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JP3645807B2 - Electronic component equipment - Google Patents

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JP3645807B2
JP3645807B2 JP2000363779A JP2000363779A JP3645807B2 JP 3645807 B2 JP3645807 B2 JP 3645807B2 JP 2000363779 A JP2000363779 A JP 2000363779A JP 2000363779 A JP2000363779 A JP 2000363779A JP 3645807 B2 JP3645807 B2 JP 3645807B2
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Japan
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electronic component
cavity
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container
chip
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Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電振動子やICチップなどからなる電子部品を搭載した電子部品装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子部品装置の一例である水晶発振器は、特開平8−204452に示されているような構造が既に知られていた(図4〜図6)。
その構造としては、いわゆるCSP(Chip Size Package)構造と呼ばれる構造であり、水晶発振器51は、両面にキャビティを有するセラミックパッケージ(表面実装型電子部品収納用パッケージ)52、水晶振動子(電子部品)53、導電性接着部材54、ICチップ57とから主に構成されている。
水晶振動子53は、図5に示すように、短冊状の水晶基板53aの両主面に励振電極53bが被着されている。また、水晶基板53aの一方の短辺側に、各励振電極から延出する引き出し電極53cが被着されていた。
【0003】
セラミックパッケージ52はアルミナ等のセラミック絶縁板521a〜cを積層して成り、その積層方向の一方主面側にキャビティ520aを形成するためのシールリング523が形成され、積層方向の他方主面側にキャビティ520bを形成するためのリング状のセラミック絶縁板522が形成されている。一方のキャビティ520aには底面に形成された電極パッド524に、引き出し電極53cを載置するように水晶振動子53が収容され、導電性接着部材54により固定・接続接続されてキャビティ520aがシールリング523に金属蓋体55がシーム溶接されて気密封止されている。
【0004】
また、他方のキャビティ520bの底面にはフリップチップ工法やワイヤーボンディング工法にてICチップ57が搭載され接続されている。また、キャビティ520b内部には、ICチップ57を被覆するように充填樹脂58が充填される。
【0005】
上述の水晶振動子53及びICチップ57はセラミックパッケージ52内部に形成された所定配線パターン59により接続して発振回路を形成し、キャビティ520b開口周囲に形成した外部端子電極525に延出されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、以下に示すような問題があった。
即ち、図6に示すように、従来の水晶発振器51はセラミックパッケージ52のICチップ57を収容した側のキャビティ520b開口周囲部に外部端子電極525を形成していたが、水晶発振器51全体として小型化しようとすると、ICチップ57等の発振用部品を搭載するエリアはあまり小さくできないため、キャビティ520bの開口周囲部の幅を狭くすることが必要になり、このような構成にしたときは外部端子電極525の面積も小さくなってしまうという問題点が生じる。この場合、水晶発振器52を回路基板(不図示)上に搭載する際、外部端子電極525を回路基板上に半田付けしても、接続強度が充分得られないという問題が生じていた。また、電気的な接続という面でも異常が起こりうる構造にもなってしまうという問題点もあった。
【0007】
また、近年、電子部品装置である水晶発振器51の小型化の要請により、水晶振動子53、ICチップ57、セラミックパッケージ52の何れか小型化する必要がある。
一方、上述の小型化に加えて水晶発振器51の高機能化が要請されているが、高機能化に伴ってICチップ57に加えてバイパスコンデンサ等の発信用部品が付加される場合や、その他の発振用回路が複雑となり、従来のようなセラミックパッケージ52のキャビティ520bに搭載する発信用部品の部品点数が多くなることがあった。
【0008】
従って、小型化・高機能化の要請に伴って、小型の水晶振動子53を用い、セラミックパッケージ52を小さくして形成した場合は、セラミックパッケージ52の小型化に伴ってICチップ等が搭載される領域のキャビティ520bの大きさが小さくなり、高機能化した複雑な発振回路の部品を一度に搭載させることは困難となっていた。
【0009】
本発明は、上述の問題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、電子部品装置の小型化に伴い、ICチップ等が搭載される領域のキャビティの大きさが小さくなっても端子電極を形成する領域を充分広く形成して回路基板と端子電極との接続強度が十分に得られる電子部品装置を提供することにある。
【0010】
また、電子部品装置を小型化してキャビティの大きさが小さくなっても高機能化した複雑な回路の部品を一度に搭載することができると共に、回路基板上の電極との接続強度が十分に得られる電子部品装置を供給することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品装置は、一方主面に略四角形状の開口部を有したキャビティを形成してなる矩形状の容器と、前記キャビティ底面に複数の電子部品収納用の電極パッドと、前記キャビティに収容され、前記電極パッドに接続される入出力電極を有した電子部品とを具備し、前記容器の他方主面に前記電子部品を駆動する回路部品を搭載してなる電子部品装置において、前記容器のキャビティは、該容器の一方主面外周の各辺中央寄り近傍に、前記キャビティ開口部の各角部が夫々くるように形成されると共に、前記キャビティ開口部の一辺と前記容器一方主面外周の隣接する二辺で囲まれた各領域に表面実装用の半田を接続する端子電極を形成したことを特徴とするものである。
【0012】
本発明によれば、容器の一方主面外周の各辺中央寄り近傍に、前記キャビティ開口部の各角部が夫々くるように形成することで、前記キャビティ開口部の一辺と前記容器一方主面外周の隣接する二辺で囲まれた略三角形状の領域が形成され、この領域に表面実装用の半田を接続する端子電極を形成したので、電子部品を収納するキャビティが形成されていても、端子電極の形成エリアを極大化することができ、これにより、半田ボールを大きく形成できて、回路基板に実装したときに十分な機械的強度を得ることができる。
【0013】
また本発明の電子部品装置は、前記電子部品が圧電基板の両主面に前記入出力電極を形成してなる圧電振動子であり、前記回路部品が前記圧電振動子を駆動する発振回路部品であることを特徴とするものである。
【0014】
上述の構成によれば、従来とは逆に圧電振動子等の電子部品を収納したキャビティ側の一方主面が回路基板への実装面としているので、容器の他方主面は回路基板に実装する端子電極を形成する領域は不要となり、これにより、電子部品を駆動する回路部品を多く搭載することが可能であり、電子部品装置を小型化したとしても電子部品装置の高機能化を達成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品装置を図面に基づいて詳説する。図1は本発明の電子部品装置の中央断面図を示し、図2はその平面図、図3はその底面図を示す。なお、以下の説明において、電子部品として水晶振動子を用いた水晶発振器としての電子部品装置を例に説明する。また、本発明の電子部品装置としては、水晶振動子の他に、圧電セラミック基板、単結晶圧電基板を用いた圧電振動子等の電子部品を用いた電子部品装置を含むものである。
【0016】
本発明の水晶発振器1は、セラミックパッケージ2とICチップ7とから構成されている。
【0017】
セラミックパッケージ2は、矩形状のセラミック基板21a〜21cが積層された積層体200、シールリング23、水晶振動子3、金属製蓋体5とから構成されている。
積層体200を構成するセラミック基板21a〜21cの各層間には図示しない内部配線パターンが形成されており、この内部配線パターンにより、後述のIC接続用電極(図示しない)、電極パッド24、24及び端子電極90にと電気的に接続される。
また、シールリング23はセラミックパッケージ2の一方主面(「セラミック基板21aの一方主面」、以下同じ)に概略矩形状に形成されており、その材質がFe−Ni、Fe−Ni−Coなどの金属からなる。また、シールリング23は、セラミック基板21aの一方主面の内側に形成された封止用導体膜210a上にろう付けなどにより接続され、これにより、キャビティ20を形成している。なお、キャビティ20の厚みが足りない場合には、セラミック基板21aの周囲にリング状セラミック基板(不図示)を積層して、このリング状セラミック基板の表面にシールリング23を取着することもできる。なお、封止用導体膜210aは、モリブデン、タングステンなどの金属から構成され、セラミック基板21aの一方主面に導電性樹脂ペーストの焼き付けにより形成した後、その表面にNi、Auメッキ処理されて形成されている。
また、キャビティ20は、図3に示すように四角形状のセラミック基板21a主面外周210aの各辺中央寄り近傍に、キャビティ20開口部の各角部20aが夫々くるように形成されている。図ではセラミック基板21aの主面外周210aの一辺とキャビティ20開口部の一辺とが平行になるように形成した位置を基準とした場合に、セラミック基板21aの主面に対して略45度傾斜させて形成されているが、これに限定されることはなく0度〜90度(0度、90度を除く)の範囲で傾斜が可能である。なお、従来の図5に記載したセラミックパッケージ2の一方主面の面積が同じとした場合、図3のようにキャビティ20をセラミックパッケージ2の一方主面に対して傾斜させると、必然的にキャビティの大きさが従来に比べて小さくなるが、水晶振動子3は単純な構成であるので、通常、水晶振動子3自体の小型化はICチップの小型化に比べて比較的容易に構成することができる。
【0018】
また、キャビティ20開口部の一辺とセラミック基板21aの一方主面外周210aの隣接する二辺で囲まれた4つの各領域9aは略三角形状に形成されており、その領域は回路基板(不図示)に実装するための半田領域となっている。この領域9aの中央部分には四角形状の端子電極90が形成されており、端子電極90の1つはグランド端子、2つは入出力端子、1つは周波数の微調整をするための制御端子から構成されている。
【0019】
また、シールリング23とセラミック基板21aの領域9aに形成された端子電極90、半田ボール9とショートしないように距離をおいて載置されるのだが、小型化を進めようとするとシールリング23と端子電極90、半田ボール9との距離が短くなり、ショートしてしまう危険が出てくる。そのため、図3に示すシールリング23の外周面側面中央部にエポキシ等の絶縁性樹脂23aがシールリング23の厚み方向全面に形成されている。
また、図示しないが、シールリング23の外周面に前記のように樹脂を形成する代わりに、シールリング23外周の領域9a上に、端子電極90、半田ボール9とのショートを物理的に抑制するセラミックからなる絶縁性の板体を形成してもよい。
【0020】
9は半田ボールであり、端子電極90上に形成されており、半田ボール9の直径は、水晶発振器1を回路基板(不図示)に実装し、半田ボール9がつぶれた場合でも水晶振動子3を気密封止する金属製蓋体5が実装した回路基板に接触しないように形成する。例えば、セラミック基板21aの表面から金属製蓋体5上面までの高さを約0.3mmとすると、半田ボールの直径は約0.5mm以上が適当である。
【0021】
一方、キャビティ20の底面、即ちセラミック基板21aの主面で、かつ、キャビティ20の一方寄りの短辺方向両端には後述の水晶振動子3と電気的な接続を行う一対の電極パッド24、24が形成されている。この電極パッド24、24は、モリブデン、タングステンなどの金属から構成される。
【0022】
水晶振動子3は所定結晶軸でカット(ATカット)された短冊状の水晶基板30と、水晶基板30の両主面に形成される一対の励振電極31、31と、励振電極31、31から水晶基板30の一方の端部に延びる引き出し電極32とからなる。このような励振電極31及び引き出し電極32は、水晶基板30の上面及び下面に、所定形状のマスクを配置して蒸着やスパッタ等の手段を用いてAu、Ag、Crなどにより形成されている。
上述のセラミックパッケージ2と水晶振動子30の電気的・機械的な接続は、硬化されて導電性接着部材4となる導電性樹脂ペーストにより行われている。ここで、水晶振動子3の接続は導電性接着部材4に限らずボンディングワイヤーを用いてもよい。
【0023】
金属製蓋体5は、例えばFe−Ni合金(42アロイ)やFe−Ni−Co合金(コバール)などからなる金属板であり、金属製蓋体5はキャビティ20内に窒素ガス等を注入したり真空でシールリング23とともにシーム溶接することで気密的に封止する。
【0024】
また、その後、金属製蓋体5の上面に絶縁性の樹脂(不図示)を塗布して硬化させても良い。この絶縁性樹脂5aは半田ボール9が溶融し、セット基板上の電極に接続され、硬化される際に金属製蓋体5と短絡してしまうことを防ぐために形成されるが、材料としては半田ボール9の融点よりも高い熱硬化性であるアルミナの球形フィラーの含有率が40〜70%の酸無水物系又はアミン系のエポキシ樹脂が用いられる。
【0025】
ICチップ7は水晶振動子3を励振させるための回路が集積された回路部品であり、セラミックパッケージ2の他方主面(「セラミック基板21cの他方主面」、以下同じ)の平面部にフリップチップなどの工法にて電気的に接続されるIC接続用電極(図示しない)を形成してAuバンプ7aを介して接続されている。また、図1においては、セラミック基板21cの他方主面にICチップ7のみが載置されているが、従来の構成の図4〜図6に比べてセラミック基板521bの他方主面のように本発明のセラミック基板21cは実装面とならないので、従来のような端子電極525、キャビティ520bも形成していないのでICチップ7以外に不図示であるがチップコンデンサやチップ抵抗などの電子部品素子を載置しても良い。
ICチップ7の接続は、Auバンプ7aとなるAgペーストを接着または超音波による融着して接合される。また、図1、2に示すようにICチップ7を覆う熱硬化製樹脂28を形成しても良く、セラミック基板21cの他方主面とICチップ裏面との間に少なくとも熱硬化性樹脂28を充填しても良い。この熱硬化性樹脂28が加熱硬化することでICチップ7とセラミックパッケージ2との接合強度の面で補強される。熱硬化製樹脂28としてはアルミナの球形フィラー含有率が40〜70%の酸無水物系又はアミン系のエポキシ樹脂が用いられる。
【0026】
以上に示すように、セラミック基板21cのICチップ7を搭載する面は回路基板への実装面とならないのでキャビティや端子電極を設けられておらず、ICチップ7の搭載領域の安全公差を含んだとしてもセラミックパッケージ2の全体面積を小さくすることができる。
上述の水晶発振器1は以下のようにして製造される。
【0027】
まず、短冊状の水晶基板3を準備する。次に、水晶基板30の両主面に励振電極31を形成し、水晶基板30の両面に励振電極31から導出された引き出し電極32を形成し、水晶振動子3を作製する。同時に、セラミックパッケージ2の底面、即ち、セラミック基板21aの一方主面に一対の電極パッド24、24を電解メッキ処理により形成し、さらに、セラミック基板21aの一方主面内側に電極パッド24、24を囲むように枠状の封止用導体膜210aが被着形成され、その後、封止用導体膜210a上にろう等でシールリング23を接続してセラミックパッケージ2を形成する。
【0028】
次に、電極パッド24、24に、例えば、硬化して導電性接着部材4となる導電性樹脂ペーストをディスペンサーなどで供給・塗布する。この時、供給された導電性樹脂ペーストは、概略半球状に全体盛り上がった形状となる。
【0029】
そして、水晶振動子3の引き出し電極32、32が当接するように導電性樹脂ペーストに載置する。次に、導電性樹脂ペーストを硬化して、セラミックパッケージ2と水晶振動子3とを熱により硬化させて接合固定する。
【0030】
次に、水晶振動子3の周波数調整を行う。具体的には、セラミックパッケージ2の裏面に発振周波数測定用の電極パッド(図示しない)を形成しておき、電源電圧、グラウンド及び周波数測定用プローブを接続し、水晶振動子3を発振させた状態で、水晶振動子3の励振電極上にAg蒸着やイオンガンなどにより励振電極の質量の増減を行うことにより、発振周波数の調整を行う。
次に、N2やHeなどの所定雰囲気中でシールリング23上に金属製蓋体15を載置し、両者をシーム溶接にて封止する。
【0031】
次に、セラミックパッケージ2の他方主面にICチップ7の実装を行う。具体的には、まずICチップ7に形成したAuバンプ7aとセラミック基板2cの他方主面上に形成した電極パッド(図示しない)とが対応する位置に位置決めして載置する。その後、ICチップ7にAgペーストによる接着や超音波による融着などにより互いに接合させる。
【0032】
次に、ICチップ7を覆うようにエポキシ系の熱硬化性の樹脂28を充填し、加熱・硬化させる。最後にセラミックパッケージ2のキャビティ20が形成されたセラミック基板21aの角部に形成した端子電極90上に半田ボール9を形成することで水晶発振器1が形成される。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、容器の一方主面外周の各辺中央寄り近傍に、前記キャビティ開口部の各角部が夫々くるように形成することで、キャビティ開口部の一辺と容器一方主面外周の隣接する二辺で囲まれた略三角形状の領域が形成され、この領域に表面実装用の半田を接続する端子電極を形成したので、電子部品を収納するキャビティが形成されていても、端子電極の形成エリアを極大化することができ、これにより、半田ボールを大きく形成できて、回路基板に実装したときに十分な機械的強度を得ることができる。
【0034】
また本発明によれば、圧電振動子等の電子部品を収納したキャビティ側の一方主面を従来とは逆の回路基板への実装面としているので、容器の他方主面は回路基板に実装する端子電極を形成する領域は不要となり、これにより、電子部品を駆動する回路部品を多く搭載することが可能であり、小型化したとしても高機能化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】水晶振動子を用いた本発明の電子部品装置の中央断面図(図3のA−A線断面図)である。
【図2】本発明の電子部品装置の平面図である。
【図3】本発明の電子部品装置の底面図である。
【図4】水晶振動子を用いた従来の電子部品装置の中央断面図である。
【図5】従来の電子部品装置の平面図である。
【図6】従来の電子部品装置の底面図である。
【符号の説明】
1・・・水晶発振器
2・・・セラミックパッケージ
20・・・キャビティ部
21、21a、21b・・・セラミック基板
23・・・シールリング
3・・水晶振動子
4・・・導電性接着部材
5・・・金属製蓋体
7・・・ICチップ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component device on which electronic components such as piezoelectric vibrators and IC chips are mounted.
[0002]
[Prior art]
A crystal oscillator, which is an example of a conventional electronic component device, has already been known to have a structure as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-204452 (FIGS. 4 to 6).
The structure is a so-called CSP (Chip Size Package) structure, and the crystal oscillator 51 includes a ceramic package (surface mount type electronic component storage package) 52 having a cavity on both sides, and a crystal resonator (electronic component). 53, a conductive adhesive member 54, and an IC chip 57.
As shown in FIG. 5, the quartz vibrator 53 has excitation electrodes 53b attached to both main surfaces of a strip-like quartz substrate 53a. Further, an extraction electrode 53c extending from each excitation electrode was attached to one short side of the quartz substrate 53a.
[0003]
The ceramic package 52 is formed by stacking ceramic insulating plates 521a to 521c such as alumina, and a seal ring 523 for forming a cavity 520a is formed on one main surface side in the stacking direction, and on the other main surface side in the stacking direction. A ring-shaped ceramic insulating plate 522 for forming the cavity 520b is formed. In one cavity 520a, a crystal resonator 53 is accommodated in an electrode pad 524 formed on the bottom surface so that the extraction electrode 53c is placed, and is fixed and connected by a conductive adhesive member 54, and the cavity 520a is sealed. A metal lid 55 is seam welded to 523 and hermetically sealed.
[0004]
An IC chip 57 is mounted and connected to the bottom surface of the other cavity 520b by a flip chip method or a wire bonding method. The cavity 520 b is filled with a filling resin 58 so as to cover the IC chip 57.
[0005]
The crystal unit 53 and the IC chip 57 described above are connected by a predetermined wiring pattern 59 formed inside the ceramic package 52 to form an oscillation circuit, and are extended to an external terminal electrode 525 formed around the opening of the cavity 520b. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, there have been the following problems.
That is, as shown in FIG. 6, in the conventional crystal oscillator 51, the external terminal electrode 525 is formed around the opening of the cavity 520b on the side where the IC chip 57 of the ceramic package 52 is accommodated. If an attempt is made to make such an area, the area for mounting an oscillation component such as the IC chip 57 cannot be made very small, so it is necessary to reduce the width of the peripheral portion of the opening of the cavity 520b. There is a problem that the area of the electrode 525 is also reduced. In this case, when the crystal oscillator 52 is mounted on a circuit board (not shown), there is a problem that sufficient connection strength cannot be obtained even if the external terminal electrode 525 is soldered on the circuit board. In addition, there is also a problem that an abnormal structure can occur in terms of electrical connection.
[0007]
In recent years, it is necessary to downsize any one of the crystal resonator 53, the IC chip 57, and the ceramic package 52 in response to a request for downsizing the crystal oscillator 51 that is an electronic component device.
On the other hand, in addition to the above-mentioned miniaturization, there is a demand for higher functionality of the crystal oscillator 51. However, in addition to the IC chip 57 in addition to the IC chip 57 accompanying the higher functionality, In some cases, the oscillation circuit becomes complicated, and the number of transmission parts mounted in the cavity 520b of the ceramic package 52 as in the prior art increases.
[0008]
Accordingly, when a small crystal unit 53 is used and the ceramic package 52 is formed in a small size in response to a demand for miniaturization and high functionality, an IC chip or the like is mounted along with the miniaturization of the ceramic package 52. As a result, the size of the cavity 520b in the region is reduced, and it has been difficult to mount high-functionality complex oscillator circuit components at a time.
[0009]
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and its purpose is to provide a terminal even if the size of a cavity in a region where an IC chip or the like is mounted is reduced as the electronic component device is downsized. An object of the present invention is to provide an electronic component device in which a region for forming an electrode is sufficiently wide to obtain a sufficient connection strength between a circuit board and a terminal electrode.
[0010]
In addition, even if the electronic component device is downsized and the cavity size is reduced, it is possible to mount complex circuit components with advanced functions at the same time, and sufficient connection strength with the electrodes on the circuit board can be obtained. It is to supply an electronic component device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An electronic component device according to the present invention includes a rectangular container formed with a cavity having a substantially rectangular opening on one main surface, a plurality of electrode pads for storing electronic components on the bottom of the cavity, and the cavity And an electronic component having an input / output electrode connected to the electrode pad, wherein the circuit component for driving the electronic component is mounted on the other main surface of the container. The cavity of the container is formed so that each corner of the cavity opening comes near the center of each side of the outer periphery of the one main surface of the container, and one side of the cavity opening and the one main surface of the container A terminal electrode for connecting surface mounting solder is formed in each region surrounded by two adjacent sides on the outer periphery.
[0012]
According to the present invention, each corner of the cavity opening is formed near the center of each side of the outer periphery of the one main surface of the container, so that one side of the cavity opening and the one main surface of the container are formed. A substantially triangular region surrounded by two adjacent sides on the outer periphery is formed, and since a terminal electrode for connecting surface mounting solder is formed in this region, even if a cavity for storing electronic components is formed, The formation area of the terminal electrode can be maximized, whereby a solder ball can be formed large and sufficient mechanical strength can be obtained when mounted on a circuit board.
[0013]
In the electronic component device of the present invention, the electronic component is a piezoelectric vibrator in which the input / output electrodes are formed on both principal surfaces of the piezoelectric substrate, and the circuit component is an oscillation circuit component that drives the piezoelectric vibrator. It is characterized by being.
[0014]
According to the above-described configuration, the main surface on the cavity side containing electronic components such as a piezoelectric vibrator is the mounting surface on the circuit board, which is opposite to the conventional case, and the other main surface of the container is mounted on the circuit board. The area for forming the terminal electrode is not necessary, so that it is possible to mount a large number of circuit components that drive the electronic component, and even if the electronic component device is miniaturized, the electronic component device can be highly functional. Can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electronic component device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a central sectional view of an electronic component device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a bottom view thereof. In the following description, an electronic component device as a crystal oscillator using a crystal resonator as an electronic component will be described as an example. Further, the electronic component device of the present invention includes an electronic component device using an electronic component such as a piezoelectric vibrator using a piezoelectric ceramic substrate or a single crystal piezoelectric substrate in addition to a crystal resonator.
[0016]
The crystal oscillator 1 of the present invention is composed of a ceramic package 2 and an IC chip 7.
[0017]
The ceramic package 2 includes a laminate 200 in which rectangular ceramic substrates 21 a to 21 c are laminated, a seal ring 23, a crystal resonator 3, and a metal lid 5.
An internal wiring pattern (not shown) is formed between the layers of the ceramic substrates 21a to 21c constituting the multilayer body 200. With this internal wiring pattern, an IC connection electrode (not shown), electrode pads 24 and 24, which will be described later, and The terminal electrode 90 is electrically connected.
The seal ring 23 is formed in a substantially rectangular shape on one main surface of the ceramic package 2 (“one main surface of the ceramic substrate 21a”, hereinafter the same), and the material thereof is Fe—Ni, Fe—Ni—Co, or the like. Made of metal. The seal ring 23 is connected to the sealing conductor film 210a formed on the inner side of the one main surface of the ceramic substrate 21a by brazing or the like, thereby forming the cavity 20. When the thickness of the cavity 20 is insufficient, a ring-shaped ceramic substrate (not shown) can be laminated around the ceramic substrate 21a, and the seal ring 23 can be attached to the surface of the ring-shaped ceramic substrate. . The sealing conductor film 210a is made of a metal such as molybdenum or tungsten, and is formed by baking a conductive resin paste on one main surface of the ceramic substrate 21a, and then Ni / Au plated on the surface. Has been.
Further, as shown in FIG. 3, the cavity 20 is formed so that each corner 20a of the opening of the cavity 20 is located near the center of each side of the outer periphery 210a of the main surface of the rectangular ceramic substrate 21a. In the figure, when the position formed so that one side of the outer surface 210a of the main surface of the ceramic substrate 21a and one side of the opening of the cavity 20 are parallel is set as a reference, it is inclined approximately 45 degrees with respect to the main surface of the ceramic substrate 21a. However, the present invention is not limited to this, and tilting is possible in the range of 0 to 90 degrees (excluding 0 and 90 degrees). When the area of one main surface of the ceramic package 2 shown in FIG. 5 is the same, if the cavity 20 is inclined with respect to the one main surface of the ceramic package 2 as shown in FIG. However, since the crystal unit 3 has a simple configuration, the size of the crystal unit 3 itself is normally relatively easy to configure compared to the size of the IC chip. Can do.
[0018]
Each of the four regions 9a surrounded by one side of the opening of the cavity 20 and two adjacent sides of the outer peripheral surface 210a of the main surface of the ceramic substrate 21a is formed in a substantially triangular shape, and the region is a circuit board (not shown). ) Solder area for mounting. A square terminal electrode 90 is formed at the center of the region 9a. One of the terminal electrodes 90 is a ground terminal, two are input / output terminals, and one is a control terminal for finely adjusting the frequency. It is composed of
[0019]
Further, the seal ring 23 and the terminal electrode 90 formed in the region 9a of the ceramic substrate 21a and the solder ball 9 are placed at a distance so as not to be short-circuited. The distance between the terminal electrode 90 and the solder ball 9 becomes short, and there is a risk of short circuit. Therefore, an insulating resin 23a such as epoxy is formed on the entire surface in the thickness direction of the seal ring 23 at the center of the side surface of the outer peripheral surface of the seal ring 23 shown in FIG.
Although not shown, instead of forming the resin on the outer peripheral surface of the seal ring 23 as described above, a short circuit between the terminal electrode 90 and the solder ball 9 is physically suppressed on the region 9a on the outer periphery of the seal ring 23. An insulating plate made of ceramic may be formed.
[0020]
A solder ball 9 is formed on the terminal electrode 90. The diameter of the solder ball 9 is such that the crystal oscillator 3 is mounted even when the crystal oscillator 1 is mounted on a circuit board (not shown) and the solder ball 9 is crushed. Is formed so as not to come into contact with the mounted circuit board. For example, when the height from the surface of the ceramic substrate 21a to the upper surface of the metal lid 5 is about 0.3 mm, the diameter of the solder ball is appropriately about 0.5 mm or more.
[0021]
On the other hand, a pair of electrode pads 24, 24 that are electrically connected to a crystal resonator 3 to be described later on the bottom surface of the cavity 20, that is, on the main surface of the ceramic substrate 21 a and on both ends in the short side near the cavity 20. Is formed. The electrode pads 24 and 24 are made of a metal such as molybdenum or tungsten.
[0022]
The quartz resonator 3 includes a strip-shaped quartz substrate 30 cut with a predetermined crystal axis (AT cut), a pair of excitation electrodes 31 and 31 formed on both main surfaces of the quartz substrate 30, and the excitation electrodes 31 and 31. The lead electrode 32 extends to one end of the quartz substrate 30. Such excitation electrodes 31 and extraction electrodes 32 are formed of Au, Ag, Cr, or the like by using a means such as vapor deposition or sputtering by arranging a mask having a predetermined shape on the upper and lower surfaces of the quartz substrate 30.
The electrical and mechanical connection between the ceramic package 2 and the crystal unit 30 is performed by a conductive resin paste that is cured to become the conductive adhesive member 4. Here, the connection of the crystal unit 3 is not limited to the conductive adhesive member 4, and a bonding wire may be used.
[0023]
The metal lid 5 is a metal plate made of, for example, an Fe—Ni alloy (42 alloy) or an Fe—Ni—Co alloy (Kovar), and the metal lid 5 injects nitrogen gas or the like into the cavity 20. Or hermetically sealed by seam welding together with the seal ring 23 in a vacuum.
[0024]
Further, after that, an insulating resin (not shown) may be applied to the upper surface of the metal lid 5 and cured. This insulating resin 5a is formed in order to prevent the solder ball 9 from being melted, connected to the electrode on the set substrate, and being short-circuited to the metal lid 5 when it is cured. An acid anhydride-based or amine-based epoxy resin in which the content of the spherical filler of alumina, which is thermosetting higher than the melting point of the balls 9, is 40 to 70% is used.
[0025]
The IC chip 7 is a circuit component in which a circuit for exciting the crystal unit 3 is integrated, and is flip-chip on the flat surface of the other main surface of the ceramic package 2 (“the other main surface of the ceramic substrate 21c”, hereinafter the same). IC connection electrodes (not shown) that are electrically connected by a method such as the above are formed and connected via Au bumps 7a. Further, in FIG. 1, only the IC chip 7 is placed on the other main surface of the ceramic substrate 21c. However, compared with FIGS. 4 to 6 of the conventional configuration, the main surface of the ceramic substrate 521b is the same as the other main surface. Since the ceramic substrate 21c of the present invention does not serve as a mounting surface, the conventional terminal electrodes 525 and cavities 520b are not formed, so that electronic component elements such as a chip capacitor and a chip resistor are mounted in addition to the IC chip 7, although not shown. May be placed.
The IC chip 7 is connected by bonding an Ag paste that becomes the Au bump 7a or by fusing with an ultrasonic wave. 1 and 2, a thermosetting resin 28 covering the IC chip 7 may be formed, and at least the thermosetting resin 28 is filled between the other main surface of the ceramic substrate 21c and the back surface of the IC chip. You may do it. The thermosetting resin 28 is cured by heating, so that the bonding strength between the IC chip 7 and the ceramic package 2 is reinforced. As the thermosetting resin 28, an acid anhydride-based or amine-based epoxy resin having a spherical filler content of 40 to 70% is used.
[0026]
As described above, the surface on which the IC chip 7 of the ceramic substrate 21c is mounted is not a mounting surface on the circuit board, so that no cavity or terminal electrode is provided, and the safety tolerance of the mounting region of the IC chip 7 is included. However, the entire area of the ceramic package 2 can be reduced.
The above-described crystal oscillator 1 is manufactured as follows.
[0027]
First, a strip-shaped quartz substrate 3 is prepared. Next, the excitation electrodes 31 are formed on both main surfaces of the quartz substrate 30, and the extraction electrodes 32 led out from the excitation electrode 31 are formed on both surfaces of the quartz substrate 30, thereby producing the quartz crystal resonator 3. At the same time, a pair of electrode pads 24, 24 are formed by electrolytic plating on the bottom surface of the ceramic package 2, that is, one main surface of the ceramic substrate 21a. A frame-shaped sealing conductor film 210a is formed so as to surround, and then the seal ring 23 is connected to the sealing conductor film 210a by brazing or the like to form the ceramic package 2.
[0028]
Next, for example, a conductive resin paste that hardens to become the conductive adhesive member 4 is supplied and applied to the electrode pads 24 and 24 with a dispenser or the like. At this time, the supplied conductive resin paste has a generally hemispherical shape.
[0029]
Then, it is placed on the conductive resin paste so that the extraction electrodes 32, 32 of the crystal unit 3 are in contact with each other. Next, the conductive resin paste is cured, and the ceramic package 2 and the crystal unit 3 are cured by heat to be bonded and fixed.
[0030]
Next, the frequency of the crystal unit 3 is adjusted. Specifically, an electrode pad (not shown) for measuring the oscillation frequency is formed on the back surface of the ceramic package 2, and the crystal resonator 3 is oscillated by connecting the power supply voltage, the ground and the frequency measuring probe. Thus, the oscillation frequency is adjusted by increasing / decreasing the mass of the excitation electrode on the excitation electrode of the quartz crystal resonator 3 by Ag vapor deposition or ion gun.
Next, the metal lid 15 is placed on the seal ring 23 in a predetermined atmosphere such as N2 or He, and both are sealed by seam welding.
[0031]
Next, the IC chip 7 is mounted on the other main surface of the ceramic package 2. Specifically, first, Au bumps 7a formed on the IC chip 7 and electrode pads (not shown) formed on the other main surface of the ceramic substrate 2c are positioned and placed at corresponding positions. Thereafter, the IC chips 7 are bonded to each other by bonding with Ag paste or fusion with ultrasonic waves.
[0032]
Next, an epoxy thermosetting resin 28 is filled so as to cover the IC chip 7 and is heated and cured. Finally, the crystal oscillator 1 is formed by forming the solder balls 9 on the terminal electrodes 90 formed at the corners of the ceramic substrate 21a on which the cavity 20 of the ceramic package 2 is formed.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, each corner of the cavity opening is formed near the center of each side of the outer periphery of the one main surface of the container, so that one side of the cavity opening and the outer periphery of the one main surface of the container Since a substantially triangular area surrounded by two adjacent sides is formed, and a terminal electrode for connecting surface mounting solder is formed in this area, even if a cavity for storing electronic components is formed, the terminal electrode As a result, the solder ball can be formed larger and sufficient mechanical strength can be obtained when mounted on a circuit board.
[0034]
Further, according to the present invention, the one main surface on the cavity side in which electronic parts such as piezoelectric vibrators are accommodated is used as a mounting surface on the circuit board opposite to the conventional one, so the other main surface of the container is mounted on the circuit board. The region for forming the terminal electrode is not necessary, so that many circuit components for driving the electronic components can be mounted, and even if the size is reduced, higher functionality can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a central cross-sectional view (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3) of an electronic component device of the present invention using a crystal resonator.
FIG. 2 is a plan view of the electronic component device of the present invention.
FIG. 3 is a bottom view of the electronic component device of the present invention.
FIG. 4 is a central sectional view of a conventional electronic component device using a crystal resonator.
FIG. 5 is a plan view of a conventional electronic component device.
FIG. 6 is a bottom view of a conventional electronic component device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal oscillator 2 ... Ceramic package 20 ... Cavity part 21, 21a, 21b ... Ceramic substrate 23 ... Seal ring 3 ... Crystal oscillator 4 ... Conductive adhesive member 5 ..Metal lid 7 ... IC chip

Claims (2)

一方主面に略四角形状の開口部を有したキャビティを形成してなる矩形状の容器と、前記キャビティ底面に複数の電子部品収納用の電極パッドと、前記キャビティに収容され、前記電極パッドに接続される入出力電極を有した電子部品とを具備し、前記容器の他方主面に前記電子部品を駆動する回路部品を搭載してなる電子部品装置において、
前記容器のキャビティは、該容器の一方主面外周の各辺中央寄り近傍に、前記キャビティ開口部の各角部が夫々くるように形成されると共に、前記キャビティ開口部の一辺と前記容器一方主面外周の隣接する二辺で囲まれた各領域に表面実装用の半田を接続する端子電極を形成したことを特徴とする電子部品装置
On the other hand, a rectangular container formed by forming a cavity having a substantially rectangular opening on the main surface, a plurality of electronic component storage electrode pads on the bottom surface of the cavity, and stored in the cavity, In an electronic component device comprising an electronic component having an input / output electrode to be connected and mounting a circuit component for driving the electronic component on the other main surface of the container ,
The cavity of the container is formed in the vicinity of the center of each side of the outer periphery of the one main surface of the container so that each corner of the cavity opening comes, and one side of the cavity opening and the one side of the container An electronic component device, wherein a terminal electrode for connecting surface mounting solder is formed in each region surrounded by two adjacent sides on the outer periphery of the surface.
前記電子部品は圧電基板の両主面に前記入出力電極を形成してなる圧電振動子であり、前記回路部品は前記圧電振動子を駆動する発振回路部品であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品装置。2. The electronic component is a piezoelectric vibrator having the input / output electrodes formed on both principal surfaces of a piezoelectric substrate, and the circuit component is an oscillation circuit component that drives the piezoelectric vibrator. The electronic component device described in 1.
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