説明

圧電発振器とこれを備えた通信機器及び電子機器

【課題】より一層の小型化や薄型化が可能な圧電発振器のパッケージ構造を提供すること。
【解決手段】発振回路を構成するための回路素子1を収容した第1のパッケージ2と、この第1のパッケージに重ねて固定され内部に圧電振動素子3を収容した第2のパッケージ4とを備える圧電発振器である。第1のパッケージ2がリードフレーム5及び転写リードフレーム6を含んでおり、リードフレーム5のいくつかの端部は、曲折されることにより第1のパッケージの外面に面して露出する外部端子5bとされている。転写リードフレーム6は、樹脂成型時にベース基材上に配線パターンを配置し、樹脂成型後にベース基材を引き剥がすことによって前記配線パターンの端部が外部端子6aとして成型樹脂の引き剥がし面側に面して露出するように形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、携帯電話等の通信機器あるいは電子機器等に用いられる圧電発振器に関し、特にそのパッケージ構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等の移動体通信機器の普及に伴う低価格化、及び小型化の急激な進展により、これらの通信機器に使用される水晶発振器等の圧電発振器に対しても、小型化、及び薄型化の要請が高まっている。
【0003】
従来、圧電発振器の構造としては、特許文献1に開示されているように、発振回路を構成するための回路素子を収容した第1のパッケージと、この第1のパッケージに重ねて固定させて内部に圧電振動素子を収容した第2のパッケージとからなるものが知られている。そして、上記特許文献1では、圧電発振器が実装される実装基板と第1のパッケージを電気的に接続するためのリードフレームと、第1のパッケージと第2のパッケージを電気的に接続するためのリードフレームとを別々のリードフレームで構成し、これら別々のリードフレームを垂直方向の位置が重なるように配置することで、圧電発振器の小型化を図ろうとしている。
【0004】
他の圧電発振器の構造としては、圧電振動素子と回路素子とを同一のパッケージ内に収容する一体型パッケージや、特許文献2に開示されているように、内部に圧電振動素子が収容された容器体の下面に、制御用の回路素子と、下面に外部端子を有する一対の脚部とを設けた表面実装型圧電発振器が知られている。
【特許文献1】特開2004−166230号公報
【特許文献2】特開2004−260626号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、携帯電話の普及に伴う通信機器や電子機器部品の小型化、薄型化の要求はより一層高まっており、上記特許文献1に開示されているように、単にリードフレームを重ね合わせるという技術ではその要求に対応できなくなっている。すなわち、上記特許文献1の技術では、重ね合わせによりリードフレームが密集するので配線がスムーズに行えず、小型化、薄型化のためのリードフレームの狭ピッチ化には限界がある。また、小型化、薄型化のためにリードフレームの厚みを薄くすると強度が低くなり、組立時のハンドリングなどでリードフレームが変形し、場合によってはハンドリングできないという問題等が生じてくる。
【0006】
また、一体型パッケージは、回路素子と圧電振動素子を同一のパッケージに収容する構造であるが、例えば、この圧電振動素子に不具合が発生したとき、たとえ回路素子が良好な状態であっても、この一体型パッケージは不良品となってしまい、コストが高くなるという問題が生じている。
【0007】
一方、上記特許文献2に開示されている表面実装型のものでは、圧電振動素子を収容する容器体にセラミックやガラスエポキシ基板を用いるので、その基板の厚みによって薄型化に限界が生じている。
【0008】
そこで、本発明は、より一層の小型化や薄型化が可能な圧電発振器のパッケージ構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、発振回路を構成するための回路素子を収容する第1のパッケージのリード構造に転写リードフレームを採用することで上記課題を解決した。ここで、転写リードフレームとは、第1のパッケージを樹脂成型する際にベース基材上に配線パターンを配置し、樹脂成型後にベース基材を引き剥がすことによって成型樹脂の引き剥がし面側に配線パターンが転写された形で残るようにされたリードフレームのことをいい、本発明では、配線パターンの端部が外部端子として成型樹脂の引き剥がし面側に面して露出するように形成している。
【0010】
すなわち、本発明の圧電発振器は、発振回路を構成するための回路素子を収容した第1のパッケージと、この第1のパッケージに重ねて固定され内部に圧電振動素子を収容した第2のパッケージとを備える圧電発振器であって、第1のパッケージがリードフレーム及び転写リードフレームを含んでおり、リードフレームのいくつかの端部は、曲折されることにより第1のパッケージの外面に面して露出する外部端子とされ、転写リードフレームは、樹脂成型時にベース基材上に配線パターンを配置し、樹脂成型後にベース基材を引き剥がすことによって前記配線パターンの端部が外部端子として成型樹脂の引き剥がし面側に面して露出するように形成されたものであり、回路素子は、リードフレーム及び転写リードフレームの端子と電気的に接続されており、第1のパッケージの上面もしくは下面のいずれかの面に露出した外部端子を実装端子とし、もう一方の面に露出した外部端子が第2のパッケージの外部端子と電気的に接続されているものである。
【0011】
また、本発明では、第1のパッケージの外面に面し露出した外部端子のうちの一部を他の外部端子とは異なる形状とすることができる。このような構成とすることで、上面の外部端子と、底面の外部端子とを一目見るだけで簡単に区別することができるので、製造工程等において、第1のパッケージの取り扱いを誤り、上面と底面を逆に接続して固定してしまうといった事態を防ぐことができる。また、上面の外部端子をそれぞれの外部端子の役割に応じ、他の上面の外部端子とは異なる形状とすることで、接続する際に、対応する外部端子を容易に確認することができる。
【0012】
また、リードフレームのリードの一部を下方もしくは上方に曲折して第1のパッケージの外面に露出させることにより外部端子とし、前記リードフレームの残りのリードは、水平に延長されて制御端子用リードとすることもできる。このような構成とすることで、検査用のピン等を制御端子用リードに接触させるだけで簡単に検査を行うことができる。
【0013】
また、リードフレームの実装端子となる外部端子の側面端面を、第1のパッケージの外面に面して露出もしくは突出させることもできる。このような構成とすることで、圧電発振器を、半田により実装基板等へ実装する際に、前記実装端子の主面からはみだした半田が実装端子の側面をせりあがる。このため、実装基板と実装端子の接続を強固にできるとともに接続の状態を外部から容易に観察することができる。
【0014】
また、回路素子周辺を樹脂で封止し、転写リードフレームをベース基材から剥離した後に、必要なリードを残し、金型等を用いて、第1のパッケージを裁断することにより個片に分離することができる。このような構成とすることで、製品時にベース基材は除去されているので第1のパッケージの厚みに影響を与えることはない。更にそのベース基材の厚み(強度)は必要に応じて任意に選定でき、樹脂成型時のハンドリングによるリードフレーム変形などに起因した製品不具合を回避することができる。
【0015】
また、リードフレームにリードを延伸して形成し、前記リードをパッケージ上面の内側方向もしくはパッケージ上面に沿って外側方向に折り曲げ、その端部を第1のパッケージ上面に露出させて外部端子とすることもできる。このような構成とすることで、上面に載置する第2のパッケージのサイズ変更や外部端子の配置に対応して接続することができる。
【0016】
そして、上記の圧電発振器を通信機器や電子機器に搭載することで、機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、転写リードフレームを使用することで、リードフレームをパッケージ中に複数枚重ねて使用する場合よりも厚みを抑えることができ、小型化、薄型化に対応できる。
【0018】
また、転写リードフレームによれば精細な配線パターンの形成が可能で、圧電振動素子の開発ニーズに応じた回路素子を収容したパッケージを提供することができる。そして、適切な配線パターン設計を行うことで、ワイヤを上下に交差させた接続などを回避できワイヤや接続工程の無駄がなくなり、安価な圧電発振器を提供できる。
【0019】
また、従来の一体型パッケージと比較すると、本発明では、回路素子を収容した第1のパッケージと、圧電振動素子を収容した第2のパッケージに分離しているため、それぞれ合格、不合格の検査を行うことができる。それにより、良品のみを組み合わせて圧電発振器を製造でき、組み立て後の圧電発振器の一部不具合によって、圧電発振器それ自体を不良にすることがなくなり、製造コストを下げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【実施例1】
【0021】
図1は本発明の第1実施例に係る圧電発振器の分解斜視図、図2は図1に示す圧電発振器の断面図、図3は図1に示す圧電発振器の第1のパッケージの上面図である。
【0022】
本発明の圧電発振器は、発振回路を構成するための回路素子1を収容した第1のパッケージ2と、圧電振動素子3を収容した第2のパッケージ4とを備え、第2のパッケージ4を第1のパッケージ2に重ねて固定することで構成される。
【0023】
第1のパッケージ2は、図4に示すリードフレーム5と転写リードフレーム6を備えており、以下の要領で形成される。
【0024】
まず、例えば銅やステンレス等のベース基材(図示せず)の表面上に、接着剤をコーティングし、そのコーティング面に導電性の転写リードフレーム6を配置し、その上に回路素子1をマウントして固定する。
【0025】
次に、転写リードフレーム6の上方に一枚もしくは複数枚のリードフレーム5を配置する。リードフレーム5には、回路素子1と接続する制御端子用リード5a及び先端に外部端子5bを形成した副リード5cと、これらを製造途中に支持し封止用の樹脂の流れを止めるためのダムバー5d及びガイド穴5eを有する周辺枠材5fが形成されている。このうち、副リード5cの外部端子5b側の先端部は図1及び図2に示すように金型等を用い上方に屈曲される。この外部端子5bの高さは、樹脂モールド後において第1のパッケージ2の上面に露出できるような寸法とする。また、図1及び図2に示されているような第1のパッケージ2において、その上面に露出した外部端子5bは、第2のパッケージ4と電気的に接続するために、露出もしくは突出された外部端子で、第1のパッケージ2の底面の外部端子6aの形状とは異なるように形成されている。また、上面の外部端子5bをそれぞれの役割に応じ、他の上面の外部端子とは異なる形状とする。一方、制御端子用リード5aは水平に延長される。尚、制御端子用リード5aは、必要に応じ、任意の形状に屈曲させることも可能である。
【0026】
そして、これらのリードフレーム5及び転写リードフレーム6と回路素子1とをワイヤボンディング7で電気的に接続し、回路素子1周辺を樹脂にてモールド封止する。なお、電気的な接続には、例えばフリップチップ接続等、その他の電気的接続方法を使用してもよい。
【0027】
モールド封止した後に、ベース基材と樹脂モールド8(成型樹脂)を引き剥がすことによって、樹脂モールド8の引き剥がし表面側に転写リードフレーム6の配線パターンが転写された形で残され、その端部が外部端子6aとして樹脂モールド8の引き剥がし表面側に面して露出する。この外部端子6aは実装端子となるもので、その側面端面は第1のパッケージ2の外面に露出している。
【0028】
一方、第2のパッケージ4は、樹脂モールド9内に圧電振動素子3を収容しており、蓋10によって密封されている。また、圧電振動素子3は第2のパッケージ4の下面に露出する外部端子11に導電性接着剤12が硬化されることで接合されている。
【0029】
この第2のパッケージ4を第1のパッケージ2に重ねて固定し、外部端子5b,11により電気的に接続することで圧電発振器となる。その後、各パッケージ毎(圧電発振器毎)に裁断する。尚、第1のパッケージを裁断した後、第2のパッケージを重ねて固定してもよい。
【0030】
図5は、上記実施例の変形例を示す。上記実施例では転写リード6を第1のパッケージ2の下面に形成したが、図5の例では転写リード6を第1のパッケージ2の上面に形成している。
【0031】
図6は、上記実施例の他の変形例を示す。上記実施例では、リードフレームのうち、いくつかのリードを制御端子用リードとして配置したが、図6の例では制御端子用リードを形成せずに水平方向のサイズを抑えた構造としている。
【実施例2】
【0032】
図7は本発明の第2実施例に係る圧電発振器の断面図である。この実施例では、リードフレーム5の外部端子5bを有するリード5gを延伸して形成し、第1のパッケージ2の外形に突出する構造としている。具体的には、第1のパッケージ2を樹脂モールドにて成型後、リード5gを第1のパッケージ2上面の内側方向に沿って折り曲げ、外部端子5bを第1のパッケージ2の上面に露出させる。なお、リード5gは、第2のパッケージの大きさや配線パターンに応じて、第1のパッケージ2上面に沿って外側方向に折り曲げることもある。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の第1実施例に係る圧電発振器の分解斜視図である。
【図2】図1に示す圧電発振器の断面図である。
【図3】図1に示す圧電発振器の第1のパッケージの上面図である。
【図4】図1に示す圧電発振器を構成するリードフレームの平面図である。
【図5】本発明の第1実施例の変形例を示す断面図である。
【図6】本発明の第1実施例の他の変形例を示す分解斜視図である。
【図7】本発明の第2実施例に係る圧電発振器の断面図である。
【符号の説明】
【0034】
1 回路素子
2 第1のパッケージ
3 圧電振動素子
4 第2のパッケージ
5 リードフレーム
5a 制御端子用リード
5b 外部端子
5c 副リード
5d ダムバー
5e ガイド穴
5f 周辺枠材
5g リード
6 転写リードフレーム
6a 外部端子
7 ワイヤボンディング
8、9 樹脂モールド
10 蓋
11 外部端子
12 導電性接着剤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
発振回路を構成するための回路素子を収容した第1のパッケージと、この第1のパッケージに重ねて固定され内部に圧電振動素子を収容した第2のパッケージとを備える圧電発振器であって
第1のパッケージがリードフレーム及び転写リードフレームを含んでおり
リードフレームのいくつかの端部は、曲折されることにより第1のパッケージの外面に面して露出する外部端子とされ、
転写リードフレームは、樹脂成型時にベース基材上に配線パターンを配置し、樹脂成型後にベース基材を引き剥がすことによって前記配線パターンの端部が外部端子として成型樹脂の引き剥がし面側に面して露出するように形成されたものであり、
回路素子は、リードフレーム及び転写リードフレームの端子と電気的に接続されており、
第1のパッケージの上面もしくは下面のいずれかの面に露出した外部端子を実装端子とし、もう一方の面に露出した外部端子が第2のパッケージの外部端子と電気的に接続されている圧電発振器。
【請求項2】
前記第1のパッケージの外面に面し露出した外部端子のうちの一部が他の外部端子とは異なる形状を有する請求項1に記載の圧電発振器。
【請求項3】
前記リードフレームのリードの一部が下方もしくは上方に曲折され第1のパッケージの外面に露出されることにより外部端子とされ、前記リードフレームの残りのリードは、水平に延長されて制御端子用リードとされる請求項1又は2に記載の圧電発振器。
【請求項4】
前記リードフレームの実装端子となる外部端子の側面端面が、第1のパッケージの外面に面して露出もしくは突出されている請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電発振器。
【請求項5】
転写リードフレームをベース基材から剥離させた後に、必要なリードを残し、第1のパッケージを裁断することにより個片に分離される請求項1ないし4のいずれかに記載の圧電発振器。
【請求項6】
リードフレームにリードを延伸して形成し、前記リードがパッケージ上面の内側方向もしくはパッケージ上面に沿って外側方向に折り曲げられ、その端部が第1のパッケージ上面に露出されて外部端子とされる請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電発振器。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれかに記載の圧電発振器を備えた通信機器。
【請求項8】
請求項1ないし6のいずれかに記載の圧電発振器を備えた電子機器。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発振回路を構成するための回路素子を収容した第1のパッケージと、この第1のパッケージに重ねて固定され内部に圧電振動素子を収容した第2のパッケージとを備える圧電発振器であって
第1のパッケージがリードフレーム及び転写リードフレームを含んでおり
リードフレームのいくつかの端部は、曲折されることにより第1のパッケージの外面に面して露出する外部端子とされ、
転写リードフレームは、第1のパッケージを樹脂成型する際にベース基材上に配線パターンを配置し、樹脂成型後にベース基材を引き剥がすことによって前記配線パターンが成型樹脂の引き剥がし面に転写された形で残り、前記配線パターンの端部が外部端子として成型樹脂の引き剥がし面側に面して露出するように形成されたものであり、
回路素子は、リードフレーム及び転写リードフレームの端子と電気的に接続されており、
第1のパッケージの上面もしくは下面のいずれかの面に露出した外部端子を実装端子とし、もう一方の面に露出した外部端子が第2のパッケージの外部端子と電気的に接続されている圧電発振器。
【請求項2】
前記第1のパッケージの外面に面し露出した外部端子のうちの一部が他の外部端子とは異なる形状を有する請求項1に記載の圧電発振器。
【請求項3】
前記リードフレームのリードの一部が下方もしくは上方に曲折され第1のパッケージの外面に露出されることにより外部端子とされ、前記リードフレームの残りのリードは、水平に延長されて制御端子用リードとされる請求項1又は2に記載の圧電発振器。
【請求項4】
前記リードフレームの実装端子となる外部端子の側面端面が、第1のパッケージの外面に面して露出もしくは突出されている請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電発振器。
【請求項5】
転写リードフレームをベース基材から剥離させた後に、必要なリードを残し、第1のパッケージを裁断することにより個片に分離される請求項1ないし4のいずれかに記載の圧電発振器。
【請求項6】
リードフレームにリードを延伸して形成し、前記リードがパッケージ上面の内側方向もしくはパッケージ上面に沿って外側方向に折り曲げられ、その端部が第1のパッケージ上面に露出されて外部端子とされる請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電発振器。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれかに記載の圧電発振器を備えた通信機器。
【請求項8】
請求項1ないし6のいずれかに記載の圧電発振器を備えた電子機器。

【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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