JP2005341501A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電振動片と発振回路素子をパッケージに内蔵した圧電発振器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrating piece and an oscillation circuit element are built in a package.
図10および図11は従来の圧電発振器の図面であり、図10は製造途中における平面図、図11は図10のC−C線に相当する部分における断面図である(例えば、特許文献1参照)。
圧電発振器100は、リードフレーム120の下側に圧電振動子102が、上側に発振回路素子であるIC110がそれぞれ配置され、樹脂101で封止されている。
10 and 11 are drawings of a conventional piezoelectric oscillator, FIG. 10 is a plan view in the middle of manufacturing, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 10 (see, for example, Patent Document 1). ).
In the
リードフレーム120は、平面的な一枚のフレームからなり、実装基板に実装するための実装端子部122と、IC110と圧電振動子102とを電気的に接続するための接続端子部124とを形成するようになっている。
圧電振動子102は、シリンダ104内に圧電振動片(図示せず)を収容し、この圧電振動片と導通する外部端子部106がシリンダ外部に引き出され、この外部端子部106が接続端子部124と電気的に接続されている。
IC110は、発振回路を構成する集積回路素子等が使用され、中央部に設けられたダイパッド108上に配置されている。このIC110は、実装端子部122及び接続端子部124とボンディングワイヤ130により電気的に接続されている。
The
The
The IC 110 uses an integrated circuit element or the like that constitutes an oscillation circuit, and is disposed on a
ところで、従来の圧電発振器100において、リードフレーム120は平面的であるため、実装端子部122や接続端子部124は水平方向に並んで配置されている。このため、従来の圧電発振器100の構造において、圧電発振器の水平方向のサイズを小さくしようとすると、実装端子部122や接続端子部124のサイズも小さくせざるを得ず、その接合強度が確保できなくなることから、圧電発振器の小型化に限界が生じていた。
By the way, in the conventional
そこで、圧電発振器の縦断面図である図12に示されるように、本願出願人は、特願2003−334616に係る発明を提案している。
図12に示す圧電発振器200は、第1のパッケージ210と第2のパッケージ220とを備え、第1のパッケージ210は圧電振動片212を収容し、この圧電振動片212と電気的に接続された外部端子部214を有している。また、第2のパッケージ220は、IC222を収容し、このIC222とボンディングワイヤ224により、それぞれ電気的に接続された接続端子部226と実装端子部228とを有している。
Therefore, as shown in FIG. 12, which is a longitudinal sectional view of the piezoelectric oscillator, the applicant of the present application has proposed an invention according to Japanese Patent Application No. 2003-334616.
The
ここで、第2のパッケージ220は、概ね次のように形成することで、接続端子部226と実装端子部228とが平面的に見て重なるように配置している。
すなわち、第1のリードフレーム234と第2のリードフレーム235の2枚のリードフレームを用意し、第1のリードフレーム234の端部を外部端子部214と対向するように配置して接続端子部226を形成し、また、第2のリードフレーム235の端部を接続端子部226と平面的に見て重なるように配置して実装端子部228を形成する。
そして、接続端子部226の上に半田232を配置し、この半田232上に外部端子部214を載せるようにして、第2のパッケージ220の上に第1のパッケージ210を重ねる。次いで、リフロー炉等で半田232を溶融させて、接続端子部226と外部端子部214とを接続し、その後、実装端子部228の実装面を残すようにして、全体を樹脂等の絶縁部材230で封止しつつ、この絶縁部材230で第1のパッケージ210と第2のパッケージ220とを接合固定している。
Here, the
That is, two lead frames of a
Then, the
このように、圧電発振器200は、接続端子部226と実装端子部228とを平面的に見て重なるように配置しているため、圧電発振器200の水平方向のサイズを小さくしても、実装端子部228や接続端子部226の水平方向の面積を大きくとることができる。したがって、圧電発振器200を小型にしても、実装端子部228の実装基板への接合強度や、接続端子部226の外部端子部214への接合強度が向上される。
In this way, since the
しかし、この圧電発振器200は、接続端子部226と外部端子部214とを半田232で接続してから、絶縁部材230で全体を封止するようにしているため、接続端子部226と外部端子部214とを半田232で接続する際は、IC222やボンディングワイヤ224は樹脂封止されていないことになる。そして、このような状態で、接続端子部226と外部端子部214とを接続する際の溶融した半田232がIC222側に流れ出すと、ボンディングワイヤ224を通じてIC222に半田232が付着して、短絡してしまう場合がある。さらに、ボンディングワイヤ224に溶融した半田232が付着すると、半田232が冷却して固まる際に、ボンディングワイヤ224を切断してしまう恐れが生じる。そして、この半田232が冷却する際のボンディングワイヤ224の切断は、圧電発振器200をリフロー炉に入れて実装基板に実装する際にも発生する恐れがある。
However, in this
そこで、このような電気回路のショートやボンディングワイヤの切断を回避するため、本願出願人は、特願2003−405841に係る発明も提案している。
図13は特願2003−405841の圧電発振器300の要部を示している。すなわち、図13が図12と異なる点は接続端子部226の部分であり、接続端子部226にはIC側と反対側の領域に凹部240が形成されている。このため、溶融した半田232は凹部240があるIC側と反対側の領域に溜まろうとして、半田232がIC側へ流れることを抑制できるようになっている。
Therefore, in order to avoid such a short circuit of the electric circuit and the cutting of the bonding wire, the applicant of the present application has also proposed an invention according to Japanese Patent Application No. 2003-405841.
FIG. 13 shows a main part of the
ところが、半田232の塗布量は、圧電発振器の小型化に伴って微量であるため、塗布量を制御することは極めて困難になっている。このため、各接続端子部226へ塗布する半田の量がばらついて、半田の高さが各接続端子部226毎に異なって、例えば図13に示すように第1のパッケージ210が傾いて接続端子部226の上に載置されてしまう虞がある。そうすると、半田232の上に重ねた第1のパッケージ210が、溶融した半田232をIC側(図13の矢印の方向)に押して、溶融した半田232がIC側に流れ出てしまう可能性がある。したがって、特願2003−334616の発明の構成によっても、半田232の塗布量によっては、半田232がボンディングワイヤ224およびICに付着して、結局、上述した電気回路のショートやボンディングワイヤ224の切断という問題が生ずる虞がある。
However, since the coating amount of the
本発明は、上述の課題を解決するためのものであり、圧電発振器を小型にしても、各端子部の接合強度を向上させるとともに、電気回路のショートや切断を防止することができる圧電発振器を提供することを目的とする。 The present invention is for solving the above-described problems. A piezoelectric oscillator capable of improving the bonding strength of each terminal portion and preventing short-circuiting and disconnection of an electric circuit even if the piezoelectric oscillator is downsized. The purpose is to provide.
上述の目的は、第1の発明によれば、内部に圧電振動片を収容し、外部に複数の外部端子部を有する第1のパッケージと、発振回路を構成するための発振回路素子を収容した第2のパッケージとを備え、この第2のパッケージに前記第1のパッケージを重ねて固定した圧電発振器であって、前記第2のパッケージは、第1及び第2のリードフレームを含んでおり、前記発振回路素子と導通線により接続された前記第1のリードフレームの複数の端部を、前記複数の外部端子部に対してそれぞれ対向させて配置することにより形成された複数の接続端子部と、前記発振回路素子と電気的に接続された前記第2のリードフレームの端部を、前記接続端子部と平面的に見て重なるように配置することにより形成された実装端子部とを備え、さらに、前記第1のパッケージと前記第2のパッケージとが接合されるようにして、前記実装端子部の実装面を除く全体を封止するようにした絶縁部材を有しており、前記第2のパッケージの前記複数の接続端子部のそれぞれには、略同じ長さを有する凸部が前記第1のパッケージの前記外部端子部側に形成され、かつ、溶融した導電材料により前記外部端子部と接続されている圧電発振器により達成される。 According to the first aspect of the present invention, the piezoelectric resonator element is housed inside, the first package having a plurality of external terminal portions outside, and the oscillation circuit element for configuring the oscillation circuit are housed. A piezoelectric oscillator comprising: a second package, wherein the first package is overlaid and fixed to the second package, the second package including first and second lead frames; A plurality of connection terminal portions formed by disposing a plurality of end portions of the first lead frame connected to the oscillation circuit element by conductive lines so as to face the plurality of external terminal portions, respectively; A mounting terminal portion formed by disposing an end portion of the second lead frame electrically connected to the oscillation circuit element so as to overlap the connection terminal portion in plan view, further, The first package and the second package are joined to each other, and have an insulating member that seals the whole except the mounting surface of the mounting terminal portion, and the second package In each of the plurality of connection terminal portions, a convex portion having substantially the same length is formed on the external terminal portion side of the first package, and is connected to the external terminal portion by a molten conductive material. This is achieved by a piezoelectric oscillator.
第1の発明の構成によれば、圧電発振器の第2のパッケージは、第1及び第2のリードフレームを含んでおり、第1のリードフレームの端部が外部端子部と対向するように配置されて接続端子部とされ、第2のリードフレームの端部が接続端子部と平面的に見て重なるように配置されて実装端子部とされている。このため、圧電発振器の水平方向のサイズを従来と比べて小さくしても、接続端子部と実装端子部の水平方向のサイズを小さくしなくてもよく、接合面積が必要なだけ確保できるから、各端子部における接合強度を向上することができる。 According to the configuration of the first invention, the second package of the piezoelectric oscillator includes the first and second lead frames, and is arranged so that the end portion of the first lead frame faces the external terminal portion. Thus, a connection terminal portion is formed, and an end portion of the second lead frame is arranged so as to overlap with the connection terminal portion in plan view, thereby forming a mounting terminal portion. For this reason, even if the horizontal size of the piezoelectric oscillator is reduced compared to the conventional case, it is not necessary to reduce the horizontal size of the connection terminal portion and the mounting terminal portion, and it is possible to ensure the necessary joint area. The joint strength in each terminal part can be improved.
また、圧電発振器は、例えば樹脂等の絶縁部材により、第1のパッケージと第2のパッケージとが接合されるようにして、実装端子部の実装面を除く全体を封止するようにされている。このため、第1及び第2のリードフレームで形成した接続端子部および実装端子部、並びに発振回路素子等を固定できるとともに、この固定の際に、第1のパッケージと第2のパッケージとの接合もできる。したがって、第1のパッケージと第2のパッケージとを接合するための接着剤を別途に設ける必要がない。また、第1のパッケージと第2のパッケージとを接合固定する前に、第1のパッケージ側の検査と、第2のパッケージ側の検査とを、それぞれ個別に行うことができる。したがって、圧電振動片等あるいは発振回路素子等のいずれか一方のみが不良品であった場合における圧電発振器全体の廃棄が不要となり、製造コストを安価にすることできる。 In addition, the piezoelectric oscillator is configured such that the first package and the second package are joined by an insulating member such as a resin, for example, and the whole of the mounting terminal portion except the mounting surface is sealed. . For this reason, the connection terminal portion and the mounting terminal portion formed by the first and second lead frames, the oscillation circuit element, and the like can be fixed, and at the time of fixing, the first package and the second package are joined. You can also. Therefore, it is not necessary to separately provide an adhesive for joining the first package and the second package. In addition, before the first package and the second package are bonded and fixed, the inspection on the first package side and the inspection on the second package side can be individually performed. Therefore, it is not necessary to discard the entire piezoelectric oscillator when only one of the piezoelectric vibrating piece and the oscillation circuit element is defective, and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、本発明において、第2のパッケージの複数の接続端子部のそれぞれには、略同じ長さを有する凸部が外部端子部側に形成され、かつ、溶融した導電材料により複数の外部端子部と接続されている。このため、たとえ導電材料の塗布量が複数の接続端子部毎にばらついても、凸部が第1のパッケージが傾いて載置されることを有効に防止する。これにより、第1のパッケージが溶融した導電材料を発振回路素子側に押しだすような事態を防いで、溶融した導電材料が封止されていない導通線や発振回路素子に付着することを回避して、電気回路のショートや切断を防止できる。
したがって、本発明によれば、圧電発振器を小型にしても、各端子部の接合強度を向上させるとともに、電気回路のショートや切断を防止することができる圧電発振器を提供できるという作用効果を発揮する。
Furthermore, in the present invention, each of the plurality of connection terminal portions of the second package has a convex portion having substantially the same length formed on the external terminal portion side, and the plurality of external terminal portions are made of a molten conductive material. Connected with. For this reason, even if the application amount of the conductive material varies for each of the plurality of connection terminal portions, the convex portion effectively prevents the first package from being inclined and placed. This prevents the first package from pushing the molten conductive material to the oscillation circuit element side, and prevents the molten conductive material from adhering to unsealed conductive lines and oscillation circuit elements. Thus, short circuit and disconnection of the electric circuit can be prevented.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric oscillator capable of improving the bonding strength of each terminal portion and preventing a short circuit or disconnection of an electric circuit even if the piezoelectric oscillator is downsized. .
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記凸部は、前記第2のリードフレームの前記発振回路素子側と外側とを隔てるように壁となっていることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、凸部は、第2のリードフレームの発振回路素子側と外側とを隔てるように壁となっている。このため、上述したように、第1のパッケージが傾いて載置されることを防止してもなお、溶融した導電材料が発振回路素子側へ流れようとしても、この凸部が壁となって、溶融した導電材料の発振回路素子側への流れを堰き止める。したがって、第1の発明に比べて、より溶融した導電材料が封止されていない導通線や発振回路素子に付着することを回避して、電気回路のショートや切断を確実に防止できる。
According to a second invention, in the configuration of the first invention, the convex portion is a wall so as to separate the second lead frame from the oscillation circuit element side and the outside.
According to the configuration of the second invention, the convex portion is a wall so as to separate the second lead frame from the oscillation circuit element side and the outside. For this reason, as described above, even if the first package is prevented from being inclined and placed, even if the molten conductive material is about to flow to the oscillation circuit element side, this convex portion becomes a wall. The flow of the molten conductive material to the oscillation circuit element side is blocked. Therefore, as compared with the first invention, it is possible to prevent the melted conductive material from adhering to the unsealed conductive line and the oscillation circuit element, thereby reliably preventing the short circuit and the disconnection of the electric circuit.
第3の発明は、第2の発明の構成において、前記凸部は、前記接続端子部の前記発振回路素子側の領域に形成されていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、凸部は接続端子部の発振回路素子側の領域に形成されている。したがって、凸部が中央付近あるいは外側の領域に形成されているのと比べて、より多くの導電材料を接続端子部に塗布して、接続端子部と外部端子部との接合強度を向上させることができる。
According to a third invention, in the configuration of the second invention, the convex portion is formed in a region of the connection terminal portion on the oscillation circuit element side.
According to the configuration of the third invention, the convex portion is formed in the region on the oscillation circuit element side of the connection terminal portion. Therefore, compared with the case where the convex portion is formed near the center or the outer region, more conductive material is applied to the connection terminal portion to improve the bonding strength between the connection terminal portion and the external terminal portion. Can do.
また、上述の目的は、第4の発明によれば、内部に圧電振動片を収容し、外部に複数の外部端子部を有する第1のパッケージと、発振回路を構成するための発振回路素子を収容した第2のパッケージとを備え、この第2のパッケージに前記第1のパッケージを重ねて固定した圧電発振器であって、前記第2のパッケージは、第1及び第2のリードフレームを含んでおり、前記発振回路素子と導通線により接続された前記第1のリードフレームの複数の端部を、前記複数の外部端子部に対してそれぞれ対向させて配置することにより形成された複数の接続端子部と前記発振回路素子と電気的に接続された前記第2のリードフレームの端部を、前記接続端子部と平面的に見て重なるように配置することにより形成された実装端子部とを備え、さらに、前記第1のパッケージと前記第2のパッケージとが接合されるようにして、前記実装端子部の実装面を除く全体を封止するようにした絶縁部材を有しており、前記第2のパッケージの前記複数の接続端子部のそれぞれには、厚み方向に貫通した貫通孔が形成され、かつ、溶融した導電材料により前記外部端子部と接続されている圧電発振器により達成される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first package that houses a piezoelectric vibrating piece inside and has a plurality of external terminal portions outside, and an oscillation circuit element for constituting an oscillation circuit. A piezoelectric oscillator comprising: a second package housed therein; and the first package overlaid and fixed to the second package, wherein the second package includes first and second lead frames. And a plurality of connection terminals formed by disposing a plurality of end portions of the first lead frame connected to the oscillation circuit element by conductive wires so as to face the plurality of external terminal portions, respectively. And a mounting terminal portion formed by arranging an end portion of the second lead frame electrically connected to the oscillation circuit element so as to overlap the connection terminal portion in plan view. And more The first package and the second package are joined to each other so as to seal the entire surface except the mounting surface of the mounting terminal portion. Each of the plurality of connection terminal portions of the package is achieved by a piezoelectric oscillator in which a through hole penetrating in the thickness direction is formed and connected to the external terminal portion by a molten conductive material.
第4の発明の構成によれば、圧電発振器の第2のパッケージは、第1及び第2のリードフレームを含んでおり、第1のリードフレームの端部が外部端子部と対向するように配置されて接続端子部とされ、第2のリードフレームの端部が接続端子部と平面的に見て重なるように配置されて実装端子部とされている。したがって、第1の発明と同様に、圧電発振器の水平方向のサイズを従来と比べて小さくしても、各端子部における接合強度を向上することができる。
また、圧電発振器は、絶縁部材により、第1のパッケージと第2のパッケージとが接合されるようにして、実装端子部の実装面を除く全体を封止するようにされているため、第1の発明と同様に、製造コストを安価にすることできる。
さらに、第1のパッケージの複数の接続端子部のそれぞれには、厚み方向に貫通した貫通孔が形成され、かつ、溶融した導電材料により複数の外部端子部と接続されている。したがって、溶融した導電材料が第1のパッケージに押され、発振回路側へ流れようとしても、その導電材料を貫通孔内に流れ込ませて、発振回路側へ流れることを抑制できる。
According to the configuration of the fourth invention, the second package of the piezoelectric oscillator includes the first and second lead frames, and is arranged so that the end portion of the first lead frame faces the external terminal portion. Thus, a connection terminal portion is formed, and an end portion of the second lead frame is arranged so as to overlap with the connection terminal portion in plan view, thereby forming a mounting terminal portion. Therefore, similarly to the first invention, even if the horizontal size of the piezoelectric oscillator is reduced as compared with the conventional one, the bonding strength at each terminal portion can be improved.
In addition, the piezoelectric oscillator is configured such that the first package and the second package are bonded to each other by an insulating member so that the entire surface excluding the mounting surface of the mounting terminal portion is sealed. As in the case of the present invention, the manufacturing cost can be reduced.
Further, each of the plurality of connection terminal portions of the first package is formed with a through-hole penetrating in the thickness direction and connected to the plurality of external terminal portions by a molten conductive material. Therefore, even if the molten conductive material is pushed by the first package and flows to the oscillation circuit side, the conductive material can be prevented from flowing into the through hole and flowing to the oscillation circuit side.
第5の発明は、第1ないし第4の発明のいずれかの構成において、前記外部端子部は、その側端面が前記第1のパッケージの側面に露出しており、前記接続端子部は、前記外部端子部の前記側端面より外側に延長されていることを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、接続端子部は、外部端子部の側端面より外側に延長されている。そうすると、接続端子部上の溶融した導電材料は、外部端子部の露出した側端面に付着し、外部端子部の側面にフィレットを形成でき、接続端子部と外部端子部との接合強度を向上できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the side surface of the external terminal portion is exposed on the side surface of the first package, and the connection terminal portion is The external terminal portion is extended outward from the side end surface.
According to the structure of 5th invention, the connection terminal part is extended outside the side end surface of the external terminal part. Then, the molten conductive material on the connection terminal portion adheres to the exposed side end surface of the external terminal portion, and a fillet can be formed on the side surface of the external terminal portion, thereby improving the bonding strength between the connection terminal portion and the external terminal portion. .
図1及び図2は、本発明の圧電発振器の第1の実施の形態を示しており、図1はその概略分解斜視図、図2(a)は図1のA−A線概略断面図、図2(b)は第1のパッケージと第2のパッケージの境界付近を拡大した部分拡大断面図である。
図において、圧電発振器30は、内部に圧電振動片32を収容した第1のパッケージ35と、この第1のパッケージ35に重ねて固定され、発振回路素子(以下、「IC」という。)を収容した第2のパッケージ60とを備えている。
1 and 2 show a first embodiment of a piezoelectric oscillator according to the present invention, FIG. 1 is a schematic exploded perspective view thereof, FIG. 2A is a schematic sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 2B is a partially enlarged sectional view in which the vicinity of the boundary between the first package and the second package is enlarged.
In the drawing, a
先ず、第1のパッケージ35の構造を説明する。
第1のパッケージ35は、図2に示すように、例えば絶縁材料からなる複数の基板35a,35bを積層して、その内側に所定の内部空間S2を有するように上端が開口された箱状に形成されている。この内部空間S2が、例えば、水晶等で形成された音叉型振動片等の圧電振動片32を収容する空間である。
また、第1のパッケージ35は、内部空間S2に露出するように、例えばタングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキでなる電極部31,31を有している。電極部31,31は、後述する第2のパッケージ60と電気的に接続されて、圧電振動片32に駆動電圧を供給するものである。すなわち、電極部31,31の上に、例えば接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等を含有させたシリコーン系の導電性接着剤33,33が塗布されている。そして、導電性接着剤33,33の上に圧電振動片32が載置されて、導電性接着剤33,33が硬化されることで接合されている。
First, the structure of the
As shown in FIG. 2, the
Further, the
また、電極部31,31は、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキされて形成された外部端子部37と電気的に接続されている。
外部端子部37は、第1のパッケージ35の底面の四隅に露出し、本実施形態の場合、図2(b)に示すように、側端面37aが第1のパッケージ35の側面に露出している。なお、外部端子部37は、図1では作図の関係上その一部を図示していない。また、本実施形態における複数の外部端子部37は、その全てが電極部31,31と接続されておらず、その一つは後述するようにアースとしての役割を果たし、一つはダミー端子である。
Moreover, the
The external
具体的には、本実施形態における外部端子部37と電極部31とは、第1のパッケージ35内を引き回されたメタライズ(図示せず)、及び、図1に示す第1のパッケージ35の四隅に形成された1/4円でなるキャスタレーション部35cの表面に縦方向に延びて形成した導電パターン(煩雑になるため図示せず)を用いて接続されている。
なお、キャスタレーション部35cは、第1のパッケージ35製作時に、多数の基板をグリーンシートから切断する際の切断線の交差個所に形成した案内となる円形の貫通孔であるキャスタレーションに基づき形成されるものである。
Specifically, the
The
そして、第1のパッケージ35の上端開口は、図2に示すように、例えばロウ材38を用いて、蓋体39が接合されることにより、封止されている。尚、ロウ材38及び蓋体39を金属系のFe−Ni−Coの合金等を用いることにより、蓋体39をアース接地することで、シールド効果を持たせている。この場合、外部端子部37の少なくとも一つと蓋体39を、例えば導電スルーホール35dで電気的に接続し、また第2のパッケージ60のアースと電気的に接続させる必要がある。
As shown in FIG. 2, the upper end opening of the
次に、第2のパッケージ60について説明する。
第2のパッケージ60は、図2に示すように、IC61を収容したパッケージである。
IC61は、一つまたは複数の集積回路またはコンデンサ等の電子部品が使用され、少なくとも圧電振動片32を励振させるための所定の回路構造を含んでおり、好ましくは、温度検出手段としてのサーモセンサ(図示せず)を備え、図2に示すように、中央付近に配置された略長方形でなる素子搭載部55にダイボンディング等で固定されている。
Next, the
The
The
また、IC61は、図2に示すように、Au線等の導通線62によるワイヤボンディングで、実装端子部51a,52a,53a,54a(図1参照)と電気的に接続されている。この実装端子部51a,52a,53a,54aは、実装基板等に実装する際の端子部であり、本実施形態の場合、IC61よりも下側であって、実装面が外部に露出するようにして第2のパッケージ60の四隅に配置されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、IC61は、導通線62によるワイヤボンディングで、接続端子部41a,42a,43a,44a(図1参照)とも電気的に接続されている。
接続端子部41a,42a,43a,44aは、第1のパッケージ35と第2のパッケージ60とを電気的に接続するための端子部であり、第1のパッケージ35の各外部端子部37に対して、それぞれ対向するように四隅に配置されている。
また、図2(b)に示すように、外部端子部37の側端面37aにフィレットが形成でき易いように、外部端子部37の側端面37aよりも外側(図2(b)の左側)に延長されるように配置されている。
そして、接続端子部41a,42a,43a,44aの各々は、電気的機械的に接続することができる導電材料66が適用されて、各外部端子部37とそれぞれ接続されている。導電材料66は、電気的機械的に接続できればよく、半田や図1で示した導電性接着剤33等を使用できるが、本実施形態においては、濡れ性を考慮して半田を使用している。
The
The
Further, as shown in FIG. 2B, outside the
Each of the
ここで、接続端子部41a,42a,43a,44aと実装端子部51a,52a,53a,54aとは、図1および図2に示すように、平面的に見て、その一部或いは全体が重なるように配置されている。すなわち、第2のパッケージ60は、接続端子部41a,42a,43a,44aと実装端子部51a,52a,53a,54aとを、それぞれ別々のリードフレームを用いて形成し、これらのリードフレームを樹脂などで固定することで、平面的に見て重なって配置できるようにしている。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the
具体的には、第2のパッケージ60は、第1及び第2のリードフレームを含むようにして、以下のように形成する。
図3(a)は、第1及び第2のリードフレームの上下の位置に関する構造を明らかにするための概略斜視図であり、図3(b)は図3(a)の接続端子部を拡大した斜視図である。図4は第2のリードフレーム50の平面図であって、第2のリードフレーム50の各リード部が周囲を囲む矩形のフレーム部分F1により接続された状態を示している。また、図5は第1のリードフレーム40の平面図であって、第1のリードフレーム40の各リード部が、周囲を囲む矩形のフレーム部分F2により接続された状態を示している。
Specifically, the
FIG. 3A is a schematic perspective view for clarifying the structure related to the upper and lower positions of the first and second lead frames, and FIG. 3B is an enlarged view of the connection terminal portion of FIG. FIG. FIG. 4 is a plan view of the second lead frame 50 and shows a state in which each lead portion of the second lead frame 50 is connected by a rectangular frame portion F1 surrounding the periphery. FIG. 5 is a plan view of the first lead frame 40 and shows a state in which each lead portion of the first lead frame 40 is connected by a rectangular frame portion F2 surrounding the periphery.
これらの図に示されるように、第1のリードフレーム40の複数の端部(図5の平行斜線で示した部分)の各々を、図2に示すように各外部端子部37に対してそれぞれ対向するように所定の形状に折り曲げ加工して、接続端子部41a,42a,43a,44aを形成する。また、第2のリードフレーム50の複数の端部(図4の平行斜線で示した部分)の各々を、図3に示すように各接続端子部41a,42a,43a,44aとそれぞれ平面的に見て重なるように所定の形状に折り曲げ加工して、実装端子部51a,52a,53a,54aを形成する。
なお、第1及び第2のリードフレーム40,50は、それぞれ、通常用いられる素材、例えば、42アロイ等のFe合金等により形成されている。
As shown in these figures, each of a plurality of end portions (portions indicated by parallel oblique lines in FIG. 5) of the first lead frame 40 is respectively connected to each
The first and second lead frames 40 and 50 are each formed of a commonly used material, for example, an Fe alloy such as 42 alloy.
そして、図2に示すように、第2のリードフレーム50で形成した素子搭載部55上にIC61を固定し、導通線62によるワイヤボンディングで、IC61と接続端子部41a,42a,43a,44aとを電気的に接続する。同様にして、IC61と実装端子部51a,52a,53a,54aもワイヤボンディングにより電気的に接続する。
その後、接続端子部41a,42a,43a,44aの各外部端子部37と対向する面に、半田等の導電材料66(図2参照)を塗布し、これら導電材料66の上に各外部端子部37が配置されるようにして、第1のパッケージ35を上に載せる。このような状態で、リフロー炉等(図示せず)に入れて導電材料66を溶融して、接続端子部41a,42a,43a,44aと各外部端子部37とを接続する。
Then, as shown in FIG. 2, the
Thereafter, a conductive material 66 (see FIG. 2) such as solder is applied to the surfaces of the
次いで、第2のパッケージ60上に第1のパッケージ35を載せた状態で、実装端子部51a,52a,53a,54aの実装面を除く全体を、例えばエポキシ樹脂などの絶縁部材64でインジェクションモールドする。本実施形態では、第1のパッケージ35の四隅に設けた各キャスタレーション部35c(図1参照)も覆うようにして、絶縁部材64でモールドする。これにより、IC61や導通線62を封止すると共に、接続端子部41a,42a,43a,44a及び実装端子部51a,52a,53a,54aの位置を固定し、さらに、第1のパッケージ35と第2のパッケージ60とを接合する。
そして、樹脂成形後に、第2のリードフレーム50の図4に示される各切断線C1,C1,C1,C1の箇所でフレーム部分F1を切り離し、第1のリードフレーム40の図5に示される各切断線C2,C2,C2,C2の箇所でフレーム部分F2を切り離して、第2のパッケージ60を完成させる。
Next, with the
Then, after resin molding, the frame portion F1 is cut off at each cutting line C1, C1, C1, C1 shown in FIG. 4 of the second lead frame 50, and each of the first lead frames 40 shown in FIG. The frame part F2 is cut off at the positions of the cutting lines C2, C2, C2, and C2, and the
次に、第1のリードフレーム40及び第2のリードフレーム50について、さらに詳細に説明する。
図4の第2のリードフレーム50は、図3に示すように、第2のパッケージ60内で下に位置し、同じ形状でなる第1リード部51,第2リード部52,第3リード部53,第4リード部54を備えている。第1乃至第4リード部51,52,53,54は、図3において下方(図2において、第1のパッケージ35から離間する方向)に位置するように折り曲げられ、実装端子部となる端部51a,52a,53a,54a(平行斜線で示した部分)は、残りの部分よりも一段低い位置で水平になるように成形される。また、第1乃至第4リード部51,52,53,54の端部51a,52a,53a,54a以外の細い形状で示される箇所は、IC61と導通線62により接続される内部端子となる(図2参照)。
Next, the first lead frame 40 and the second lead frame 50 will be described in more detail.
As shown in FIG. 3, the second lead frame 50 in FIG. 4 is positioned below in the
図5の第1のリードフレーム40は、図3に示すように、第2のパッケージ60内で上に位置し、ほぼ四隅に配置された第1リード部41,第2リード部42,第3リード部43,第4リード部44を備えている。第1乃至第4のリード部41,42,43,44は、図3において上方(図2における第1のパッケージ35に近づく方向)に位置するように斜めに折り曲げられ、その端部が残りの部分よりも一段高い位置で水平になるように成形されて、各外部端子部37(図1及び図2参照)と対向するように配置された接続端子部41a,42a,43a,44aを形成している。
また、図5の第1乃至第4リード部41,42,43,44の接続端子部41a,42a,43a,44aとなる平行斜線で示した部分より一段低い位置にある(図3で下側に位置する)細い形状で示される箇所は、IC61と導通線62により接続される内部端子41d,42d,43d,44dとなる(図2参照)。
As shown in FIG. 3, the first lead frame 40 of FIG. 5 is located above the
Further, the first to
ここで、図2、図3及び図5に示すように、接続端子部41a,42a,43a,44aのそれぞれには、リードフレームを折り曲げ加工して、外部端子部37側に凸部46が形成されている。この凸部46は、第1のパッケージ35と第2のパッケージ60との距離、すなわち、図2(b)に示すように、接続端子部41a,42a,43a,44aとこれに対向する各外部端子部37との距離hを一定に保つための手段である。すなわち、凸部46は、図3に示すように、接続端子部41a,42a,43a,44aのすべてに設けられており、さらに、各凸部46は、外部端子部37側(図2で上側)に向かった寸法h1,h2,h3,h4が略同じ長さを有するように形成されている。
Here, as shown in FIGS. 2, 3, and 5, the lead frame is bent in each of the
このような凸部46は、第1のパッケージ35と第2のパッケージ60との距離が一定に保てればよく、接続端子部41a,42a,43a,44aのいずれの位置に形成されていてもよい。例えば、図6に示すように、金属からなるスペーサーを接続端子部41aの略中央付近に接着剤で固定して凸部46−1を形成したり、図7(a)及び図7(a)のB−B線切断端面図である図7(b)に示すように、リードフレームをプレス加工して略中央を膨らますようにして凸部46−2を形成したりしてもよい。
Such a
さらに、本実施形態において各凸部46は、図3に示すように、第2のリードフレーム50のIC61側と外側とを隔てるように壁となっている。すなわち、凸部46は、接続端子部41a,42a,43a,44a上の溶融した導電材料66が、導通線62が接続された内部端子41d,42d,43d,44dに流れてこないように堰き止める壁を形成している。例えば接続端子部41aについて言えば、図3(b)に示すように、リードフレームをIC61に向かう方向Xと直交する方向Yに沿って凸状とすることで凸部46を形成している。なお、その他の接続端子部42a,43a,44aも接続端子部41aと同様の形状となっている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, each
また、例えば、図8に示すように接続端子部41aの中央付近において、IC61に向かう方向Xと直交する方向Yに沿って折り曲げ加工された凸部46−3を形成してもよいが、本実施形態では、図3(b)に示すように、接続端子部41aのIC61側の領域に凸部46を形成し、より多くの導電材料66を用いて、接続端子部41aと外部端子部37との接合強度が向上できるようになっている。なお、その他の接続端子部42a,43a,44aも接続端子部41aと同様の形状となっている。
Further, for example, as shown in FIG. 8, a convex portion 46-3 that is bent along a direction Y orthogonal to the direction X toward the
本発明の第1の実施形態は以上のように構成されており、圧電発振器30の第2のパッケージ60は、2枚のリードフレーム40,50を用いて、接続端子部41a,42a,43a,44aと実装端子部51a,52a,53a,54aとを平面的に見て重なるように配置している。したがって、圧電発振器30の水平方向のサイズを従来と比べて小さくしても、接続端子部41a等と実装端子部51a等の水平方向のサイズを小さくしなくてもよく、各端子部における接合強度を向上することができる。
The first embodiment of the present invention is configured as described above, and the
さらに、本発明において、接続端子部41a,42a,43a,44aと複数の外部端子部37とは、絶縁部材64で全体を封止する前に、溶融した導電材料66により接続されているが、複数の接続端子部41a,42a,43a,44aのそれぞれには、略同じ高さを有する凸部46が外部端子部37側に形成されている。このため、たとえ導電材料66の塗布量が複数の接続端子部41a,42a,43a,44a毎に区々であっても、凸部46が第1のパッケージ35が傾いて載置されることを有効に防止する。したがって、第1のパッケージ35が溶融した導電材料66をIC61側に押しだすような事態を防いで、溶融した導電材料66による電気回路のショートや切断を防止できる。
Further, in the present invention, the
図9は本発明の第2の実施形態に係る圧電発振器70であり、図2(b)に対応した部分拡大断面図である。
この図において、図1ないし図8の圧電発振器30と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
圧電発振器70が第1の実施形態と異なるのは、接続端子部41a,42a,43a,44aについてである。なお、各接続端子部41a,42a,43a,44aは、それぞれ略同様の構成であるため、以下、接続端子部41aについてのみ説明する。
FIG. 9 shows a
In this figure, the portions denoted by the same reference numerals as those of the
The
すなわち、圧電発振器70における第2のパッケージの接続端子部41aには、厚み方向に貫通した貫通孔72が形成されている。この貫通孔72は、余分な導電材料66を接続端子部41aの裏面(実装端子部51a側の面)に導くための孔である。
具体的には、上述のように接続端子部41aの上に導電材料66を載せ、この導電材料66の上に外部端子部37を載置して、導電材料66を溶融する製造過程において、第1のパッケージ35の底面が溶融した導電材料66を接続端子部41a以外の箇所に押し出そうとしたとき、その押し出されようとした余分な導電材料66を接続端子部41aの裏面に回り込ませ、その裏面で濡れ広がるようにさせている。
なお、貫通孔72は接続端子部41aのいずれの位置に設けられてもよく、また、一つあるいは複数設けられてもよい。
That is, a through hole 72 penetrating in the thickness direction is formed in the
Specifically, in the manufacturing process in which the
The through hole 72 may be provided at any position of the
本発明の第2の実施形態は以上のように構成され、このため、各接続端子部41a,42a,43a,44aへの導電材料66の塗布量が異なって、第1のパッケージ35が傾いて載置され、溶融した導電材料66が第1のパッケージ35に押されても、貫通孔72内に流れ込んで、IC61側へ流れることを抑制できる。
The second embodiment of the present invention is configured as described above. For this reason, the application amount of the
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態や各変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of each embodiment and each modification may be combined or omitted as appropriate, and may be combined with other configurations not shown.
30,70・・・圧電発振器、32・・・圧電振動片、35・・・第1のパッケージ、37・・・外部端子部、40・・・第1のリードフレーム、41a,42a,43a,44a・・・接続端子部、46・・・凸部、50・・・第2のリードフレーム、51a,52a,53a,54a・・・実装端子部、60・・・第2のパッケージ、61・・・発振回路素子(IC)、62・・・導通線、64・・・絶縁部材、66・・・導電材料。 30, 70 ... piezoelectric oscillator, 32 ... piezoelectric vibrating piece, 35 ... first package, 37 ... external terminal portion, 40 ... first lead frame, 41a, 42a, 43a, 44a ... connection terminal part, 46 ... convex part, 50 ... second lead frame, 51a, 52a, 53a, 54a ... mounting terminal part, 60 ... second package, 61. ..Oscillator circuit element (IC), 62... Conducting wire, 64 .. insulating member, 66.
Claims (5)
前記第2のパッケージは、
第1及び第2のリードフレームを含んでおり、
前記発振回路素子と導通線により接続された前記第1のリードフレームの複数の端部を、前記複数の外部端子部に対してそれぞれ対向させて配置することにより形成された複数の接続端子部と、
前記発振回路素子と電気的に接続された前記第2のリードフレームの端部を、前記接続端子部と平面的に見て重なるように配置することにより形成された実装端子部と
を備え、
さらに、前記第1のパッケージと前記第2のパッケージとが接合されるようにして、前記実装端子部の実装面を除く全体を封止するようにした絶縁部材を有しており、
前記第2のパッケージの前記複数の接続端子部のそれぞれには、略同じ長さを有する凸部が前記第1のパッケージの前記外部端子部側に形成され、かつ、溶融した導電材料により前記外部端子部と接続されている
ことを特徴とする圧電発振器。 A second package having a first package containing a piezoelectric vibrating piece inside and having a plurality of external terminal portions outside; and a second package containing an oscillation circuit element for constituting an oscillation circuit. A piezoelectric oscillator in which the first package is stacked and fixed,
The second package is:
Including first and second lead frames;
A plurality of connection terminal portions formed by disposing a plurality of end portions of the first lead frame connected to the oscillation circuit element by conductive lines so as to face the plurality of external terminal portions, respectively; ,
A mounting terminal portion formed by disposing an end portion of the second lead frame electrically connected to the oscillation circuit element so as to overlap the connection terminal portion in plan view,
Furthermore, the first package and the second package are joined to each other, and an insulating member is provided so as to seal the whole except the mounting surface of the mounting terminal portion,
In each of the plurality of connection terminal portions of the second package, a convex portion having substantially the same length is formed on the external terminal portion side of the first package, and the external portion is formed of a molten conductive material. A piezoelectric oscillator characterized by being connected to a terminal portion.
前記第2のパッケージは、
第1及び第2のリードフレームを含んでおり、
前記発振回路素子と導通線により接続された前記第1のリードフレームの複数の端部を、前記複数の外部端子部に対してそれぞれ対向させて配置することにより形成された複数の接続端子部と
前記発振回路素子と電気的に接続された前記第2のリードフレームの端部を、前記接続端子部と平面的に見て重なるように配置することにより形成された実装端子部と
を備え、
さらに、前記第1のパッケージと前記第2のパッケージとが接合されるようにして、前記実装端子部の実装面を除く全体を封止するようにした絶縁部材を有しており、
前記第2のパッケージの前記複数の接続端子部のそれぞれには、厚み方向に貫通した貫通孔が形成され、かつ、溶融した導電材料により前記外部端子部と接続されている
ことを特徴とする圧電発振器。 A second package having a first package containing a piezoelectric vibrating piece inside and having a plurality of external terminal portions outside; and a second package containing an oscillation circuit element for constituting an oscillation circuit. A piezoelectric oscillator in which the first package is stacked and fixed,
The second package is:
Including first and second lead frames;
A plurality of connection terminal portions formed by disposing a plurality of end portions of the first lead frame connected to the oscillation circuit element by conductive lines so as to face the plurality of external terminal portions, respectively; A mounting terminal portion formed by disposing an end portion of the second lead frame electrically connected to the oscillation circuit element so as to overlap the connection terminal portion in plan view;
Furthermore, the first package and the second package are joined to each other, and an insulating member is provided so as to seal the whole except the mounting surface of the mounting terminal portion,
Each of the plurality of connection terminal portions of the second package has a through-hole penetrating in the thickness direction and is connected to the external terminal portion by a molten conductive material. Oscillator.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008141413A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Kyocera Kinseki Corp | Piezoelectric oscillator, and manufacturing method thereof |
-
2004
- 2004-05-31 JP JP2004161194A patent/JP2005341501A/en not_active Withdrawn
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