(57)【要約】【課題】  圧電発振器をより薄型化する。【解決手段】  導電性金属板４０に薄肉部４４を設け、圧電振動子を搭載する振動子実装部２０と、実装基板に接合する複数の実装端子部２２とを凸状に形成する金属板加工工程と、振動子実装部２０の上面に圧電振動子１２を配置する振動子実装工程と、圧電振動子１２の上に圧電振動子を励振する回路を備えた半導体チップ２４を固定するチップ実装工程と、半導体チップ２４と圧電振動子１２および実装端子部２２とを電気的に接続するワイヤボンディング工程と、半導体チップ２４と圧電振動子１２と凸状の実装端子部２２とを樹脂によって覆う封止工程と、導電性金属板４０の薄肉部４４を除去する端子分離工程と、を有する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属板に薄肉部を設け、圧電振動子を搭載する振動子実装部と、実装基板に接合する複数の実装端子部とを凸状に形成する金属板加工工程と、
前記振動子実装部の上面に前記圧電振動子を固着する振動子実装工程と、
前記圧電振動子を励振する回路を備えた半導体チップを前記圧電振動子の上に固定するチップ実装工程と、
前記半導体チップと前記圧電振動子および前記実装端子部とを電気的に接続するワイヤボンディング工程と、
前記半導体チップと前記圧電振動子と凸状の実装端子部とを樹脂によって覆う封止工程と、
前記導電性金属板の前記薄肉部を除去する端子分離工程と、
を有することを特徴とする圧電発振器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電発振器の製造方法において、
前記導電性金属板の薄肉部は、等方性エッチングにより形成することを特徴とする圧電発振器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電発振器の製造方法において、
前記振動子実装部は、中央部に薄肉部または貫通孔を有する額縁状に形成してあることを特徴とする圧電発振器の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧電発振器の製造方法において、
前記実装端子部は、前記半導体チップに情報を書き込み可能な制御端子部を含んでいることを特徴とする圧電発振器の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電発振器の製造方法により製造したことを特徴とする圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電発振器の製造方法に係り、特に導電性金属板に圧電振動子と半導体チップとを実装して樹脂封止する圧電発振器の製造方法およびその製造方法により製造した圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近における電子機器の小型化に伴い、電子機器に使用される圧電発振器の小型化、薄型化が図られている。そして、特許文献１には、リードフレームに圧電振動子を実装し、圧電振動子の上に半導体チップを重ねて配置した水晶発振器が記載してある。この特許文献１に記載してある水晶発振器は、圧電振動子と半導体チップとを重ねて配置してあるため、実装面積を小さくすることができる。
【特許文献１】実開平２−４３１２号公報の第４図
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の水晶発振器は、リードフレームの厚みがそのまま水晶発振器の厚みに寄与する。このため、１μｍでも薄くしたい現在の圧電発振器にとって薄型化を困難にする。また、特許文献１に記載の水晶発振器は、薄い金属箔から形成されるリード（端子）の先端が自由端となっており、容易に変形するために取り扱いが容易でなく、リードフレームが不良になったり、搬送、保管が容易でないためにコスト高になる。
【０００４】
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、圧電発振器をより薄型化することを目的としている。
また、本発明は、コストを低減できるようにすることなどを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、導電性金属板に薄肉部を設け、圧電振動子を搭載する振動子実装部と、実装基板に接合する複数の実装端子部とを凸状に形成する金属板加工工程と、前記振動子実装部の上面に前記圧電振動子を固着する振動子実装工程と、前記圧電振動子を励振する回路を備えた半導体チップを前記圧電振動子の上に固定するチップ実装工程と、前記半導体チップと前記圧電振動子および前記実装端子部とを電気的に接続するワイヤボンディング工程と、前記半導体チップと前記圧電振動子と凸状の前記実装端子部とを樹脂によって覆う封止工程と、前記導電性金属板の前記薄肉部を除去する端子分離工程と、を有することを特徴としている。
【０００６】
このようになっている本発明は、導電性金属板に薄肉部を形成し、樹脂封止をしたのちに薄肉部を除去するため、導電性金属板の圧電発振器の厚みへの寄与を小さくすることができ、より薄型化を図ることができる。しかも、導電性金属板は、振動子実装部や実装端子部が薄肉部を除去するまで一体のままであるため、取り扱いが容易で不良の発生を少なくでき、搬送や保管も容易に行なうことができ、コストを低減できる。
【０００７】
導電性金属板の薄肉部は、等方性エッチングにより形成することができる。等方性エッチングによって導電性金属板に薄肉部を形成すると、導電性金属板がアンダーカット状にエッチングされる。このため、樹脂封止した場合に、実装端子部などにアンカー効果を与えることができ、実装端子部などの封止樹脂からの剥離を防ぐことができる。なお、薄肉部は、プレスによって形成してもよいし、機械的な切削加工によって形成してもよい。機械的な切削加工により薄肉部を形成する場合、あり溝状の加工を行なえば、実装端子部などの端面をアンダーカット状に形成でき、アンカー効果を与えることができる。
【０００８】
そして、振動子実装部は、中央部に薄肉部または貫通孔を有する額縁状に形成することができる。これにより、薄肉部を除去すると、圧電振動子の透光体からなる蓋体を露出させることができ、レーザ光などによって圧電発振器の発振周波数を調整することが可能となり、高精度な発振器とすることができる。実装端子部は、半導体チップに情報を書き込み可能な制御端子部を含んでいてよい。これにより、例えば、半導体チップに定数を書き込んで発振周波数を調整したり、温度補償用の定数などを書き込むことができ、高精度な圧電発振器とすることができる。
【０００９】
そして、本発明に係る圧電発振器は、上記した圧電発振器の製造方法のいずれかにより製造したことを特徴としている。これにより、上記の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る圧電発振器およびその製造方法の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電発振器の封止樹脂を省略した説明図であり、図２はその平面図である。これらの図において、圧電発振器１０は、水晶振動子などの圧電振動子１２を備えている。圧電振動子１２は、セラミックなどの絶縁体からなる直方体状のパッケージ１４の内部に振動片（図示せず）が封入してある。そして、圧電振動子１２は、パッケージ１４に設けた外部端子１６（図２参照）を上にして、接着剤１８によって矩形状の振動子実装部２０に固着してある。振動子実装部２０は、その周囲に配置されている４つの実装端子部２２とともに導電性金属板から形成されている。４つの実装端子部２２は、矩形の４つの角部と対応した位置に配置してある。
【００１１】
圧電振動子１２の上には、半導体チップ（ＩＣ）２４が接着剤２６によって固定してある。半導体チップ２４は、圧電振動子１２を励振する回路を備えており、能動面となっている上面に複数のバンプ２８を有している。半導体チップ２４は、複数のバンプ２８の一部がボンディングワイヤ３０を介して圧電振動子１２の外部端子１６に電気的に接続してある。また、半導体チップ２４は、他のバンプ２８の一部がボンディングワイヤ３０を介して実装端子部２２に電気的に接続してある。この実施形態においては、３つの実装端子部２２が半導体チップ２４に接続してあり、１つの実装端子部が電気的に浮いた状態となっている。各実装端子部２２は、図１の下面が実装面（接合面）となっていて、図示しないプリント配線基板などの実装基板に半田などを介して接合される。
【００１２】
圧電発振器１０は、図１の２点鎖線に示したように、実装端子部２２の実装面（下面）、振動子実装部２０の下面を露出させた状態で、実装端子部２２の上面および半導体チップ２４と圧電振動子１２とが封止樹脂３２によって封止される。なお、封止樹脂３２内に位置する実装端子部２２の２辺の端面３４と、振動子実装部２０の４つの端面３６は、図１の上側が下側より大きいアンダーカット状に形成され、封止樹脂３２から容易に脱落しないようにしてある。このようになっている圧電発振器１０は、図３のようにして製造することができる。
【００１３】
図３は、圧電発振器１０の製造方法を模式的に示した工程図である。まず、図３（１）に示したように、銅（Ｃｕ）などの導電性金属からなる導電性金属板４０を用意する。次に、金属板パターニング工程を行なう。この金属板パターニング工程は、レジストパターン形成工程と、導電性金属板４０をエッチングするエッチング工程とからなっている。
【００１４】
レジストパターン形成工程は、まず、導電性金属板４０の一側の面にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する。次に、同図（２）に示したように、レジスト膜４２を露光、現像し、レジスト膜４２を所定の形状にパターニングし、レジストパターン形成工程を終了する。レジスト膜４２のパターニングは、圧電振動子１２を搭載する振動子実装部２０と実装端子部２２とに対応した部分にレジスト膜４２が残るように行なう。
【００１５】
その後、金属板エッチング工程を行なう。すなわち、パターニングしたレジスト膜４２をマスクにして導電性金属板４０を、エッチング液などを用いて等方性エッチングし、振動子実装部２０と実装端子部２２との周囲に薄肉部４４を形成する。導電性金属板４０は等方性エッチングすると、凸部として形成された振動子実装部２０と実装端子部２２との側端面３４、３６がアンダーカット状にエッチングされる。すなわち、振動子実装部２０と実装端子部２２とは、断面形状が台形状となる。
【００１６】
導電性金属板４０を所定の深さエッチングしたならば、導電性金属板４０の上に存在している不要となったレジスト膜４２を剥離する。その後、図３（３）に示したように、振動子実装部２０の上に接着剤１８を塗布し、圧電振動子１２を振動子実装部２０に接着する振動子実装工程を行なう。さらに、圧電振動子１２の上に接着剤２６を塗布し、同図（４）に示したように、能動面を上にして半導体チップ２４を接着するチップ実装工程を行なう。この状態の一部平面図を図４に示した。
【００１７】
その後、図３（５）に示したように、ワイヤボンディング工程を行ない、半導体チップ２４と圧電振動子１２、実装端子部２２との間をボンディングワイヤ３０によって接続する。次に、封止工程を行ない、半導体チップ２４と圧電振動子１２および凸状の実装端子部２２とを本図に図示しない封止樹脂３２によって覆う。
【００１８】
次に、図３（５）の１点鎖線４６に示したように、導電性金属板４０の薄肉部４４を除去する端子分離工程を行なう。これにより、振動子実装部２０と実装端子部２２とが分離される。この端子分離工程は、エッチングによって薄肉部４４を除去してもよいし、機械研削によって薄肉部４４を除去してもよい。その後、図３および図４の一点鎖線４８に示したように、実装端子部２２の中心部を通るように切断し、個々の圧電発振器１０に分割する。
【００１９】
このように、実施形態の製造方法によれば、導電性金属板４０に薄肉部４４を設けて振動子実装部２０と実装端子部２２とを凸状に形成し、薄肉部４４を除去するようにしているため、圧電発振器１０の薄型化を図ることができる。また、導電性金属板４０に先端が自由端となっているリードを形成しないため、リードの曲がりなどによる不良の発生を防げ、導電性金属板４０の取り扱いが容易で、保管や搬送を容易に行なえ、コストを削減することができる。なお、前記実施形態においては、薄肉部４４を等方性エッチングによって形成する場合について説明したが、薄肉部４４は、プレスによって形成してもよいし、機械的な切削加工によって形成してもよい。そして、機械的な切削加工によって薄肉部４４を形成する場合、あり溝上の加工をすれば実装端子部２２の端面などをアンダーカット状に形成することができる。
【００２０】
図５は、第２実施形態に係る圧電発振器の封止樹脂を省略した平面図である。この圧電発振器５０は、導電性金属板から形成した本図に図示しない振動子実装部の上面に圧電振動子１２が固着してあり、圧電振動子１２の上に半導体チップ５２が固着してある。また、圧電発振器５０は、複数の制御端子部５４を有している。これらの制御端子部５４は、実装端子部２２と同一平面に形成してあり、封止樹脂３２によって封止されたときに、下面が封止樹脂から露出するようになっている。
【００２１】
制御端子部５４は、半導体チップ５２に設けたメモリに定数値などを書き込むためのもので、ボンディングワイヤ３０を介して半導体チップ５２に電気的に接続してある。これにより、圧電発振器５０は、制御端子部５４を介して圧電振動子１２の周波数調整をしたり、温度補償定数を書き込むことができ、高精度な発振器とすることができる。
【００２２】
図６は、圧電発振器５０を製造するために用いる導電性金属板５６の一部平面図である。この導電性金属板５６は、振動子実装部２０、実装端子部２２、制御端子部５４が凸部として形成され、これらの周囲が薄肉部４４となっている。このようなパターンを有する導電性金属板５６は、前記したと同様に等方性エッチングによって薄肉部４４が形成される。そして、圧電振動子１２と半導体チップ５２とが実装され、図５に示したように、ワイヤボンディングされて樹脂封止されたのち、図６に示した一点鎖線４８に沿って切断される。
【００２３】
図７は、第３実施形態に係る圧電発振器６０の封止樹脂を省略した説明図である。この実施形態に係る圧電発振器６０は、実装端子部６２の端が封止樹脂３２の側端面６４、６６より内側に位置している。すなわち、図８に示したように、圧電発振器６０を形成するための導電性金属板７０は、図の左右方向に隣接する実装端子部６２が一体に形成され、図の上下方向に隣接する実装端子部６２が分離して形成される。したがって、実装端子部６２は、３辺のアンダーカット状となっている端面６８が封止樹脂３２中に位置するため、実装強度を向上することができる。なお、各実装端子部を独立して凸状に形成し、４辺の端面をアンダーカット状に形成してもよい。
【００２４】
図９は、第４実施形態に係る圧電発振器８０を製造する方法の要部説明図である。圧電発振器８０を製造するための導電性金属板８２は、圧電振動子８４を固着する振動子実装部８６が中央部に凹部８８を有する額縁状をなしている。この凹部８８は、等方性エッチングによって実装端子部２２などと同時に形成される。そして、圧電振動子８４は、蓋体９０がガラスなどの透光体から形成してあり、蓋体９０が接着剤１８によって振動子実装部８６に固着される。このため、圧電発振器８０は樹脂封止されたのち、１点鎖線４６に示したように、導電性金属板８４の薄肉部４４が除去されると、蓋体９０が露出する。したがって、圧電発振器８０は、蓋体９０を介してパッケージ内に収容してある振動片にレーザを照射することにより、周波数調整をすることができ、高精度な圧電発振器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る圧電発振器の封止樹脂を省略した説明図である。
【図２】第１実施形態に係る圧電発振器の封止樹脂を省略した平面図である。
【図３】実施の形態に係る圧電発振器の製造方法を模式的に示した工程図である。
【図４】実施形態に係る導電性金属板に圧電振動子と半導体チップとを実装した状態の一部平面図である。
【図５】第２実施形態に係る圧電発振器の封止樹脂を省略した平面図である。
【図６】第２実施形態の圧電発振器を製造するための導電性金属板の一部平面図である。
【図７】第３実施形態に係る圧電発振器の封止樹脂を省略した説明図である。
【図８】第３実施形態の圧電発振器を製造するための導電性金属板の一部平面図である。
【図９】第４実施形態に係る圧電発振器を製造する方法の要部説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０………圧電発振器、１２………圧電振動子、２０………振動子実装部、２２………実装端子部、２４………半導体チップ、３２………封止樹脂、４０………導電性金属板、５０、６０、８０………圧電発振器、５２………半導体チップ、５４………制御端子部、５６、７０、８２………導電性金属板、６２………実装端子部、８６………振動子実装部、８８………凹部、９０………蓋体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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