임의 구조에 대하여 설명한다. 도 3은, 제 1 리드 프레임(50)과 제 2 리드 프레임(40)의 상하 위치에 관한 구조를 분명히 하기 위한 개략 사시도이고, 도 4와 도 5는 각각 제 1 리드 프레임(50)과 제 2 리드 프레임(40)의 평면도이다. 이 실시 형태에서는, 예컨대 제 1리드 프레임(50)과 제 2 리드 프레임(40)의 2장의 리드 프레임을 사용한다. 이들 제 1 리드 프레임(50)과 제 2 리드 프레임(40)은, 각각 통상 사용되는 소재, 예컨대 42 합금 등의 Fe 합금, 혹은 Cu-Sn, Cu-Fe, Cu-Zn, Cu-Ni 등의 Cu 합금, 혹은 이것들에 제 3 원소를 첨가한 삼원 합금 등에 의해 형성되어 있다.
도 4의 제 1 리드 프레임(50)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 1 패키지(60)내에서 하방에 위치하는 것이다.
도 4는, 제 1 리드 프레임(50)의 각 리드부가 주위를 둘러싸는 직사각형의 프레임 부분(F1)에 의해 접속된 상태를 나타내고 있고, 소정의 형상으로 벤딩 가공되고, 수지 성형 후에 각 절단선(C1, C1, C1, C1)의 개소에서 분리되도록 되어 있다.
제 1 리드 프레임(50)은, 거의 네 모서리에 배치되고, 동일한 형상으로 되는 작은 직사각형의 제 1 리드부(51), 제 2 리드부(52), 제 3 리드부(53), 제 4 리드 부(54)를 구비하고 있다.
또한, 중앙 부근에는 거의 직사각형으로 되는 소자 탑재부(55)를 갖고 있고, 소자 탑재부(55)는 프레임 부분(F1)과 접속되어 있다.
제 1 리드 프레임(50)의 상기 제 1 리드부(51), 제 2 리드부(52), 제 3 리드부(53), 제 4 리드부(54)는, 각각 그 비교적 넓은 면적의 단부(평행 사선으로 나타낸 부분)(51a, 52a, 53a, 54a)가 도 3에 있어서 하방[도 2에 있어서, 제 2 패키지(35)로부터 이간하는 방향]에 위치하도록, 굴절되어 있고, 이러한 단부(51a, 52a, 53a, 54a)는, 나머지 부분보다도 한층 낮은 위치에서 수평으로 되도록 성형된다. 또한, 제 1 리드부(51), 제 2 리드부(52), 제 3 리드부(53), 제 4 리드부(54)의 부분(51a, 52a, 53a, 54a) 이외의 가는 형상으로 도시되는 개소는, 후술하는 발진 회로 소자와 접속되는 내부 단자로 된다.
또한, 제 1 리드 프레임(50)은, 제 1 리드부(51)와 제 4 리드부(54)의 사이 및 제 2 리드부(52)와 제 3 리드부(53)의 사이에, 각각 가는 직사각형 형상으로 평행하게 연장되는 제어 단자용 리드부(57, 57)(56, 56)를 갖고 있다.
도 5의 제 2 리드 프레임(40)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 1 패키지(60)내에서 상방에 위치하는 것이다.
도 5는, 제 2 리드 프레임(40)의 각 리드부가, 주위를 둘러싸는 직사각형의 프레임 부분(F2)에 의해 접속된 상태를 나타내고 있고, 소정의 형상으로 벤딩 가공되며, 수지 성형 후에 각 절단선(C2, C2, C2, C2)의 개소에서 분리되도록 되어 있다.
제 2 리드 프레임(40)은, 거의 네 모서리에 배치되어, 동일한 형상으로 되는 작은 직사각형의 제 1 리드부(41), 제 2 리드부(42), 제 3 리드부(43), 제 4 리드부(44)를 구비하고 있다.
제 2 리드 프레임(40)의 상기 제 1 리드부(41), 제 2 리드부(42), 제 3 리드부(43), 제 4 리드부(44)는, 각각 그 비교적 넓은 면적의 단부(평행 사선으로 나타낸 부분)(41a, 42a, 43a, 44a)가 도 3에 있어서 상방[도 2에 있어서의 제 2 패키지(35)에 근접한 방향]에 위치하도록, 굴절되어 있고, 이러한 단부(41a, 42a, 43a, 44a)는, 나머지 부분보다도 한층 높은 위치에서 수평으로 되도록 성형된다. 또한, 제 1 리드부(41), 제 2 리드부(42), 제 3 리드부(43), 제 4 리드부(44)의 부분(41a, 42a, 43a, 44a) 이외의 가는 형상으로 도시되는 개소는, 후술하는 발진 회로 소자와 접속되는 내부 단자로 된다.
여기서, 단부(41a, 42a, 43a, 44a)는 완전한 직사각형인 경우에 한정하지 않고, 바람직하게는 상이한 형상으로 할 수도 있다. 예컨대, 이 실시 형태에서는, 각 단부(41a, 42a, 43a, 44a)의 모서리의 개소에, 각각 작은 절결부(41b, 42b, 43b, 44b)가 형성되어 있다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 리드 프레임(50)의 소자 탑재부(55)에는, 발진 회로 소자(61)가 다이 본딩(die bonding) 등에 의해 고정된다. 발진 회로 소자(61)로는, 1개 또는 복수의 집적 회로 또는 콘덴서 등의 전자 부품이 사용된다. 발진 회로 소자(61)는 적어도 압전 진동편(32)을 여진시키기 위한 소정의 회로 구조를 포함하고 있고, 바람직하게는, 온도 검출 수단으로서의 온도 센서(도 시하지 않음)를 구비하고 있다. 이로써, 압전 진동편(32)으로서 온도 보상형의 진동편을 사용할 수 있게 되어 있다.
또한, 도 3에 있어서 소자 탑재부(55)에 고정된 발진 회로 소자(61)는, 제 2 리드 프레임(40)의 제 1 리드부(41), 제 2 리드부(42), 제 3 리드부(43)의 각 내부 단자와, 도 2에 도시하는 바와 같이 Au선 등의 금속선에 의해 와이어 본딩(wire bonding)됨으로써, 전기적으로 접속된다.
또한, 발진 회로 소자(61)는, 제 1 리드 프레임(50)의 제 1 리드부(51), 제 2 리드부(52), 제 3 리드부(53), 제 4 리드부(54)의 각 내부 단자와, 도 2에 도시하는 바와 같이, Au선 등의 금속선에 의해 와이어 본딩됨으로써 전기적으로 접속된다. 그리고, 발진 회로 소자(61)는, 제 1 리드 프레임(50)의 제어 단자용 리드부(57, 57)와 (56, 56)의 내측 단부에 대하여, Au선 등의 금속선에 의해 와이어 본딩됨으로써 전기적으로 접속된다(도시하지 않음).
제 1 패키지(60)는, 도 4 및 도 5의 상태의 제 1 및 제 2 리드 프레임(50, 40)에 대하여, 도 2와 같이 발진 회로 소자(61)를 고정하고, 와이어 본딩한 후에, 예컨대 절연성의 합성 수지, 예컨대 에폭시 수지(64)에 의한 사출 성형(injection molding)을 실행한다. 이 때, 제 2리드 프레임(40)의 상방으로 굴절된 부분(41a, 42a, 43a, 44a)은, 수지 패키지의 상면에 노출하게 된다. 또한, 제 1 리드 프레임(50)의 하방으로 굴절된 부분(51a, 52a, 53a, 54a)은 수지 패키지의 하면(저면)에 노출하게 된다. 그 후, 도 4 및 도 5의 상태의 제 1 및 제 2 리드 프레임(50, 40)에 대하여, 각 프레임 부분(F1, F2)을, 각각 각 절단선(C1, C1, C1, C1) 및 각 절단선(C2, C2, C2, C2)의 개소에서 분리함으로써, 도 1 및 도 2에 도시하는 제 1 패키지(60)가 완성된다.
이와 같이 형성된 제 1 패키지(60)에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제 1 패키지(60)의 상면의 네 모서리의 개소에, 제 2 리드 프레임(40)의 제 1 내지 제 4 리드부(41, 42, 43, 44)의 각 부분(41a, 42a, 43a, 44a)이 노출되어, 각각 제 2 접속 단자부로 되어 있다.
그리고, 제 1 패키지(60)의 하면(저면)의 네 모서리의 개소에, 제 1 리드 프레임(50)의 제 1 내지 제 4 리드부(51, 52, 53, 54)의 각 부분(51a, 52a, 53a, 54a)이 노출되어, 각각 제 1 접속 단자부로 되어 있다. 이러한 제 1 접속 단자부는 압전 발진기(30)를 실장 기판 등에 실장할 때의 실장 단자로서 사용된다.
그리고, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 패키지(60)의 상면의 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)는, 각각 그 위에 중첩되는 제 2 패키지(35)의 저면의 네 모서리에 설치되어 있는 외부 단자부(37, 37, 37)와 대향된다.
따라서, 제 1 패키지(60)의 상면의 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)에, 도전성 접착제를 적용하고, 그 위에 제 2 패키지(35)를 중첩함으로써, 제 1 패키지(60)의 상기 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)와, 제 2패키지(35)의 각 외부 단자부(37)가 전기적으로 접속된 상태로 고정되게 된다. 여기서, 사용하는 도전성 접착제는, 예컨대 제 2 패키지(35)로 압전 진동편(32)을 고정한 도전성 접착제(33)와 동일한 것을 사용할 수 있다(도시하지 않음).
본 실시 형태는 이상과 같이 구성되어 있고, 도 2에 도시되어 있는 바와 같 이, 제 1 리드 프레임(50)과 제 2 리드 프레임(40)의 2장의 리드 프레임을 사용하고, 별개의 리드 프레임을 사용하여, 압전 발진기 (30)가 실장되는 실장 기판 등(도시하지 않음)과 제 1 패키지(60)를 접속하는 수단과, 이 제 1 패키지(60)와 제 2 패키지(35)의 전기적 접속을 실행하는 수단이 형성되어 있다.
이 때문에, 압전 발진기(30)가 실장되는 실장 기판 등(도시하지 않음)과 제 1 패키지(60)를 접속하는 수단인 실장 단자(제 1 접속 단자부)(51a, 52a, 53a, 54a)와, 이 제 1 패키지(60)와 제 2 패키지(35)의 전기적 접속을 실행하는 수단인 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)가, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 종축 방향으로 중첩되는 위치에 형성 가능하다. 따라서, 도 23의 구조와 같이, 1장의 리드 프레임으로 상하 각 방향으로 굴절되는 단부를 만들지 않을 수도 있기 때문에, 필요한 리드 프레임의 수평 방향의 크기를 제한할 수 있고, 압전 발진기(30)의 수평 방향의 크기를 가능한 한 작게 할 수 있다.
이로써, 실장에 필요하게 되는 면적을 작게 할 수 있는 압전 발진기를 제공할 수 있다.
또한, 압전 발진기(30)에서는, 제 1 패키지(60)내에 발진 회로 소자(61)를 수지로 밀봉하여 수지 패키지로 하고, 이것과는 별도로, 세라믹제의 제 2 패키지(35)내에 압전 진동편(32)을 수용하도록 하고 있다. 이 때문에, 공통의 수지 패키지내에 압전 진동편(32)과 발진 회로 소자(61)를 수용하는 경우에 있어서, 경화시에 발생하는 가스가 압전 진동편에 부착되어, 성능 저하가 생기는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제 1 패키지(60)와 제 2 패키지(35)를 별개로 제조 하여, 조합시킬 수 있기 때문에, 각각 양품을 조합시킬 수 있다. 이 때문에, 공통의 수지 패키지내에 압전 진동편(32)과 발진 회로 소자(61)를 수용하는 경우에, 제품 완성 후에 일부의 탑재 부품이 불량으로 전체를 사용할 수 없는 사태를 회피할 수 있어, 부품을 낭비 없이 사용할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 패키지(60)에 있어서, 그 상면에 노출된 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)는 모서리의 개소에 각각 절결부(41b, 42b, 43b, 44b)가 형성되어 있다. 이로써, 제 1 패키지(60)의 하면(저면)의 각 실장 단자부(51a, 52a, 53a, 54a)의 직사각형의 형상과는 상이하게 되어 있다.
이로써, 제 1 접속 단자부인 각 실장 단자부(51a, 52a, 53a, 54a)와, 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)를 외견상 간단히 구별할 수 있기 때문에, 제조 공정 등에 있어서, 제 1 패키지(60)의 취급에 오류가 생겨, 예컨대 각 실장 단자부(51a, 52a, 53a, 54a)측을 위로 하여, 제 2 패키지(35)와 고정하는 사태 등을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 이 압전 발진기(30)에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 발진 회로 소자(61)를, 제 1 리드 프레임(50)과 제 2 리드 프레임(40)중 한쪽 리드 프레임, 이 실시 형태의 경우, 제 1 리드 프레임(50)측의 소자 탑재부(55)에 고정하도록 하고 있다. 이 때문에, 임시로 압전 발진기(30)의 하방으로부터 수분이 침입한 경우에 있어서, 발진 회로 소자(61)에 도달하기 어려워지기 때문에, 발진 회로 소자(61)의 수분에 의한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 발진 회로 소자(61)에 온도 보상 회로 를 부가한 경우에 있어서, 그 온도 센서를 압전 진동편에 근접하여 배치할 수 있기 때문에, 온도 센서와 압전 진동편의 온도차를 작게 하여, 압전 진동편의 온도 특성을 확실히 보정할 수 있다.
도 6 내지 도 12는, 상술한 실시 형태의 제 1 패키지(60)의 변형예를 나타내고 있고, 이러한 제 1 패키지에는, 상술한 제 2 패키지(35)가 고정됨으로써, 압전 발진기가 형성되고, 이 경우 제 2 패키지(35)의 구조는 동일하기 때문에, 각 변형예에 관하여, 제 1 패키지의 구조만을 설명한다. 이러한 변형예에 있어서, 도 1 내지 도 5까지 사용한 부호와 동일한 부호를 붙인 개소는 공통된 구성이기 때문에, 중복되는 설명은 생략하고, 상이점을 중심으로 설명한다.
도 6은 제 1 패키지(60)의 제 1 변형예를 나타내고, 도 7은 이 제 1 변형예에 관한 제 1 패키지(60-1)와 제 2 패키지(35)를 조합한 압전 발진기(70)의 도 2와 동일한 단면도이다.
제 2 패키지(35)의 각 제 2 접속 단자부(41a, 42a, 43a, 44a)와, 제 1 패키지(60)의 각 실장 단자부(51a, 52a, 53a, 54a)에 관해서는, 도 6의 좌측 하단에 도시하는 바와 같이, 가공이 실행되고 있다. 즉, 도 6의 좌측 하단 부분에는, 1개의 실장 단자부(54a)를 대표로 그 가공의 모양을 나타내고 있고, 다른 제 2 접속 단자부 및 실장 단자부에 관해서도 동일한 가공이 실행되고 있다.
즉, 도 6에 있어서, 실장 단자부(54a)의 외측의 측면(54b)에 대하여, 노즐(65)로부터 작은 감삭제를 함유한 액체를 분사하여, 액체 호닝(horning) 가공을 실행한다. 이로써, 실장 단자부(54a)를 설치한 개소의 외측 측면의 수지가 확실히 깎이어, 실장 단자부(54a)가 확실히 노출한다. 이로써, 깎인 개소가 요소로 되기 때문에, 압전 발진기(70)를 실장 기판 등에 땜납을 사용하여 실장하는 경우에, 땜납이 이 오목부에 들어가 땜납의 끝이 형성되어, 실장 강도를 향상시키는 동시에, 확실한 전기적 접속을 실행할 수 있다.
또한, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 요소를 형성하지 않도록, 실장 단자(54a)의 단면(54b)을 밀봉 수지(64)의 외면에 노출되도록 하면, 압전 발진기(30)를, 땜납(72)에 의해, 실장 기판(77)에 실장할 때에, 실장 단자(54a)의 주면으로부터 밀려나온 땜납이 실장 단자의 측면으로부터 밀어 올려져, 필렛(78)을 형성한다. 이 때문에, 실장 기판(77)과 실장 단자(54a)의 접속 상태를 외부에서 용이하게 관찰할 수 있다.
또한, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 패키지(60)에 형성된 극간(G1)에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 열 전도가 공기보다도 우수한 열의 양도체로서, 예컨대 실리콘계 수지를 충전하고 있다.
이로써, 제 1 패키지(60)와 제 2 패키지(35)의 사이에 충전한 열의 양도체(66)가 열의 전도로로서 기능하기 때문에, 이 때문에 제 1 패키지(60)와 제 2 패키지(35) 사이에서의 열의 전도가 한층 더 양호해진다. 따라서, 이 경우에도, 예컨대 제 1 패키지(60)내의 발진 회로 소자(61)가 온도 검출 기능을 구비하고 있고, 제 2 패키지(35)내의 압전 진동편(32)의 온도 보상을 실행하고자 하는 경우에, 양 패키지의 열 구배를 가능한 한 동일하게 함으로써, 압전 발진기(70)를 효과적으로 동작시킬 수 있다.
도 8은 제 1 패키지(60)의 제 2 변형예를 도시하고, 도 9는 도 8의 B-B선을 따라 취한 절단 단면도이다. 이 제 2 변형예에 관한 제 1 패키지(60-2)에서는, 제 2 접속 단자부(41a-2, 42a-2, 43a-2, 44a-2)의 각 표면에, 작은 구멍 또는 오목부(H1)를 복수 또는 다수 형성함으로써, 딤플 가공이 실시되고 있다.
이로써, 제 1 패키지(60-2)와 제 2 패키지(35)를, 제 2 접속 단자부(41a-2, 42a-2, 43a-2, 44a-2)와, 대응하는 외부 단자부(37, 37, 37, 37)의 사이에 도전성 접착제를 사용하여 고정하는 경우에, 도전성 접착제가 작은 구멍 또는 오목부(H1)로 들어가 앵커 효과가 발휘되기 때문에, 접합면을 강고한 구조로 할 수 있다.
그리고, 이 작은 구멍 또는 오목부(H1)는, 제 1 패키지(60-2)의 실장 단자부(51a, 52a, 53a, 54a)에도 동일하게 형성할 수 있고, 이로써 압전 발진기의 실장 구조를 보다 강고한 것으로 할 수 있다.
도 10은 제 1 패키지(60)의 제 3 변형예를 나타내고, 도 11은 도 10의 제 3 변형예에 관한 제 1 패키지(60-3)를 사용하여 검사를 실행하는 모양을 나타내는 부분 확대도이다.
도 10에 있어서, 제 1 패키지(60-3)의 도면에 있어서, 전방 및 측면 속의 각 측면의 거의 중앙부에는, 내측으로 들어간 홈으로 되는 절결부(75)가 형성되어 있다. 그리고, 각 절결부(75)내에 있어서, 제 1 패키지(60-3)의 측면으로부터는, 거의 수평으로, 또한 서로 평행하게 각 1쌍의 제어 단자부(57a, 57a)(56a, 56a)가 돌출하고 있다. 이 제어 단자부(57a, 57a)(56a, 56a)는, 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 제 1 리드 프레임(50)의 각 선단부이며, 이것들과 일체로 형성되는 것 으로, 발진 회로 소자(61)와 접속되어, 입출력 단자로 되는 것이다.
도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 패키지(60-3)의 하방으로부터, 실장 단자부(54a, 53a)에 대하여, 급전용 단자 핀(72, 72)을 화살표 방향으로 이동시킴으로써, 접촉되도록 되어 있다. 또한, 제어 단자부(56a)에 대하여는, 거의 L자 형상의 선단부에, 상향 단부(74)를 구비한 검사용 단자 핀(73)을 화살표 방향으로 이동시킬 수 있다. 이로써, 검사용 단자 핀(73)의 각 상향 단부(74)가, 제어 단자부(56a)에 대하여 접촉하도록 되어 있다. 그리고, 도시를 생략하고 있지만, 제 1 패키지(60-3)의 측면 속의 제어 단자부(57a)도 마찬가지다.
따라서, 이 제 3 변형예에서는, 제어 단자부(56a)가, 제 1 패키지의 측면의 절결부(75)내에서 노출하고 있기 때문에, 도시되어 있는 바와 같이, 하방으로부터 검사용 단자 핀(73)을 접촉시키기만 함으로써, 간단히 검사를 실행할 수 있다. 게다가, 제어 단자부(56a)는, 절결부(75)내에 노출하고 있기 때문에, 제 1 패키지(60-3)의 측방으로 연장시켜도, 제 1 패키지(60-3)의 외형을 넘어서 연장되지 않고, 크기 확대로 이어지지 않는 이점이 있다.
또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 필요한 검사가 종료하면, 검사용 단자 핀(73)의 각 상향 단부(74)를 제어 단자부(56a)의 하면에 대어 밀어 올리면, 제어 단자부(56a)는 상방을 향해 굴절된다. 이 상태에 있어서, 검사용 단자 핀(73)을 제거하면, 제어 단자부(56a)는 굴절한 상태로 남는다. 이로써, 검사 후의 제 1 패키지(60-3)에 있어서, 제어 단자부(56a)는 절결부(75)내에 굴절 상태로 수렴되고, 측면으로 돌출하지 않은 상태로 되기 때문에, 취급상, 제어 단자부(56a)가 실장면 으로부터 멀어져 편리하다.
또한, 상술한 검사는, 제 1 패키지(60-3)의 단체에 대해서도 실행할 수 있고, 혹은 제 2 패키지(35)를 고정 후의 압전 발진기(70)로 한 상태에서도 실행할 수 있다.
도 12는 제 1 패키지(60)의 제 4 변형예를 나타내고 있다. 이 제 1 패키지(60-4)는, 제 3 변형예인 제 1 패키지(60-3)와 비교하면, 절결부의 구성만이 상이하다.
즉, 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 절결부(76)의 상부에는, 절결부(76)내에 노출한 제어 단자부(56a)를 지지하도록, 하향의 단부(77)가 형성되어 있다.
이로써, 도 10과 같이, 이러한 제어 단자부(56a)에 검사용 단자 핀(73)을 접촉시켜 검사를 실행하더라도, 검사용 단자 핀(73)의 상방으로 가압하는 압력을 하향의 단부(77)로 지지하기 때문에, 제어 단자부(56a)가 굴절되지 않는다. 이 때문에, 제어 단자부(56a)가 검사시에 변형되지 않고, 필요한 검사를 반복하여 실행할 수 있다.
도 14는, 리드 프레임에 관해서, 수지 밀봉하는 경우의 절단 개소의 결정 방법에 의한 바람직한 예를, 도 4의 제 1 리드 프레임(50)과 대응하여 나타낸 도면이다. 이 경우, 제 1 리드 프레임(50-1)에서는, 각 리드부의 각 부분(51a, 52a, 53a, 54a)은 도면에 있어서, 종축이 길게 형성되어 있고, 이러한 부분은 압전 발진기의 실장 단자가 되는 개소이기 때문에, 이러한 실장 단자는 도 4와 비교하여 길게 형성된 방향을 따라 외부로 연장되어 있다.
도 14에 있어서, 1점 쇄선(P1)으로 나타내는 라인이, 수지 밀봉에 의해 수지로 피복되는 영역이며, 2점 쇄선(C2)으로 나타내는 선이 리드 프레임의 절단 개소를 나타내고 있다. 즉, 도 4와 비교하면, 실장 단자가 되는 개소에는, 수지로부터 외측으로 연장된 돌출부(51c, 52c, 53c, 54c)가 형성되어 있다.
도 15는, 상술한 구조를 이용하여, IC 패키지인 제 1 패키지를 성형하는 모양을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도면에 있어서, 상형(81)과 하형(82)을 합한 내측의 공간인 공동에 용융 수지를 충전하여, 밀봉 수지(64)를 성형한다. 이 경우, 상형(81)의 가장자리를 따라, 도면에 있어서, 하방으로 돌출된 가압부(73)를 설치해 두고, 각 실장 단자로 되는 리드부(53a, 54a)의 돌출부(53c, 54c)에 접촉시켜, 상형(81)과 하형(82)을 합했을 때에, 삽입하도록 한다. 이로써, 각 리드부(53a, 54a)의 주면인 하면이, 하형(82)의 상면(74)에 밀착된다. 이 때문에, 수지가 실장 단자의 하면에 부착되는 것이 효과적으로 방지되어, 성형 후의 버 제거 등의 번거로운 작업이 불필요하게 된다.
또한, 이러한, 성형 방법을 취하지 않는 경우에는, 각 리드부(53a, 54a)의 하면으로부터, 부착된 수지를 깎아 내도록 한다. 이로써, 이들 리드부를 실장 단자로 할 때에, 상기 하면에 확실히 도금을 형성할 수 있다.
도 16은 성형 후에, 리드 프레임이 불필요한 부분을 컷팅하는 모양을 나타내는 설명도이다.
이와 같은 절단 공정에 의해, 성형 후에 있어서는, 도 16의 절단선(C2)을 따 라, 도 15의 불필요한 프레임부(F1)로부터 분리하도록 하고 있다. 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 실장 단자를 형성하기 위한 각 리드부의 각 부분(51a, 52a, 53a, 54a)에 있어서는, 돌출부(51c, 52c, 53c, 54c)가, 밀봉 수지의 측면으로부터 외방으로, 조금 돌출하도록 되어 있다.
구체적으로는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 성형 후의 제 1 리드 프레임은, 절단기의 하측 날(76)상에 탑재되고, 상측 날(75)이 화살표(G) 방향으로 하강함으로써, 돌출부(53c)가 단면(53b)을 형성하도록 절단된다.
이 경우, 리드부(53a)가, 소정의 길이(J)만큼 밀봉 수지(64)로부터 돌출하여 돌출부(53c)가 절단되도록 위치 결정한다. 이와 같이 하면, 절단시에 위치가 어긋나, 쇄선(H)의 개소에서 절단되어도, 단면(53b)은 반드시 수지(64)로부터 노출하게 된다. 이로써, 도 13에서 설명한 바와 같이, 실장시에 땜납 필렛이 확실히 형성되어, 접합 상태의 확인이 용이해진다.
도 17은 제 1 리드 프레임의 다른 구성을 나타내는 제 1 리드 프레임(50-2)의 개략 평면도, 도 18은 도 17의 K-K선을 따라 취한 절단 단면도이다.
이 예에서는, 실장 단자로 되는 각 리드부의 각 부분(51a, 52a, 53a, 54a)이, 제어 단자로 되는 리드부(56, 57)와 동일 평면내로 되도록 되어 있고, 이 때문에, 도 2에 도시한 바와 같은 벤딩 가공을 필요로 하지 않고, 제조 공정을 간소화할 수 있다.
도 19는, 이러한 제 1 리드 프레임(50-2)을 사용하여, 수지 패키지를 성형하는 모양을 나타내는 설명도이다.
도면에 있어서, 상형(85)과 하형(86)을 합침으로써 형성되는 공동내에, 용융 수지를 주입하여 성형을 실행한다. 이 경우, 상형(85)과 하형(86)의 이음새에, 제어 단자용 리드부(56, 57)와 동일한 높이로 된 실장 단자를 형성하기 위한 리드부의 각 부(54a, 53a)를 삽입하도록 하여, 성형을 실행한다.
여기서, 하형(86)의 리드부의 각 부(54a, 53a)에 대응하는 영역에는, 볼록부(87, 87)에 대응하여, 밀봉 수지(64-1)에는, 오목부(89)가 형성되어, 그 내측에 실장 단자를 형성하기 위한 리드부의 각 부(54a, 53a)가 노출하는 구성으로 된다.
도 20은, 상술한 바와 같은 방법으로 형성한 제 1 패키지(60)를 구비하는, 압전 발진기(90)를 나타내는 도면이고, 도 20a는 압전 발진기 (90)의 제 1 패키지(60) 부분을 단면으로 한 구성도, 도 20b는 압전 발진기(90)의 개략 평면도, 도 20c는 압전 발진기(90)의 개략 저면도이다.
도시되어 있는 바와 같이, 압전 발진기(90)의 제 1 패키지(60)의 저면에는, 오목부(89)가 형성되어, 그 내측에 실장 단자를 형성하기 위한 리드부의 각 부(51a, 52a, 53a, 54a)가 노출하고 있다. 이로써, 제 1패키지의 하면(88)은, 실장 단자의 주면(하면)보다도 낮은 위치로 된다. 이 때문에, 압전 발진기(90)를 실장한 경우에, 제어 단자를 구성하는 각 리드부(56, 57)는, 실장 기판보다도 높은 위치에 유지되므로, 실장 후에 제어 단자가 실장 기판의 배선 패턴으로 접촉되어 다른 부품과의 단락을 발생시키거나 하지 않는다. 따라서, 오목부(89)의 높이는 이와 같은 점을 방지할 수 있는 높이로 하면 무방하고, 예컨대 1㎜ 정도이다.
도 21은 압전 발진기(90)를 실장하는 모양을 나타내는 도면이고, 압전 발진기(90)는 제 1 패키지(60)의 부분만을 나타내고 있다.
도 21a에 도시하는 바와 같이, 실장 기판(77)의 전극(71, 71)상에, 땜납 볼(91, 91)을 설치한다. 그 후, 도 21b의 부호(91-1)에 도시하는 바와 같이 땜납 볼을 용융한다.
이로써, 압전 발진기(90)를 실장 기판(77)에 실장할 수 있다.
이와 같이, 제 1 패키지(60)에 형성한 오목부(89)를 이용함으로써, 땜납 볼(91)을 적절히 위치 결정하여, 실장을 실행하는 것이 가능해진다.
도 22는, 본 발명의 상술한 실시 형태에 따른 압전 발진기를 이용한 전자 기기의 일례로서의 디지털식 휴대 전화 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도면에 있어서, 마이크로폰(308)에 의해 전기 신호로 변환된 송신자의 음성은, 디모듈레이터/코덱부에서 디지털 변조되어, 송신부(307)에 있어서, RF(Radio Frequency)대로 주파수 변환 후, 안테나를 통해 기지국(도시하지 않음)으로 송신된다. 또한, 기지국으로부터의 RF 신호는 수신부(306)에 있어서 주파수 변환 후, 디모듈레이터/코덱부로부터 음성 신호로 변환되어, 스피커(309)로부터 출력된다. 또한, CPU(Central Processing Unit)(301)는 액정 표시 장치 및 키보드로 구성되는 입출력부(302)를 비롯하여, 디지털식 휴대 전화 장치(300)의 전체 동작을 제어하고 있다. 메모리(303)는 CPU(301)에 의해 제어되고, (RAM, ROM)으로 구성되는 정보 기억 수단이며, 여기에는 디지털식 휴대 전화 장치(300)의 제어 프로그램이나 전화번호부 등의 정보가 저장되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 압전 발진기가 응용되는 것으로서, 예컨대 TCXO(Temperature Compensated X'stal Oscillator: 온도 보상 압전 발진기)(305)가 있다. 이 TCXO(305)는 주위 온도 변화에 의한 주파수 변동을 작게 한 압전 발진기이며, 도 22의 수신부(306)나 송신부(307)의 주파수 기준원으로서 휴대 전화 장치에 널리 이용되고 있다. 이 TCXO(305)는 최근의 휴대 전화 장치의 소형화에 따라, 소형화로의 요구가 높아지고 있고, 본 발명의 실시 형태에 따른 구조에 의한 TCXO 소형화는 매우 유용하다.
이와 같이, 디지털식 휴대 전화 장치(300)와 같은 전자 기기에, 상술한 실시 형태에 따른 압전 발진기(30)나 압전 발진기(70, 90)를 이용함으로써, 수평 방향의 실장 면적을 크게 하지 않고, 디지털식 휴대 전화 장치(300) 전체의 소형화에 기여할 수 있는 동시에, 압전 진동편을 저장한 제 1 패키지와 온도 센서나 온도 보상 회로를 저장한 제 2 패키지의 사이에 열 전도가 우수한 열의 양도체를 충전함으로써, 우수한 온도 보상 특성을 얻을 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 각 실시 형태나 각 변형예의 각 구성은 이것들을 적절히 조합하거나 생략하여, 도시하지 않는 다른 구성과 조합시킬 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 제 1 패키지를 형성하는 경우의 리드 프레임을 2장 사용하고 있지만, 3장 이상의 리드 프레임을 사용할 수도 있다. 또한, 각 리드 프레임으로 형성되는 단자의 수나 형상은, 실장 형태의 설명에 한정되지 않고, 적절히 정할 수 있다.
본 발명은, 수평 방향의 크기를 작게 하여, 실장에 필요한 면적을 작게 할 수 있는 압전 발진기와, 이 압전 발진기를 이용한 휴대 전화 및 전자 기기를 제공하는 효과를 갖는다.
Claims (13)
- 발진 회로를 구성하기 위한 발진 회로 소자를 수용한 제 1 패키지와, 이 제 1 패키지에 중첩하여 고정되어, 내부에 압전 진동편을 수용한 제 2 패키지를 구비하는 압전 발진기에 있어서,상기 제 1 패키지가 제 1 및 제 2 리드 프레임을 포함하고 있고,상기 제 1 리드 프레임은, 그 단부가 상기 제 2 패키지로부터 이간하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 1 접속 단자부로 되며,상기 제 2 리드 프레임은, 단부가 상기 제 2 패키지에 접근하는 방향을 향해 굴절됨으로써, 외부에 노출되어 제 2 접속 단자부로 되고, 상기 제 1 접속 단자부와 상기 제 2 접속 단자부가 평면적으로 보아 중첩되도록 배치되며,상기 발진 회로 소자가, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임의 내부 단자와 접속되는 동시에, 상기 제 1 접속 단자부를 실장 단자로 하여, 상기 제 2 접속 단자부가 상기 제 2 패키지의 외부 단자부와 전기적으로 접속되며, 또한 상기 제 1 패키지와 상기 제 2 패키지가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 리드 프레임의 단부와 제 2 리드 프레임의 단부의 형상을 상이한 형상으로 함으로써, 상기 제 1 접속 단자부와 상기 제 2 접속 단자부의 패키지 외면에 노출한 부분의 형상을 상이한 형상으로 하는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 리드 프레임의 단부의 일부가 하방을 향해 굴절됨으로써 하단측에서 외부로 노출되어 제 1 접속 단자부로 되고, 상기 단부의 나머지 일부는 수평으로 연장되어 제어 단자부로 되어 있는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 리드 프레임중 한쪽의 리드 프레임에, 상기 발진 회로 소자가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항에 있어서,상기 실장 단자의 측면 단면이 밀봉 수지의 외면에 노출되도록 한 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 실장 단자의 측면 단면이 밀봉 수지의 외면에 돌출되도록 한 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항에 있어서,밀봉용 수지가 수지로 밀봉하여 형성한 상기 제 1 패키지의 상기 실장 단자의 주면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,상기 제 1 패키지의 상기 실장 단자가, 이 제 1 패키지의 하단면보다 높은 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 패키지의 상기 실장 단자가, 상기 발진 회로 소자와 접속된 제어 단자부와 동일한 높이로 되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 패키지를 형성하기 위한 상기 제 1 리드 프레임의 상기 제 1 접속 단자부의 외측 단부가, 수지 밀봉이 실행될 때, 이 제 1 리드 프레임이 절제되는 부분과 함께 제거되는 것을 특징으로 하는압전 발진기.
- 삭제
- 삭제
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