JP2004129089A - Piezoelectric vibrator for surface mounting, its manufacturing, and sheet substrate matrix - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は水晶発振器等の圧電発振器の改良に関し、特にIC部品を搭載したIC部品ユニット上に、パッケージ化された圧電振動子を固定一体化したタイプの表面実装用圧電発振器、その製造方法及びIC部品搭載用のユニットのシート状基板母材に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話機等の移動体通信機器の普及に伴う低価格化及び小型化の急激な進展により、これらの通信機器に使用される水晶発振器等の圧電発振器に対しても低価格化、小型化及び薄型化の要請が高まっている。このような要請に対しては、水晶振動子をパッケージ化するのみならず、周波数調整回路、周波数温度補償回路等を含む発振回路を集積化、IC化して部品点数を削減している。
図7(a)乃至(d)は従来の表面実装用の圧電発振器の外観斜視図、内部構造を示す縦断面図、IC部品を搭載した絶縁基板の平面図、及び絶縁基板の斜視図である。この圧電発振器101は、IC部品搭載用パッケージ(IC部品ユニット)102上にパッケージ化された圧電振動子103を固定したタイプである。
IC搭載用パッケージ102は、セラミック等の絶縁材料から成る絶縁基板105の上面中央部に凹陥部106を形成し、凹陥部内底面に設けたIC部品搭載用のパッド107上にICチップ或いはパッケージ(以下、IC部品、と言う)108を載置し、IC部品108の電極をハンダ等を用いてパッド107上に固定した構成を有する。凹陥部106を包囲する4面の外壁110のうちの対向する2つの外壁の少なくとも一部が開放した開放部110Aとなっている。
また、基板105の底面には表面実装用の外部電極109が形成され、凹陥部106を包囲する外壁110上面には上部電極111が形成されている。外部電極109は図示しない接続導体を介してパッド107、或いは上部電極111と配線されている。上部電極111は、パッド107或いは外部電極109と図示しない接続導体を介して配線されている。凹陥部106内に搭載されたIC部品108は、空気と接することによってその電極等に結露等が発生してショートを起こす等の不具合をもたらす虞があるため、凹陥部106内に絶縁樹脂112を充填(ポッティング)して外気と遮断させる。
圧電振動子103は、セラミック等から成る箱形のパッケージ本体120の凹陥部121内に圧電振動素子122を収納してから蓋123によって凹陥部121を気密封止した構成を有する。圧電振動素子122は、水晶基板などの圧電基板の主面上に励振電極を形成したものであり、励振電極から圧電基板の端縁に延びるリード電極を凹陥部121内に配置したパッド125に接続固定する一方で、パッケージ本体120の底面にはパッド125と導通する底面電極126を露出形成している。底面電極126は、IC搭載用パッケージ102の上部電極111と一対一に対応してハンダ或いは導電性接着剤等によって接続固定される。
【0003】
ところで、上記の如き構成を備えた圧電発振器においては、凹陥部106の内底面のパッド107上に搭載したIC部品108内の記憶領域に所要の係数を書き込むことにより発振周波数や温度補償特性を調整するための調整用端子130を設ける場所として、絶縁基板105の側面、特に開放部110Aに対応する位置にある側壁外面を選定する。即ち、調整用端子130は、側壁外面に凹所131を形成して金属片132を埋込み、更に金属片132を各パッド107から伸びる配線パターン107aと導通させた構成を備えている。この調整用端子130に対して調整機器から伸びるプローブピン等を当接させることにより、IC部品108内の各種回路に対する設定値の読み出し、書込み、書き換えなどを行うことが可能となる。
ところで、上記の如き圧電発振器は、大面積の絶縁基板シートを用いたバッチ処理によって量産される。図8(a)(b)及び(c)はシート状基板母材の構成を示す要部平面図、及び要部縦断面図である。
このシート状基板母材135は、上記の如き電極構成を備えた複数の絶縁基板105を複数個シート状に連結した構成を備えている。絶縁基板105をシート状に連結した絶縁基板シート140は、3枚のセラミックシート141、142、143を積層一体化した構成を備えている。第1層目のセラミックシート141の下面には外部電極109が形成され、第1層目と第2層目のセラミックシート141、142間であって絶縁基板105が存在しない廃棄領域Aには、電解メッキ用に使用する配線パターン150が配線され、各メッキ用配線パターン150は同じく廃棄領域Aに設けた電解メッキ用のパッド151と接続されている。また、IC搭載用の各パッド107から伸びるメッキ用配線パターン107bは直近に位置する配線パターン150と接続されている。電解メッキ用のパッド151及び電解メッキ用配線パターン150は、IC部品搭載用パッド107の表面に導電性の良好な金や銅を電解メッキする際に使用される。
【0004】
一方、IC搭載用の各パッド107と配線パターン107aを介して接続されている調整用端子130は、絶縁基板105の端縁(開放部110A側端縁)に貫通形成したスルーホール(或いは貫通孔)内に金属片を埋め込んでから、絶縁基板間、或いは絶縁基板と廃棄領域A間の境界線に沿って、表裏両面側から夫々後述するブレイク溝を予め形成しておくことにより形成される。
第3層目のセラミックシート143は、各絶縁基板105の凹陥部106を形成するための外壁110を形成するようにレイアウトされ、凹陥部106内底面にはIC部品搭載用パッド107を有すると共に、外壁110の上面には上部電極111が形成される。パッド107と各電極109、111間は接続導体(内部導体)155によって電気的に接続されている。
各絶縁基板105間の境界線、並びに絶縁基板領域と廃棄領域Aとの境界線に沿った絶縁基板シート140の上面、及び下面には、夫々折り割りするためのブレイク溝156a、156bが形成されている。ブレイク溝を利用した折り割りによった場合、ダイシングブレードによる切断によった場合に比して、切断面が滑らかとなり、バリが形成されにくくなる。このため、調整用端子130を構成する金属片132を分割する際に金属片132が凹所131から脱落する等の不具合が生じにくい、という利点を有する。
各ブレイク溝156a、156bは、電解メッキ用の配線パターン150を寸断することがないように、その深さが調整されている。絶縁基板間をバリがないように綺麗に折り割りするためには図示の如く上側のブレイク溝156aは第3層から第2層のセラミックシートにまで達する深さを有する必要がある。一方、第1層のセラミックシート141の下面に形成される下側のブレイク溝156bは、配線パターン150を寸断しない程度に深さ設定される。
しかし、このような3層構造の絶縁基板シート140にあっては、第1層のセラミックシート141の肉厚分だけ、絶縁基板シートが厚くなり、完成した圧電発振器の高さが大きくなるという問題を有する。
このような問題を解決し、圧電発振器の薄型化を促進するため、最近では、図9に示すように、2層構造の絶縁基板シートを備えたシート状基板母材135が使用されている。
【0005】
この2層構造の絶縁基板シート140は、2枚のセラミックシート141、142を積層した構成を備えている。第1層目のセラミックシート141の下面には外部電極109が形成され、第1層目と第2層目のセラミックシート141、142間であって絶縁基板105が存在しない廃棄領域A(図8(b)参照)には、電解メッキ用に使用する配線パターン150が配線され、各メッキ用配線パターン150は同じく廃棄領域Aに設けた電解メッキ用のパッド151と接続されている。また、IC搭載用の各パッド107から伸びるメッキ用配線パターン107bは直近に位置するメッキ用配線パターン150と接続されている。電解メッキ用のパッド151及び電解メッキ用配線パターン150は、IC部品搭載用パッド107、各電極109、111の各表面に導電性の良好な金や銅を電解メッキする際に使用される。
第2層目のセラミックシート142は、各絶縁基板105の凹陥部106を形成するための外壁110を形成するようにレイアウトされ、凹陥部106内底面にはIC部品搭載用パッド107を有すると共に、外壁110の上面には上部電極111が形成される。各電極109、110、111間は接続導体(内部導体)155によって電気的に配線されている。
【0006】
このような構成を備えた2層構造のシート状基板母材135において、折り割り用のブレイク溝を形成するとすれば、図示の如く、各絶縁基板105間の境界線、並びに絶縁基板領域と廃棄領域Aとの境界線に沿ったシート状基板母材の上面、及び下面に夫々ブレイク溝156a、156bを形成する必要がある。しかし、分割面にバリ等が発生しないようにするためには、いずれか一方のブレイク溝を両セラミックシートの接合面を越えて深く形成する必要があり、メッキ用配線パターン150を寸断する結果となる。このため、2層構造のシート状基板母材135には、折り割り用のブレイク溝を形成することができず、ダイシングブレードによる切断方法しか採用し得なかった。
しかしながら、ダイシングブレードによる切断によった場合には、切断面にバリが発生し易く、特に調整用端子130を形成するためにスルーホール内に埋め込まれた金属片をスムーズに切断することが難しくなり、金属片の変形、脱落といった不具合をもたらしていた。
つまり、絶縁基板の薄型化を図るために、2層構造の絶縁基板シート140を採用したシート状基板母材135を用いた場合には、基板間を分割するためのブレイク溝を採用できない一方で、ダイシングにより分割する場合には、切断面に形成されるバリによって調整用端子が形成不良となり、不良品発生率が増大するという問題があった。
更に、圧電発振器を構成する絶縁基板の外面に調整用端子を設けること自体が、発振器の小型化やレイアウトの自由度を妨げる結果をもたらしている。即ち、発振器を小型化するために絶縁基板の平面積や高さ寸法が極限されてくると、調整用端子を配置するスペースの確保が困難となり、無理に配置しようとすれば、他の電極や配線パターン等の配置、配回しのための設計の自由度が大きな制限を受ける結果となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、絶縁基板上にIC部品を搭載したIC部品ユニットと、該IC部品ユニット上に固定されるパッケージ化された圧電振動子と、から成る圧電発振器を、シート状基板母材を使用したバッチ処理によって量産する過程において、シート状基板母材をダイシングブレードによって個片に分割する際に従来発生していた不具合である調整用端子の損傷、脱落という不具合を解消することができる表面実装型圧電発振器、その製造方法、及びシート状基板母材を提供することを目的とする。
特に、圧電発振器の薄型化を図るために絶縁基板シートを2層構造にした場合、層間に配線されるメッキ用配線パターンの寸断を回避する必要から折り割り用のブレイク溝を形成できず、絶縁基板間の切断に際してはダイシングブレードによらざるを得ないが、ダイシングブレードによって切断した場合には絶縁基板間の切断面にバリが発生し、切断面に調整用端子を構成する金属片が存在する場合には金属片の損傷、脱落をもたらし、良品率が低下する虞があるが、本発明では、調整用端子を絶縁基板端面を回避した位置に設けることにより、このような従来の不具合を解消することができる。
また、本発明の他の目的は、従来調整用端子を圧電発振器を構成する絶縁基板の外面に設けていたことによって発生した調整用端子配置のためのレイアウトの複雑化、小型化に対する障害等の問題を解決することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、対向する2つの側壁が開放したIC部品搭載用の凹陥部を一面に有した絶縁基板、該凹陥部の内底面に形成したIC部品搭載用パッド、該IC部品搭載用パッドと接続された調整用端子、前記凹陥部を挟んで対向する2つの外壁上部に配置した上部電極、前記絶縁基板の外底部に露出形成した表面実装用の外部電極、前記IC部品搭載用パッドと上部電極と外部電極とを配線する接続導体、及び前記IC部品を被覆するために該凹陥部内に充填された樹脂、を備えたIC部品ユニットと、前記IC部品ユニット上面に載置された際に前記上部電極上に接続される底部電極を備えたパッケージ、及び該パッケージ内に気密収納された圧電振動素子、を備えた圧電振動子と、を有し、前記調整用端子は、前記絶縁基板の底部であって、前記外部電極と干渉しない位置に配置され、前記絶縁基板を貫通するスルーホールを介して前記IC部品搭載用パッドと導通していることを特徴とする。
IC部品側の電極と夫々接続されるIC部品搭載用パッドから引き出された調整用端子は、IC部品の作動状態の試験や、特性値の調整等のために利用されるが、調整用端子を絶縁基板の側面に設ける場合にはバッチ処理による製造過程で種々の問題を引き起こす原因となる。そこで、本発明では、調整用端子を絶縁基板の裏面に設けることにより、シート状絶縁基板母材を個片に切断する際に発生し易い調整用端子の脱落、損傷等という問題を解消した。
請求項2の発明は、前記絶縁基板は、2枚の絶縁シートを積層した構成を備えていることを特徴とする。
底面に外部電極を備えた第1層の絶縁シートと、凹陥部を挟んで対向配置された2つの外壁を形成する第2層の絶縁シートから絶縁基板を構成することにより薄型化を達成できる。
【0009】
請求項3の発明は、対向する2つの側壁が開放したIC部品搭載用凹陥部を一面に有した絶縁基板を複数個シート状に連結した絶縁基板シートと、前記各絶縁基板の各凹陥部の内底面に形成したIC部品搭載用パッドと、前記各IC部品搭載用パッドと接続された調整用端子と、前記各凹陥部を挟んで対向配置された2つの外壁上部に配置した上部電極と、前記各絶縁基板の各外底部に形成した表面実装用の外部電極と、前記各IC部品搭載用パッドと各上部電極と各外部電極とを配線する接続導体と、を備えたシート状基板母材であって、前記シート状基板母材は、底部に前記外部電極を備えるとともに上面に前記IC搭載用パッドを備えた第1の絶縁シート上に、前記外壁を構成する第2の絶縁シートを積層一体化した構成を備えるとともに、第1の絶縁シートの廃棄領域上には前記各IC搭載用パッド、前記上部電極、及び前記外部電極と夫々導通する電解メッキ用パターンが形成されると共に、第2の絶縁シートの廃棄領域上には電解メッキ用パターンと接続された電解メッキ用パッドが形成され、前記各調整用端子は、前記第1の絶縁シートの底部であって、前記各外部電極と干渉しない位置に配置され、前記第1の絶縁シートを貫通するスルーホールを介して前記各IC部品搭載用パッドと導通していることを特徴とする。
このような構成を備えたシート状基板母材を用いた場合には、バッチ処理によって個々の工程を実施して行くことにより、歩留まりよく圧電発振器を量産することができる。
請求項4の発明は、請求項3に記載のシート状基板母材を用いて請求項1又は2に記載の表面実装型圧電発振器を製造する方法であって、前記シート状基板母材を電解液中に浸漬して前記電解メッキ用パッドから通電することにより、前記IC部品搭載用パッド、上部電極、及び外部電極上に金属を夫々電解メッキする工程と、前記シート状基板母材を構成する各絶縁基板のIC部品搭載用パッド上にIC部品を搭載する工程と、前記凹陥部内に樹脂を充填してIC部品を樹脂被覆する工程と、前記各絶縁基板の上部電極上に、前記各パッケージの底部電極を接続することにより前記圧電振動子を搭載する工程と、前記各工程を経た前記シート状基板母材を、ダイシングにより圧電発振器の個片に分割すると共に、前記廃棄領域を切り離す工程と、を備えたことを特徴とする。
大面積のシート状基板母材を用いて、順次IC部品搭載、樹脂充填、圧電振動子搭載といった工程を順次実施して行くことにより、請求項1及び2に記載の表面実装用圧電発振器を多数連結した構造体を形成することができ、この構造体を個片毎にダイシングすることによって、底面に調整用端子を備えた圧電発振器を歩留まりよく量産することが可能となる。
【0010】
請求項5の発明に係る表面実装型圧電発振器は、対向する2つの側壁が開放したIC部品搭載用の凹陥部を一面に有した絶縁基板、該凹陥部の内底面に形成したIC部品搭載用パッド、該IC部品搭載用パッドと調整用端子とを接続する接続導体と、前記凹陥部を挟んで対向する2つの外壁上部に配置した上部電極、前記絶縁基板の外底部に露出形成した表面実装用の外部電極、前記IC部品搭載用パッドと上部電極と外部電極とを配線する接続導体、及び前記IC部品を被覆するために該凹陥部内に充填された樹脂、を備えたIC部品ユニットと、前記IC部品ユニット上面に載置された際に前記上部電極上に接続される底部電極を備えたパッケージ、及び該パッケージ内に気密収納された圧電振動素子、を備えた圧電振動子と、を有し、前記絶縁基板には、前記調整用端子が配置されていないことを特徴とする。
調整用端子を絶縁基板自体に設けるのではなく、シート状基板母材を用いた製造工程において最終的に廃棄される廃棄領域に設けておき、IC部品搭載、樹脂充填、圧電振動子搭載の各工程を完了した後で、各個片に隣接配置した廃棄領域上に設けた調整用端子を利用して調整作業を行い、調整完了後に個片毎に分割する際には、廃棄領域を廃棄する。このため、圧電発振器を構成する絶縁基板側に調整用端子を設ける必要がなくなる分だけ、絶縁基板上に設ける電極、パッド、配線などのレイアウト自由度が高まる。また、廃棄領域上に設ける調整用端子の面積を大きくできるので、プローブピンを当接させることによる調整作業をし易くすることができる。
【0011】
請求項6の発明に係るシート状基板母材は、対向する2つの側壁が開放したIC部品搭載用凹陥部を一面に有した絶縁基板を複数個シート状に連結した絶縁基板シートと、前記各絶縁基板の各凹陥部の内底面に形成したIC部品搭載用パッドと、前記各IC部品搭載用パッドと接続導体を介して接続された調整用端子と、前記各凹陥部を挟んで対向配置された2つの外壁上部に配置した上部電極と、前記各絶縁基板の各外底部に形成した表面実装用の外部電極と、前記各IC部品搭載用パッドと各上部電極と各外部電極とを配線する接続導体と、を備えたシート状基板母材であって、前記シート状基板母材は、各絶縁基板の前記凹陥部の2つの開放部のうちの少なくとも一方を閉止する廃棄領域を有し、前記各廃棄領域上に前記調整用端子を配置したことを特徴とする。
この発明によれば、請求項5に記載した如く、絶縁基板側に調整用端子を設けない場合には、シート状基板母材側に設けた廃棄領域に調整用端子を設けておくことにより、IC部品の調整作業を含めた製造工程を効率的に行うことが可能となる。また、凹陥部の開放部を廃棄領域により閉止した構造であるため、樹脂充填時に樹脂が外部に流出する虞がなくなる。一つの廃棄領域上に、その両側に位置する各絶縁基板上のIC搭載用パッドと夫々接続された調整用端子を配置することにより、廃棄領域の個数を減少させて、シート状基板母材の無駄を少なくして有効利用できる。
請求項7の発明に係る製造方法は、請求項6に記載のシート状基板母材を用いて請求項5に記載の表面実装型圧電発振器を製造する方法であって、前記シート状基板母材を構成する各絶縁基板のIC部品搭載用パッド上にIC部品を搭載する工程と、前記凹陥部内に樹脂を充填してIC部品を樹脂被覆する工程と、前記各絶縁基板の上部電極上に、前記各パッケージの底部電極を接続することにより前記圧電振動子を搭載する工程と、前記各工程を経た前記シート状基板母材を、ダイシングにより圧電発振器の個片に分割すると共に、前記廃棄領域を切り離す工程と、を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。
これによれば、請求項5に記載の圧電発振器を生産性よく量産することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図1(a)(b)(c)及び(d)は本発明の一実施形態に係る表面実装用電子部品(圧電発振器)の外観斜視図、内部構造を示す縦断面図、要部平面図及び絶縁基板の斜視図である。
この表面実装用圧電発振器1は、IC部品搭載用パッケージ(IC部品ユニット)2上にパッケージ化された圧電振動子3を固定したタイプである。
IC搭載用パッケージ2は、セラミック等の絶縁材料から成る絶縁基板5の上面中央部に溝状の凹陥部6を形成し、凹陥部内底面に設けたIC部品搭載用パッド7上にICチップ或いはパッケージ(以下、IC部品、と言う)8を載置し、IC部品8の電極をハンダ等を用いてIC部品搭載用パッド7上に固定した構成を有する。凹陥部6を包囲する4面の外壁10のうちの対向する2つの外壁の少なくとも一部が開放した開放部10Aとなっている。
また、絶縁基板5の底面には表面実装用の外部電極9が形成され、凹陥部6を挟んで対向配置された2つの外壁10上面には上部電極11が形成されている。外部電極9は図示しない接続導体を介してIC搭載用パッド7、又は上部電極11と配線されている。上部電極11は、IC搭載用パッド7又は外部電極9と図示しない接続導体を介して配線されている。凹陥部6内に搭載されたIC部品8は、空気と接することによってその電極等に結露等が発生してショートを起こす等の不具合をもたらす虞があるため、凹陥部6内に絶縁樹脂12を充填(ポッティング)して外気と遮断させる。絶縁樹脂12は、インジェクタ等によって溶融した状態でIC部品8の外面全体を被覆するように凹陥部6内に充填され、その後硬化する。
圧電振動子3は、セラミック等から成る箱形のパッケージ本体20の凹陥部21内に圧電振動素子22を収納してから蓋23によって凹陥部21を気密封止した構成を有する。圧電振動素子22は、水晶基板などの圧電基板の主面上に励振電極を形成したものであり、励振電極から圧電基板の端縁に延びるリード電極を凹陥部21内に配置したパッド25に接続固定する一方で、パッケージ本体20の底面にはパッド25と導通する底面電極26を露出形成している。底面電極26は、IC搭載用パッケージ2の上部電極11と一対一に対応してハンダ或いは導電性接着剤等によって接続固定される。
【0013】
ところで、上記の如き構成を備えた本発明の圧電発振器においては、凹陥部6の内底面のIC搭載用パッド7上に搭載したIC部品8内の記憶領域に所要の係数を書き込むことにより発振周波数や温度補償特性を調整するための調整用端子(入力用端子、或いは試験用端子)30を設ける場所として、絶縁基板5の裏面、特に凹陥部の内底面と対面する位置にある裏面を選定する。
即ち、調整用端子30は、各パッド7から伸びる配線パターン7a上に貫通形成したスルーホール(或いは貫通孔)31内に導体(金属)32を充填した構成を有し、この導体32の絶縁基板裏面側部分を調整用端子30としている。この調整用端子30に対して調整機器から伸びるプローブピン等を当接させることにより、IC部品8内の各種回路に対する設定値の読み出し、書込み、書き換え等を行うことが可能となる。
このように本発明の圧電発振器の特徴的な構成は、IC部品搭載用の絶縁基板5の凹陥部内底面に設けたIC部品搭載用のパッド7から伸びる調整用端子30を絶縁基板5の裏面であって外部電極9と干渉しない位置に露出配置した構成にある。
このため、後述するシート状基板母材を用いたバッチ処理による圧電発振器個片の製造において、圧電発振器を個片に分割する際にダイシングブレードを用いた切断を行ったとしても、調整用端子30は絶縁基板の裏面に位置するため、ダイシング時に切断面に形成されるバリ等の影響を受ける虞が皆無となる。
なお、図1に示したIC部品搭載用パッケージ2は、絶縁基板の上面に凹陥部6を形成した例を示したが、凹陥部6を絶縁基板の下面に設け、凹陥部6を挟んで対向配置された2つの外壁の下面に外部電極を、上面に上部電極を夫々設け、凹陥部6内にIC部品を搭載した後で樹脂を充填し、その後上部電極を設けた絶縁基板上面側に圧電振動子を搭載するようにしてもよい。
なお、以下の実施形態は全て図1に図示した如く絶縁基板上面側に凹陥部を設けた例を中心として説明する。
【0014】
次に、上記の如き圧電発振器は、大面積のシート状基板母材を用いたバッチ処理によって量産される。図2(a)(b)(c)及び(d)はシート状基板母材の構成を示す要部平面図、及び要部縦断面図である。
このシート状基板母材35は、上記の如き電極構成を備えた複数の絶縁基板5を複数個シート状に連結した構成を備えている。即ち、シート状基板母材35は、2枚のセラミックシート(絶縁シート)41、42を積層一体化した絶縁基板シート40に、上記の如きパッド7、電極9、11、配線パターン7a、7b、9a、11a等を形成した構成を備えている。第1層目のセラミックシート41の下面には外部電極9が形成され、第1層目と第2層目のセラミックシート41、42間であって絶縁基板5が存在しない廃棄領域Aには、電解メッキ用に使用する配線パターン50が配線され、各メッキ用配線パターン50は同じく第2層目のセラミックシート42の廃棄領域A上に設けた電解メッキ用のパッド51と接続されている。また、IC搭載用の各パッド7、外部電極9及び上部電極11から夫々伸びるメッキ用配線パターン7b、9a、11aは、夫々直近に位置する配線パターン50と接続されている。電解メッキ用のパッド51及び電解メッキ用配線パターン50は、IC部品搭載用パッド7、各電極9、11の各表面に導電性の良好な金や銅を電解メッキする際に使用される。
一方、IC搭載用の各パッド7と配線パターン7aを介して接続されている調整用端子30は、絶縁基板5の凹陥部適所に貫通形成したスルーホール(或いは貫通孔)31内に金属片32を埋め込むことにより形成される。そして、スルーホール31内の金属片32の底部にプローブピンを当接させて調整、測定等を行う。
【0015】
第2層目のセラミックシート42は、各絶縁基板5の凹陥部6を形成する2つの外壁10を形成するようにレイアウトされ、凹陥部6内底面にはIC部品搭載用パッド7を有すると共に、外壁10の上面には上部電極11が形成される。パッド7と各電極9、11間は接続導体(内部導体)55によって電気的に接続されている。
このような構成を備えたシート状基板母材35を構成する各絶縁基板5の各IC搭載用パッド7上にIC部品8を夫々搭載してから樹脂12を充填し、更に各絶縁基板5上に圧電振動子3を固定する。
その後、圧電振動子3を搭載したシート状基板母材35を個片間の境界線に沿って切断することにより、圧電発振器個片を得る。
各絶縁基板5間の境界線、並びに絶縁基板領域と廃棄領域Aとの境界線に沿った絶縁基板シートの上面、及び下面には、格別の溝等は形成されておらず、例えば画像認識手段を備えたダイシングマシンによって境界線に沿った経路(切断線L)にて切断が行われる。ダイシングによった場合、切断面にバリが発生することがあるが、本実施形態のシート状基板母材35は、各絶縁基板5間の境界線に調整用端子等が存在しないため、切断面にバリが発生しても電気的な特性に影響を与える虞が少ない。
なお、凹陥部6の開放部10A側の廃棄領域Aを外壁10と同等の高さに設定することにより、樹脂12を凹陥部内に充填した時に当該廃棄領域Aが樹脂の流出を阻止するせき止め手段として機能することとなる。
【0016】
次に、シート状基板母材35を用いた圧電発振器の製造方法は次の如き各工程から成る。
即ち、まず、図1に示した如き構成を備えたシート状基板母材35を電解液中に浸漬して電解メッキ用パッド51から通電することにより、IC部品搭載用パッド7、及び各電極9、11上に導電性の高い金属を電解メッキする工程を実施する。これらのパッド、電極は、予めタングステン等によって構成され、それ自体は、半田とのなじみがよくないので、ニッケル等を介して金、或いは銅などを成膜する。
次に、シート状基板母材35を構成する各絶縁基板5のIC部品搭載用パッド7上にIC部品8を搭載する工程を実施する。IC部品搭載用パッド7上に予め所定のマスクを用いてクリーム半田を塗布しておき、リフローによってIC部品8を搭載する。
次に、凹陥部6内に溶融樹脂12を充填してIC部品8を被覆してから、各絶縁基板5の上部電極11上に、各圧電振動子3の底部電極26を半田接続することにより圧電振動子3を搭載する。
最後に、各工程を経たシート状基板母材35を、ダイシングにより圧電発振器の個片に分割すると共に、廃棄領域Aを切り離す工程を実施する。
上記の如き工程を実施することにより、図1に示した如き構成の表面実装用圧電発振器を生産性よく製造することが可能となる。
【0017】
次に、図3は本発明の他の実施形態に係る表面実装用圧電発振器であり、図1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明するが、本実施形態は、絶縁基板5の外面に調整用端子が存在しない点が特徴的である。
即ち、この表面実装用圧電発振器1は、IC部品搭載用パッケージ(IC部品ユニット)2上にパッケージ化された圧電振動子3を固定したタイプである。
IC搭載用パッケージ2は、セラミック等の絶縁材料から成る絶縁基板5の上面中央部に溝状の凹陥部6を形成し、凹陥部内底面に設けたIC部品搭載用パッド7上にICチップ或いはパッケージ(以下、IC部品、と言う)8を載置し、IC部品8の電極をハンダ等を用いてIC部品搭載用パッド7上に固定した構成を有する。凹陥部6を包囲する4面の外壁10のうちの対向する2つの外壁の少なくとも一部が開放した開放部10Aとなっている。
また、絶縁基板5の底面には表面実装用の外部電極9が形成され、凹陥部6を挟んで対向配置された2つの外壁10上面には上部電極11が形成されている。外部電極9は図示しない接続導体を介してIC搭載用パッド7、及び上部電極11と接続されている。上部電極11は、IC搭載用パッド7及び外部電極9と図示しない接続導体を介して接続されている。凹陥部6内に搭載されたIC部品8は、空気と接することによってその電極等に結露等が発生してショートを起こす等の不具合をもたらす虞があるため、凹陥部6内に絶縁樹脂12を充填(ポッティング)して外気と遮断させる。絶縁樹脂12は、インジェクタ等によって溶融した状態でIC部品8の外面全体を被覆するように凹陥部6内に充填され、その後硬化する。
圧電振動子3の構成は、図1の実施形態と同様である。
【0018】
ところで、上記の如き構成を備えた本発明の圧電発振器の特徴的な構成は、絶縁基板5のいずれの部分にも調整用端子を配置していない点にある。即ち、圧電発振器には、通常、凹陥部6の内底面のIC搭載用パッド7上に搭載したIC部品8内の記憶領域に所要の係数を書き込むことにより、発振周波数や温度補償特性を調整するための調整用端子(入力用端子、或いは試験用端子)が、外周面に設けられている。このタイプの圧電発振器にあっては、完成した個々の圧電発振器に設けた調整用端子に対してプローブピンを当接して調整作業を行うことになる。これに対して本実施形態に係る圧電発振器にあっては、後述するように圧電発振器自体には調整用端子を設けず、圧電発振器をバッチ処理により生産する際に使用するシート状基板母材の廃棄領域上にのみ調整用端子を設けておき、各絶縁基板の直近に位置する廃棄領域上の調整用端子と個々の絶縁基板上のIC部品搭載用パッドとを電気的に接続させておく。そして、シート状基板母材に対するIC部品の組み付け、樹脂充填、圧電振動子の搭載等を完了した後、個片に分割する前に、廃棄領域上の調整用端子を利用した調整作業を完了しておく。
【0019】
次に、図4(a)及び(b)はシート状基板母材を用いて図3の圧電発振器を製造する手順を説明するための要部平面図(樹脂の一部を除去してIC部品を露出させた状態)、及びW−W断面図である。
このシート状基板母材60は、上記の如き電極構成を備えた複数の絶縁基板5を複数個シート状に連結すると共に、絶縁基板5の端縁に沿った適所に廃棄領域61を配置した構成を備えている。シート状基板母材60は、複数枚のセラミックシート(絶縁シート)を積層一体化した絶縁基板シート62に、上記の如きパッド7、電極9、11等を形成した構成を備えている。
即ち、各凹陥部6同志が互いに連通するように2組の絶縁基板5を横方向に隣接配置すると共に、2個の絶縁基板5の外側端縁に沿って細幅帯状の廃棄領域61を密着配置することにより、両絶縁基板5の凹陥部外側を廃棄領域61によって閉止した構成を備えている。このような2個の絶縁基板5を縦方向及び横方向に複数組連設することにより、一枚のシート状基板母材60を形成している。
個々の絶縁基板5の凹陥部6の内底面にはIC部品搭載用パッド7が形成され、その下面には外部電極9が夫々形成され、外壁10の上部には上部電極11が形成されている。パッド7、外部電極9、上部電極11間は接続導体を介して導通されている。
廃棄領域61は隣接配置された2つの絶縁基板5の各凹陥部6の外側端縁を閉止する形で配置されているため、パッド7上にIC部品8を搭載してから樹脂12を充填する際のせき止め手段として機能する。また、廃棄領域61上に形成した調整用端子70は、近接する凹陥部6内のIC搭載用パッド7と、接続導体71を介して一対一の関係で導通されている。調整用端子70は、必要に応じて廃棄領域61の下面側にも配置することが可能である。廃棄領域61上の各調整用端子70は、廃棄領域61の左右両側に位置する絶縁基板上のパッド7と夫々接続されている。
なお、本実施形態では、2個の絶縁基板5を横方向に連設配置すると共に、その両外側端縁に沿って夫々廃棄領域61を配置した例を示したが、これは一例であり、個々の絶縁基板の両側に沿って廃棄領域を配置するようにしてもよい。
【0020】
このような構成を備えたシート状基板母材60を構成する各絶縁基板5の各IC搭載用パッド7上にIC部品8を夫々搭載してから樹脂12を充填し、更に各絶縁基板5上に圧電振動子3を固定する。
その後、圧電振動子3を搭載したシート状基板母材60を個片間及び個片と廃棄領域間の各境界線Lに沿って切断することにより、圧電発振器個片を得る。
この切断工程において、パッド7と調整用端子70とを接続する接続導体71は切断され、絶縁基板5側に接続用端子70が残存することはない。
なお、各絶縁基板5側に搭載されたIC部品8内の各種回路に対する設定値の測定、調整作業は、分割前の状態において、各調整用端子70に対して調整機器のプローブピンを当接させることにより実施される。
この実施形態においては、絶縁基板とは別個の領域である廃棄領域61上に調整用端子を設けるため、個々の調整用端子の面積を広く確保することができ、プローブピンを利用した調整作業が正確且つ容易となる。
図5はシート状絶縁基板の他の構成例を示す平面図であり、この実施形態に係るシート状絶縁基板が図4の実施形態と異なる点は、廃棄領域61を凹陥部6の開放部10A側に設けずに、各外壁10の外側に配置し、更に絶縁基板間に廃棄領域61を介在させずに横方向に隣接配置させた構成にある。
廃棄領域61の上面、又は/及び下面に調整用端子70を配置し、接続導体71を介して凹陥部内のIC搭載用パッド7と接続する点と、図6(a)(b)のように圧電振動子3を搭載し、調整作業を完了した後で、絶縁基板との境界線Lに沿って切断し、廃棄領域61を廃棄する点は、上記実施形態と同様である。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、圧電発振器を、シート状基板母材を使用したバッチ処理によって量産する過程において、シート状基板母材をダイシングブレードによって個片に分割する際に従来発生していた不具合である調整用端子の損傷、脱落という不具合を解消することができる。
請求項1の発明は、調整用端子を、前記絶縁基板の底部であって、前記外部電極と干渉しない位置に配置し、前記絶縁基板を貫通するスルーホールを介して前記IC部品搭載用パッドと導通させた。このため、シート状絶縁基板母材を個片に切断する際に発生し易い調整用端子の脱落、損傷等という問題を解消することができる。
請求項2の発明では、前記絶縁基板を、底面に外部電極を備えた第1層の絶縁シートと、凹陥部を挟んで対向配置された2つの外壁を形成する第2層の絶縁シートから構成したので薄型化を達成できる。
請求項3の発明は、シート状基板母材を用いてバッチ処理によって個々の工程を実施して行くことにより、歩留まりよく圧電発振器を量産することができる。
請求項4の発明は、大面積のシート状基板母材を用いて、順次IC部品搭載、樹脂充填、圧電振動子搭載といった工程を順次実施して行くことにより、請求項1及び2に記載の表面実装用圧電発振器を多数連結した構造体を形成することができ、この構造体を個片毎にダイシングすることによって、底面に調整用端子を備えた圧電発振器を歩留まりよく量産することが可能となる。
請求項5の発明は、圧電発振器を構成する絶縁基板側に調整用端子を設ける必要がなくなる分だけ、絶縁基板上に設ける電極、パッド、配線などのレイアウト自由度が高まる。また、廃棄領域上に設ける調整用端子の面積を大きくできるので、プローブピンを当接させることによる調整作業をし易くすることができる
請求項6の発明に係るシート状基板母材によれば、絶縁基板側に調整用端子を設けない場合に、シート状基板母材側に設けた廃棄領域に調整用端子を設けておくことにより、IC部品の調整作業を含めた製造工程を効率的に行うことが可能となる。
請求項7の発明に係る製造方法によれば、請求項5に記載の圧電発振器を生産性よく量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は本発明の一実施形態に係る表面実装用電子部品(圧電発振器)の外観斜視図、内部構造を示す縦断面図、要部平面図及び基板の斜視図。
【図2】(a)〜(d)はシート状基板母材の構成を示す要部平面図、及び要部縦断面図。
【図3】(a)(b)は本発明の他の実施形態に係る表面実装用圧電発振器。
【図4】(a)(b)はシート状基板母材を用いて図3の圧電発振器を製造する手順を説明するための要部平面図、及びW−W断面図。
【図5】シート状絶縁基板の他の構成例を示す平面図。
【図6】(a)(b)はシート状基板母材の説明図。
【図7】(a)〜(d)は従来の表面実装用の圧電発振器の外観斜視図、内部構造を示す縦断面図、IC部品を搭載した絶縁基板の平面図、及び絶縁基板の斜視図。
【図8】(a)(b)は従来のシート状基板母材の要部平面図、及び縦断面図。
【図9】他の従来例に係るシート状基板母材の縦断面図。
【符号の説明】
1 表面実装用圧電発振器、2 IC部品搭載用パッケージ(IC部品ユニット)、3 圧電振動子、5 絶縁基板、6 凹陥部、7 IC部品搭載用パッド、7a、7b 配線パターン、8 IC部品、9 外部電極、9a 配線パターン、10 外壁、10A 開放部、11 上部電極、11a 配線パターン、12 絶縁樹脂、21 凹陥部、22 圧電振動素子、23 蓋、25 パッド、26 底面電極、30 調整用端子、31 スルーホール(貫通孔)、32 導体(金属)、35 シート状基板母材、40 絶縁基板シート、41、42セラミックシート(絶縁シート)、50 電解メッキ用配線パターン、51 パッド、55 接続導体(内部導体)、A 廃棄領域、60 シート状基板母材、61廃棄領域、62 絶縁基板シート、70 シート状基板母材、71 調整用端子。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator, and more particularly, to a surface-mounted piezoelectric oscillator of a type in which a packaged piezoelectric vibrator is fixedly integrated on an IC component unit on which an IC component is mounted, a method of manufacturing the same, and an IC. The present invention relates to a sheet-like substrate base material of a unit for mounting components.
[0002]
[Prior art]
Due to the rapid progress in price reduction and miniaturization accompanying the spread of mobile communication devices such as mobile phones, the price, size and thickness of piezoelectric oscillators such as crystal oscillators used in these communication devices have also been reduced. The demand for conversion is increasing. In response to such demands, not only are crystal oscillators packaged, but also oscillation circuits including frequency adjustment circuits and frequency temperature compensation circuits are integrated and integrated into ICs to reduce the number of components.
FIGS. 7A to 7D are an external perspective view, a vertical sectional view showing an internal structure, a plan view of an insulating substrate on which IC components are mounted, and a perspective view of an insulating substrate of a conventional piezoelectric oscillator for surface mounting. . The
The
An
The
[0003]
By the way, in the piezoelectric oscillator having the above configuration, the oscillation frequency and the temperature compensation characteristic are adjusted by writing a required coefficient to a storage area in the
By the way, the above-mentioned piezoelectric oscillator is mass-produced by batch processing using a large-area insulating substrate sheet. FIGS. 8A, 8B, and 8C are a plan view of a main part and a longitudinal sectional view of a main part showing a configuration of a sheet-like substrate base material.
The sheet-shaped
[0004]
On the other hand, the
The third-layer
The depth of each of the
However, in such an
In order to solve such a problem and promote thinning of the piezoelectric oscillator, recently, as shown in FIG. 9, a sheet-like
[0005]
The
The second-layer
[0006]
If a break groove for folding is formed in the sheet-
However, in the case of cutting with a dicing blade, burrs are likely to be generated on the cut surface, and in particular, it is difficult to smoothly cut a metal piece embedded in the through hole to form the
In other words, when a sheet-like
Furthermore, the provision of the adjustment terminals on the outer surface of the insulating substrate constituting the piezoelectric oscillator itself has resulted in the miniaturization of the oscillator and the hindrance of the freedom of layout. That is, if the plane area and height of the insulating substrate are limited to reduce the size of the oscillator, it is difficult to secure a space for arranging the adjustment terminals. As a result, the degree of freedom in designing the layout and wiring of the wiring patterns is greatly restricted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above, and has been made in consideration of a piezoelectric oscillator including an IC component unit having an IC component mounted on an insulating substrate, and a packaged piezoelectric vibrator fixed on the IC component unit. In the process of mass production by batch processing using a sheet-shaped substrate base material, there is a problem that the adjusting terminals are damaged or dropped, which is a problem that has conventionally occurred when the sheet-shaped substrate base material is divided into individual pieces by a dicing blade. It is an object of the present invention to provide a surface-mount type piezoelectric oscillator capable of solving the problem, a method of manufacturing the same, and a sheet-like substrate base material.
In particular, when the insulating substrate sheet has a two-layer structure in order to reduce the thickness of the piezoelectric oscillator, a break groove for splitting cannot be formed because it is necessary to avoid breaking of the wiring pattern for plating to be wired between the layers. When cutting between substrates, a dicing blade must be used, but when cutting with a dicing blade, burrs occur on the cut surface between the insulating substrates, and there is a metal piece constituting the adjustment terminal on the cut surface In such a case, the metal pieces may be damaged or fall off, and the yield rate may be reduced. However, in the present invention, such a conventional problem is solved by providing the adjustment terminal at a position avoiding the end face of the insulating substrate. can do.
Another object of the present invention is to provide a conventional layout of the adjustment terminals on the outer surface of the insulating substrate constituting the piezoelectric oscillator. Solving the problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an invention according to
The adjustment terminals drawn out from the IC component mounting pads connected to the IC component side electrodes are used for testing the operation state of the IC components and adjusting the characteristic values. If it is provided on the side surface of the insulating substrate, it causes various problems in the manufacturing process by batch processing. Therefore, in the present invention, by providing the adjustment terminals on the back surface of the insulating substrate, the problem of dropping or damage of the adjustment terminals, which easily occurs when the sheet-like insulating substrate base material is cut into pieces, has been solved.
The invention according to
The thickness can be reduced by forming the insulating substrate from a first-layer insulating sheet having an external electrode on the bottom surface and a second-layer insulating sheet forming two outer walls opposed to each other with the concave portion interposed therebetween.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an insulating substrate sheet in which a plurality of insulating substrates each having an IC component mounting concave portion having two open side walls facing each other are connected in a sheet shape; An IC component mounting pad formed on the inner bottom surface, an adjustment terminal connected to each of the IC component mounting pads, and an upper electrode disposed on the upper portion of two outer walls opposed to each other with the recesses interposed therebetween; A sheet-like substrate base material including surface mounting external electrodes formed on each outer bottom of the insulating substrate, and connection conductors for wiring the IC component mounting pads, the upper electrodes, and the external electrodes. Wherein the sheet-like substrate base material is formed by laminating a second insulating sheet constituting the outer wall on a first insulating sheet having the external electrodes on the bottom and the IC mounting pads on the upper surface. With an integrated configuration On the discarded area of the first insulating sheet, there is formed an electrolytic plating pattern that is electrically connected to each of the IC mounting pads, the upper electrode, and the external electrode, and the discarded area of the second insulating sheet. An electroplating pad connected to the electroplating pattern is formed on the top, and each of the adjustment terminals is disposed at a position on the bottom of the first insulating sheet that does not interfere with each of the external electrodes. It is characterized by being electrically connected to each of the IC component mounting pads via a through hole penetrating the first insulating sheet.
When a sheet-like substrate base material having such a configuration is used, a piezoelectric oscillator can be mass-produced with high yield by performing individual steps by batch processing.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the surface mount type piezoelectric oscillator according to the first or second aspect using the sheet-like substrate preform according to the third aspect, wherein the sheet-like substrate preform is electrolyzed. A step of electroplating a metal on the IC component mounting pad, the upper electrode, and the external electrode, respectively, by immersing in a liquid and supplying an electric current from the electrolytic plating pad; and forming the sheet-shaped substrate base material. A step of mounting the IC component on the IC component mounting pad of each insulating substrate; a step of filling the concave portion with a resin to cover the IC component with a resin; and a step of mounting the IC package on the upper electrode of each insulating substrate. A step of mounting the piezoelectric vibrator by connecting the bottom electrodes, and a step of dicing the sheet-like substrate preform after each step into individual pieces of a piezoelectric oscillator by dicing, and separating the discarded area. Characterized by comprising a and.
3. A large number of surface-mounting piezoelectric oscillators according to
[0010]
A surface-mount type piezoelectric oscillator according to a fifth aspect of the present invention is an insulating substrate having a concave portion for mounting an IC component having two open side walls on one side, and an IC component mounting formed on an inner bottom surface of the concave portion. A pad, a connection conductor for connecting the IC component mounting pad and the adjustment terminal, an upper electrode disposed on two upper outer walls opposed to each other with the concave portion interposed therebetween, and a surface mount exposed on the outer bottom of the insulating substrate An external electrode for connection, a connection conductor for wiring the IC component mounting pad, the upper electrode, and the external electrode, and a resin filled in the recess to cover the IC component. A piezoelectric vibrator including a package having a bottom electrode connected to the upper electrode when mounted on the upper surface of the IC component unit, and a piezoelectric vibrating element hermetically housed in the package. And Serial insulating substrate is characterized in that the adjustment pin is not disposed.
The adjustment terminals are not provided on the insulating substrate itself, but are provided in the disposal area where they are finally disposed in the manufacturing process using the sheet-like substrate base material. After the process is completed, an adjustment operation is performed using an adjustment terminal provided on a disposal area arranged adjacent to each piece, and when the individual pieces are divided after the adjustment is completed, the disposal area is discarded. Therefore, the degree of freedom in layout of electrodes, pads, wiring, and the like provided on the insulating substrate is increased by the necessity of providing the adjustment terminal on the insulating substrate side constituting the piezoelectric oscillator. In addition, since the area of the adjustment terminal provided on the discard area can be increased, the adjustment operation by bringing the probe pins into contact can be easily performed.
[0011]
The sheet-like substrate preform according to the invention of
According to this invention, as described in
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the surface mount type piezoelectric oscillator according to the fifth aspect using the sheet-like substrate preform according to the sixth aspect, wherein the sheet-type substrate preform is provided. Mounting the IC component on the IC component mounting pad of each insulating substrate, filling the concave portion with a resin and coating the IC component with a resin, and on the upper electrode of each insulating substrate, Mounting the piezoelectric vibrator by connecting the bottom electrodes of the respective packages, and dividing the sheet-like substrate base material after the respective steps into individual pieces of a piezoelectric oscillator by dicing, and reducing the waste area. A method of manufacturing a surface-mount type piezoelectric oscillator, comprising a step of separating.
According to this, the piezoelectric oscillator according to
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
1 (a), 1 (b), 1 (c) and 1 (d) are an external perspective view, a longitudinal sectional view showing an internal structure, and a plan view of a main part of a surface mount electronic component (piezoelectric oscillator) according to an embodiment of the present invention. And a perspective view of an insulating substrate.
The surface mounted
The
An
The piezoelectric vibrator 3 has a configuration in which a piezoelectric vibration element 22 is housed in a
[0013]
By the way, in the piezoelectric oscillator of the present invention having the above-described configuration, the required oscillation coefficient is written in the storage area in the
That is, the
As described above, the characteristic configuration of the piezoelectric oscillator of the present invention is that the
For this reason, even if the piezoelectric oscillator is cut into pieces using a dicing blade when the piezoelectric oscillator is divided into pieces in the manufacture of the piezoelectric oscillator pieces by batch processing using a sheet-shaped substrate base material, the
Although the IC
The following embodiments will be described mainly with respect to an example in which a concave portion is provided on the upper surface side of the insulating substrate as shown in FIG.
[0014]
Next, the piezoelectric oscillator as described above is mass-produced by batch processing using a large-area sheet-shaped substrate base material. 2 (a), 2 (b), 2 (c) and 2 (d) are a plan view of a main part and a longitudinal sectional view of a main part showing the structure of a sheet-like substrate base material.
The sheet-shaped substrate base material 35 has a configuration in which a plurality of insulating
On the other hand, the
[0015]
The second-layer ceramic sheet 42 is laid out so as to form two
After mounting the
Thereafter, the sheet-like substrate base material 35 on which the piezoelectric vibrator 3 is mounted is cut along the boundary between the individual pieces, thereby obtaining the individual piezoelectric oscillator pieces.
No special grooves or the like are formed on the upper and lower surfaces of the insulating substrate sheet along the boundary between the insulating
By setting the waste area A on the
[0016]
Next, a method for manufacturing a piezoelectric oscillator using the sheet-like substrate base material 35 includes the following steps.
That is, first, the sheet-like substrate base material 35 having the configuration as shown in FIG. 1 is immersed in the electrolytic solution and energized from the
Next, a step of mounting the
Next, the
Finally, a step of dividing the sheet-like substrate base material 35 having passed through each step into individual pieces of the piezoelectric oscillator by dicing and separating the disposal area A is performed.
By performing the steps as described above, it becomes possible to manufacture the surface-mounting piezoelectric oscillator having the configuration shown in FIG. 1 with high productivity.
[0017]
Next, FIG. 3 shows a surface-mounting piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention. The same parts as those in the embodiment of FIG. 5 is characterized in that there is no adjustment terminal on the outer surface.
That is, the surface-mounting
The
An
The configuration of the piezoelectric vibrator 3 is the same as that of the embodiment of FIG.
[0018]
By the way, the characteristic configuration of the piezoelectric oscillator of the present invention having the above configuration is that no adjustment terminal is arranged on any part of the insulating
[0019]
Next, FIGS. 4A and 4B are plan views of essential parts for explaining a procedure for manufacturing the piezoelectric oscillator of FIG. 3 using a sheet-like substrate base material (IC parts by removing a part of the resin). Are exposed) and WW sectional views.
The sheet-shaped
That is, the two sets of insulating
An IC
Since the
Note that, in the present embodiment, an example is shown in which the two insulating
[0020]
After mounting the
Thereafter, the sheet-like substrate preform 60 on which the piezoelectric vibrator 3 is mounted is cut along the boundaries L between the individual pieces and between the individual pieces and the disposal area, thereby obtaining the piezoelectric oscillator pieces.
In this cutting step, the
The measurement and adjustment of the set values for the various circuits in the
In this embodiment, since the adjustment terminals are provided on the
FIG. 5 is a plan view showing another example of the configuration of the sheet-like insulating substrate. The difference between the sheet-like insulating substrate according to this embodiment and the embodiment of FIG. Instead of being disposed on the side, they are arranged outside each
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the process of mass-producing a piezoelectric oscillator by batch processing using a sheet-shaped substrate base material, a conventional problem occurs when the sheet-shaped substrate base material is divided into individual pieces by a dicing blade. It is possible to solve the problem that the adjustment terminal is damaged or dropped, which is a problem.
The invention according to
According to the second aspect of the present invention, the insulating substrate includes a first-layer insulating sheet having an external electrode on a bottom surface and a second-layer insulating sheet forming two outer walls opposed to each other with a recessed portion interposed therebetween. As a result, the thickness can be reduced.
According to the third aspect of the invention, the individual steps are performed by batch processing using the sheet-like substrate base material, so that the piezoelectric oscillator can be mass-produced with high yield.
According to a fourth aspect of the present invention, steps of sequentially mounting IC components, filling a resin, and mounting a piezoelectric vibrator are sequentially performed using a large-area sheet-shaped base material. It is possible to form a structure in which many surface-mounting piezoelectric oscillators are connected, and by dicing this structure into individual pieces, it is possible to mass-produce piezoelectric oscillators with adjustment terminals on the bottom surface with high yield. Become.
According to the fifth aspect of the present invention, the degree of freedom in layout of electrodes, pads, wiring, and the like provided on the insulating substrate is increased by the necessity of providing the adjustment terminal on the insulating substrate side constituting the piezoelectric oscillator. Further, since the area of the adjustment terminal provided on the discarded area can be increased, the adjustment work by bringing the probe pins into contact can be facilitated.
According to the sheet-like substrate base material of the invention of
According to the manufacturing method of the seventh aspect, the piezoelectric oscillator according to the fifth aspect can be mass-produced with high productivity.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are external perspective views, a longitudinal sectional view showing an internal structure, a main part plan view, and a perspective view of a substrate of a surface-mounting electronic component (piezoelectric oscillator) according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 2A to 2D are a main part plan view and a main part longitudinal sectional view showing the configuration of a sheet-like substrate base material.
3 (a) and 3 (b) are surface mount piezoelectric oscillators according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view taken along line WW for explaining a procedure for manufacturing the piezoelectric oscillator of FIG. 3 using a sheet-like substrate base material.
FIG. 5 is a plan view showing another configuration example of the sheet-shaped insulating substrate.
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams of a sheet-like substrate base material.
FIGS. 7A to 7D are external perspective views, a vertical cross-sectional view showing an internal structure, a plan view of an insulating substrate on which IC components are mounted, and a perspective view of an insulating substrate of a conventional piezoelectric oscillator for surface mounting. .
8A and 8B are a plan view and a longitudinal sectional view of a main part of a conventional sheet-like substrate base material.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a sheet-like substrate base material according to another conventional example.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
前記IC部品ユニット上面に載置された際に前記上部電極上に接続される底部電極を備えたパッケージ、及び該パッケージ内に気密収納された圧電振動素子、を備えた圧電振動子と、を有し、
前記調整用端子は、前記絶縁基板の底部であって、前記外部電極と干渉しない位置に配置され、前記絶縁基板を貫通するスルーホールを介して前記IC部品搭載用パッドと導通していることを特徴とする表面実装型圧電発振器。An insulating substrate having a concave portion for mounting an IC component having two open side walls open on one side, an IC component mounting pad formed on the inner bottom surface of the concave portion, and an adjusting device connected to the IC component mounting pad A terminal, an upper electrode disposed on upper portions of two outer walls opposed to each other with the concave portion interposed therebetween, an external electrode for surface mounting exposed and formed on an outer bottom portion of the insulating substrate, a pad for mounting IC components, an upper electrode, and an external electrode. An IC component unit comprising: a connection conductor for wiring; and a resin filled in the concave portion to cover the IC component.
A piezoelectric vibrator including a package having a bottom electrode connected to the upper electrode when mounted on the upper surface of the IC component unit, and a piezoelectric vibrating element hermetically housed in the package. And
The adjusting terminal is disposed at a position that does not interfere with the external electrode at the bottom of the insulating substrate, and is electrically connected to the IC component mounting pad via a through hole that penetrates the insulating substrate. Characteristic surface mount type piezoelectric oscillator.
前記シート状基板母材は、底部に前記外部電極を備えるとともに上面に前記IC搭載用パッドを備えた第1の絶縁シート上に、前記外壁を構成する第2の絶縁シートを積層一体化した構成を備えるとともに、第1の絶縁シートの廃棄領域上には前記各IC搭載用パッド、前記上部電極、及び前記外部電極と夫々導通する電解メッキ用パターンが形成されると共に、第2の絶縁シートの廃棄領域上には電解メッキ用パターンと接続された電解メッキ用パッドが形成され、
前記各調整用端子は、前記第1の絶縁シートの底部であって、前記各外部電極と干渉しない位置に配置され、前記第1の絶縁シートを貫通するスルーホールを介して前記各IC部品搭載用パッドと導通していることを特徴とするシート状基板母材。An insulating substrate sheet in which a plurality of insulating substrates each having an IC component mounting concave portion having two open side walls opened on one surface are connected in a sheet shape; and an IC component formed on the inner bottom surface of each concave portion of each of the insulating substrates. A mounting pad, an adjusting terminal connected to each of the IC component mounting pads, an upper electrode disposed on two outer walls opposed to each other with the concave portion interposed therebetween, and an outer electrode of each of the insulating substrates. An external electrode for surface mounting formed on the bottom, a connection conductor for wiring each of the IC component mounting pads, each of the upper electrodes and each of the external electrodes, and a sheet-like substrate base material comprising:
The sheet-like substrate base material has a structure in which a second insulating sheet constituting the outer wall is laminated and integrated on a first insulating sheet having the external electrodes on the bottom and the IC mounting pads on the upper surface. And a pattern for electrolytic plating that is electrically connected to each of the IC mounting pads, the upper electrode, and the external electrode is formed on the discarded area of the first insulating sheet. An electrolytic plating pad connected to the electrolytic plating pattern is formed on the waste area,
Each of the adjustment terminals is located at a bottom portion of the first insulating sheet and does not interfere with each of the external electrodes, and each of the IC components is mounted via a through hole penetrating the first insulating sheet. A sheet-like substrate base material, which is electrically connected to a pad for use.
前記シート状基板母材を電解液中に浸漬して前記電解メッキ用パッドから通電することにより、前記IC部品搭載用パッド、上部電極、及び外部電極上に金属を夫々電解メッキする工程と、
前記シート状基板母材を構成する各絶縁基板のIC部品搭載用パッド上にIC部品を搭載する工程と、
前記凹陥部内に樹脂を充填してIC部品を樹脂被覆する工程と、
前記各絶縁基板の上部電極上に、前記各パッケージの底部電極を接続することにより前記圧電振動子を搭載する工程と、
前記各工程を経た前記シート状基板母材を、ダイシングにより圧電発振器の個片に分割すると共に、前記廃棄領域を切り離す工程と、
を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。A method for producing the surface-mounted piezoelectric oscillator according to claim 1 or 2, using the sheet-like substrate base material according to claim 3.
A step of immersing the sheet-like substrate base material in an electrolytic solution and energizing the electrolytic plating pads to electrolytic-plate metals on the IC component mounting pads, upper electrodes, and external electrodes, respectively;
Mounting an IC component on an IC component mounting pad of each insulating substrate constituting the sheet-shaped substrate base material;
A step of filling the inside of the recess with a resin and coating the IC component with a resin;
Mounting the piezoelectric vibrator on the upper electrode of each of the insulating substrates by connecting a bottom electrode of each of the packages;
The step of separating the discarded area while dicing the sheet-like substrate base material after each of the steps into individual pieces of the piezoelectric oscillator by dicing,
A method for manufacturing a surface-mount type piezoelectric oscillator, comprising:
前記IC部品ユニット上面に載置された際に前記上部電極上に接続される底部電極を備えたパッケージ、及び該パッケージ内に気密収納された圧電振動素子、を備えた圧電振動子と、を有し、
前記絶縁基板には、前記調整用端子が配置されていないことを特徴とする表面実装型圧電発振器。An insulating substrate having a concave portion for mounting an IC component having two open side walls facing each other, an IC component mounting pad formed on the inner bottom surface of the concave portion, the IC component mounting pad and an adjustment terminal; A connecting conductor to be connected, an upper electrode disposed on the upper portion of two outer walls opposed to each other with the concave portion interposed therebetween, an external electrode for surface mounting formed on an outer bottom portion of the insulating substrate, a pad for mounting IC components and an upper electrode An IC component unit comprising: a connection conductor for wiring an external electrode; and a resin filled in the recess to cover the IC component.
A piezoelectric vibrator including a package having a bottom electrode connected to the upper electrode when mounted on the upper surface of the IC component unit, and a piezoelectric vibrating element hermetically housed in the package. And
A surface-mounted piezoelectric oscillator, wherein the adjusting terminal is not arranged on the insulating substrate.
前記シート状基板母材は、各絶縁基板の前記凹陥部の2つの開放部のうちの少なくとも一方を閉止する廃棄領域を有し、前記各廃棄領域上に前記調整用端子を配置したことを特徴とするシート状基板母材。An insulating substrate sheet in which a plurality of insulating substrates each having an IC component mounting concave portion having two open side walls opened on one surface are connected in a sheet shape; and an IC component formed on the inner bottom surface of each concave portion of each of the insulating substrates. A mounting pad, an adjustment terminal connected to each of the IC component mounting pads via a connection conductor, an upper electrode disposed on two outer walls opposed to each other across the recess, and A sheet-like substrate base material comprising: surface mounting external electrodes formed on each outer bottom portion of the insulating substrate; and connection conductors for wiring the IC component mounting pads, the upper electrodes, and the external electrodes. hand,
The sheet-like substrate base material has a discard area for closing at least one of the two open portions of the concave portion of each insulating substrate, and the adjustment terminal is arranged on each discard area. Sheet-like substrate base material.
前記シート状基板母材を構成する各絶縁基板のIC部品搭載用パッド上にIC部品を搭載する工程と、
前記凹陥部内に樹脂を充填してIC部品を樹脂被覆する工程と、
前記各絶縁基板の上部電極上に、前記各パッケージの底部電極を接続することにより前記圧電振動子を搭載する工程と、
前記各工程を経た前記シート状基板母材を、ダイシングにより圧電発振器の個片に分割すると共に、前記廃棄領域を切り離す工程と、
を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。A method for manufacturing the surface-mounted piezoelectric oscillator according to claim 5, using the sheet-like substrate base material according to claim 6.
Mounting an IC component on an IC component mounting pad of each insulating substrate constituting the sheet-shaped substrate base material;
A step of filling the inside of the recess with a resin and coating the IC component with a resin;
Mounting the piezoelectric vibrator on the upper electrode of each of the insulating substrates by connecting a bottom electrode of each of the packages;
The step of separating the discarded area while dicing the sheet-like substrate base material after each of the steps into individual pieces of the piezoelectric oscillator by dicing,
A method for manufacturing a surface-mount type piezoelectric oscillator, comprising:
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