專利名稱：具有監(jiān)控電極的石英晶體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英晶體裝置，該裝置帶有集成了石英晶體單元和包
含使用了晶體單元的電路的IC (集成電路)芯片結(jié)構(gòu)，特別涉及一種石英
晶體裝置，該裝置提供了用于從外部檢測(cè)晶體元件中所使用的晶體胚特性
的監(jiān)控電極。
背景技術(shù)：
作為一種集成了石英晶體單元和ic芯片的典型石英晶體裝置，其帶 有集成了晶體單元和使用了晶體單元的振蕩電路的ic芯片的表面安裝振
蕩器。表面安裝晶體振蕩器由于其致密性及輕量化而被廣泛使用，尤其是 在便攜式電子儀器，例如便攜式電話中被作為頻率及計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)。 作為這種表面安裝晶體振蕩器的一個(gè)類型，其帶有粘接型表面安裝晶
體振蕩器，其中，IC芯片和石英晶體胚被分別封裝在分離的容器中，之后， 這些容器被連接并封裝在一起，如日本專利特許公幵號(hào)2004-88533 (JP-A-2004-088533)所公開(kāi)。圖1A為側(cè)視圖，顯示了常規(guī)粘接型表面 安裝晶體振蕩器結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。圖1B為晶體振蕩器的安裝截面圖。圖 2A和2B分別為晶體振蕩器中所用的安裝基片的俯視圖和仰視圖。圖3是 晶體振蕩器中的晶體單元的仰視圖。
圖示的晶體振蕩器包括容納IC芯片1的安裝基片2，和密封封裝晶體 胚8的晶體單元3，其中，安裝基片2連接到晶體單元3的底面。安裝基 片2為基本上矩形平面形狀的平面構(gòu)件，并且用于封裝IC芯片1的凹槽 形成在安裝基片2的一個(gè)主要平面上。
安裝基片2配置為疊層陶瓷結(jié)構(gòu)，疊層陶瓷結(jié)構(gòu)由基本上為矩形狀的 平面底壁層2a，和設(shè)置在底壁層2a上的機(jī)架狀的機(jī)壁層2b組成，并且安
裝基片2的凹槽側(cè)壁由機(jī)壁層2b形成。在機(jī)壁層2b頂面的四個(gè)轉(zhuǎn)角部上，
即，圍繞安裝基片2的凹槽開(kāi)口端面的四個(gè)轉(zhuǎn)角部上，形成了用于把安裝 基片2電連接及機(jī)械連接到晶體單元3底面上的粘接端子5。在圖示的底 壁層2a的底面，即，安裝基片2的外部底面的四個(gè)轉(zhuǎn)角部上提供了當(dāng)晶 體振蕩器表面安裝到接線板時(shí)所使用的封裝端子4。
IC芯片1基本上為矩形狀，其中，包括至少一個(gè)使用了晶體單元3 的振蕩電路的電子電路被集成在半導(dǎo)體基片上。在IC芯片1中，電子電 路如振蕩電路通過(guò)常用的半導(dǎo)體裝置制造工藝形成在半導(dǎo)體基片的一個(gè) 主表面上，因此，在半導(dǎo)體基片的一對(duì)主表面中，其中形成有電子電路的 主表面將被叫做IC芯片的電路形成表面。在電路形成表面上同樣形成了 用于連接IC芯片1于外部電路上的多個(gè)IC端子。IC端子包括電源供應(yīng)端 子，接地端子，振蕩輸出端子，AFC (自動(dòng)頻率控制)端子， 一對(duì)用于連 接到晶體振蕩器的晶體連接端子，等等。
電路端子11設(shè)置在安裝基片2的凹槽底面上，g卩，與IC端子對(duì)應(yīng)的 由凹槽限定的底壁層2a的露出表面。與IC端子對(duì)應(yīng)的電路端子為電源供 應(yīng)端子，接地端子，振蕩輸出端子和AFC端子，這些端子分別通過(guò)形成 在安裝基片2中的導(dǎo)電路徑(未示出)電連接到安裝端子4上。與IC芯 片1的一對(duì)晶體連接端子對(duì)應(yīng)的電路端子在安裝基片2的一個(gè)對(duì)角線的兩 端電連接到粘接端子5 (X)上，例如，通過(guò)導(dǎo)電路徑(未示出)。剩余的 兩個(gè)粘接端子5 (GND)通過(guò)例如設(shè)置在安裝基片2內(nèi)的通孔，電連接到 安裝端子4中的接地端子4 (GND)上。
IC芯片1通過(guò)使電路形成表面面對(duì)安裝基片2的凹槽內(nèi)底面而固定在 安裝基片2的凹槽內(nèi)底面上，并且，通過(guò)使用沖擊6的超聲波熱壓粘接而 把IC端子電連接及機(jī)械連接到電路端子11上。為了保護(hù)IC芯片1的電 路形成表面，在安裝基片2的凹槽中提供了所謂的未充滿的保護(hù)樹脂層 16，從而消除凹槽內(nèi)底面和電路形成表面間的間距。
同時(shí)，晶體單元3設(shè)計(jì)為通過(guò)把晶體胚8封裝在容器本體7內(nèi)而使晶 體胚8密封封裝于容器本體7的凹槽內(nèi)，并且把金屬蓋板9連接到圍繞凹 槽的開(kāi)口端面上。容器本體7由帶有凹槽的疊層陶瓷組成。在圖示的容器 本體中，金屬蓋板9通過(guò)縫焊或柱焊連接到設(shè)置在開(kāi)口端面上的金屬厚膜
或金屬環(huán)15上。對(duì)應(yīng)于安裝基片2的粘接端子5的外部端子10設(shè)置在容
器本體7外部底面的四個(gè)轉(zhuǎn)角部上。用于保持晶體胚8的一對(duì)晶體保持端 子12設(shè)置在容器本體7的凹槽內(nèi)底面上。
晶體胚8為，例如，基本上矩形狀的AT切割石英晶體胚，其中，激 勵(lì)電極(未示出)被分別設(shè)置在兩個(gè)主表面上，并且，從激勵(lì)電極上，導(dǎo) 引電極(未示出)延伸到晶體胚8的一個(gè)端部的兩側(cè)。通過(guò)把其中延伸有 帶有導(dǎo)電粘接劑13等物質(zhì)的導(dǎo)引電極的晶體胚8的一個(gè)端部的兩側(cè)固定 到晶體保持端子12上，晶體胚8電連接及機(jī)械連接到晶體保持端子12上， 并且保持在容器本體7的凹槽內(nèi)。
在容器本體7內(nèi)， 一對(duì)晶體保持端子12通過(guò)形成在容器本體7中的 導(dǎo)電路徑(未示出)，電連接到容器本體7外部底面中的一個(gè)對(duì)角線上的 一對(duì)外部端子10(X)上。在外部底面另一個(gè)對(duì)角線上的外部端子IO(GND) 通過(guò)設(shè)置在容器本體7中的孔電連接到金屬蓋板9上。
通過(guò)使用釬焊等方式把安裝基片2的粘接端子5連接到晶體單元3的 外部端子10上，安裝基片2和晶體單元3被電連接及機(jī)械連接在一起， 并且已經(jīng)作為表面安裝晶體振蕩器而完成。此時(shí)，晶體單元3中的晶體保 持端子12通過(guò)外部端子10 (X)，粘接端子5 (X)和電路端子11電連接 到IC端子上，因此，晶體胚8電連接到IC芯片1中的振蕩電路上。金屬 蓋板9同樣是電連接到安裝端子的接地端子4 (GND)上。
這種粘接型表面安裝晶體振蕩器通過(guò)獨(dú)立形成裝載IC芯片1的安裝 基片2和晶體單元3而進(jìn)行最終裝配，之后，連接安裝基片和晶體單元。 在這種情況下，在安裝基片2被連接到晶體單元3的外部底面上之前，使 測(cè)量?jī)x器的探針靠近形成在晶體單元3的容器本體7外部底面上并且電連 接到晶體胚8上的一對(duì)外部端子10 (X)，以便測(cè)量晶體胚8的振動(dòng)特性 等，從而可以確定晶體單元是否為合格。作為振動(dòng)特性，通常測(cè)量的是晶 體阻抗(CI)。這里，當(dāng)確定為不合格時(shí)，晶體單元3從生產(chǎn)過(guò)程中去除， 安裝基片2只連接到合格晶體單元3上。因此，就不會(huì)浪費(fèi)昂貴的IC芯 片，從而可以提高生產(chǎn)率。進(jìn)一步地，外部端子IO (X)形成在相同平面 內(nèi)，并且使探針從一個(gè)方向靠近一對(duì)外部端子10 (X)。因此，測(cè)量振動(dòng) 特性的操作效率變得很高。
作為另一種類型的表面安裝晶體振蕩器，有一種所謂的雙室型振蕩 器，其中，使用分別形成在兩個(gè)主表面上的帶有凹槽的容器本體，晶體胚 密封封裝于一個(gè)主表面的凹槽內(nèi)以配置晶體單元，IC芯片容納于另一個(gè)主 表面的凹槽內(nèi)。由于使用了中心部斷面形狀為H形的容器本體，雙室型表
面安裝晶體振蕩器又被稱為H形表面安裝晶體振蕩器。圖4A為這種雙室 型表面安裝晶體振蕩器的側(cè)視圖。圖4B為其截面圖。圖5為移除了 IC芯 片的容器本體的仰視圖。在這些圖中，與圖1A，1B,2A，2B和3相同的部件 采用相同的附圖標(biāo)記，并且省略或簡(jiǎn)化了對(duì)這些部件的重復(fù)描述。
容器本體21為基本上是長(zhǎng)方體形的扁平外部形狀，當(dāng)安裝在接線板
上從上面看時(shí)，就像是帶有短邊和長(zhǎng)邊的矩形，并且在容器本體的頂面和 底面上分別設(shè)置了凹槽。因此，容器本體21有H形切面形狀。容器本體21 由疊層陶瓷組成，包括基本上為矩形形狀的平面中心層21a ，和分別帶有 矩形開(kāi)口的上面和下面機(jī)架層21b和21c。圖中所示的位于上側(cè)的第一凹 槽20a由中心層21a和機(jī)架層21b形成，用作晶體單元的石英晶體胚8被 封裝在第一凹槽20a中。進(jìn)一步地，圖中所示的位于下側(cè)的第二凹槽20b 由中心層21a和機(jī)架層21c形成，IC芯片1封裝在第二凹槽20b中。
一對(duì)晶體保持端子12設(shè)置在第一凹槽20a的內(nèi)底面上，g卩，中心層 21a的正視表面上，晶體胚8通過(guò)固定導(dǎo)引電極于晶體保持端子12上而被 固定并保持在第一凹槽20a中，其中，例如，在這對(duì)導(dǎo)引電極引出的位置 處有導(dǎo)電粘接劑等物質(zhì)，就如圖1A和1B所示一樣。固定晶體胚8之后， 在容器本體21的第一凹槽20a的開(kāi)口端面中，金屬蓋板9通過(guò)縫焊等方 式被連接到設(shè)置在機(jī)架層21b頂面上的金屬環(huán)15上，由此，晶體胚8被 密封封裝在第一凹槽20a中。
在容器本體21中，當(dāng)晶體振蕩器被表面安裝在接線板上時(shí)所使用的 安裝端子4，分別形成在形成第二凹槽20b的機(jī)架層21c開(kāi)口端面的四個(gè) 轉(zhuǎn)角部上。進(jìn)一步地，在第二凹槽20b的內(nèi)底面上，g口，中心層21a的背 面上，多個(gè)電路端子ll被設(shè)置在中心層21a的兩個(gè)長(zhǎng)邊上，如圖5所示。 與上述情況一樣，電路端子11設(shè)置成與IC芯片1上設(shè)置的IC端子相對(duì) 應(yīng)。在圖示的例子中，沿每個(gè)長(zhǎng)邊的線上都設(shè)置了四個(gè)電路端子ll。電路 端子11中的四個(gè)對(duì)應(yīng)于，例如，電源供應(yīng)端子，接地端子，振蕩輸出端
子，和IC端子的AFC端子，并且通過(guò)形成在中心層21a中的導(dǎo)電路徑(未 示出)電連接到相應(yīng)的安裝端子4上。進(jìn)一步地，剩余電路端子11中的 兩個(gè)為電連接于晶體胚8的晶體電路端子lla。晶體電路端子11a通過(guò)設(shè) 置在中心層21a中的導(dǎo)電路徑(未示出)，如通過(guò)孔，電連接到設(shè)置在第 一凹槽20a內(nèi)底面上的晶體保持端子12上。進(jìn)一步地， 一對(duì)晶體檢測(cè)端 子X(jué)1， X2被設(shè)置在中心層21a的背面上。晶體檢測(cè)端子X(jué)1， X2通過(guò)設(shè) 置在中心層21a背面上的導(dǎo)電圖案電連接到晶體電路端子lla上。由此， 晶體檢測(cè)端子X(jué)I ， X2電連接到晶體胚8上。
至于IC芯片1，使用了上面所述的芯片。IC芯片1通過(guò)連接IC端子 于設(shè)置在第二凹槽20b底面上的電路端子11， lla上而被固定在第二凹槽 20b的底面上，這種固定是根據(jù)所謂的倒裝粘接法，使用沖擊6來(lái)進(jìn)行超 聲波熱壓粘接而實(shí)現(xiàn)的。
在生產(chǎn)這種雙室型表面安裝晶體振蕩器時(shí)，首先，晶體單元配置成在 第一凹槽20a內(nèi)密封封裝晶體胚8，之后，使測(cè)量探針靠近設(shè)置在第二凹 槽20b底面，即中心層21a底面上的晶體檢測(cè)端子X(jué)l， X2，由此，可以 測(cè)量作為晶體單元的晶體胚8的振動(dòng)特性等。此時(shí)，可以使探針從一個(gè)方 向靠近一對(duì)晶體檢測(cè)端子X(jué)I， X2，因此，測(cè)量振動(dòng)特性等的操作效率變 得很高。振動(dòng)特性等不正常的晶體單元將作為不合格品而被丟棄，如果晶 體單元確定為合格，則IC芯片1在之后被安裝到第二凹槽20b的底面上。 進(jìn)一步提供了用于保護(hù)IC芯片1的電路形成表面的未充滿的保護(hù)樹脂層 16，由此，就完成了晶體振蕩器。例如，日本專利特許公開(kāi)號(hào)2000-49560 (JP-A-2000-49560)描述了把晶體檢測(cè)端子安裝在凹槽底面上，在該凹槽 中，IC芯片將被安裝在容器本體中，并且，在雙室型晶體振蕩器的振蕩特 性等測(cè)量之后，把IC芯片固定到凹槽底面上。
作為一種表面安裝晶體振蕩器，有一種單室型晶體振蕩器，其中，通 過(guò)使用帶有一個(gè)凹槽的容器本體，該凹槽帶有形成在內(nèi)壁上的分段部分， 把IC芯片固定到凹槽內(nèi)底面上，延伸有導(dǎo)引電極的晶體胚一端的兩側(cè)被 固定到分段部分上，由此，晶體胚被安裝在IC芯片上。在單室型晶體振 蕩器中，晶體胚在IC芯片安裝到凹槽底面之后再固定。因此，在測(cè)量晶 體胚振動(dòng)特性之后就不能再安裝IC芯片。振動(dòng)特性是在IC芯片被安裝以
及晶體胚被固定之后才進(jìn)行測(cè)量的。
日本專利特許公開(kāi)號(hào)2003-298000 (JP-A-2003-298000)公開(kāi)了測(cè)量晶 體胚振動(dòng)特性所使用的端子的形成，g卩，在單室型晶體振蕩器的容器本體 外部表面上的晶體檢測(cè)端子。
在上面所描述的粘接型表面安裝晶體振蕩器中，在安裝基片被連接到 晶體單元之后，電連接到晶體胚8的外部端子10 (X)并未暴露在外，因 此，晶體胚8的振動(dòng)特性并不能單獨(dú)測(cè)量。類似地，在雙室型表面安裝晶 體振蕩器中，在IC芯片被安裝之后，晶體檢測(cè)端子X(jué)1， X2被IC芯片所 隱藏，因此，晶體胚8的振動(dòng)特性并不能單獨(dú)測(cè)量。但是，為了提高晶體 振蕩器的可靠性，并響應(yīng)對(duì)高功能性的需求，在粘接類產(chǎn)品的情況下，即 使在裝載有IC芯片1的安裝基片2被連接到晶體單元3的底面之后，或， 在雙室型產(chǎn)品的情況下，即使IC芯片1被安裝到容器本體21的凹槽底面 之后，也要求能夠測(cè)量晶體胚8的振動(dòng)特性。更特別地，在完成晶體振蕩 器之后，發(fā)貨之前就已經(jīng)最終確定產(chǎn)品是否為合格，并且在使用晶體振蕩 器期間產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)，對(duì)問(wèn)題根源的調(diào)查進(jìn)行了失效分析時(shí)，要求不經(jīng)過(guò)IC 芯片就能夠測(cè)量晶體胚的振動(dòng)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種石英晶體裝置，該裝置在生產(chǎn)過(guò)程中不 會(huì)損害晶體胚振動(dòng)特征的測(cè)量操作效率，并且即使在裝配之后也能夠測(cè)量 晶體胚的振動(dòng)特性。
本發(fā)明的目的通過(guò)一種石英晶體裝置而實(shí)現(xiàn)，該裝置包括電連接到外 側(cè)面上的晶體胚的晶體監(jiān)控端子，晶體胚與外部端子或用于在生產(chǎn)過(guò)程中 測(cè)量晶體胚振動(dòng)特性的晶體檢測(cè)端子分離。
本發(fā)明中配置成粘接型的石英晶體裝置的特征在于，包括晶體單元， 該晶體單元帶有其內(nèi)密封封裝了晶體胚的容器，和包括電連接到晶體胚上 的外部端子，該外部端子設(shè)置在容器的外部底面上；包含了在一個(gè)主表面 上的粘接端子和在另一個(gè)主表面上的安裝端子的安裝基片，并且容納其上 集成了使用晶體胚的電路的IC芯片，所述粘接端子對(duì)應(yīng)于所述外部端子; 和設(shè)置在安裝基片的外側(cè)面上并電連接到粘接端子上的晶體監(jiān)控端子。該 裝置進(jìn)一步的特征在于，通過(guò)連接所述外部端子和所述粘接端子，所述安
裝基片被連接到所述晶體單元，與所述晶體單元集成，并且，即使在所述 晶體單元與所述安裝端子被集成的狀態(tài)下，也可以通過(guò)使用所述晶體監(jiān)控
端子來(lái)測(cè)量所述晶體胚的振動(dòng)特性。
在這種粘接型石英晶體裝置中，晶體監(jiān)控端子可以形成在凹部?jī)?nèi)，該 凹部形成在安裝基片的外側(cè)面上。進(jìn)一步地，安裝基片配置成疊層陶瓷結(jié) 構(gòu)，所述疊層陶瓷通過(guò)層疊陶瓷片而配置為多層，并且晶體監(jiān)控端子可以 形成在除了最靠近所述安裝基片的所述第二主表面的層之外的各陶瓷片 材的側(cè)面上。更進(jìn)一步地，晶體監(jiān)控端子可以大面積存在于晶體單元的外 側(cè)面上。
根據(jù)這些粘接型結(jié)構(gòu)，即使在封裝IC芯片的安裝基片己經(jīng)連接到晶 體單元之后，也可以通過(guò)使用設(shè)置在安裝基片或容器本體的外側(cè)面上的晶 體監(jiān)控端子來(lái)直接測(cè)量晶體胚的振動(dòng)特性。
本發(fā)明中配置成雙室型的石英晶體裝置的特征在于，該裝置包括帶 有形成在一個(gè)主表面上的第一凹槽和形成在另一個(gè)主表面上的第二凹槽 的容器本體；密封封裝在所述第一凹槽內(nèi)的晶體胚；通過(guò)固定在所述第二 凹槽底面上而容納于所述第二凹槽內(nèi)的ic芯片，并且在該芯片上集成了 使用晶體胚的電路；設(shè)置在由所述第二凹槽底面內(nèi)的所述IC芯片覆蓋的
位置處并電連接到所述晶體胚上的晶體檢測(cè)端子；和設(shè)置在容器本體外側(cè)
面上并電連接到所述晶體胚上的晶體監(jiān)控端子。該裝置的進(jìn)一步特征在
于，即使在所述ic芯片被固定到第二凹槽底面的狀態(tài)下，也可以通過(guò)使
用所述晶體監(jiān)控端子來(lái)測(cè)量所述晶體胚的振動(dòng)特性。
在這種雙室型石英晶體裝置中，晶體監(jiān)控端子可以形成在凹部?jī)?nèi)，該 凹部形成在容器本體的外側(cè)面上，并且，所述容器本體配置成疊層陶瓷結(jié) 構(gòu)，所述疊層陶瓷通過(guò)層疊陶瓷片而配置為多層。
根據(jù)這些雙室型結(jié)構(gòu)，即使在所述ic芯片已經(jīng)固定到容器本體的凹
槽底面之后，也可以通過(guò)使用設(shè)置在所述安裝基片或容器本體的外側(cè)面上 的所述晶體監(jiān)控端子來(lái)直接測(cè)量所述晶體胚的振動(dòng)特性。
通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明，不必經(jīng)過(guò)IC芯片就可以測(cè)量晶體胚的振動(dòng)特性， 例如，在完成晶體振蕩器之后，當(dāng)在發(fā)貨之前就可以確定產(chǎn)品是否是合格， 或在使用晶體振蕩器期間產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)，對(duì)問(wèn)題根源的調(diào)査進(jìn)行了失效分
析。


圖1A和IB分別為側(cè)視圖和裝配截面圖，顯示了常規(guī)粘接型表面安
裝晶體振蕩器結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子；
圖2A為圖1A和1B所示的晶體振蕩器中的安裝基片的俯視圖； 圖2B為圖1A和1B所示的晶體振蕩器中的安裝基片的仰視圖； 圖3為圖1A和IB所示的晶體振蕩器中的晶體單元的仰視圖； 圖4A和4B分別為側(cè)視圖和裝配截面圖，顯示了常規(guī)雙室型表面安
裝晶體振蕩器結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子；
圖5為圖4A和4B中的晶體振蕩器移除了 IC芯片后的容器本體的仰
視圖6A和6B分別為側(cè)視圖和裝配截面圖，顯示了按照本發(fā)明的第一 實(shí)施例所示的表面安裝晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)；
圖7A和7B分別為第一實(shí)施例中的晶體振蕩器中的安裝基片的俯視 圖和仰視圖8為側(cè)視圖，顯示了按照本發(fā)明的第二實(shí)施例所示的表面安裝晶體 振蕩器的結(jié)構(gòu)；
圖9為側(cè)視圖，顯示了按照本發(fā)明的第三實(shí)施例所示的表面安裝晶體 振蕩器的結(jié)構(gòu)；
圖IO為第三實(shí)施例中的晶體振蕩器移除了IC芯片后的容器本體的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例
在圖6A， 6B,7A和7B中，顯示了按照本發(fā)明的第一實(shí)施例所示的石 英晶體裝置，與圖1A，1B，2A,2B,3,4A,4B和5相同的部件使用相同的附圖 標(biāo)記，并且省略或簡(jiǎn)化了對(duì)這些部件的重復(fù)描述。
第一實(shí)施例中的表面安裝晶體振蕩器與圖1A,1B，2A和2B所示的常規(guī)
粘接型表面安裝晶體振蕩器類似，但是，與常規(guī)產(chǎn)品不同之處在于，在安 裝基片2的外側(cè)面上提供了晶體監(jiān)控端子22。
安裝基片2的帶有基本上為矩形平面形狀的四個(gè)外側(cè)面中，沿安裝基
片2長(zhǎng)度側(cè)彼此相對(duì)的一對(duì)外側(cè)面的中心部分處，形成了每個(gè)都是盤底狀
切面的凹部23，以便連接安裝基片2的底面和頂面。各個(gè)凹部23形成在 插入安裝端子4之間的區(qū)域中，當(dāng)如圖7B所示從安裝基片2底面?zhèn)瓤磿r(shí)， 這些安裝端子分別設(shè)置在底面?zhèn)鹊膬蓚€(gè)端部上。在這種凹部23中，在對(duì) 應(yīng)于機(jī)壁層2b側(cè)面的位置處，形成了晶體監(jiān)控端子22。晶體監(jiān)控端子22 并不是形成在對(duì)應(yīng)于底壁層2a側(cè)面的位置處。這是因?yàn)?，假如晶體監(jiān)控 端子22形成在對(duì)應(yīng)于底壁層2a側(cè)面的位置處，則擔(dān)心當(dāng)晶體振蕩器安裝 在接線板上時(shí)，晶體監(jiān)控端子22和接線板上的電路圖案會(huì)產(chǎn)生不期望的 彼此電接觸。當(dāng)?shù)妆趯?a本身在安裝基板2中同樣配置為疊層陶瓷片材， 而安裝基片2又配置為疊層陶瓷時(shí)，晶體監(jiān)控端子22可以同樣形成在除 了安裝基片2的最低底面的陶瓷片材之外的各層陶瓷片材的側(cè)面上，因此 在凹部23中，晶體監(jiān)控端子22形成為從機(jī)壁層2b的側(cè)面延伸到底壁層 2a的側(cè)面，并且晶體監(jiān)控端子22的電極面積變大。在不會(huì)發(fā)生所擔(dān)心的 與接線板上的電路圖案發(fā)生電接觸或類似問(wèn)題時(shí)，晶體監(jiān)控端子22可以 形成在底壁層2a最底層部分的側(cè)面上。
當(dāng)安裝基片2由通過(guò)層壓和燃燒對(duì)應(yīng)于底壁層2a和機(jī)壁層2b的陶瓷 生片材而形成時(shí)，這種凹部23和晶體監(jiān)控端子22通過(guò)執(zhí)行通孔加工和對(duì) 加工表面的通孔電鍍工藝來(lái)形成。
形成在安裝基片2的一對(duì)彼此相對(duì)設(shè)置的外側(cè)面上的晶體監(jiān)控端子 22，通過(guò)圖7B虛線所示的導(dǎo)電路徑24，電連接到一對(duì)與IC芯片1的晶 體連接端子對(duì)應(yīng)的電路端子lla上，該電路端子與形成在安裝基片2的凹 槽內(nèi)底面，即，底壁層2a頂面上的電路端子ll不同。導(dǎo)電路徑形成在機(jī) 壁層2b和底壁層2a之間的層壓平面上。電路端子lla同樣連接到形成在 機(jī)壁層2b頂面轉(zhuǎn)角部上的粘接端子5 (X)，因此， 一對(duì)晶體監(jiān)控端子22 電連接到一對(duì)粘接端子5 (X)上。
第一實(shí)施例的這種粘接型表面安裝晶體振蕩器通過(guò)獨(dú)立形成裝載IC 芯片1的安裝基片2和晶體單元3而進(jìn)行裝配，之后，連接安裝基片和晶 體單元。在這種情況下，在安裝基片2被連接到晶體單元3之前，使測(cè)量 儀器的探針靠近形成在晶體單元3的容器本體7外部底面上的一對(duì)外部端 子10 (X)，晶體胚8的振動(dòng)特性被測(cè)量，就可以確定晶體單元是否為合
格，之后，安裝基片只被連接到合格晶體單元3中，以便完成晶體振蕩器。 在晶體振蕩器中，沒(méi)有從外部進(jìn)入電連接到晶體胚8的外側(cè)子IO(X)
的入口，但是作為替代，在完成晶體振蕩器之后，晶體監(jiān)控端子22直接 電連接到晶體胚8。因此，通過(guò)使測(cè)量探針靠近監(jiān)控端子22，就可以測(cè)量 晶體胚8的振動(dòng)特性。相應(yīng)地，在表面安裝晶體振蕩器中，發(fā)貨之前就已 經(jīng)最終確定產(chǎn)為是否為合格，并且在使用晶體振蕩器期間產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)，對(duì) 問(wèn)題根源的調(diào)査進(jìn)行了失效分析，則可以不必經(jīng)過(guò)IC芯片就可以測(cè)量晶 體胚的振動(dòng)特性。 第二實(shí)施例-
接下來(lái)，將要描述一種表面安裝晶體振蕩器，該振蕩器為本發(fā)明的第 二實(shí)施例所述的石英晶體裝置。在上述的第一實(shí)施例中，在粘接型表面安 裝晶體振蕩器中，晶體監(jiān)控端子22僅設(shè)置在容納IC芯片1的安裝基片2 的外側(cè)面上，但是，為了增大晶體監(jiān)控端子22的面積以便使探針更易于 靠近端子，晶體監(jiān)控端子同樣可以形成在晶體單元3的外側(cè)面上。圖8所 示的第二實(shí)施例中的晶體振蕩器配置成使晶體監(jiān)控端子22同樣設(shè)置在第 一實(shí)施例所述的晶體振蕩器中的晶體單元3的外側(cè)面上。在圖8中，與圖 6A,6B,7A，和7B相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記，并且省略或簡(jiǎn)化了對(duì)這 些部件的重復(fù)描述。
在第二實(shí)施例中，凹部23同樣形成在晶體單元3的外側(cè)面上，從而 使得安裝基片2外側(cè)面上的凹部23直接延伸，并且晶體監(jiān)控端子22同樣 設(shè)置在晶體單元3的外側(cè)面區(qū)域內(nèi)的凹部23中。晶體單元3中的晶體監(jiān) 控端子22通過(guò)例如形成在晶體單元3底面中的導(dǎo)電路徑(未示出)電連 接到晶體單元3的外部端子5 (X)上。晶體單元3的容器本體7由疊層 陶瓷形成，并且凹部23形成為連接容器本體7的頂面和底面。為了避免 與金屬蓋板9電接觸，晶體監(jiān)控端子22形成在各層的側(cè)面上，除了容器 本體7的凹部23中的配置成容器本體7的疊層陶瓷片材的最上層。這里， 陶瓷片材的最上層意思是該層最靠近容器本體7的頂面。當(dāng)陶瓷生片材被 層壓及燃燒以形成容器本體7，如同形成安裝基片2—樣，通過(guò)執(zhí)行通孔 加工和通孔電鍍來(lái)形成凹部23和晶體監(jiān)控端子22。
在第二實(shí)施例中，在裝載有IC芯片1的安裝基片2被連接到晶體單
元3的底面之前，使測(cè)量?jī)x器的探針靠近形成在晶體單元3的容器本體7
外部底面上的一對(duì)外部端子10 (X)，晶體胚8的振動(dòng)特性等被測(cè)量，就 可以確定晶體單元是否為合格，之后，安裝基片2只被連接到合格晶體單 元3中，以便完成晶體振蕩器。在這種情況下，由于晶體監(jiān)控端子22同 樣已經(jīng)形成在晶體單元3的外側(cè)面上，通過(guò)使用晶體監(jiān)控端子就可以測(cè)量 晶體胚8的振動(dòng)特性，但是，"探針不得不以從兩個(gè)相反的方向壓入晶體監(jiān) 控端子的方式來(lái)靠近一對(duì)晶體監(jiān)控端子22，因此，與探針從一個(gè)方向靠近 --對(duì)外部端子IO (X)的情況相比，其操作性變差。
當(dāng)發(fā)貨之前就已經(jīng)最終確定產(chǎn)品是否為合格，或在使用晶體振蕩器期 間產(chǎn)生問(wèn)題，調(diào)查問(wèn)題根源時(shí)進(jìn)行了失效分析時(shí)，第二實(shí)施例中的表面安 裝晶體振蕩器具有不必經(jīng)過(guò)IC芯片就可以測(cè)量晶體胚的振動(dòng)特性方面的 優(yōu)勢(shì)，如同第一實(shí)施例中的晶體振蕩器一樣。進(jìn)一步地，由于晶體監(jiān)控端 子22同樣形成在晶體單元3的外側(cè)面上，第二實(shí)施例中的晶體振蕩器與 第一實(shí)施例中的晶體振蕩器相比具有更容易使探針靠近晶體監(jiān)控端子22 的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)安裝基片2被連接到晶體單元3時(shí)，在兩者之間形成50um的 間距，并且當(dāng)在每個(gè)晶體監(jiān)控端子22上形成狹縫時(shí)，該狹縫的寬度與上 述數(shù)值大致相同，但是，與探針頂端的尺寸相比，該狹縫的寬度是相當(dāng)小 的，因此，不會(huì)產(chǎn)生影響振動(dòng)特性測(cè)量的問(wèn)題。
第三實(shí)施例
接下來(lái)，將要描述一種表面安裝晶體振蕩器，該振蕩器為本發(fā)明的第 三實(shí)施例所述的石英晶體裝置。在第一和第二實(shí)施例中，本發(fā)明是用于粘 接型表面安裝晶體振蕩器，但是本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于雙室型表面安裝晶 體振蕩器。第三實(shí)施例是本發(fā)明應(yīng)用于雙室型表面安裝晶體振蕩器的一個(gè) 例子。圖9為顯示了第三實(shí)施例的表面安裝晶體振蕩器的側(cè)視圖。圖10 為在晶體振蕩器中移除了 IC芯片的容器本體的仰視圖。在這些圖中，與 圖4A,4B和5相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記，并且省略或簡(jiǎn)化了對(duì)這些 部件的重復(fù)描述。
第三實(shí)施例中的表面安裝晶體振蕩器類似于圖4A,4B和5所示的常規(guī) 雙室型表面安裝晶體振蕩器，但是，與常規(guī)振蕩器不同之處在于，在容器 本體21的外側(cè)面上提供了晶體監(jiān)控端子22。
與圖4A,4B和5所示的相同，基本上為矩形平面形狀的容器本體21 配置成層疊陶瓷結(jié)構(gòu)，其中，機(jī)架層21b和21c分別在中心層21a的頂面 和底面分層。在容器本體21的四個(gè)外側(cè)面中，沿容器本體21長(zhǎng)度側(cè)彼此 相對(duì)的一對(duì)外側(cè)面的中心部分處，形成了每個(gè)都是盤底狀切面的凹部23， 以便連接容器本體21的上端面和底面。晶體監(jiān)控端子22與第一和第二實(shí) 施例一樣設(shè)置在凹部23中。每個(gè)晶體監(jiān)控端子22形成在除了對(duì)應(yīng)于容器 本體21中的最低底面和最上面的陶瓷片材外的與每層陶瓷片材的側(cè)面對(duì) 應(yīng)的位置處，容器本體21配置成在多層中層壓并燃燒陶瓷生片材的結(jié)構(gòu)。 對(duì)應(yīng)于最低底面的陶瓷片材意思是指與接線板接觸的陶瓷片材。晶體監(jiān)控 端子22通過(guò)形成在中心層21a和機(jī)架層21c之間的層壓平面內(nèi)的導(dǎo)電路 徑24電連接到晶體電路端子lla。在圖中，導(dǎo)電路徑24由虛線表示。晶 體電路端子lla同樣電連接到晶體胚8，因此，晶體監(jiān)控端子22電連接到 晶體胚8。
制造完成本實(shí)施例中的雙室型表面安裝晶體振蕩器后，晶體單元通過(guò) 密封封裝晶體胚于第一凹槽20a內(nèi)而進(jìn)行配置，之后，測(cè)量探針靠近設(shè)置 在第二凹槽20b上的一對(duì)晶體檢測(cè)端子X(jué)l， X2，由此，晶體胚8的振動(dòng) 特性等得到測(cè)量，并且可以確定晶體單元是否為合格。對(duì)于已確定為合格 的晶體單元，接下來(lái)IC芯片l將被安裝到第二凹槽20b的底面上，由此， 就可以完成晶體振蕩器。當(dāng)晶體振蕩器完成之后還需要測(cè)量晶體胚8的振 動(dòng)特性時(shí)，可以通過(guò)使探針靠近晶體監(jiān)控端子22而不是晶體檢測(cè)端子X(jué)I ， X2來(lái)直接測(cè)量振動(dòng)特性。
權(quán)利要求
1. 一種石英晶體裝置，包括晶體單元，該晶體單元帶有其內(nèi)密封封裝了晶體胚的容器，并且該晶體單元包括電連接到所述晶體胚的外部端子，所述外部端子設(shè)置在所述容器的外部底面上；安裝基片，包括位于一個(gè)主表面上的粘接端子和位于另一個(gè)主表面上的安裝端子，并且容納其上集成了使用所述晶體胚的電路的IC芯片，所述粘接端子對(duì)應(yīng)于所述外部端子；和設(shè)置在所述安裝基片外側(cè)面上并電連接到所述粘接端子上的晶體監(jiān)控端子，其中通過(guò)連接所述外部端子和所述粘接端子，所述安裝基片被連接到所述晶體單元，與所述晶體單元集成，以及即使在所述晶體單元與所述安裝端子被集成的狀態(tài)下，也可以通過(guò)使用所述晶體監(jiān)控端子來(lái)測(cè)量所述晶體胚的振動(dòng)特性。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述晶體監(jiān)控端子形成 在凹部?jī)?nèi)，所述凹部形成在所述安裝基片的外側(cè)面上。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述安裝基片由疊層陶 瓷構(gòu)成，所述疊層陶瓷通過(guò)層疊陶瓷片而配置為多層，并且所述晶體監(jiān)控 端子形成在除了最靠近所述安裝基片的所述第二主表面?zhèn)鹊膶又獾母?陶瓷片的側(cè)面上。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述晶體監(jiān)控端子大面 積存在于所述晶體單元的外側(cè)面上。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電路是使用所述晶 體胚的振蕩電路，并且所述裝置被配置為表面安裝晶體振蕩器。
6. —種石英晶體裝置，包括容器本體，該容器本體帶有形成在一個(gè)主表面上的第一凹槽和形成在 另一個(gè)主表面上的第二凹槽； 密封封裝在所述第一凹槽內(nèi)的晶體胚；IC芯片，其通過(guò)固定在所述第二凹槽的底面上而被容納在所述第二凹 槽內(nèi)，并且其上集成了使用所述晶體胚的電路；設(shè)置在由所述第二凹槽底面內(nèi)的所述IC芯片覆蓋的位置處并電連接 到所述晶體胚的晶體檢測(cè)端子；和設(shè)置在所述容器本體的外側(cè)面上并電連接到所述晶體胚上的晶體監(jiān) 控端子，即使在所述IC芯片被固定到所述第二凹槽底面的狀態(tài)下，也可以通 過(guò)使用所述晶體監(jiān)控端子來(lái)測(cè)量所述晶體胚的振動(dòng)特性。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述晶體監(jiān)控端子形成 在凹部?jī)?nèi)，所述凹部形成在所述容器本體的外側(cè)面上。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述容器本體包括疊層 陶瓷，所述疊層陶瓷通過(guò)層疊陶瓷片而配置為多層。
9. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述電路是使用所述晶 體胚的振蕩電路，并且所述裝置被配置為表面安裝晶體振蕩器。
全文摘要
一種具有監(jiān)控電極的石英晶體裝置，包括密封封裝了晶體胚的晶體單元；和容納了IC芯片的安裝基片，該IC芯片中集成了使用晶體胚的電路。通過(guò)連接所述晶體單元的外部端子和所述安裝基片的粘接端子，所述安裝基片被連接到將被集成的所述晶體單元上，從而配置成石英晶體裝置。在石英晶體裝置中，電連接到所述粘接端子上的晶體監(jiān)控端子被設(shè)置在所述安裝基片的外側(cè)面上，并且即使在所述晶體單元和所述安裝端子被集成的狀態(tài)下，也可以通過(guò)使用所述晶體監(jiān)控端子來(lái)測(cè)量晶體胚的振動(dòng)特性。
文檔編號(hào)H03B5/32GK101383591SQ20081021485
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者守谷貢一, 播磨秀典 申請(qǐng)人:日本電波工業(yè)株式會(huì)社