JP2005039384A - Piezoelectric oscillator, method of manufacturing the same and lead frame - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電発振器の製造方法に係り、特にリードフレームを介して圧電振動子と半導体集積回路(IC)とを電気的に接続する圧電発振器の製造方法および圧電発振器並びにリードフレームに関する。
【0002】
【従来の技術】
圧電発振器は、電子機器の小型化に対応して小型化が進められており、圧電振動子と半導体集積回路とをリードフレームの上に重ねて配置し、実装面積を小さくするようにしている(例えば、特許文献1)。また、圧電振動子は、近年、小型化ばかりでなく薄型化が図られ、水晶振動片などの圧電振動片を箱状のパッケージに収納した表面実装型が広く普及している。このような表面実装型の圧電振動子は、箱型パッケージの下面に実装用の外部電極が設けられている。そして、表面実装型の圧電振動子を、発振回路を構成する半導体集積回路に電気的に接続して圧電発振器にする場合、従来、リードフレームや回路パターンに圧電振動子の外部電極を一般に半田ペーストや導電性接着剤によって接合している(例えば、特許文献2)。
【0003】
【特許文献1】特許第2621828号公報
【特許文献2】特許第3405330号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、圧電振動子は、一辺が数mm以下と非常に小さくなってきており、実装用の外部電極も圧電振動子の外形寸法に対応して小さくなっている。このため、圧電振動子の外部電極をリードフレームや配線パターンに電気的に接続するための、半田ペーストや導電性接着剤の塗布量を制御することが困難となっている。すなわち、半田ペーストや導電性接着剤は、シリンジと称する圧縮空気を利用した吐出器によって吐出、塗布するようにしているが、半田ペーストや導電性接着剤の粘性や表面張力、シリンジのプランジャの摺動性など、多くの要因が微妙に影響して一定の吐出量を得ることが難しい。このため、半田ペーストや導電性接着剤の層の厚さや拡がり状態が一定せず、圧電振動子の外部電極の接合部における導電率、抵抗値にばらつきを生ずる。この接合部における導電率、抵抗値のばらつきは、小型化された圧電振動子の発振に影響を与えるため、高精度な発振器とすることができない。
【0005】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、圧電振動子を電気的に接続した接合部の導電率を一定にすることを目的としている。
また、本発明は、圧電振動子のリードフレームへの実装作業を効率的に行なえるようにすることを目的としている。
さらに、本発明は、リードフレームの接合強度を向上することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る圧電発振器の製造方法は、圧電振動子と発振回路を構成する半導体集積回路とをリードフレームに実装する圧電発振器の製造方法であって、前記リードフレームの接続端子に半田ボールを配置する工程と、前記半田ボールの上に前記圧電振動子の外部電極を配置する工程と、前記半田ボールを溶融して前記外部電極を前記接続端子に接合する工程と、を有することを特徴としている。
【0007】
このようになっている本発明は、圧電振動子の外部電極とリードフレームの接続端子とを電気的に接続した接合部における導電率をほぼ一定にすることが可能で、高精度な圧電発振器を得ることができる。すなわち、半田ボールは、例えば直径が0.5mmである場合、直径のばらつきを±0.01mm以下とすることができる。つまり、半田ボールのばらつきは、直径において2%以下、体積において約10%以下である。したがって、半田ボールを用いた電気的接続(接合)は、半田ペーストや導電性接着剤による接続より、接合材の量を一定にすることができる。このため、半田ボールによる接合は、接合部の半田(接合材)の厚さや拡がり状態がほぼ一定となり、接合部における導電率、抵抗値を一定にできるため、圧電振動子の発振への影響を大幅に低減でき、高精度な発振器を得ることができる。
【0008】
そして、本発明に係る圧電発振器は、圧電振動子と発振回路を構成する半導体集積回路とがリードフレームを介して電気的に接続してある圧電発振器であって、前記リードフレームの接続端子と前記圧電振動子の外部電極とは、前記接続端子に配置した半田ボールを溶融して接合してある、ことを特徴としている。このようになっている本発明に係る圧電発振器は、半田ボールを用いて圧電振動子の外部電極とリードフレームの接続端子とを電気的に接続(接合)しているため、接合部における導電率、抵抗値がほぼ一定となり、高精度なものとすることができる。
【0009】
接続端子には、半田ボールの保持部を形成することが望ましい。このように、接続端子に半田ボールの保持部を設けると、半田ボールが接続端子から転がって落下するのを防止することができるため、圧電振動子のリードフレームへの接合(接続)作業を効率的に行なうことができる。半田ボールの保持部は、半田ボールの転がりを防ぐための凹部であったり、半田ボールの直径より小さな貫通孔、さらには例えばリング状の凸部、あるいは表面を粗面化して形成した凹凸などであってよい。このように、半田ボールの保持部を凹部、貫通孔または凸部として形成すると、半田の接合面積が大きくなるとともに、凹部、貫通孔または凸部のアンカー効果によって接合強度を向上することができる。なお、保持部には、フラックスを塗布することができる。フラックスは、半田ボールを付着させる作用を有するため、半田ボールの脱落をより確実に防止することができる。
【0010】
そして、本発明に係るリードフレームは、リード部の回路部品と電気的に接続する面に、少なくとも凹部または凸部のいずれかが形成してあることを特徴としている。これにより、接合材の接合面積が大きくなるとともに、凹部または凸部のアンカー効果を生ずるため、リードフレームのリード部の接合強度を向上させることができる。そして、凹部または凸部は、半田ボールを保持可能に形成することができる。これにより、半田ボールが脱落するのを防止することができ、回路部品との接合作業を容易、迅速に行なうことができる。なお、この発明において、回路部品とは、電気回路を構成する部品であって、半導体集積回路や抵抗、コンデンサばかりでなく、圧電振動子や回路基板などを含んでいる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る圧電発振器の製造方法および圧電発振器並びにリードフレームの好ましい実施の形態を、添付図面にしたがって詳細に説明する。
図1は、本発明に係る圧電発振器の分解斜視図である。また、図2は、図1のA−A線に沿った断面図である。なお、図2は、樹脂封止する前の状態を示している。これらの図において、実施形態に係る圧電発振器1は、圧電振動子10、積層リードフレーム50と、半導体集積回路(IC)60とを有している。そして、圧電発振器1は、圧電振動子10と発振回路を構成するIC60とが積層リードフレーム50に実装してある。また、圧電発振器1は、圧電振動子10とIC60とを積層リードフレーム50に実装したのち、図2に示したように、樹脂封止されて樹脂パッケージ70が形成される。
【0012】
積層リードフレーム50は、圧電振動子10を実装する上側リードフレーム30と、圧電発振器1を実装基板に実装するための下側リードフレーム40とから構成してあって、詳細を後述するように、上側リードフレーム30と下側リードフレーム40とを重ね合わせて形成される。上側リードフレーム30と下側リードフレーム40とは、図3(1)、(2)に平面図を示したように、導電性を有する金属シートに井桁状の枠部31、41を設けるとともに、各枠部31、41の内側に同一のパターンを繰り返し形成したものである。
【0013】
図3(1)に示すように、上側リードフレーム30は、枠部31の内側の四隅に、圧電振動子10を実装するための接続用リード32を有する。なお、圧電振動子10は、一対の励振電極と導通する外部電極およびGND用の外部電極を合わせて、少なくとも3個の外部電極が形成されるので、上側リードフレーム30には少なくとも3個の接続用リード32が形成してある。そして、上側リードフレーム30は、枠部31の長辺に沿った方向における各接続用リード32の内側端部に、ワイヤボンディング用のパッド34が形成してある。なお、接続用リード32は、枠部31と一体に形成してあって、パッド34が枠部31の長辺に接続してあり、枠部31と同一平面上に位置している。
【0014】
接続用リード32は、パッド34と傾斜部35と接続端子36とからなっている。接続用リード32は、パッド34の外側(枠部31の短辺側)に傾斜部35が一体に形成してあり、さらに傾斜部35の外側に接続端子36が一体に形成してある。そして、接続用リード32は、図1に示すように、傾斜部35をパッド34に対して上側に折曲することにより、接続端子36が上側リードフレーム30の枠部31から上方に所定距離をおいて位置し、枠部31と平行に配置される。なお、所定距離とは、IC60にボンディングされたワイヤ62の最大高さより大きい距離とする。
【0015】
さらに、接続用リード32には、接続端子36の一部を切り欠いた切欠き38が形成してある。この切欠き38は、後述するように、下側リードフレーム40の実装用リードへのワイヤボンディングを可能にするためのものである。また、接続端子36の上面には、第1実施形態に係るボール保持部80が設けてある。
このボール保持部80は、図1に示したように、接続端子36の上に半田ボール82を配置したときに、半田ボール82が転がって落下するのを防止するもので、実施形態の場合、図2に示したように、凹部として形成してある。そして、ボール保持部80は、導電性金属シートを所定形状の上側リードフレーム30に打ち抜いたのち、接続用リード32を所定形状に折曲し、傾斜部35を形成するいわゆるフォーミング加工時に形成される。フォーミング加工した上側リードフレーム30は、表面に銀(Ag)などのメッキがなされる。
【0016】
なお、ボール保持部80は、上側リードフレーム30を金属シートから打ち抜いたのち、接続端子36の上面をいわゆるハーフエッチングして形成してもよい。また、銀メッキした接続端子36の表面には、フラックスを塗布することが望ましい。フラックスは、半田ボール82を付着させる作用があるため、半田ボール82が転がるのを確実に防止することができる。
【0017】
下側リードフレーム40は、図3(2)に示すように、枠部41の内側の四隅に、実装基板に接合する実装用リード42を有する。なお、枠部41の短辺に沿った方向における各実装用リード42の内側端部には、ワイヤボンディング用のパッド44が形成してある。パッド部44は、枠部41の短辺に接続されて枠部41と一体に形成され、枠部41と同一平面上に位置している。これにより、実装用リード42は、枠部41に固定される。また、実装用リード42は、パッド44の外側(枠部41の長辺側)に傾斜部45が一体に形成してあり、さらに傾斜部45の外側に実装端子46が一体に形成してある。そして、実装用リード42は、図1に示すように、傾斜部45をパッド44に対して下側に折曲し、実装端子46が下側リードフレーム40の枠部41から下方に所定距離をおいて位置し、枠部41と平行に配置される。
【0018】
また、下側リードフレーム40は、枠部41の短辺に沿った方向における各実装用リード42の間に、IC60の特性検査、特性調整および/または圧電振動子10と接続端子36との導通確認をするための調整端子54が形成してある。なお、特性検査とは、樹脂成形後におけるIC60の動作チェックや、圧電発振器1としての特性検査などをいう。また、特性調整とは、IC60に温度補償回路が付加された場合に、圧電発振器1の温度による周波数変化を補正したり、入力電圧によって周波数を変化させる機能がIC60に付加された場合に、その変化感度を調整したりすることなどをいう。調整端子54は、枠部41と一体に形成してあって、下側リードフレーム40の枠部41と同一平面上に支持されている。なお、下側リードフレーム40の枠部41から下側に所定距離をおいて実装端子46を配置するので、調整端子54が実装基板の電極等と短絡することはない。
【0019】
一方、下側リードフレーム40における枠部41内の中央部には、ダイパッド52が設けてある。ダイパッド52は、両側を枠部41の長辺に接続して、下側リードフレーム40の枠部41と同一平面上に支持してある。なお、調整端子54およびダイパッド52は、上側リードフレーム30に形成してもよい。また、接続端子36、実装端子46、調整端子54およびダイパッド52が各枠部に接続される位置は、長辺または短辺に限定されるものではない。例えば、調整端子数が多い場合には、調整端子は長辺側に接続され、ダイパッドは短辺側に接続される。このような所定の形状に打ち抜かれた下側リードフレーム40は、実装用リード42がフォーミング加工されたのち、表面に銀などのメッキが施される。
【0020】
このように形成した上側リードフレーム30と下側リードフレーム40とは、重ね合わされて積層リードフレーム50にされる。すなわち、上側リードフレーム30および下側リードフレーム40は、それぞれの枠部31、41が重ね合わされ、枠部31、41にスポット溶接等を施すことによって両者を固着する。なお、枠部31、41の内側では、上側リードフレーム30および下側リードフレーム40が接触しないように、各リードフレームの各リードを形成する。
【0021】
圧電振動子10は、振動子パッケージ20の内部に圧電振動片12が封入してある。振動子パッケージ20は、図2に示すように、セラミック材料等からなる複数のシートを積層・焼成することにより形成してある。具体的には、各シートを所定の形状にブランクし、各シートの表面に所定の配線パターンを形成した上で、各シートを積層・焼成する。この振動子パッケージ20は、圧電振動片12を収納するキャビティ21を有する箱状に形成してあり、キャビティ21の底面にマウント電極22が設けてある。また、振動子パッケージ20は、下面の四隅に外部電極24が形成してある。これらの外部電極24は、側面電極24aおよび配線パターン23を介してマウント電極22と導通している。なお、外部電極24とマウント電極22とは、側面電極24aではなくスルーホールを介して接続してもよい。
【0022】
圧電振動片12は、図1に示すように、水晶等の圧電材料からなる平板の両面に、励振電極14を形成したものである。なお、圧電平板の端部には、各励振電極14と導通する接続電極15が形成してある。そして、圧電発振器1は、図2に示すように、圧電振動片12が振動子パッケージ20におけるキャビティ21の内部に、片持ち状態で実装してある。具体的には、振動子パッケージ20のマウント電極22に導電性接着剤13を塗布し、圧電振動片12の接続電極15(図1参照)を接着する。これにより、振動子パッケージ20の外部電極24から圧電振動片12の励振電極14に対して通電可能となる。なお、圧電振動片12は両持ち実装であっても構わない。
【0023】
さらに、圧電振動子10は、振動子パッケージ20におけるキャビティ21の上端開口部にリッド28が装着してあり、キャビティ21の内部が窒素雰囲気や真空雰囲気に気密封止してある。リッド28は、金属製リッドの場合、シーム溶接により、ガラス製リッドの場合、低融点ガラスを介して振動子パッケージ20に装着する。なお、振動子パッケージ20の内部に実装する圧電振動片は、ATカット圧電振動片に限られず、音叉型圧電振動片やSAWチップであってもよい。
【0024】
圧電発振器1を形成する場合、積層リードフレーム50に実装する前に、圧電振動子10の周波数調整およびIC60の動作チェックを行なう。これにより、良品の圧電振動子10および良品のIC60を組み合わせて圧電発振器1を形成することができる。そして、圧電発振器1を形成する場合、まず、上側リードフレーム30と下側リードフレーム40とを積層し、それぞれの枠部31、41をスポット溶接などによって接合し、両者を一体化して積層リードフレーム50を形成する。その後、図1に示すように、下側リードフレーム40のダイパッド52の上面にIC60を接着剤により実装する。IC60は、発振回路を形成していて、必要に応じて温度補償回路や電圧制御回路が付加される。なお、IC60は、ダイパッド52の下面に装着してもよい。もっとも、ダイパッド52の上面にIC60を装着すれば、仮に圧電発振器1の下方から水分が侵入しても、IC60まで到達しにくくなるので、IC60の故障を防止することができる。また、IC60に温度補償回路を付加した場合には、その温度センサが圧電振動子10の近くに配置されるので、温度センサと圧電振動片12との温度差を小さくすることができる。したがって、圧電振動片12の温度特性を正確に補正することができる。
【0025】
さらに、積層リードフレーム50の各端子とIC60の上面に設けた各端子とを電気的に接続する。具体的には、接続端子36のパッド34、実装端子46のパッド44および調整端子54と、IC60上面の各端子とを、ワイヤボンディングしてワイヤ62により電気的に接続する。なお、接続用リード32に切欠き38を形成したので、実装端子46のパッド44が上方に露出する。これにより、実装端子46のパッド44に対してワイヤボンディングを行なうことができる。
【0026】
次に、圧電振動子10を積層リードフレーム50に実装する。具体的には、接続用リード32の接続端子36に半田ボール82を用いて圧電振動子10の外部電極24を接合する。すなわち、図4に示したように、各接続端子36のボール保持部80に半田ボール82を配置する。さらに、半田ボール82の上に圧電振動子10の外部電極24を配置する。その後、圧電振動子10を配置した積層リードフレーム50をリフロー炉に搬入し、半田ボール82を溶融する。これにより、図2に示したように、圧電振動子10の外部電極24が半田25を介して接続端子36に接合される。
【0027】
その後、積層リードフレーム50および圧電振動子10を樹脂パッケージ70の内部に封止する。具体的には、圧電振動子10を実装した積層リードフレーム50を樹脂成型モールド内に配置して、熱硬化性樹脂を射出成型することにより樹脂パッケージ70を形成する。樹脂パッケージ70は、実施形態の場合、図2に示すようにリッド28の上面と、実装端子46の主面(下面)を露出させた状態で形成する。そして、樹脂パッケージ70は、図3に示したように、各リードフレーム30、40の枠部31、41の内側に形成する。樹脂パッケージ70の成型後には、各リードフレーム30、40の枠部31、41と各リードとの接続部を切断する。その切断位置39、49は、樹脂パッケージ70の表面付近とするのが好ましい。なお、調整端子54は、圧電発振器1の特性を調整できるように、樹脂パッケージ70から突出させて切断する。この調整端子54は、圧電発振器1の調整を行なったのち、樹脂パッケージ70から突出している部分が切断される。
【0028】
このように、実施の形態においては、半田ボール82を用いて圧電振動子10の外部電極24を接続端子36に接合しているため、接合部における導電率、電気抵抗の値をほぼ一定にすることができる。すなわち、半田ボール82は、例えば直径が0.5mmである場合、直径のばらつきを±0.01mm以下とすることができる。つまり、半田ボール82のばらつきは、直径において2%以下、体積において約10%以下である。したがって、半田ボール82を用いて圧電振動子10の外部電極24と、上側リードフレーム30の接続端子36とを接合することにより、接合部の半田25の厚さや拡がり状態をほぼ一定にすることができる。このため、接合部における導電率、抵抗値のばらつきなどをなくすことができ、圧電振動子10の発振が安定して、高精度な圧電発振器とすることができる。
【0029】
また、実施形態の接続端子36は、凹部からなるボール保持部80が形成してあるとともに、図示しないフラックスが塗布してある。したがって、積層リードフレーム50を搬送する際や、半田ボール82の上に圧電振動子10を配置する際に、半田ボール82が転がって接続端子36から落下するのを確実に防止することができる。このため、圧電振動子10の実装工程を容易、迅速に行なうことができる。また、接続端子36に凹部からなるボール保持部80を形成したことにより、半田25の接合面積を大きくすることができるとともに、ボール保持部(凹部)80のアンカー効果により、接合強度を向上することができ、耐衝撃性などを向上させることができる。
【0030】
図5ないし図7は、ボール保持部の他の実施形態を示したものである。図5に示した第2実施形態のボール保持部84は、接続用リード32の接続端子36を上下方向に貫通した貫通孔として形成してある。この貫通孔からなるボール保持部84は、接続用リード32をプレスによりフォーミング加工する際に、打ち抜くことにより形成することができる。また、貫通孔は、接続端子36をウエットエッチングまたはドライエッチングによって形成することができる。この実施形態のボール保持部84においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0031】
図6に示した第3実施形態のボール保持部86は、同図(1)に示したように、接続端子36の上面に凸状に形成してある。すなわち、ボール保持部86は、同図(2)に示したように凸リングに形成してあって、ボール保持部86の内側に配置した半田ボール82が、ボール保持部86から転がり出るのを防止している。このボール保持部86は、導電性金属のメッキや印刷などにより形成することができる。この実施形態のボール保持部86も前記と同様の効果を得ることができる。
【0032】
図7に示した第4実施形態のボール保持部88は、接続端子36の上面に、半田ボール82の大きさを考慮して、適宜の粗さに粗面化し、多数の凹凸を設けることによって形成してある。接続端子36の上面の粗面化は、サンドブラストの手法やエッチングによって容易に形成することができる。この実施形態においても、前記と同様の効果を得ることができる。なお、凹凸は、ディンプルとして形成してもよい。また、ボール保持部は、前記各実施形態に限定されるものでなく、半田ボール82を保持することができる形状であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る圧電発振器の分解斜視図である。
【図2】図1のA−A線に沿った断面図である。
【図3】実施形態に係るリードフレームの平面図である。
【図4】実施形態に係る圧電振動子の実装方法の説明図である。
【図5】第2実施形態に係る半田ボールの保持部の説明図である。
【図6】第3実施形態に係る半田ボールの保持部の説明図である。
【図7】第4実施形態に係る半田ボールの保持部の説明図である。
【符号の説明】
1………圧電発振器、10………圧電振動子、12………圧電振動片、14………励振電極、15………接続電極、20………振動子パッケージ、24………外部電極、30………上側リードフレーム、32………接続用リード、36………接続端子、40………下側リードフレーム、42………実装用リード、46………実装端子、50………積層リードフレーム、52………ダイパッド、60………IC、70………樹脂パッケージ、80、84、86、88………保持部(ボール保持部)、82………半田ボール。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric oscillator, and more particularly, to a method for manufacturing a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and a semiconductor integrated circuit (IC) are electrically connected via a lead frame, a piezoelectric oscillator, and a lead frame.
[0002]
[Prior art]
Piezoelectric oscillators are being miniaturized in response to miniaturization of electronic equipment, and a piezoelectric vibrator and a semiconductor integrated circuit are arranged on a lead frame to reduce the mounting area ( For example, Patent Document 1). In recent years, piezoelectric vibrators have been reduced not only in size but also in thickness, and surface-mounting types in which piezoelectric vibrating pieces such as crystal vibrating pieces are housed in a box-shaped package are widely used. In such a surface-mount type piezoelectric vibrator, an external electrode for mounting is provided on the lower surface of the box-type package. When a surface mount type piezoelectric vibrator is electrically connected to a semiconductor integrated circuit constituting an oscillation circuit to form a piezoelectric oscillator, conventionally, an external electrode of the piezoelectric vibrator is generally used as a solder paste on a lead frame or a circuit pattern. Or a conductive adhesive (for example, Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent No. 2621828 [Patent Document 2] Japanese Patent No. 3405330 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, piezoelectric vibrators have become extremely small with a side of a few millimeters or less, and the external electrodes for mounting have also become smaller corresponding to the outer dimensions of the piezoelectric vibrator. For this reason, it is difficult to control the application amount of the solder paste or the conductive adhesive for electrically connecting the external electrode of the piezoelectric vibrator to the lead frame or the wiring pattern. In other words, solder paste and conductive adhesive are discharged and applied by a discharger using compressed air called a syringe. It is difficult to obtain a certain discharge amount due to the subtle effects of many factors such as mobility. For this reason, the thickness and spread state of the solder paste and the conductive adhesive layer are not constant, and variations occur in the conductivity and resistance value at the joint portion of the external electrode of the piezoelectric vibrator. The variation in the electrical conductivity and resistance value at the joint affects the oscillation of the miniaturized piezoelectric vibrator, and thus cannot be a highly accurate oscillator.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described drawbacks of the prior art, and has an object to make the conductivity of a joint portion to which a piezoelectric vibrator is electrically connected constant.
It is another object of the present invention to efficiently perform a mounting operation of a piezoelectric vibrator on a lead frame.
Furthermore, an object of the present invention is to improve the bonding strength of the lead frame.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a piezoelectric oscillator according to the present invention is a method of manufacturing a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and a semiconductor integrated circuit constituting an oscillation circuit are mounted on a lead frame. A step of disposing a solder ball on the connection terminal of the frame; a step of disposing an external electrode of the piezoelectric vibrator on the solder ball; and a step of melting the solder ball and bonding the external electrode to the connection terminal It is characterized by having.
[0007]
In the present invention thus configured, it is possible to make the electrical conductivity substantially constant in the joint portion where the external electrode of the piezoelectric vibrator and the connection terminal of the lead frame are electrically connected, and a highly accurate piezoelectric oscillator is realized. Obtainable. That is, when the diameter of the solder ball is, for example, 0.5 mm, the variation in diameter can be ± 0.01 mm or less. That is, the variation of the solder balls is 2% or less in diameter and about 10% or less in volume. Therefore, in the electrical connection (bonding) using the solder balls, the amount of the bonding material can be made constant as compared with the connection using the solder paste or the conductive adhesive. For this reason, the bonding with solder balls makes the thickness of the solder (bonding material) at the joint and the spread state almost constant, and the conductivity and resistance at the joint can be made constant. It can be greatly reduced and a highly accurate oscillator can be obtained.
[0008]
The piezoelectric oscillator according to the present invention is a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and a semiconductor integrated circuit constituting an oscillation circuit are electrically connected via a lead frame, and the connection terminal of the lead frame and the The external electrode of the piezoelectric vibrator is characterized in that a solder ball disposed on the connection terminal is melted and joined. The thus configured piezoelectric oscillator according to the present invention electrically connects (joins) the external electrodes of the piezoelectric vibrator and the connection terminals of the lead frame using solder balls, so that the conductivity at the joint is The resistance value becomes almost constant, and can be made highly accurate.
[0009]
It is desirable to form a solder ball holding portion on the connection terminal. As described above, when the connecting terminal is provided with the solder ball holding portion, it is possible to prevent the solder ball from rolling and dropping from the connecting terminal, so that the bonding (connecting) work of the piezoelectric vibrator to the lead frame is efficient. Can be done automatically. The solder ball holding portion is a concave portion for preventing the solder ball from rolling, a through hole smaller than the diameter of the solder ball, a ring-shaped convex portion, or an uneven surface formed by roughening the surface, for example. It may be. Thus, when the solder ball holding portion is formed as a concave portion, a through hole or a convex portion, the solder bonding area is increased, and the bonding strength can be improved by the anchor effect of the concave portion, the through hole or the convex portion. Note that a flux can be applied to the holding portion. Since the flux has an action of adhering the solder balls, the solder balls can be more reliably prevented from falling off.
[0010]
The lead frame according to the present invention is characterized in that at least one of a concave portion or a convex portion is formed on a surface of the lead portion that is electrically connected to the circuit component. As a result, the bonding area of the bonding material is increased, and the anchor effect of the concave portion or the convex portion is generated, so that the bonding strength of the lead portion of the lead frame can be improved. The concave portion or the convex portion can be formed to hold the solder ball. As a result, it is possible to prevent the solder balls from falling off, and it is possible to easily and quickly perform the joining operation with the circuit components. In the present invention, a circuit component is a component that constitutes an electric circuit, and includes not only a semiconductor integrated circuit, a resistor, and a capacitor, but also a piezoelectric vibrator, a circuit board, and the like.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a method for manufacturing a piezoelectric oscillator, a piezoelectric oscillator, and a lead frame according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezoelectric oscillator according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 2 shows a state before resin sealing. In these drawings, the
[0012]
The laminated
[0013]
As shown in FIG. 3A, the
[0014]
The
[0015]
Further, the
As shown in FIG. 1, the
[0016]
The
[0017]
As shown in FIG. 3B, the
[0018]
In addition, the
[0019]
On the other hand, a
[0020]
The
[0021]
In the
[0022]
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating
[0023]
Further, the
[0024]
When the
[0025]
Furthermore, each terminal of the
[0026]
Next, the
[0027]
Thereafter, the
[0028]
As described above, in the embodiment, since the
[0029]
In addition, the
[0030]
5 to 7 show another embodiment of the ball holding portion. The
[0031]
The
[0032]
The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezoelectric oscillator according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the lead frame according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a mounting method of the piezoelectric vibrator according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a solder ball holding unit according to a second embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a solder ball holding unit according to a third embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a solder ball holding unit according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記リードフレームの接続端子に半田ボールを配置する工程と、
前記半田ボールの上に前記圧電振動子の外部電極を配置する工程と、
前記半田ボールを溶融して前記外部電極を前記接続端子に接合する工程と、を有することを特徴とする圧電発振器の製造方法。A method of manufacturing a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and a semiconductor integrated circuit constituting an oscillation circuit are mounted on a lead frame,
Placing solder balls on the connection terminals of the lead frame;
Disposing an external electrode of the piezoelectric vibrator on the solder ball;
Melting the solder balls and joining the external electrodes to the connection terminals.
前記リードフレームの接続端子と前記圧電振動子の外部電極とは、前記接続端子に配置した半田ボールを溶融して接合してある、ことを特徴とする圧電発振器。A piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and a semiconductor integrated circuit constituting an oscillation circuit are electrically connected via a lead frame,
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the connection terminal of the lead frame and the external electrode of the piezoelectric vibrator are joined by melting a solder ball disposed on the connection terminal.
前記接続端子は、前記半田ボールの保持部が形成してあることを特徴とする圧電発振器。The piezoelectric oscillator according to claim 2,
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the connection terminal is formed with a holding portion for the solder ball.
前記保持部は、凹部であることを特徴とする圧電発振器。The piezoelectric oscillator according to claim 2 or 3,
The piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the holding portion is a concave portion.
前記凹部または前記凸部は、半田ボールを保持可能に形成してあることを特徴とするリードフレーム。The lead frame according to claim 5,
The lead frame is characterized in that the concave portion or the convex portion is formed so as to hold a solder ball.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003198029A JP2005039384A (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Piezoelectric oscillator, method of manufacturing the same and lead frame |
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Cited By (3)
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JP2008294480A (en) * | 2008-08-28 | 2008-12-04 | Yoshikawa Kogyo Co Ltd | Manufacturing method of package for housing semiconductor element, package for housing semiconductor element manufactured by its manufacturing method, and piezoelectric oscillator, communication apparatus, and electronic apparatus using the same |
JP2010226397A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, electronic equipment, and method of manufacturing the piezoelectric device |
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- 2003-07-16 JP JP2003198029A patent/JP2005039384A/en active Pending
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