TW578320B - Method of simultaneously manufacturing plural piezoelectric oscillators - Google Patents

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Description

578320 玖、發明說明(1) 【發明所屬之技術領域】 本發明是在提供-種壓電振盪器之製造方法,特別是 指一種先進行測試、封裝,再進行基板分離,故能同步製 造複數個壓電振盪器之方法。 5【先前技術】 在各種電子裝置中,由於需要提供精確的參考時間與 參考頻率,才能使電子裝置中之電路或計時器正確作動無 誤,因此常可見到壓電振盪器(piez〇electric 〇scillat〇r)的出 現。 10 顧名思義,壓電振盪器乃由壓電材料(例如石英)所製成 ’並在長板狀之壓電晶體相反兩面上分別設置一電極,當 在電極上施以電壓後,由於電場之作用即能造成壓電晶體 形變,而壓電晶體之形變則又會產生一反向電壓差,所以 壓電晶體即被激勵而反覆振盈,另外,由於其振堡頻率可 15 以取決於壓電晶體切割之方向性以及其厚薄度,故常為業 界所使用。而在壓電振盪器之製造上,以往的作法如下: 參閱第一、二圖,首先,先製備一如第一圖所示之基 板900,此基板900是由複數陶瓷基材所疊合而成,而圖示 中之每一小方塊即可經分離而成為第二圖中所示之壓電振 20 盪器901之基座902。當然,在將複數陶瓷基材進行燒結而 成為一基板900前,各層陶竟基材間之金屬連線或貫孔(via hole)903以及基座902下方之接腳904係已依照設計之電路 佈局而埋設於其間。 接著,依據每一方塊將基板900加以分離成複數個振 5 578320 玖、發明說明(2) 盪器901之基座902,並依序將準備好之壓電晶體905置入 基座902内,並測試壓電晶體905是否與所要的參考頻率 接近,並對壓電晶體905之質量加以選擇性的調整,最後 在各個基座902上加以封蓋906,即完成各個振盪器901之 5 封裝,如第二圖所示。 配合第三圖,圖中所示為基板900上之一基座902之 仰視圖,在傳統的製法上,由於壓電振盪器9〇丨常採表面 黏著技術(SMT)固定於電路板上,因此治具無法與壓電振盪 器901下方之接腳904相接觸而進行測試,故在壓電振蘯 1〇器901之基座902成型時,會先在各層陶瓷基材上對應於 各個壓電振盪器901之四角隅處埋設有與基座9〇2下方之 接腳904相導接之側邊導線9〇7。但正因為各個基座9〇2彼 此間之側邊導線907係相互電性連接,所以在上述振盪器 9〇1的製造過程中並無法加以測試,只有當基板9〇〇沿各切 15 °〗線進行分離時,旋即將側邊導線907加以分斷成為四等 份,因此阻斷了各個基座9〇2間之電性連接關係,並當置 入壓電晶體905後,才能夠由藉由基座9〇2下方之接腳9〇4 ’以冶具進打測試之動#,最後再進行封裝的動作。 但由於現今微型化之趨勢,使得壓電振盪器 901之整 20體大小約在幾個毫米之間,因此對於單獨的壓電振蘯器⑽1 而言,特別是在測試或是封裝的過程巾,不僅壓電振盈器 的夾持對位十分不便,而在製程上由於必需讓各個壓電 振盪器901循序通過治具而反覆進行測試、封裝等動作, 其耗費的時間亦長,並同時造成製造成本上的增加。 6 578320 玖、發明說明(3) 【發明内容】 因此,本發明之目的即在提供一種在未分離基板前即 旎進行元件測試,並在封裝後加以分離之壓電振盪器之同 步製造複數個壓電振盪器之方法。 5 是故,本發明同步製造複數個壓電振盪器之方法係在 一基板上進行,該基板具有複數絕緣層,以及一設置於該 等絕緣層間之電路佈局,該基板並可定義出複數壓電振盈 器之基座,且該等基座間設置有複數側邊導線並使該等基 座彼此相互電性連接,該電路佈局具有設置在各該基座内 ίο之一導電線路,且各該導電線路是與各該基座周圍之該等 側邊導線相導接,該導電線路具有複數設置在各該基座底 面之接腳、複數設置在各該基座上並供一壓電晶體焊固之 接墊,以及複數設置於各該基座内並與該等接腳、該等接 墊相互電性連接之金屬連線。 15 該方法包含步驟A)阻斷各該基座内該導電線路與各該 基座周圍之該等側邊導線的電性連接。B)將該壓電晶體設 置於該等接墊上,使各該壓電晶體藉由該導電線路之金屬 連線與該等接腳電性連接。c)經由該等接腳對該等壓電晶 體進行頻率測試。D)封蓋該等基座以完成該等壓電振盈器 2〇之封裝。E)分離完成封裝後之該基板成為該等壓電振蘯器 〇 【實施方式】 本發明之前述以及其他技術内容、特點與優點,在以 下配合參考圖式之_較佳實施例的#細說日月中,將可清楚 7 578320 玖、發明說明(4) 的明白。 參閱第四〜六圖’本發明同步製造複數個壓電振盪器 之方法係在一基板1上進行,第四圖中所示之棋盤狀線條 即指基板1之切割線,亦即每一小方塊即對應一壓電振盪 5器之基座11,如第五、六圖所示。且此基座11是由複數絕 緣層,也就是由多層陶瓷基材加以燒結而成,在本實施例 中,是以三層為例,此基座n可以分為一底壁lu,以及 裱繞該底壁111並向上延伸之側壁112,基座u與基座u 間之四角隅處並埋設有側邊導線21〜24,侧邊導線21〜24 10使得各基座11在基板1尚未分離之前是呈現電性連接的狀 態。 基板1並具有一電路佈局3,在本實施例中,電路佈局 3才曰的是设置在各基座η内之一導電線路31,且導電線路 31包含了各絕緣層間之金屬連線(或貫孔)31〇、設置在基座 15 11底面之接腳311〜314(參閱第八圖)、供壓電晶體(圖未示) 設置之二接墊315、316。 配合第七圖,本發明壓電振盪器之製造方法包含下列 步驟:首先,如步驟61,阻斷各個基座u内該導電線路 31與各該基座u周圍之側邊導線21〜24的電性連接,在 20本實施例中是分為二個次步驟:如第八圖所示,(1)將與接 墊315、316相連接之接腳311、313分離地設置在鄰近側 邊導線21、23處,也就是使得壓電晶體設置在接墊315、 316上後,並不會與側邊導線21〜24相互電性連接。接著 如第九圖所示,由於各個不同基座u間之金屬連線 8 578320 玖、發明說明(5) 與側邊導線21、23相互電性連接,因此使得各個基座u 彼此相導接,故在此(2)以雷射切斷部分金屬連線310(如圖 中區域I),使得金屬連線310並不與側邊導線21、23相連 接。此外,由於接腳312、314並不會壓電晶體相互連接, 5 而是僅供焊固之用,因此不需要與鄰近之側邊導線312、 314相分離。 接著,如步驟62,並配合第十、十一圖所示,在各該 基座11上設置一壓電晶體42,並利用導電膠將壓電晶體 42設置在接墊315、316上,使得壓電晶體42與金屬連線 10 310之一部分電性連接。當然,此壓電晶體42之頂面與底 面上各設置有一用以對此壓電晶體施以電場之電極,為方 便說明起見,圖式中並不特別載明,但知由於已進行上述 之步驟61,故壓電晶體42並不與側邊導線21、23電性連 接,更不會與侧邊導線22、24電性連接。 15 步驟63,對壓電晶體42進行頻率調整。由於在步驟 61中,將接腳311、313與側邊導線21、23分離設置,即 切斷金屬連線310與側邊導線21〜24間之連接關係,故在 未對基板1進行分離前,雖各基座u間之側邊導線22、24 依然相互導接,但各基座u中之壓電晶體42彼此間已無 20電性連接關係。因此在此步驟中,可以將基板i整片送入 一測試機内直接進行測試,可具有下列次步驟: C1)藉由接腳311/313輸入-測試信號至壓電晶體42, 並使壓電晶體42振盪。C2)量測壓電晶體42之振盈頻率, 並與-就振盈頻率比較。C3)依據比較結果沈積(dep〇sit) 9 578320 玖、發明說明(6) 或蝕刻(etch)壓電晶體42頂而l々兩化 貝面上之電極,以微調壓電晶體 42整體之質量,使壓電晶體 42之振盪頻率接近預定振盪頻 率。由於藉由沈積與蚀刻來微調壓電晶體42之方法已為業 界所熟知,因此不再贅述。 ^ 步驟64,如十二圖所示 ,^ . 一上盍5來封蓋基座η並 完成各個壓電振盪器3之封梦。界你丄水碰 3丁我。最後,如步驟65,沿第六 圖中各切割線對於基板1谁并八汹;m ^ 進仃刀離,因此仔到各個壓電振 盪器3。 值得注意的是,雖然在步驟61中,6切斷側邊導線21 10 、23與金屬連線31G間之電性連接關係,但如第十三圖所 示,在將振盪器3焊接在一電路板4上時,供壓電振盈器3 =焊接之烊墊4H)面積可設計較接腳311 4面積稱大,使 付壓電振盘器3被焊固在電路板4上時,可將接腳311、侧 邊導線21 -併焊於焊墊41〇 i,因此將側邊導線21與接 15腳311相導接,故當壓電振盪器3焊接於電路板4上時, 依然可以藉由側邊導線21來輪入測試信號而不會受到任何 影響。 綜合上述,本發明壓電振盪器之製造方法係先將導電 線路與側邊導線2之間的電性連接關係加以阻斷,因此可 2〇以利用整片基板1直接進行測試,並在封裝後再進行基板1 分離’所以能夠降低成本,並縮短製程時間、提高元件對 位之精確度,確實達到本發明之目的。 惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不 月色以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利 10 578320 玖、發明說明(7) 範圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾,皆 應仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圓式簡單說明】 第一圖是一俯視圖,說明一包含有複數基座之基板; 5 第二圖是一部分剖視圖,說明一習知之壓電振盪器; 第三圖是該基板之部分仰視圖; 第四圖是一俯視圖,本發明壓電振盪器之製造方法的 較佳實施例中所使用的基板; 第五圖是第四圖中區域V放大圖,說明一壓電振盪器 10 之基座; 第六圖是該基座之一部分剖視圖; 第七圖是該較佳實施例之流程圖; 第八圖是一仰視圖,說明一基座之接腳與其它基座之 接腳相連之情形; 第九圖是一示意圖,說明金屬連線被阻斷後之情形; 第十圖是一側視圖,說明一壓電晶體被設置在該基座 上之情形; 第十一圖是一俯視圖,說明該壓電晶體被設置在該基 座上之情形; 楚 1 一圖是一側視圖,說明完成封蓋而成為一壓電振 盪器;及 笛丄 一 卞二圖是一示意圖,說明該壓電振盪器之接腳與一 側邊導線被—併焊固至—電路板上之情形。 11 578320 玖、發明說明(8) 【圊式之主要元件代表符號簡單說明】 1 基板 310 金屬連線 11 基座 311 接腳 111 底壁 312 接腳 112 側壁 313 接腳 21 側邊導線 314 接腳 22 側邊導線 315 接墊 23 側邊導線 316 接墊 24 側邊導線 42 振盪元件 2 電路佈局 3 壓電振盪器 31 導電線路 4 電路板 12

Claims (1)

  1. 578320 拾、申請專利範圍 1. 一種同步製造複數個壓電振盪器之方法,係在一基板上進 行,該基板具有複數絕緣層,以及一設置於該等絕緣層間 之電路佈局,該基板並可定義出複數壓電振盪器之基座, 且該等基座間設置有複數側邊導線並使該等基座彼此相互 電性連接,該電路佈局具有設置在各該基座内之一導電線 路,且各該導電線路是與各該基座周圍之該等側邊導線相 導接,該導電線路具有複數設置在各該基座底面之接腳、 複數設置在各該基座上並供一壓電晶體焊固之接墊,以及 複數設置於各該基座内並與該等接腳、該等接墊相互電性 連接之金屬連線,該方法包含下列步驟: A) 阻斷各該基座内該導電線路與各該基座周圍之該等 側邊導線的電性連接; B) 將該壓電晶體設置於該等接墊上,使各該壓電晶體 藉由該導電線路之金屬連線與該等接腳電性連接; C) 經由該等接腳對該等壓電晶體進行頻率測試; D) 封蓋該等基座以完成該等壓電振盪器之封裝;及 E) 分離完成封裝後之該基板成為該等壓電振盪器。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,該步驟A)更 包含下列次步驟: 將與該壓電晶體相互電性連接之接腳,分離地設置在 該基座之一底面上並鄰近該等側邊導線; 以雷射穿透並分斷該金屬連線之一部分,以阻斷該金 屬連線與該等側邊導線之電性連接。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,該步驟C)更 13 578320 拾、申請專利範圍 包含下列次步驟: C1)經由該等側邊導線輸入一測試信號至該壓電晶體 ’使該壓電晶體振盈, C2)量測該壓電晶體之振盪頻率,並與一預定振盪頻 率比較;及 C3)依據比較結果沈積/蝕刻該壓電晶體,以微調該振 盪元件之質量,使該壓電晶體之振盪頻率接近該 預定振盪頻率。
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