(57)【要約】【課題】  リードフレームの表裏に半導体素子と、圧電素子が内蔵された圧電素子パッケージとがそれぞれ搭載され、前記リードフレームのアウターリード部を除いて前記半導体素子と前記圧電素子パッケージが樹脂モールドされている薄型化された圧電デバイスにおいて、リードフレームの工程上の取り扱いを容易にし、アウターリードなどの強度を確保しつつさらに薄型化を可能とする圧電デバイスを提供する。【解決手段】  リードフレーム１における一方の面のＩＣチップ２１が搭載されるＩＣチップ搭載領域にリードフレーム１の厚みが薄くなるように凹部１５が形成され、この凹部１５にＩＣチップ２１が搭載されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームの表裏に半導体素子と、圧電素子が内蔵された圧電素子パッケージとがそれぞれ搭載され、前記リードフレームのアウターリードを除いて前記半導体素子と前記圧電素子パッケージが樹脂モールドされている圧電デバイスであって、
前記リードフレームにおける一方の面の前記半導体素子が搭載される半導体素子搭載領域に前記リードフレームの厚みが薄くなるように凹部が形成され、この前記凹部に前記半導体素子が搭載されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、前記リードフレームの前記凹部がパッド部に形成され、前記パッド部に切り欠き部を設けたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
リードフレームの表裏に半導体素子と、圧電素子が内蔵された圧電素子パッケージとがそれぞれ搭載され、前記リードフレームのアウターリードを除いて前記半導体素子と前記圧電素子パッケージが樹脂モールドされている圧電デバイスであって、
前記リードフレームにおける一方の面の前記圧電素子パッケージが搭載される圧電素子パッケージ搭載領域に前記リードフレームの厚みが薄くなるように凹部が形成され、この前記凹部に前記圧電素子パッケージが搭載されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電デバイスにおいて、前記リードフレームの前記凹部がパッド部および前記パッド部を保持する吊りリード部に形成され、前記パッド部に切り欠き部を設けたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
インナーリードと、
アウターリードと、
前記インナーリードと前記アウターリードを接続するタイバーと、
半導体素子を搭載するためのパッド部と、
前記パッド部を保持する吊りリードと、を備えたリードフレームであって、
前記リードフレームの一方の面において、少なくとも前記パッド部の厚みが薄くなるように凹部が形成されたことを特徴とするリードフレーム。
【請求項６】
請求項５に記載のリードフレームにおいて、前記パッド部に切り欠き部を設けたことを特徴とするリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームの表裏に半導体素子と圧電素子パッケージとを搭載し、それらを樹脂モールドした圧電デバイスおよびリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電子機器の普及により圧電デバイスの小型化・薄型化が要求されている。この圧電デバイスにおける小型化・薄型化の要求に対応して、特許文献１に示すような、リードフレームの表裏に半導体素子と圧電素子パッケージを搭載し、それらを樹脂にてモールドした構造の圧電デバイスが提案されている。
【０００３】
しかし、市場ではさらなる圧電デバイスの小型化・薄型化が望まれている。特に薄型化に対応するために、圧電デバイスの構成要素である半導体素子、圧電素子パッケージ、リードフレームについて様々な検討がなされている。
例えば、半導体素子については半導体基板を研磨して厚みを薄くすることがなされ、圧電素子パッケージについては、セラミックなどのパッケージ基板を薄くするなどの対応が図られている。また、リードフレームについては、リードフレーム基材として従来に比べて薄い基材を選択することが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３７６１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの提案を量産における圧電デバイスの製造工程で実施した場合に、多くの不具合が生じている。なかでも、リードフレームに薄い基材を用いた場合には、リードフレームの剛性低下による曲がり・うねりなどが発生し、工程での取り扱いが困難であることに加え、アウターリード曲げ工程での強度不足によるリード折れなど問題が多く、圧電デバイスの薄型化には限界があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リードフレームに起因する不具合を解消すべく、工程上の取り扱いを容易にし、アウターリードなどの強度を確保しつつ薄型化を可能とする圧電デバイスを提供することにある。
また、他の目的として工程での取り扱いが容易で、樹脂封止型の圧電デバイスなどの電子デバイスを薄型化できるリードフレームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の圧電デバイスは、リードフレームの表裏に半導体素子と、圧電素子が内蔵された圧電素子パッケージとがそれぞれ搭載され、前記リードフレームのアウターリードを除いて前記半導体素子と前記圧電素子パッケージが樹脂モールドされている圧電デバイスであって、前記リードフレームにおける一方の面の前記半導体素子が搭載される半導体素子搭載領域に前記リードフレームの厚みが薄くなるように凹部が形成され、この前記凹部に前記半導体素子が搭載されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、リードフレームにおける一方の面の半導体素子が搭載される半導体素子搭載領域にリードフレームの厚みが薄くなるように凹部が形成されていることから、この凹部におけるリードフレームの厚みが薄くなった分、圧電デバイスを薄くすることができる。また、リードフレームの厚みは、工程での取り扱いに支障がない厚みのものを選択することができ、アウターリードの強度を十分に確保できる圧電デバイスを提供することができる。
【０００９】
本発明の圧電デバイスは、前記リードフレームの前記凹部がパッド部に形成され、前記パッド部に切り欠き部を設けることが望ましい。
【００１０】
このようにすれば、リードフレームに設ける凹部をプレス加工にて形成する場合、パッド部が潰れて外形が広がりリードフレームに歪が生ずるが、パッド部に切り欠き部を設けることにより、この切り欠き部で歪を吸収することができる。さらに、この切り欠き部に接着剤を設け、リードフレームと半導体素子および圧電素子パッケージを接着することで、接着剤層の厚みを考慮せずそれぞれをリードフレームに搭載でき、圧電デバイスの薄型化に寄与できる。
【００１１】
また、本発明の圧電デバイスは、リードフレームの表裏に半導体素子と、圧電素子が内蔵された圧電素子パッケージとがそれぞれ搭載され、前記リードフレームのアウターリードを除いて前記半導体素子と前記圧電素子パッケージが樹脂モールドされている圧電デバイスであって、前記リードフレームにおける一方の面の前記圧電素子パッケージが搭載される圧電素子パッケージ搭載領域に前記リードフレームの厚みが薄くなるように凹部が形成され、この前記凹部に前記圧電素子パッケージが搭載されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、リードフレームにおける一方の面の圧電素子パッケージが搭載される圧電素子パッケージ搭載領域にリードフレームの厚みが薄くなるように凹部が形成されていることから、この凹部におけるリードフレームの厚みが薄くなった分、圧電デバイスを薄くすることができる。また、リードフレームの厚みは、工程での取り扱いに支障がない厚みのものを選択することができ、アウターリードの強度を十分に確保できる圧電デバイスを提供することができる。
【００１３】
また、本発明の圧電デバイスは、前記リードフレームの前記凹部がパッド部および前記パッド部を保持する吊りリード部に形成され、前記パッド部に切り欠き部を設けることが望ましい。
【００１４】
このようにすれば、リードフレームに設ける凹部をプレス加工にて形成する場合、パッド部が潰れて外形が広がりリードフレームに歪が生ずるが、パッド部に切り欠き部を設けることにより、この切り欠き部で歪を吸収することができる。さらに、この切り欠き部に接着剤を設け、リードフレームと半導体素子および圧電素子パッケージを接着することで、接着剤層の厚みを考慮せずそれぞれをリードフレームに搭載でき、圧電デバイスの薄型化に寄与できる。
【００１５】
本発明のリードフレームは、インナーリードと、アウターリードと、前記インナーリードと前記アウターリードを接続するタイバーと、半導体素子を搭載するためのパッド部と、前記パッド部を保持する吊りリードと、を備えたリードフレームであって、前記リードフレームの一方の面において、少なくとも前記パッド部の厚みが薄くなるように凹部が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、例えば凹部が形成されたパッド部に半導体素子を搭載すれば、パッド部の厚みが少なくなった分、圧電デバイスなどの電子デバイスを薄型化できる。また、リードフレームの厚みは、工程での取り扱いに支障がない厚みのものを使用することができ、さらに、アウターリードの強度を十分に確保できる圧電デバイスなどの電子デバイスを提供することができる。
【００１７】
また、本発明のリードフレームは、前記パッド部に切り欠き部を設けることが望ましい。
【００１８】
このようにすれば、リードフレームに設ける凹部をプレス加工にて形成する場合、パッド部が潰れて外形が広がりリードフレームに歪が生ずるが、パッド部に切り欠き部を設けることにより、この切り欠き部で歪を吸収することができる。さらに、この切り欠き部に接着剤を設け、リードフレームと半導体素子および圧電素子パッケージを接着することで、接着剤層の厚みを考慮せずそれぞれをリードフレームに搭載でき、圧電デバイスなどの電子デバイスの薄型化に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
なお、以下の実施形態では圧電デバイスとして、水晶発振器を例にとり説明する。
（第１の実施形態）
【００２０】
図１は水晶発振器の構造を示す説明図であり、図１（ａ）は模式正面断面図、図１（ｂ）は模式側面断面図である。
水晶発振器５は、リードフレーム１と半導体素子としてのＩＣチップ２１および圧電素子パッケージとしての水晶振動子パッケージ２５とを備え、これらをエポキシ樹脂などの樹脂２９にて樹脂モールドすることにより構成されている。
リードフレーム１にはＩＣチップ２１を搭載するパッド部１１が設けられ、このパッド部１１はリードフレーム１の厚みが薄くなるように、その一方の面に凹部１５が設けられている。そして、この凹部１５にＩＣチップ２１が搭載され、他方の面のリードフレーム１に水晶振動子パッケージ２５が搭載されている。水晶振動子パッケージ２５はセラミックなどの箱体に水晶振動片２４が内蔵され、内部が気密に保たれている。また、ＩＣチップ２１には、水晶振動片２４を発振させる発振回路を内蔵している。
ＩＣチップ２１の端子は、リードフレーム１のインナーリード１６および水晶振動子パッケージ２５の端子にＡｕ線などの金属ワイヤ２２を介して接続されている。
また、リードフレーム１のアウターリード１７は曲げ加工され、いわゆるＪリード形状に形成されている。
【００２１】
次に、本実施形態に用いるリードフレーム１について詳しく説明する。
図２はリードフレームを示す説明図であり、図２（ａ）は模式平面図、図２（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う模式断面図である。
リードフレーム１は４２アロイなどのＦｅ合金、あるいはＣｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｆｅ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｎｉ等のＣｕ合金材料で形成されている。
このリードフレーム１のほぼ中央部にはＩＣチップが搭載されるパッド部１１が設けられ、吊りリード１２により外枠部１９に接続されている。
【００２２】
また、パッド部１１の両側には、パッド部１１とは分離されたインナーリード１６とアウターリード１７が配置されている。各インナーリード１６と各アウターリード１７はそれぞれタイバー１８に接続され、このタイバー１８により外枠部１９に支持されている。
パッド部１１はＩＣチップ搭載領域１４よりやや大きく形成され、インナーリード１６が伸びる方向に交互に配置された切り欠き部１３が形成されている。さらに、パッド部１１の一方の面には、プレス加工により凹部１５が形成されている。この凹部１５は、例えば、リードフレーム１の厚みに対し、およそ１／３〜１／２の深さのくぼみに形成されている。
【００２３】
次に、図３は、リードフレーム１にＩＣチップ２１と水晶振動子パッケージ２５を搭載した状態を説明する説明図であり、図３（ａ）は模式平面図、図３（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う模式断面図である。
【００２４】
リードフレーム１におけるパッド部１１の一方の面に形成された凹部１５には、ＩＣチップ２１が搭載されている。また、このリードフレーム１の他方の面には、パッド部１１から吊りリード１２にかけて、水晶振動子パッケージ２５が搭載されている。これらＩＣチップ２１と水晶振動子パッケージ２５のリードフレーム１への搭載は、パッド部１１の切り欠き部１３にＡｇペーストなど接着剤を設けることにより、リードフレーム１にＩＣチップ２１、水晶振動子パッケージ２５をそれぞれ固着している。
【００２５】
そして、ＩＣチップ２１の各端子からリードフレーム１のインナーリード１６および水晶振動子パッケージ２５の端子に、金属ワイヤ２２により所定の配線がなされている。
上記のＩＣチップ２１と水晶振動子パッケージ２５を搭載したリードフレーム１のモールド領域２８に、トランスファーモールド装置を用いて樹脂がモールドされ、吊りリード１２、タイバー１８を切断してアウターリード１７に曲げ加工が施され、図１で説明した水晶発振器５が得られる。
【００２６】
以上、本発明に係る水晶発振器は、リードフレーム１における一方の面のＩＣチップ２１が搭載される半導体素子搭載領域にリードフレーム１の厚みが薄くなるように凹部１５が形成されていることから、この凹部１５におけるリードフレーム１の厚みが薄くなった分、水晶発振器５を薄くすることができる。また、リードフレーム１の厚みは、工程での取り扱いに支障がない厚みのものを選択することができ、さらに、アウターリード１７の強度を十分に確保できる水晶発振器５を提供することができる。
【００２７】
また、リードフレーム１に設ける凹部１５をプレス加工にて形成する場合、パッド部１１が潰れて外形が広がりリードフレーム１に歪が生ずるが、パッド部１１に切り欠き部１３を設けることにより、この切り欠き部１３で歪を吸収することができる。さらに、この切り欠き部１３に接着剤を設け、リードフレーム１とＩＣチップ２１および水晶振動子パッケージ２５を接着することで、接着剤層の厚みを考慮せずそれぞれをリードフレーム１に搭載でき、水晶発振器５の薄型化に寄与できる。
（リードフレームのパッド部における切り欠き部形状の変形例）
【００２８】
なお、上記実施形態で説明したリードフレームのパッド部における切り欠き部形状は、次に説明する他の形状であっても良い。
図４（ａ）〜（ｄ）にリードフレームのパッド部における切り欠き形状の変形例を示す。
図４（ａ）に示すパッド部３１は、パッド部３１の中央付近から四隅に向かって略Ｖ字状の切り欠き部３２が形成されている。
図４（ｂ）に示すパッド部３３は、吊りリード１２をパッド部３３中央付近まで延長し、その吊りリード１２の両側を切り欠いた切り欠き部３４が形成されている。
図４（ｃ）に示すパッド部３５は、その内部をスリット状に抜いた切り欠き部３６が形成されている。
図４（ｄ）に示すパッド部３７は、パッド部３７の両側から吊りリード１２の延長線まで切り欠いた切り欠き部３８が形成されている。
【００２９】
以上のリードフレームのパッド部における切り欠き部形状においても、第１の実施形態で説明した切り欠き部と同様な効果を享受することができる。
（第２の実施形態）
【００３０】
図５は第２の実施形態における水晶発振器の構造を示す説明図であり、図５（ａ）は模式正面断面図、図５（ｂ）は模式側面断面図である。
【００３１】
水晶発振器６は、リードフレーム２と半導体素子としてのＩＣチップ６１および圧電素子パッケージとしての水晶振動子パッケージ６５とを備え、これらをエポキシ樹脂などの樹脂６９にて樹脂モールドすることにより構成されている。
リードフレーム２にはＩＣチップ６１を搭載するパッド部５１が設けられ、リードフレーム２における一方の面のパッド部５１にＩＣチップ６１が搭載されている。また、リードフレーム２における他方の面には、パッド部５１を含む位置に水晶振動子パッケージ６５が搭載されている。この水晶振動子パッケージ６５を搭載する部分（水晶振動子パッケージ搭載領域）のリードフレーム２にはリードフレーム２の厚みが薄くなるように凹部５５が設けられている。
水晶振動子パッケージ６５はセラミックなどの箱体に水晶振動片６４が内蔵され、内部が気密に保たれている。また、ＩＣチップ６１には、水晶振動片６４を発振させる発振回路を内蔵している。
そして、ＩＣチップ６１の端子は、リードフレーム２のインナーリード５６および水晶振動子パッケージ６５の端子にＡｕ線などの金属ワイヤ６２を介して接続されている。
また、リードフレーム２のアウターリード５７は曲げ加工され、いわゆるＪリード形状に形成されている。
【００３２】
次に、本実施形態に用いるリードフレームについて詳しく説明する。
図６はリードフレーム２を示す説明図であり、図６（ａ）は模式平面図、図６（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ断線に沿う模式断面図である。
リードフレーム２は４２アロイなどのＦｅ合金、あるいはＣｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｆｅ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｎｉ等のＣｕ合金材料で形成されている。
このリードフレーム２のほぼ中央部にはＩＣチップが搭載されるパッド部５１が設けられ、吊りリード５２により外枠部５９に接続されている。
【００３３】
また、パッド部５１の両側には、パッド部５１とは分離されたインナーリード５６とアウターリード５７が配置されている。各インナーリード５６と各アウターリード５７はそれぞれタイバー５８に接続され、このタイバー５８により外枠部５９に支持されている。
パッド部５１にはインナーリード５６が伸びる方向に交互に配置された切り欠き部５３が形成されている。さらに、リードフレーム２の一方の面には、水晶振動子パッケージ搭載領域５４よりやや広い範囲で、パッド部５１を含み吊りリード５２の一部にプレス加工により凹部５５が形成されている。この凹部５５は、例えば、リードフレーム２の厚みに対し、およそ１／３〜１／２の深さのくぼみに形成されている。
【００３４】
図７は、リードフレーム２にＩＣチップ６１と水晶振動子パッケージ６５を搭載した状態を説明する説明図であり、図７（ａ）は模式平面図、図７（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断線に沿う模式断面図である。
【００３５】
リードフレーム２の一方の面には、パッド部５１から吊りリード５２にかけて形成された凹部５５に、水晶振動子パッケージ６５が搭載されている。また、このリードフレーム２における他方の面のパッド部５１には、ＩＣチップ６１が搭載されている。これらＩＣチップ６１と水晶振動子パッケージ６５のリードフレーム２への搭載は、パッド部５１の切り欠き部５３にＡｇペーストなど接着剤を設けることにより、リードフレーム２にＩＣチップ６１、水晶振動子パッケージ６５をそれぞれ固着している。
【００３６】
そして、ＩＣチップ６１の各端子からリードフレーム２のインナーリード５６および水晶振動子パッケージ６５の端子に、金属ワイヤ６２により所定の配線がなされている。
上記のＩＣチップ６１と水晶振動子パッケージ６５を搭載したリードフレーム２のモールド領域６８に、トランスファーモールド装置を用いて樹脂がモールドされ、吊りリード５２、タイバー５８を切断してアウターリード５７に曲げ加工が施され、図５で説明した水晶発振器６が得られる。
【００３７】
以上、本発明に係る水晶発振器は、リードフレーム２における一方の面の水晶振動子パッケージ６５が搭載される水晶振動子パッケージ搭載領域５４にリードフレーム２の厚みが薄くなるように凹部５５が形成されていることから、この凹部５５におけるリードフレーム２の厚みが薄くなった分、水晶発振器６を薄くすることができる。また、リードフレーム２の厚みは、工程での取り扱いに支障がない厚みのものを選択することができ、アウターリード５７の強度を十分に確保できる水晶発振器６を提供することができる。
【００３８】
また、リードフレーム２に設ける凹部５５をプレス加工にて形成する場合、パッド部５１が潰れて外形が広がりリードフレーム２に歪が生ずるが、パッド部５１に切り欠き部５３を設けることにより、この切り欠き部５３で歪を吸収することができる。さらに、この切り欠き部５３に接着剤を設け、リードフレーム２とＩＣチップ６１および水晶振動子パッケージ６５を接着することで、接着剤層の厚みを考慮せずそれぞれをリードフレーム２に搭載でき、水晶発振器６の薄型化に寄与できる。
【００３９】
なお、第２の実施形態においても、リードフレーム２におけるパッド部５１の切り欠き形状は、第１の実施形態の変形例（図４）で説明した形状を採用できる。
【００４０】
また、上記第１の実施形態および第２の実施形態で説明したリードフレーム１，２（図２，６参照）は、水晶発振器などの圧電デバイスに用いられる構成部品として利用することができる。そして、これらのリードフレームを用いて圧電デバイスを構成すれば、圧電デバイスの薄型化を可能とする。
なお、パッド部またはパッド部を含み吊りリードに拡大した部分に凹部を形成するためにプレス加工を用いたが、エッチング手法を用いてこの凹部を形成しても良い。
【００４１】
以上、本発明の実施形態では圧電デバイスとして、水晶発振器を例にとり説明したが、水晶の他に、圧電振動子としてタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いた振動子と半導体素子を備えた発振器としても良い。また、圧電振動子に替えて、ＳＡＷ共振子を備えたＳＡＷ発振器として実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施形態における水晶発振器の構造を示す説明図であり、（ａ）は模式正面断面図、（ｂ）は模式側面断面図。
【図２】第１の実施形態におけるリードフレームを示す説明図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図３】第１の実施形態におけるリードフレームにＩＣチップと水晶振動子パッケージを搭載した状態を説明する説明図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図４】他のリードフレームのパッド部における切り欠き部形状を示す平面図。
【図５】第２の実施形態における水晶発振器の構造を示す説明図であり、（ａ）は模式正面断面図、（ｂ）は模式側面断面図。
【図６】第２の実施形態におけるリードフレームを示す説明図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図７】第２の実施形態におけるリードフレームにＩＣチップと水晶振動子パッケージを搭載した状態を説明する説明図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１，２…リードフレーム、５，６…圧電デバイスとしての水晶発振器、１１…パッド部、１２…吊りリード、１３…切り欠き部、１４…半導体素子搭載領域としてのＩＣチップ搭載領域、１５…凹部、１６…インナーリード、１７…アウターリード、１８…タイバー、１９…外枠部、２１…半導体素子としてのＩＣチップ、２２…金属ワイヤ、２４…水晶振動片、２５…圧電素子パッケージとしての水晶振動子パッケージ、２９…樹脂、５１…パッド部、５２…吊りリード、５３…切り欠き部、５４…圧電素子パッケージ搭載領域としての水晶振動子パッケージ搭載領域、５５…凹部、５６…インナーリード、５７…アウターリード、５８…タイバー、５９…外枠部、６１…半導体素子としてのＩＣチップ、６２…金属ワイヤ、６４…水晶振動片、６５…圧電素子パッケージとしての水晶振動子パッケージ、６９…樹脂。
【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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