(57)【要約】 【課題】  本発明の目的は、低背化が可能で、かつ、生産性にも優れた小型の圧電発振器を提供することにある。【解決手段】  平面状の底面に第１の接続電極１１が設けられたパッケージ１を有する圧電振動子５と、一方主面に半導体集積部品７が搭載されるとともに第１の接続電極１１と１対１で対応する第２の接続電極１５が設けられた平板状の回路基板６とを有し、圧電振動子５は、回路基板６上の半導体集積部品７の天面と圧電振動子５の底面との間に空隙が存在するようにして、第１の接続電極１１と第２の接続電極１５間に設けられた接合材１３を介して接続電極とを機械的かつ電気的に支持、固着する圧電発振器の製造方法において、半導体集積部品７を実装するのに用いる接合材１２と、第１の接続電極１１と第２の接続電極１５間に設けられた接合材１３を、同時に固着する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の底面に第１の接続電極が設けられたパッケージを有する圧電振動子と、一方主面に半導体集積部品が搭載されるとともに前記第１の接続電極と１対１で対応する第２の接続電極が設けられた平板状の回路基板とを有し、前記圧電振動子は、前記回路基板上の前記半導体集積部品の天面と前記圧電振動子の底面との間に空隙が存在するようにして、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を介して接続電極とを機械的かつ電気的に支持、固着する圧電発振器の製造方法において、
前記半導体集積部品を実装するのに用いる接合材と、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を、同時に固着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記載の半導体集積部品を実装するのに用いる接合材と、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材は、はんだ、導電接着剤、ろう材のいずれかの組み合わせで用いることを特徴とする圧電発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる圧電発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯用通信機器等の電子機器に圧電発振器が用いられている。
かかる従来の圧電発振器としては、例えば図４に示す如く、内部に図中には示されていないが、圧電振動子が収容されている第１のパッケージ２３を、キャビティ部２５内に前記の圧電振動子の振動に基づいて発振出力を制御する半導体集積部品２６やコンデンサ等の電子部品素子が収容されている第２のパッケージ２１上に取着させた構造のものが知られており、かかる圧電発振器をマザーボード等の外部配線基板上に載置させた上、第２のパッケージ２１の下面に設けられている外部端子を外部配線基板の配線に半田接合することにより外部配線基板上に実装される。
【０００３】
なお、第１のパッケージ２３や第２のパッケージ２１は、通常、セラミック材料によって形成されており、その内部や表面には配線導体が形成され、従来周知のセラミックグリーンシート積層法等を採用することにより製作される。
【０００４】
また、前記半導体集積部品２６の内部には、圧電振動子の温度特性に応じて作成された温度補償データに基づいて圧電発振器の発振周波数を補正するための温度補償回路が設けられており、圧電発振器を組み立てた後、上述の温度補償データを半導体集積部品２６のメモリ内に格納すべく、第２のパッケージ２１の下面や外側面等には温度補償データ書込用の書込制御端子２７が設けられていた。この書込制御端子２７に温度補償データ書込装置のプローブ針を当てて半導体集積部品２６内のメモリに温度補償データを入力することにより、温度補償データが半導体集積部品２６のメモリ内に書込まれる。
【特許文献１】特開２００４−２２２２０６号公報
【０００５】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の圧電発振器の半導体集積部品２６が第２のパッケージ２１のキャビティ部２５に搭載させてある場合、半導体集積部品２６以上の第２のパッケージ２１高さが必要となり、第２のパッケージ２１の低背化が困難となり、その結果、第２のパッケージ２１の上に圧電振動子が収容されている第１のパッケージ２３を搭載する圧電発振器の構造においては、圧電発振器の低背化に限界があった。
【０００７】
本発明は上記欠点に鑑み考え出されたものであり、従ってその目的は、低背化が可能で、かつ、生産性にも優れた小型の圧電発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の圧電発振器の製造方法は、平面状の底面に第１の接続電極が設けられたパッケージを有する圧電振動子と、一方主面に半導体集積部品が搭載されるとともに前記第１の接続電極と１対１で対応する第２の接続電極が設けられた平板状の回路基板とを有し、前記圧電振動子は、前記回路基板上の前記半導体集積部品の天面と前記圧電振動子の底面との間に空隙が存在するようにして、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を介して接続電極とを機械的かつ電気的に支持、固着する圧電発振器の製造方法において、前記半導体集積部品を実装するのに用いる接合材と、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を、同時に固着することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の圧電発振器の製造方法は、上記構成において、半導体集積部品を実装するのに用いる接合材と、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材は、はんだ、導電接着剤、ろう材のいずれかの組み合わせで用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧電発振器の製造方法によれば、平面状の底面に第１の接続電極が設けられたパッケージを有する圧電振動子と、一方主面に半導体集積部品が搭載されるとともに前記第１の接続電極と１対１で対応する第２の接続電極が設けられた平板状の回路基板とを有し、前記圧電振動子は、前記回路基板上の前記半導体集積部品の天面と前記圧電振動子の底面との間に空隙が存在するようにして、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を介して接続電極とを機械的かつ電気的に支持、固着する圧電発振器の製造方法において、前記半導体集積部品を実装するのに用いる接合材と、前記第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を、同時に固着することから、半導体集積部品を実装するのに用いる接合材を溶融させ半導体集積部品と回路基板とを取り付け、半導体集積部品の搭載高さを低くし、回路基板の上面に形成された第１の接続電極と前記第２の接続電極間に設けられた接合材を溶融して圧電振動子を取り付けているので、半導体集積部品と圧電振動子とが近接して配置されることにより、前記圧電振動子の底面で半導体集積部品を押しつけること、則ち圧電振動子の自重により発振器全体の低背化が可能な圧電発振器構造とすることができる。また、同時に固着することにより作業工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【００１２】
図１は本発明の圧電発振器の断面図であり、図２は図１の圧電発振器の半導体集積部品７搭載面の上面図である。また、図３は圧電発振器の製造方法を示した概略の断面図である。 
図１に示す圧電発振器は、下面に外部端子１０が設けられ、上面に複数個の接合材１３、半導体集積部品７が取着され搭載されている回路基板６上に、圧電振動子５が収容されているパッケージ１を載置して固定した構造を有している。また、図２に示す圧電発振器の半導体集積部品７搭載面の上面図では、４隅部に接合材１３、接合材１３の下面(回路基板６の上面)に第２の接続電極１５が形成されている。また、第２の接続電極１５は回路基板６を介して外部端子１０にビアホール等で接続されている。
【００１３】
図１において前記パッケージ１は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成る基板２と、４２アロイやコバール，リン青銅等の金属から成るシールリング３と、シールリング３と同様の金属から成る蓋体４とから成り、前記の基板２の上面にシールリング３を取着させ、その上面に蓋体４を載置して固定させることによってパッケージ１が構成され、シールリング３の内側に位置する基板２の上面に圧電振動子５が実装される。
【００１４】
前記パッケージ１は、その内部に、具体的には、基板２の上面とシールリング３の内面と蓋体４の下面とで囲まれる空間内に圧電振動子５を収容して気密封止するためのものであり、基板２の上面には圧電振動子５の振動電極に接続される一対の電極パッド等が、基板２の下面の四隅部には後述する回路基板６上の接合材１３に接続される第１の接続電極１１がそれぞれ設けられ、これらのパッドや電極は基板表面の配線パターンや基板内部に埋設されているビアホール等を介して、対応するもの同士、相互に電気的に接続されている。
【００１５】
一方、前記パッケージ１の内部に収容される圧電振動子５は、所定の結晶軸でカットした圧電片の両主面に一対の振動電極を被着・形成して成り、外部からの変動電圧が一対の振動電極を介して圧電片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。
【００１６】
ここでパッケージ１の蓋体４をパッケージ１の配線導体８や回路基板６の配線導体９を介してグランド端子に接続させておけば、その使用時に、金属から成る蓋体４が基準電位に接続されてシールド機能が付与されることと成るため、圧電振動子５や半導体集積部品７を外部からの不要な電気的作用から良好に保護することができる。従って、パッケージ１の蓋体４はパッケージ１の配線導体８や回路基板６の配線導体９を介してグランド端子に接続させておくことが好ましい。
【００１７】
そして、上述したパッケージ１が取着される回路基板６は概略矩形状を成しており、ガラス布基材エポキシ樹脂やポリカーボネイト，エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料やガラス−セラミックアルミナセラミックス等のセラミック材料等によって平板状を成すように形成されている。
【００１８】
また、図１、図２に示すように回路基板６には、回路基板６の下面の四隅部に４つの外部端子１０が形成され、回路基板６の上面の四隅部には第２の接続電極１５が形成され第２の接続電極１５上面には誘電体部材等から成る４つの接合材１３が、また接合材１３の上面即ち、パーケージ１の底面には第１の接続電極１１が設けられている。
【００１９】
回路基板６の下面に設けられている４つの外部端子１０は、圧電発振器をマザーボード等の外部配線基板に接続するための端子として機能するものであり、圧電発振器を外部配線基板上に搭載する際、外部配線基板の回路配線とはんだ等の導電性接合材を介して電気的に接続されるように成っている。
【００２０】
また、前記回路基板６の上面の四隅部に設けられる４つの接合材１３は、回路基板６とパッケージ１との間に、半導体集積部品７を配置させるのに必要な所定の間隔を確保しつつ、回路基板６の配線導体９を半導体集積部品７を介してパッケージ１の配線導体８に接続するためのものである。
【００２１】
更に、図示していないが前記回路基板６には、回路基板６の側面または下面には複数個の書込制御端子が形成されており、書込制御端子は回路基板６の配線導体９を介して半導体集積部品７の電極パッド（不図示）と電気的に接続されている。
【００２２】
更に、上述した回路基板６の中央域には、複数個の電極パッド（不図示）が設けられており、これら電極パッド（不図示）に半導体集積部品７の電極パッド（不図示）と接合材１２を介して電気的、及び機械的に接続させることによって半導体集積部品７が回路基板６上の所定位置に取り付けされる。
【００２３】
前記の半導体集積部品７は、その回路形成面（下面）に、周囲の温度状態を検知する感温素子、圧電振動子５の温度特性を補償する温度補償データを格納するメモリ、メモリ内の温度補償データに基づいて圧電振動子５の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、先の温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
【００２４】
なお、上述した半導体集積部品７と回路基板６との間にはエポキシ樹脂等から成る樹脂材１４が介在されており、この樹脂材１４は半導体集積部品７の全下面と側面の一部を被覆するように被着されている。
【００２５】
ここで、本発明の特徴部分は図３に示すように半導体集積部品７下面に形成された複数個の接合材１２による回路基板６との接合と回路基板６の上面の四隅部に形成された接合材１３により圧電振動子５と回路基板６上面との接合を同時に行う点である。これにより、圧電発振器をリフロー炉を通過した際に、半導体集積部品７下面に形成された複数個の接合材１２を溶融させ半導体集積部品７と回路基板６とを取り付け、半導体集積部品７の搭載高さを低くし、回路基板６の上面の四隅部に形成された接合材１３を溶融して圧電振動子５を取り付けているので、半導体集積部品７と圧電振動子５とが近接して配置され低背化が可能な圧電発振器構造とすることができる。
【００２６】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００２７】
例えば、上述の実施形態においては、半導体集積部品７下面に形成された接合材１２と回路基板６の上面に形成された接合材１３とは同一材料、同一融点のはんだを用いているが例えば低融点はんだと高融点はんだの組み合わせを用いても良い。また、同様にはんだ、導電接着剤、ろう材のいずれかの組み合わせを用いても構わない。この場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態にかかる圧電発振器の概略の断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる圧電発振器を構成する回路基板に半導体集積部品とはんだを搭載した状態を示す概略の上面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる圧電発振器の製造方法を示す概略の断面図である。
【図４】従来の圧電発振器の概略の斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・パッケージ
２・・・基板
３・・・シールリング
４・・・蓋体
５・・・圧電振動子
６・・・回路基板
７・・・半導体集積部品
８・・・パッケージの配線導体
９・・・回路基板の配線導体
１０・・・外部端子
１１・・・第１の接続電極
１２・・・接合材
１３・・・接合材
１４・・・樹脂
１５・・・第２の接続電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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