TWI521871B - Surface Mount Type Piezoelectric Oscillator - Google Patents

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TWI521871B
TWI521871B TW102101450A TW102101450A TWI521871B TW I521871 B TWI521871 B TW I521871B TW 102101450 A TW102101450 A TW 102101450A TW 102101450 A TW102101450 A TW 102101450A TW I521871 B TWI521871 B TW I521871B
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Takuya Kojo
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Description

表面構裝型壓電振盪器
本發明係關於一種表面構裝型壓電振盪器(以下，僅稱為壓電振盪器)，尤其是關於改善壓電振盪器之封裝體構造，該壓電振盪器，以上面開口且在內部具有收納部之基座與將該開口加以密封之蓋構成封裝體，在該基座之收納部收納有壓電振動元件與積體電路元件。
使用水晶振動板等之壓電振動元件之壓電振盪器可獲得穩定且高精度之振盪頻率。因此，上述壓電振盪器，作為電子機器等之基準頻率源而使用在多種領域。在上述壓電振盪器，在上面開口之絕緣性基座之收納部配置該積體電路元件，且在積體電路元件之上方支承固定壓電振動元件，藉由蓋進行基座內部之氣密密封。
此種構成，作為振盪用增幅器，因CMOS等之內設有變流器增幅器之單晶片之積體電路元件之客製化，零件數量較少，構成簡單，有助於低成本化。
在上述壓電振盪器，相較於引線接合可實現小型化與低高度化，因此如專利文獻1所示，近年來大多使用金等金屬凸塊將積體電路元件之焊墊以超音波熱壓接覆晶接合於陶瓷基座之收納部之內部端子墊。
此外，圖7係顯示收納於上述基座內之壓電振盪器之電路 之一例。100為積體電路元件，200為壓電振動元件。積體電路元件100包含例如變流器增幅器AMP1,AMP2、反饋電阻Rf、限制電阻Rd、電容器C1,C2。P1~P3為積體電路元件100側之訊號輸出入部。P4,P5為壓電振動元件200側之訊號輸出入部。從積體電路元件100之輸出部P3輸出交流或高頻之訊號i1。在壓電振動元件200之輸出入部P5,P4與積體電路元件100之輸出入部P1,P2之間交流之訊號i2流過。以上述電路連接將積體電路元件、壓電振動元件收納於基座內。訊號i1,i2之輸出入部P1~P5，在基座內藉由積體電路元件之焊墊、基座之內部端子墊、壓電振動元件之焊墊、配線圖案連接。
專利文獻1：日本特開2001-291742號公報
在此種壓電振盪器，若小型化，則由於從與積體電路元件之輸出墊(與圖7之訊號輸出部P3對應之焊墊)連接之基座之輸出用內部端子墊流過輸出用配線圖案等(積體電路元件之輸出部)之交流或高頻之訊號產生之無需輻射(以下，稱為輻射雜訊)，容易對壓電振盪器之動作造成不良影響。
尤其是，在壓電振盪器，在積體電路元件之訊號輸出部流動之訊號之頻率、與在連接壓電振動元件之訊號輸出入部之輸入用內部端子墊及連接此等之配線圖案等(壓電振動元件之連接部)流動之訊號之頻率即使相同，在兩訊號間亦產生相位偏移或訊號波形之不同導致之電位差。因此，因此等不同點，會有因上述積體電路元件之輸出訊號與在上述壓電 振動元件之連接部流動之訊號之相互作用引起動作上之缺陷之情形。一般而言，相對於在壓電振動元件之連接部為正弦波，在上述積體電路元件之輸出部為矩形波，因此在輸出訊號除了主振動以外亦包含成為輻射雜訊之高頻成分。此高頻雜訊成分，作為壓電振盪器之頻率愈高則作為電磁波愈容易輻射。此輻射會有對作為發訊源之壓電振動元件之振動頻率造成不良影響之虞。
因此，本發明之目的在於提供一種即使小型化、作為不易受到輻射雜訊之不良影響之構造電氣特性亦優異且動作上之可靠性高之壓電振盪器。
為了達成上述目的，本發明之壓電振盪器，具備：絕緣性基座，具有收納部，在該收納部之內底面形成有複數個內部端子墊；積體電路元件，呈矩形且在一主面具有與該基座之內部端子墊之一部分透過凸塊接合之焊墊；以及壓電振動元件，電氣機械性地接合於該基座之內部端子墊之另一部分，與該積體電路元件電氣連接。
該積體電路元件之焊墊至少具有形成在靠該積體電路元件之第1邊之2個對向之第1焊墊、形成在靠與該積體電路元件之第1邊對向之第2邊之2個對向之第2焊墊、及分別形成在該第1焊墊與該第2焊墊之間之2個對向之第3焊墊。
該2個第2焊墊中之一方為該積體電路元件之交流訊號輸出用。該基座之內部端子墊至少具有與該壓電振動元件電氣連接且與該積體電路元件之該2個第1焊墊接合之2個對向之第1內部端子墊、與該2 個第2焊墊接合之2個對向之第2內部端子墊、及與該2個第3焊墊接合之2個對向之第3內部端子墊。
該第3內部端子墊與使該第3內部端子墊延伸出之配線圖案沿著該第1內部端子墊周圍之一部分形成為輻射雜訊遮斷用之導電路徑，該2個第1內部端子墊與該2個第2內部端子墊隔著該導電路徑形成在彼此相隔之位置。
此外，該積體電路元件為焊墊數較第1~第3焊墊多之積體電路元件亦可。又，與此對應，該內部端子墊包含焊墊數較第1~第3內部端子墊多之情形。此等積體電路元件之第1~第3焊墊在一方向並排設置亦可，但此配置形態並不僅限於該並排設置方向。又，該內部端子墊之配置形態只要與積體電路元件之各焊墊之配置形態對應，則不特別限定。
藉由上述構成，該第3內部端子墊與使該第3內部端子墊延伸出之配線圖案沿著該第1內部端子墊周圍之一部分形成為輻射雜訊遮斷用之導電路徑，藉此，能將與該壓電振動元件電氣連接之第1內部端子墊與該交流輸出包含在一方之第2內部端子墊隔著該導電路徑相隔地形成。
因此，在該第2內部端子墊之一方流動之交流或高頻訊號即使產生輻射雜訊，該輻射雜訊亦被該導電路徑遮斷，不會到達更容易受到不良影響之與該壓電振動元件連接之第1內部端子墊。
亦即，可抑制從該第2內部端子墊之交流輸出產生之輻射雜訊之影響波及電氣連接於該第2內部端子墊之壓電振動元件。
尤其是，在壓電振盪器，在該第2內部端子墊之一方之交 流輸出流動之訊號之頻率、與在連接壓電振動元件之該第1內部端子墊流動之訊號之頻率即使相同，在該兩訊號間亦產生相位偏移或電位差，因此，因此等不同點，會有因上述第2內部端子墊之交流輸出側與上述第1內部端子墊之相互作用引起缺陷之原因。
相對於此，根據本發明，與該壓電振動元件電氣連接之第1內部端子墊與該交流輸出包含在一方之第2內部端子墊被該導電路徑遮斷，因此可抑制上述相互作用導致之缺陷。
較佳為，除了上述構成外，該第1內部端子墊與該第2內部端子墊較位於其間之該第3內部端子墊，在該2個第1內部端子墊、該2個第2內部端子墊、該2個第3內部端子墊並排設置之方向寬廣地形成亦可。
藉由上述構成，除了上述作用效果外，在將上述基座之內部端子墊與積體電路元件之焊墊例如透過凸塊覆晶接合時，能以寬廣之第1內部端子墊與第2內部端子墊吸收凸塊相對焊墊之位置偏移、或積體電路元件之焊墊與基座之內部端子墊之位置偏移，其結果，凸塊不會從內部端子墊露出接合。
又，第1內部端子墊與第2內部端子墊較形成導電路徑之一部分之第3內部端子墊寬廣地形成，因此即使是平面積多少不同、焊墊之位置多少不同之別種類之積體電路元件，亦可搭載於相同基座。
藉此，容易進行產品之多樣化或成本削減等。再者，維持在上述並排設置方向寬度細之第3內部端子墊之上述輻射雜訊之遮斷效 果，並同時使上述第1內部端子墊與第2內部端子墊之距離接近而能對應壓電振盪器之小型化。
亦即，本發明能對應壓電振盪器之小型化並同時提高積體電路元件以覆晶接合等接合時之搭載性、接合之可靠性、泛用性。
如上述，本發明之目的在於提供一種能對應小型化並同時不易受到輻射雜訊之不良影響之電氣特性優異之可靠性更高之壓電振盪器。
1,7‧‧‧基座
2‧‧‧積體電路元件
3‧‧‧壓電振動元件
4‧‧‧蓋
5‧‧‧密封材
6,8‧‧‧水晶振盪器
10‧‧‧收納部
10a‧‧‧第1收納部
10b‧‧‧第2收納部
10c‧‧‧保持台
10d‧‧‧枕部
11‧‧‧底部
12‧‧‧堤部
13‧‧‧堤部
NT1,NT2‧‧‧第1內部端子墊
NT3,NT4‧‧‧第2內部端子墊
NT5,NT6‧‧‧第3內部端子墊
H1,H2‧‧‧第1配線圖案
H3,H4‧‧‧第2配線圖案
H5,H6‧‧‧第3配線圖案
S‧‧‧導電樹脂接著劑(導電性接合材)
C‧‧‧金屬凸塊
V‧‧‧導電通孔
圖1係顯示本發明第1實施例之剖面圖。
圖2係本發明第1實施例中搭載圖1之積體電路元件與壓電振動元件前之基座之俯視圖。
圖3係本發明第1實施例中圖1之基座之仰視圖。
圖4係適用於本發明之積體電路元件之仰視圖。
圖5係顯示本發明第2實施例之剖面圖。
圖6係本發明第2實施例中搭載圖5之積體電路元件前之基座之仰視圖。
圖7係壓電振盪器之電路圖。
以下，參照圖式說明本發明實施例之壓電振盪器。圖1至圖3係顯示本發明之第1實施例，圖4係適用於本發明之積體電路元件之 仰視圖。圖5與圖6係顯示本發明之第2實施例。在各實施例，對共通或對應部分賦予相同符號。在實施例，作為壓電振盪器，適用水晶振盪器。
水晶振盪器6具備具有凹部之由絕緣性陶瓷多層基板構成之基座1、收納在基座1中之積體電路元件2、收納在基座1中之上部之壓電振動元件3、及接合於基座1之開口部之蓋4。由基座1與蓋4構成水晶振盪器6之封裝體。
基座1與蓋4係使用密封材5加熱熔融接合。壓電振動元件3例如由AT切割後之水晶振動板構成。基座1之內部藉由密封材5之接合氣密密封。以下，說明各實施例。
參照圖1至圖4說明第1實施例。在水晶振盪器6，基座1僅上部開口。在基座1之內底面收納積體電路元件2。在基座7之上部收納壓電振動元件3。水晶振盪器6係積體電路元件2與壓電振動元件3積層之積層型配置。
基座1由陶瓷多層基板構成，整體呈長方體。基座1由最下層之底部11、中間層之堤部12、最上層之堤部13構成。底部11係以由氧化鋁等絕緣性陶瓷材料構成之俯視矩形之一片板構成。
堤部12在底部11上藉由陶瓷材料積層形成俯視框狀。堤部13係藉由陶瓷材料積層成俯視框狀。藉由此構成，基座1剖面觀察時形成為具有凹形之收納部10之箱狀體。在收納部10周圍形成有堤部12,13。
堤部13之上面形成為平坦。堤部12,13構成基座1之側壁部。堤部13之上面成為基座1之上端面。收納部10為俯視矩形，由下部側 之第1收納部10a與上部側之第2收納部10b構成。在第1收納部10a收納積體電路元件2。在第2收納部10b收納壓電振動元件3。
在第1實施例，基座1為底部11與堤部12,13之3層構造，但依據基座1之收納部10之構造為單層或2層之構成亦可，為4層以上亦可。
基座1之堤部13之上面成為與蓋4之接合區域13a。此接 合區域13a由金屬膜構成。接合區域13a具體而言，係藉由由鎢或鉬等之金屬化材料構成之金屬化層、積層在此金屬化層之鎳層、與積層在此鎳層之金層之3層之金屬膜構成。鎢或鉬係活用厚膜印刷技術藉由金屬化技術在陶瓷燒成時一體地形成。在此金屬化層上藉由鍍敷依序形成鎳層與金層。
在基座1之外周壁之四角形成有在上下方向延伸之複數個半圓孔C1,C2,C3,C4。此等半圓孔係在基座之外周壁往上下方向形成有圓弧狀之缺口。
接合區域13a係藉由在上下貫通連接基座之堤部12,13之導電通孔V2或形成在半圓孔C2上部之未圖示之配線圖案中之至少任一方電氣導出至形成在基座之外底面之外部端子墊GT2。
藉由外部端子墊GT2接地連接，金屬製之蓋4係透過接合區域13a及導電通孔或半圓孔上部之配線圖案等接地。藉由此接地可獲得水晶振盪器6之電磁氣屏蔽效果。
在基座1內，藉由堤部12形成收納積體電路元件2之俯視大致矩形之第1收納部10a。堤部12之圖中左右兩側之內側面較堤部13往 內方突出，圖中，堤部12之左側之突出部分成為保持壓電振動元件3之一端部之保持台10c，圖中右側之突出部分係透過第1收納部10a成為與保持部10c對向位置之枕部10d。
在第1收納部10a之上方形成有藉由堤部13構成之第2收納部10b。此外，在第1收納部10a之內底面10a1，於圖中左右方向分別圖中上下2個一對並排設置有第1內部端子墊NT1,NT2、第2內部端子墊NT3,NT4、第3內部端子墊NT5,NT6。第1收納部10a形成為具有與該並排設置方向平行之2個特定邊101a,102a之俯視大致矩形。
在基座1之最下層即底部11之上面、亦即第1收納部10a之內底面10a1，排列形成有與積體電路元件2之各墊連接之複數個矩形之內部端子墊NT(NT1~NT6之總稱)與使此等延伸出之配線圖案H(後述H1~H6之總稱)。
具體而言，如圖2所示，在內部端子墊NT，2個一對之第1內部端子墊NT1,NT2，一方作為交流輸入用，另一方作為交流輸出用，電氣連接於壓電振動元件3之省略圖示之訊號輸入墊與訊號輸出墊且與積體電路元件2之2個一對之第1焊墊21,22連接。
積體電路元件2之第1焊墊21,22之中、一方透過第1內部端子墊NT1,NT2之一方連接於壓電振動元件3之訊號輸入墊，另一方透過第1內部端子墊NT1,NT2之另一方連接於壓電振動元件3之訊號輸出墊。2個一對之第2內部端子墊NT3,NT4，一方作為積體電路元件2之交流訊號輸出用，另一方作為積體電路元件2之接地用，與積體電路元件2之2 個一對之第2焊墊23,24連接。
此情形，在實施例，積體電路元件2之第2焊墊23作為從積體電路元件2輸出交流訊號之焊墊，輸出之交流訊號輸出至第2內部端子墊NT3。2個一對之第3內部端子墊NT5,NT6，皆為施加直流電位或接地電位之焊墊，與積體電路元件2之2個一對之第3焊墊25,26連接。上述直流電位或接地電位係從積體電路元件2施加。配線圖案H由6個第1~第6配線圖案H1~H6構成。第1配線圖案H1,H2分別使第1內部端子墊NT1,NT2延伸出。第2配線圖案H3,H4分別使第2內部端子墊NT3,NT4延伸出。第3配線圖案H5,H6分別使第3內部端子墊NT5,NT6延伸出。
又，如圖2所示，沿著第1內部端子墊NT1之2邊周圍(一部分周圍)形成第3內部端子墊NT5、第3配線圖案H5，且沿著第1內部端子墊NT2之2邊周圍(一部分周圍)形成第3內部端子墊NT6、第3配線圖案H6。
第3內部端子墊NT5及第3配線圖案H5與第3內部端子墊NT6及第3配線圖案H6皆形成輻射雜訊遮斷用導電路徑，以將來自積體電路元件2之第2焊墊23之輻射雜訊遮斷成不到達第1內部端子墊NT1,NT2側。第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4係隔著上述輻射雜訊遮斷用導電路徑而彼此相隔。
藉此，可抑制從積體電路元件2之第2焊墊23產生之輻射雜訊到達第1內部端子墊NT1,NT2側。為了使輻射雜訊遮斷用導電路徑具有遮斷輻射雜訊之作用，對第3內部端子墊NT5,NT6施加直流電位或接地 電位。此電位係從積體電路元件2施加。
再者，第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4較位於其間之第3內部端子墊NT5,NT6，在與第1收納部10a之特定邊101a,102a平行之方向寬廣地形成。
又，相對於與通過第1收納部10a之中心點O之特定邊101a,102a平行之假想線L1，第1內部端子墊NT1,NT2、第2內部端子墊NT3,NT4、第3內部端子墊NT5,NT6大致對稱地對向配置。第3內部端子墊NT5,NT6沿著與通過第1收納部10a之中心點O之特定邊101a,102a正交之假想線L2大致對向配置。
此外，本實施例中，沿著形成為矩形之第1內部端子墊NT1,NT2中、最接近第2內部端子墊NT3,NT4之一邊即NT11,NT21與最接近面對外部環境之堤部12之一邊即NT12,NT22之2邊周圍，以大致L字狀且相對假想線L1大致對稱地形成有第3內部端子墊NT5,NT6與第3配線圖案H5,H6。
亦即，第3內部端子墊NT5與第3配線圖案H5形成呈大致L字狀且包圍第1內部端子墊NT1之第1輻射雜訊遮斷用導電路徑，又，第3內部端子墊NT6與第3配線圖案H6形成呈大致L字狀且包圍第1內部端子墊NT2之第2輻射雜訊遮斷用導電路徑。
如上述，將第3內部端子墊NT5,NT6與第3配線圖案H5,H6以大致L字狀形成上述輻射雜訊遮斷用導電路徑，藉此不需伴隨此等各導電路徑之形成使第1收納部10a之面積擴大，且能以各導電路徑確實地包 圍第1內部端子墊NT1,NT2，又，隔著各導電路徑，能與第2內部端子墊NT3,NT4相隔。
此外，如圖2所示，較佳為：第1內部端子墊NT1,NT2彼此之對向間隔，窄於第1內部端子墊NT1,NT2之墊寬，且第2內部端子墊NT3,NT4彼此之對向間隔及第3內部端子墊NT5,NT6彼此之對向間隔，與第1內部端子墊NT1,NT2彼此之該對向間隔同程度。
此外，如圖2所示，較佳為：第1至第3內部端子墊之並排設置方向中的第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4的對向間隔，分別與該第1內部端子墊NT1,NT2之該並排設置方向中的墊寬同程度。
在基座1之底部11之下面，形成有與外部零件或外部機器連接之複數個外部端子用墊GT。具體而言，如圖3所示，形成外部端子用墊GT1,GT2,GT3,GT4。
外部端子用墊GT1~GT4係透過在上下貫通連接基座之底部11之導電通孔V1,V2,V3,V4或形成在半圓孔C1,C2,C3,C4之外部用配線圖案(未圖示)之至少任一方、且經由第2配線圖案H3,H4與第3配線圖案H5,H6電氣導出至第2內部端子墊NT3,NT4與第3內部端子墊NT5,NT6之任一個。
此外，本發明中，第2內部端子墊NT3與第2配線圖案H3與作為積體電路元件2之交流輸出之第2焊墊23連接，藉由導電通孔V1或形成在半圓孔C1上部之未圖示之配線圖案之至少任一方電氣導出至 形成在基座底面側之外部端子用焊墊GT1。
藉此，外部端子用焊墊GT1最終地成為交流輸出外部端子。
在基座1之堤部12之上面即第2收納部10b之內底面，如上述，形成有搭載壓電振動元件3之保持台10c。在此保持台10c之上面形成有與壓電振動元件3之激發電極連接之第4內部端子墊NT7,NT8。
更具體而言，與壓電振動元件3之一方之激發電極31連接之第4內部端子墊NT7係藉由貫通連接第1配線圖案H1與堤部12之導電通孔V5電氣導出。與壓電振動元件3之另一方之激發電極32連接之第4內部端子墊NT8係藉由貫通連接第1配線圖案H2與堤部12之導電通孔V6電氣導出。
基座1，如上述，使用周知之陶瓷積層技術或金屬化技術形成，各內部端子墊、外部端子用墊、及配線圖案係以與接合區域13a之形成技術同樣地，在鎢或鉬等形成之金屬化層之上面形成鍍鎳層、鍍金層之各層。
搭載於第1收納部10a之積體電路元件2為C-MOS等之內設有變流器增幅器(振盪用增幅器)之單晶片之積體電路元件，與壓電振動元件3一起構成振盪電路。
如圖4所示，積體電路元件2具備以矩形形成之焊墊21~26。在此等焊墊21~26，對向之2個第1焊墊21,22形成在靠積體電路元件2之第1邊2A。對向之2個第2焊墊23,24形成在靠與第1邊2A對向之第2邊2B。對向之2個第3焊墊25,26分別形成在第1焊墊與第2焊墊之 間。
第1焊墊21,22與壓電振動元件3之激發電極電氣連接。2個第2焊墊23,24中一方之第2焊墊23成為積體電路元件2之交流輸出用之焊墊。積體電路元件2例如透過金等之金屬凸塊C例如藉由超音波熱壓接之覆晶接合(Flip Chip Bonding)法電氣機械地接合於積體電路元件2之複數個焊墊21~26與形成在基座1之內部端子墊NT1~NT6。
在積體電路元件2之上方隔著既定間隔搭載壓電振動元件3。壓電振動元件3為例如矩形之AT切割後之水晶振動板。與壓電振動元件3之表面背面對向形成有一對矩形激發電極31,32與此等之引出電極。
此等電極係以例如由鉻或鎳之底部電極層、銀或金之中間電極層、鉻或鎳之上部電極層構成之積層薄膜，或由鉻或鎳之底部電極層、銀或金之上部電極層構成之積層薄膜構成。此等各電極可藉由真空蒸鍍法或濺鍍法等之薄膜形成手段形成。
壓電振動元件3與基座1之接合，係使用導電性接合材、例如糊狀且含有銀填料等之金屬微小片之矽氧系導電樹脂接著劑S進行。
如圖1所示，導電樹脂接著劑S係塗布在第1內部端子墊NT7、及第2內部端子墊NT8之上面，且介於壓電振動元件3之一端部與保持台10c之間硬化。藉此，將壓電振動元件3之一端部與保持台10c彼此電氣機械地接合。藉此，壓電振動元件3，從基座1之第1收納部10a之內底面10a1隔著間隙並同時呈懸臂保持。
將基座1氣密密封之蓋4，係例如在由鐵鎳鈷合金等構成 之芯材形成金屬蠟材而成。該金屬蠟材作為密封材5，將蓋4與基座1之接合區域(金屬膜)13a接合。蓋4之俯視外形與陶瓷基座之該外形大致相同或稍微小。
以蓋4被覆在收納部10收納有積體電路元件2與壓電振動元件3之基座1之接合區域13a，使蓋4之密封材5與基座之接合區域13a熔融硬化，進行氣密密封而完成水晶振盪器6。
參照圖5及圖6說明第2實施例。水晶振盪器8具有具有上部與下部皆開口之凹部之基座7。此基座7為在下部凹部之內底面收納積體電路元件2且在上部凹部之內底面收納壓電振動元件3之H型配置。圖5及圖6中，針對與第1實施例相同之部分省略說明之一部分。
基座7由陶瓷多層基板構成，整體呈長方體。基座7，如圖5所示，由中間層之中板部71、上層之堤部72、下層之堤部73構成。
中板部71係藉由氧化鋁等絕緣性陶瓷材料形成為俯視矩形之一片板。
堤部72在中板部71上藉由陶瓷材料積層形成俯視框狀。
堤部73在中板部71下藉由陶瓷材料積層形成俯視框狀。
如上述，基座7為在上下具有2個第1、第2收納部70a,70b之剖面觀察時形成為大致H形狀之箱狀體。在收納部70a周圍形成有堤部72。堤部72之上面形成為平坦。在收納部70b周圍形成有堤部73。堤部73之下面形成為平坦。在第1收納部70a收納壓電振動元件3。在第2收納部70b收納積體電路元件2。此外，基座7為中板部71與堤部72,73之3層構 造，但依據基座之收納部之構造為4層以上亦可。
基座1之堤部72之上面為與蓋4之接合區域72a。在此接合區域72a形成有金屬膜。此金屬膜，係藉由由鎢或鉬等之金屬化材料構成之金屬化層、積層在此金屬化層之鎳層、與積層在此鎳層之金層構成。鎢或鉬係活用厚膜印刷技術藉由金屬化技術在陶瓷燒成時一體地形成，在金屬化層上藉由鍍敷依序形成鎳層與金層。
在基座7之外周壁之四角形成有在上下方向延伸之複數個半圓孔C1~C4。半圓孔C1~C4係在基座之外周壁往上下方向形成有圓弧狀之缺口。
接合區域72a係藉由在上下貫通連接基座之堤部72與中板部71之未圖示之導電通孔或形成在半圓孔C2上部之未圖示之配線圖案中之至少任一方電氣導出至形成在基座底面側之外部端子墊GT2之一部分。
藉由外部端子墊GT2接地連接，金屬製之蓋4係透過接合區域72a及導電通孔或半圓孔上部之配線圖案等接地。藉由此接地可獲得水晶振盪器8之電磁氣屏蔽效果。
在基座7內部之下方面藉由堤部73形成收納積體電路元件2之俯視矩形之第2收納部70b。在基座7內部之上方面藉由堤部72形成收納壓電振動元件3之俯視矩形之第1收納部70a。第2收納部70b形成為具有與第1內部端子墊NT1,NT2、第2內部端子墊NT3,NT4、第3內部端子墊NT5,NT6並排設置方向平行之2個特定邊71b,72b之大致矩形。
在基座7之中板部71之下面即該第2收納部70b之內底 面，排列形成有與積體電路元件2連接之複數個矩形之內部端子墊NT與使此等延伸出之配線圖案H。
具體而言，如圖6所示，作為基座7之中板部71之下面之內部端子墊NT，形成有與壓電振動元件3電氣連接且與積體電路元件2之第1焊墊21,22連接之2個對向之第1內部端子墊NT1,NT2、與積體電路元件2之第2焊墊23,24連接之2個對向之第2內部端子墊NT3,NT4、與積體電路元件2之第3焊墊25,26連接之2個對向之第3內部端子墊NT5,NT6。
作為基座7之中板部71之下面之配線圖案H，形成有分別使第1內部端子墊NT1,NT2延伸出之第1配線圖案H1,H2、分別使第2內部端子墊NT3,NT4延伸出之第2配線圖案H3,H4、分別使第3內部端子墊NT5,NT6延伸出之第3配線圖案H5,H6。
又，如圖6所示，沿著第1內部端子墊NT1之2邊周圍(一部分周圍)形成第3內部端子墊NT5與使該第3內部端子墊NT5延伸出之第3配線圖案H5。沿著第1內部端子墊NT2之2邊周圍(一部分周圍)形成第3內部端子墊NT6與使該第3內部端子墊NT6延伸出之第3配線圖案H6。第3配線圖案H5及第3內部端子墊NT5、與第3內部端子墊NT6及第3配線圖案H6皆形成輻射雜訊遮斷用導電路徑，以將來自積體電路元件2之第2焊墊23之輻射雜訊遮斷成不到達第1內部端子墊NT1,NT2側。
第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4係隔著上述輻射雜訊遮斷用導電路徑而彼此相隔。藉此，可抑制從積體電路 元件2之第2焊墊23產生之輻射雜訊到達第1內部端子墊NT1,NT2側。
為了使輻射雜訊遮斷用導電路徑具有遮斷輻射雜訊之作用，對第3內部端子墊NT5,NT6施加直流電位或接地電位。此電位係從積體電路元件2施加。
第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4較位於其間之第3內部端子墊NT5,NT6，在與第2收納部70b之特定邊71b,72b平行之方向寬廣地形成。相對於與通過第2收納部70b之中心點O之特定邊71b,72b平行之假想線L1，2個第1內部端子墊NT1,NT2、2個第2內部端子墊NT3,NT4、2個第3內部端子墊NT5,NT6大致對稱地對向配置，且2個第3內部端子墊NT5,NT6沿著與通過第2收納部70b之中心點O之特定邊71b,72b正交之假想線L2大致對向配置。
沿著形成為矩形之第1內部端子墊NT1,NT2中、最接近第2內部端子墊NT3,NT4之一邊即NT11,NT21與最接近面對外部環境之堤部73之一邊即NT12,NT22之2邊周圍，以大致L字狀且相對假想線L1大致對稱地形成有第3內部端子墊NT5,NT6與使該第3內部端子墊NT5,NT6延伸出之第3配線圖案H5,H6。
亦即，第3內部端子墊NT5與第3配線圖案H5形成呈大致L字狀且包圍第1內部端子墊NT1之第1輻射雜訊遮斷用導電路徑，又，第3內部端子墊NT6與第3配線圖案H6形成呈大致L字狀且包圍第1內部端子墊NT2之第2輻射雜訊遮斷用導電路徑。藉由此等導電路徑，不需使第2收納部70b之面積擴大，且能以各導電路徑確實地包圍第1內部端子墊 NT1,NT2。又，能使第1內部端子墊NT1,NT2隔著各導電路徑，與第2內部端子墊NT3,NT4相隔。
基座7之堤部73之下面，如上述形成有平坦且與外部零件或外部機器連接之複數個外部端子用墊GT。具體而言，如圖6所示，外部端子用墊GT1~GT4係透過在上部貫通連接之導電通孔(未圖示)或形成在上述半圓孔C1,C2,C3,C4之外部用配線圖案(未圖示)之至少任一方、且經由第2配線圖案H3,H4與第3配線圖案H5,H6電氣導出至第2內部端子墊NT3,NT4與第3內部端子墊NT5,NT6之任一個。
第2內部端子墊NT3與第2配線圖案H3與作為積體電路元件2之交流輸出之第2焊墊23連接，最終地與外部端子用焊墊GT1連接。藉此，外部端子用焊墊GT1構成為交流輸出外部端子。
在基座7之中板部71之上面即第1收納部70a之內底面70a1，形成有與壓電振動元件3之激發電極連接之第4內部端子墊NT7,NT8(僅一部分圖示)。此等係藉由貫通連接中板部71之未圖示之導電通孔使上述第1配線圖案H1,H2電氣導出至外部。
以上構成之基座7係使用周知之陶瓷積層技術或金屬化技術形成，上述各內部端子墊、外部端子用墊、及配線圖案與上述接合區域72a之形成同樣地，在鎢或鉬等形成之金屬化層之上面形成有鍍鎳層、鍍金層之各層。
積體電路元件2，如圖5所示，例如透過金等之金屬凸塊C例如藉由超音波熱壓接之覆晶接合法電氣機械地接合於積體電路元件2之 複數個焊墊21~26與形成在基座7之內部端子墊NT1~NT6。
壓電振動元件3與基座7之接合，係使用導電性接合材、例如糊狀且含有銀填料等之金屬微小片之矽氧系導電樹脂接著劑S。如圖5所示，導電樹脂接著劑S係塗布在第1內部端子墊NT7、及第2內部端子墊NT8之上面，且使上述導電樹脂接著劑S介於上述壓電振動元件3與基座7之第1收納部70a之內底面70a1之間硬化，藉此，將第1、第2內部端子墊NT7,NT8與第1收納部70a之內底面70a1電氣機械地接合。
藉此，使壓電振動元件3之一端部從基座7之第1收納部70a之內底面70a1隔著間隙並同時使壓電振動元件3之對向之另一端部接合於基座7之第1收納部70a之內底面70a1，壓電振動元件呈懸臂保持。
將基座7氣密密封之蓋4，係例如在由鐵鎳鈷合金等構成之芯材形成金屬蠟材而成。該金屬蠟材作為密封材5，將蓋4與基座7之接合區域(金屬膜)72a接合。金屬製蓋之俯視外形與陶瓷基座之該外形大致相同或稍微小。
在基座7之第2收納部70b收納積體電路元件2且在第1收納部70a收納壓電振動元件3之狀態下，以蓋4被覆基座7之接合區域72a，使金屬製蓋4之密封材5與基座之接合區域72a熔融硬化，進行壓電振動元件3之氣密密封而完成水晶振盪器8。
在上述第1、第2實施例，沿著第1內部端子墊NT1,NT2之2邊周圍(一部分周圍)形成第3內部端子墊NT5,NT6與第3配線圖案H5,H6以作為第1、第2輻射雜訊遮斷用導電路徑。此外，隔著此等各導電路 徑，能使與壓電振動元件3電氣連接之第1內部端子墊NT1,NT2與積體電路元件2之交流輸出之第2內部端子墊NT3彼此相隔形成。
此情形，在上述各導電路徑，如上述，施加直流電位或接地電位，因此在第2內部端子墊NT3流動之交流或高頻訊號即使產生輻射雜訊，該輻射雜訊亦被上述各導電路徑遮斷，不會到達更容易受到不良影響之與壓電振動元件3連接之第1內部端子墊NT1,NT2。亦即，可抑制從第2內部端子墊NT3之交流輸出產生之輻射雜訊之影響波及電氣連接於第1內部端子墊NT1,NT2之壓電振動元件3。
又，使基座1,7之內部端子墊NT1~NT6與積體電路元件2之焊墊21~26透過凸塊C進行覆晶接合時，能以寬廣之第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4吸收凸塊C相對於該焊墊之位置偏移或該焊墊與該內部端子墊之位置偏移。
因此，凸塊C不會從內部端子墊NT1~NT6露出接合。又，由於第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4較第3內部端子墊NT5,NT6寬廣地形成，因此即使是平面積多少不同或焊墊位置多少不同之別種類之積體電路元件2，亦能搭載於相同基座1,7。藉此，作為壓電振盪器，容易進行產品之多樣化或成本削減等。
再者，維持寬度細之第3內部端子墊之上述輻射雜訊之遮斷效果，並同時使第1內部端子墊NT1,NT2與第2內部端子墊NT3,NT4之距離接近而能對應壓電振盪器6,8之小型化。亦即，本發明能對應壓電振盪器6,8之小型化並同時提高積體電路元件2覆晶接合時之搭載性與接 合之可靠性與泛用性。
又，在上述實施例，第1內部端子墊NT1,NT2、第2內部端子墊NT3,NT4、第3內部端子墊NT5,NT6相對於與通過積體電路元件用之收納部之中心點O之特定邊平行之假想線L1大致對稱地對向配置。
因此，相對於與積體電路元件用之收納部之特定邊正交方向之彎曲，能使成對之第1焊墊21,22與第1內部端子墊NT1,NT2、第2焊墊23,24與第2內部端子墊NT3,NT4、及第3焊墊25,26與第3內部端子墊NT5,NT6之各自之彎曲導致之高度偏差均勻化。
其結果，將基座1,7之內部端子墊與積體電路元件之焊墊透過凸塊進行超音波熱壓接之覆晶接合時，由於在上述成對之第1焊墊21,22與第1內部端子墊NT1,NT2、第2焊墊23,24與第2內部端子墊NT3,NT4、及第3焊墊25,26與第3內部端子墊NT5,NT6之對一對凸塊C之按壓力均勻分散加壓，因此不會產生強度之偏差。
再者，第3內部端子墊NT5,NT6沿著與通過積體電路元件用之收納部之中心點O之上述特定邊正交之假想線L2大致對向配置。
因此，將基座1,7之內部端子墊NT1~NT6與積體電路元件2之焊墊21~26透過凸塊C進行超音波熱壓接之覆晶接合時，能在靠積體電路元件用之收納部之特定邊方向與和其正交方向兩方之彎曲之頂點附近(本實施形態為中心點O附近)配置積體電路元件2之中心點之位置。
其結果，在上述成對之第1焊墊21,22與第1內部端子墊NT1,NT2、第2焊墊23,24與第2內部端子墊NT3,NT4、及第3焊墊25,26 與第3內部端子墊NT5,NT6之合計6部位之對凸塊C之按壓力與其加壓強度亦均勻化。藉此，能使接合強度更穩定可靠性更高。亦即，本發明能對應壓電振盪器6,8之小型化並同時使積體電路元件2覆晶接合時之凸塊C之接合強度穩定化，能更確實地進行電氣機械性接合。
此外，本發明之實施形態中，作為壓電振動元件使用AT切割水晶振動板，但並不限於此，為音叉型水晶振動板亦可。
又，作為壓電振動元件以水晶作為材料，但並不限於此，使用壓電陶瓷或LiNbO3等之壓電單晶體材料亦可。
亦即，任意之壓電振動元件可適用。又，雖以將壓電振動元件懸臂保持為例，但保持壓電振動元件之兩端之構成亦可。又，作為導電性接合材，雖以矽氧系導電樹脂接著劑為例，但為其他導電樹脂接著劑亦可，例如，使用金屬凸塊或金屬鍍敷凸塊之凸塊材、蠟材等亦可。
又，本發明，如上述，雖使用壓電振動元件3與積體電路元件2，但並不限於此。壓電振動元件3之個數可任意設定。
本發明除了積體電路元件2外搭載其他電路零件亦可。又，本發明雖以上述H型配置之水晶振盪器為例，但亦可適用於具有僅上部開口之凹部且在積體電路元件與壓電振動元件在凹部內底面並列之狀態下搭載之平置型配置之水晶振盪器。
再者，本發明亦可適用於個別準備具有積體電路元件用之凹部之基板與具有壓電振動元件用之凹部之基板、在將此等積層於厚度方向之狀態下搭載之重箱型配置之水晶振盪器。亦即，搭載於基座之構件可 依用途設定變更。
又，積體電路元件與基座之電氣連接，並不限於超音波熱壓接之覆晶接合工法，採用其他工法亦可。本發明並不限於上述振盪電路構成，包含其他振盪用增幅器之振盪電路構成亦可。
又，本發明之實施形態，雖舉藉由金屬蠟材密封基座內部之例，但該密封之形態並不限於此，接縫密封、例如，雷射束或電子束等之射束密封或玻璃密封等亦可適用。
此外，本發明不脫離其思想或主要特徵，可實施其他各種形態。因此，上述實施例僅為例示，並不做限定解釋。本發明之範圍為申請專利範圍所示者，並不拘束在說明書本文。再者，屬於申請專利範圍之均等範圍之變形或變更皆為本發明之範圍內。
本發明可適用於表面構裝型壓電振動振盪器。
1‧‧‧基座
2‧‧‧積體電路元件
3‧‧‧壓電振動元件
4‧‧‧蓋
5‧‧‧密封材
6‧‧‧水晶振盪器
10‧‧‧收納部
10a‧‧‧第1收納部
10a1‧‧‧內底面
10b‧‧‧第2收納部
10c‧‧‧保持台
10d‧‧‧枕部
11‧‧‧底部
12‧‧‧堤部
13‧‧‧堤部
13a‧‧‧接合區域
21,22‧‧‧第1焊墊
23,24‧‧‧第2焊墊
25,26‧‧‧第3焊墊
31,32‧‧‧矩形激發電極
NT1,NT2‧‧‧第1內部端子墊
NT3,NT4‧‧‧第2內部端子墊
NT5,NT6‧‧‧第3內部端子墊
NT7‧‧‧第1內部端子墊
NT8‧‧‧第2內部端子墊
GT1~GT4‧‧‧外部端子用墊
S‧‧‧導電樹脂接著劑(導電性接合材)
C‧‧‧金屬凸塊

Claims (9)

  1. 一種表面構裝型壓電振盪器，具備：絕緣性基座，包含積層基板，且具備收納部與形成在該收納部之內底面的複數個內部端子墊；積體電路元件，呈矩形且在一主面具有與該基座之內部端子墊之一部分透過凸塊接合之焊墊；以及壓電振動元件，電氣機械性地接合於該基座之內部端子墊之另一部分，與該積體電路元件電氣連接；該積體電路元件，具有形成在靠該積體電路元件之第1邊的2個對向之第1焊墊、形成在靠與該積體電路元件之第1邊對向之第2邊的2個對向之第2焊墊、及形成在該第1焊墊與該第2焊墊之間的2個對向之第3焊墊；該2個第2焊墊中之一方為該積體電路元件之交流訊號輸出用；該基座之內部端子墊，具有與該壓電振動元件電氣連接且分別與該積體電路元件之該2個第1焊墊接合的2個對向之第1內部端子墊、分別與該2個第2焊墊接合的2個對向之第2內部端子墊、及分別與該2個第3焊墊接合的2個對向之第3內部端子墊；該2個第3內部端子墊與使該2個第3內部端子墊分別延伸出之2個第1及第2配線圖案，分別沿著該2個第1內部端子墊周圍之一部分以遍及整體為均等寬度且呈L字狀的方式形成為輻射雜訊遮斷用之第1及第2導電路徑；該2個第1內部端子墊與該2個第2內部端子墊分別形成在隔著該第1及第2導電路徑而彼此相隔之位置； 對該第1及第2導電路徑施加直流電位或接地電位；該2個第1內部端子墊彼此之對向間隔，窄於該2個第1內部端子墊之墊寬，且該2個第2內部端子墊彼此之對向間隔及該2個第3內部端子墊彼此之對向間隔，與該2個第1內部端子墊彼此之該對向間隔同程度；該第1至第3內部端子墊之並排設置方向中的該2個第1內部端子墊與該2個第2內部端子墊的對向間隔，分別與該第1內部端子墊之該並排設置方向中的墊寬同程度。
  2. 如申請專利範圍第1項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該第1內部端子墊與該第2內部端子墊較位於其間之該第3內部端子墊，在該2個第1內部端子墊、該2個第2內部端子墊、該2個第3內部端子墊並排設置之方向寬廣地形成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該基座係由陶瓷基板構成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該接合為覆晶接合。
  5. 如申請專利範圍第1項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該2個對向之第1內部端子墊，一方為交流訊號輸入用，另一方為交流訊號輸出用；與該2個第2焊墊接合之2個對向之第2內部端子墊，一方為交流訊號輸出用，另一方為接地用。
  6. 如申請專利範圍第1項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該壓電振動元件為AT切割後之水晶振動板。
  7. 如申請專利範圍第1項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該基座由最下層之底部、中間層之第1堤部、最上層之第2堤部構成，該底部係以由陶瓷材料構成之俯視矩形之一片板構成；該第1堤部，在該底部上藉由陶瓷材料積層成俯視框狀；該第2堤部，在該第1堤部上藉由陶瓷材料積層成俯視框狀；該基座之收納部，係藉由由該第1堤部形成且收納該積體電路元件之第1收納部、與由該第2堤部形成且收納該壓電振動元件之第2收納部形成；在該第1收納部之內底面，形成有該第1至第3內部端子墊。
  8. 如申請專利範圍第1項之表面構裝型壓電振盪器，其中，該基座由中間層之中板部、上層之第3堤部、下層之第4堤部構成；該中板部，係藉由陶瓷材料形成為俯視矩形之一片板；該第3堤部，在該中板部上藉由陶瓷材料積層成俯視框狀；該第4堤部，在該中板部下藉由陶瓷材料積層成俯視框狀；該基座之收納部，係藉由由該第3堤部形成且收納該壓電振動元件之第3收納部、與由該第4堤部形成且收納該積體電路元件之第4收納部形成；在該第4收納部之內底面，形成有該第1至第3內部端子墊。
  9. 一種表面構裝型壓電振盪器，具備：絕緣性基座，具備收納部，且在該收納部之內底面形成有複數個內部端子墊； 積體電路元件，呈矩形且在一主面具有與該基座之內部端子墊之一部分透過凸塊接合之焊墊；以及壓電振動元件，電氣機械性地接合於該基座之內部端子墊之另一部分，與該積體電路元件電氣連接；該積體電路元件之焊墊，至少具有形成在靠該積體電路元件之第1邊的2個對向之第1焊墊、形成在靠與該積體電路元件之第1邊對向之第2邊的2個對向之第2焊墊、及分別形成在該第1焊墊與該第2焊墊之間的2個對向之第3焊墊；該2個第2焊墊中之一方為該積體電路元件之交流訊號輸出用；該基座之內部端子墊，至少具有與該壓電振動元件電氣連接且與該積體電路元件之該2個第1焊墊接合的2個對向之第1內部端子墊、與該2個第2焊墊接合的2個對向之第2內部端子墊、及與該2個第3焊墊接合的2個對向之第3內部端子墊；該第3內部端子墊與使該第3內部端子墊延伸出之配線圖案，沿著該第1內部端子墊周圍之一部分形成為輻射雜訊遮斷用之導電路徑；該2個第1內部端子墊與該2個第2內部端子墊，形成在隔著該導電路徑而彼此相隔之位置；該基座由中間層之中板部、上層之第3堤部、下層之第4堤部構成；該中板部，係藉由陶瓷材料形成為俯視矩形之一片板；該第3堤部，在該中板部上藉由陶瓷材料積層成俯視框狀；該第4堤部，在該中板部下藉由陶瓷材料積層成俯視框狀； 該基座之收納部，係藉由由該第3堤部形成且收納該壓電振動元件之第3收納部、與由該第4堤部形成且收納該積體電路元件之第4收納部形成；在該第4收納部之內底面，形成有該第1至第3內部端子墊。
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