JPH08204452A - 両面温度補償発振器パッケージおよびそこに部品を結合する方法 - Google Patents

両面温度補償発振器パッケージおよびそこに部品を結合する方法

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JPH08204452A
JPH08204452A JP7186421A JP18642195A JPH08204452A JP H08204452 A JPH08204452 A JP H08204452A JP 7186421 A JP7186421 A JP 7186421A JP 18642195 A JP18642195 A JP 18642195A JP H08204452 A JPH08204452 A JP H08204452A
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opening receptacle
lower opening
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    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/02Details
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】周波数制御装置のためのパッケージを小型かつ
大量生産可能にすると共に圧電素子を他の部品と分離し
て相互汚染を防止する。 【構成】両面発振器パッケージ200が提供される。パ
ッケージ200は電子部品を受けるよう構成された上部
開口リセプタクル212および少なくとも圧電素子およ
びカバーを受け気密環境を形成するよう構成された下部
開口リセプタクル214を有する。電子部品226およ
び圧電素子234はパッケージ200に適切に接続でき
る。パッケージ200は大量生産可能に設計され、かつ
小型であり、容易に表面実装可能であり、そして小さい
プロフィールを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には周波数制御装
置に関し、かつ、より特定的には、両面(double
−sided)発振器パッケージおよび部品を該パッケ
ージに結合する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周波数制御装置は温度補償された水晶発
振器(TCXO)を含むことが知られている。典型的な
TCXOは圧電材料および温度補償回路を使用し、たと
えば、変化する環境条件の下で高周波の波形に対して信
頼性あるかつ安定な発振出力を提供する。これらの装置
は一般にセルラ電話、ページャおよびワイヤレスモデム
のような、携帯用無線周波(RF)通信機器において見
られる。消費者の需要が絶えずセルラ電話および他の通
信機器の寸法を低減させるに応じて、より小さな寸法お
よび低減された重量を有するTCXOの必要性が一層大
きくなってきている。
【0003】図1は従来技術のTCXO10の斜視図で
ある。該TCXO10は圧電素子12、集積回路(I
C)14の形式の温度補償回路、およびチップ容量1
6、入力/出力パッド(図示せず)、および装置ふた1
8を含む。ふた18およびハウジング22が取付けられ
たとき密封された(hermetically sea
led)環境20が形成される。
【0004】圧電素子12に電圧が印加されたとき、該
素子12はある発振出力で共振する。圧電素子の共振周
波数はハウジング22内の温度の変化に応じて、公称周
波数の回りで変化しまたはドリフトする。典型的には、
前記IC内に含めることができる温度検知装置が環境2
0に関して温度補償回路に情報を提供する。環境20内
の温度が変動するに応じて、温度補償回路は適切に回路
パラメータを修正して発振出力の周波数ドリフトを最小
化する。
【0005】TCXO10の高さ、幅および深さはハウ
ジング22内の圧電素子、温度補償回路、集積回路14
およびチップ容量16に依存する。すなわち、ハウジン
グ22およびふた18の総合的な寸法がTCXO10の
総合的な寸法に加えられる。TCXO10に対する典型
的な寸法は約8.89mm×8.89mm×2.79m
mである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これらの寸法は小さい
ように見えるかも知れないが、より小型のセルラ電話お
よび他の電子製品に対する要求はTCXOが一層小さな
物理的寸法を持つことを必要としている。従って、従来
技術の寸法上の制約を克服し、かつそれらのより大きな
対応物の適切な性能要求または基準に適合しまたは超え
る周波数制御装置の実質的な必要性が存在する。
【0007】また、(i)圧電素子がスペースを犠牲に
することなく他の部品から分離して収容できあるいは他
の部品から隔離でき、部品の相互汚染(cross−c
ontamination)の可能性を最小にする周波
数制御装置のためのパッケージまたはハウジング、およ
び(ii)周波数同調およびハーメチックシールを単純
化することができる大量生産可能なパッケージ、が必要
である。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本発明に係わる両面温度補償発振器パッケ
ージは、中央部分および外側部分を含む台座、前記台座
の外側部分から実質的に上方向におよび実質的に下方向
に伸びた側壁であって前記上方向に伸びた側壁は表面実
装可能な端部で終端し前記表面実装可能な端部は電気的
装置への接続を可能にするよう構成された複数のコンタ
クトを含むもの、前記上方向に伸びた側壁および前記台
座によって形成され少なくとも1つの電子部品を受ける
よう構成された上部開口リセプタクルおよび前記下方向
に伸びた側壁および前記台座によって形成され少なくと
も1つの圧電部品を受けるよう構成された下部開口リセ
プタクル、そして前記下部開口リセプタクルと結合され
気密環境を規定するカバー、を具備することを特徴とす
る。
【0009】また、本発明の別の態樣に係わる両面温度
補償発振器パッケージは、中央部分および外側部分を含
む台座、前記台座の外側部分から実質的に上方向におよ
び実質的に下方向に伸びた側壁、前記上方向に伸びた側
壁および前記台座によって形成される上部開口リセプタ
クルおよび前記下方向に伸びた側壁および前記台座によ
って形成される下部開口リセプタクル、前記下部開口リ
セプタクルと結合可能でありかつ気密環境を規定するカ
バー、を具備し、前記上部開口リセプタクルは少なくと
も1つの電子部品を含みかつ実質的に硬化可能な材料で
満たされており、そして、前記下部開口リセプタクルは
圧電部品を含み、それによって表面実装可能なパッケー
ジが規定されることを特徴とする。
【0010】さらに、本発明によれば部品を両面発振器
パッケージに結合する方法が提供され、該方法は、下部
開口リセプタクルを有するパッケージを提供する段階、
前記下部開口リセプタクルに圧電素子を実装しかつ気密
封止する段階、そして電子部品を前記パッケージに結合
する段階、を具備することを特徴とする。
【0011】さらに、本発明の別の態樣に係わる部品を
両面発振器パッケージに結合する方法は、上部開口リセ
プタクルおよび下部開口リセプタクルを有するセラミッ
クパッケージを提供する段階、前記下部開口リセプタク
ルに圧電素子を実装する段階、前記圧電素子を周波数同
調する段階、前記圧電素子を前記下部開口リセプタクル
内に気密封止する段階、そして電子部品を前記上部開口
リセプタクルに結合する段階、を具備することを特徴と
する。
【0012】
【実施例】本発明は改善された両面(double−s
ided)温度補償された水晶発振器(TCXO)パッ
ケージ100を提供する。このパッケージは概略的に基
板に結合された、感温部品(temperature−
sensitive components)を有する
補償回路を含む。パッケージ100は該パッケージ10
0の一部の上に実装された圧電素子を受けるよう構成さ
れ、それによって前記補償回路と圧電素子との間に電気
的接続が提供され未同調(untuned)周波数制御
装置を生成する。周波数同調の後、ハーメチックシール
が前記圧電素子の回りに与えられる。この発明のパッケ
ージ100によれば、従来技術の周波数制御装置の寸法
的な制限は実質的に克服される。
【0013】図2〜図4を参照して本発明をさらに詳細
に説明することができる。図2は、パッケージ100を
その最も簡単な形式で示す。パッケージ100は中央部
分104、および外側部分106を含む実質的に平坦な
台座(platform)102を含む。該台座102
の外側部分106から実質的に上方向および下方向に上
部および下部側壁108および110が延びている。上
部側壁108および台座102は電子部品を受けるよう
構成された実質的に四角形の、上部が開かれたまたは上
部開口リセプタクル112を形成する。同様に、下部側
壁110および台座102は、圧電素子134のよう
な、少なくとも1つの圧電部品を受けるよう構成された
下部が開かれたまたは下部開口リセプタクル114を形
成する。カバー116が前記下部開口リセプタクル11
4に取付けられて該下部開口リセプタクル114および
カバー116で規定される気密環境118を提供する。
台座102はリセプタクル112および114およびそ
の中の部品を隔離するのを助け、それによって組立て後
のまたは同調の間の汚染の可能性を最小にし、かつ寸
法、一体性、完全性またはコストを犠牲にすることな
く、前記上部開口リセプタクル112における電子部品
から分離して処理できる気密封入された圧電装置134
を提供する。これを達成するために1つのカバー116
が必要とされるのみである。
【0014】パッケージ100は形状的に広く変化して
もよい。1つの実施例では、パッケージ100は実質的
に携帯可能でありかつ方形または四角形であり、かつ電
子装置の全容積の内の極めて少しの容積のみを占有して
該電子装置に配置するよう構成される。
【0015】パッケージ100は特に大量生産および超
小型化に適応している。たとえば、該パッケージは図2
および図4において長さ、幅および高さ156,158
および160として表される7.11mm×6.22m
m×2.24mmの寸法を持つものとすることができ
る。
【0016】好ましい実施例においては、パッケージ1
00は該パッケージ内の応力を最小にするため実質的に
同じ熱膨脹係数を有する材料から構成される。1つの実
施例では、上部開口リセプタクル(open−top
receptacle)112はともに、アルミナのよ
うな、一緒に焼結した(co−fired)セラミック
材料から形成された台座102および上部側壁108か
らなる。下部側壁110はニッケル合金、鉄およびコバ
ルト、コバール(Kovar)、または合金42(Al
loy 42)、その他から構成することができ、好ま
しくは台座102および上部開口リセプタクル112を
形成するセラミック材料と実質的に熱膨脹係数が同じで
あるためコバールとされる。
【0017】複数の内部リード(図2において点線で示
されている)が電気部品および圧電素子134をパッケ
ージ100内の部品を作動させるための電気信号に結合
するために含まれている。図2および図3を参照する
と、複数のリード120は、上端部122上に配置され
た、複数のそれぞれの接点124に接続されている。好
ましくは、前記上端部122はそれが接続される回路基
板に対し良好な接触を提供するため実質的に平坦にされ
る。内部リード120は前記台座102および上部側壁
108内に形成される。従って、複数の導電リードまた
は経路120が中央部分104から上端部122へと延
び、おのおののリードはその隣接のリードから絶縁され
ている。リード120は回路から前記上端部122への
電気的経路を提供し、かつセラミックそれ自体の内部に
一緒に焼結されたビア(vias)を含み、あるいは上
部側壁108の外側に胸壁(castellation
s)と称されるメッキされたハーフホール(half
holes)を含むことができる。
【0018】上部開口リセプタクル112は電子部品を
含み、かつ下部開口リセプタクル114は少なくとも圧
電素子134を含む。より詳細には、上部開口リセプタ
クル112は台座102の中央部分104に確実に結合
された、温度補償集積回路(IC)126およびチップ
容量128および130を含む。IC126は任意の適
切なIC、たとえば、グロブトップ(glob to
p)を含むワイヤボンドされたIC、有機アンダーフィ
ル(organic underfill)を含むフリ
ップチップ(flip chip)IC、その他を含む
任意の適切なICを含むことができる。好ましい実施例
では、IC126は該IC126を台座102の中央部
分104に確実に結合しかつIC126への汚染を最小
にするために有機アンダーフィル132を含むフリップ
チップICである。IC126は前記台座102の中央
部分104に近接したメタライズ部分に対しはんだリフ
ローされる。これはICおよび台座102の電気的およ
び機械的結合を形成する。
【0019】前記上部開口リセプタクル112はまた前
記圧電素子134を同調するよう構成された導電性パッ
ド152および154および典型的にはDC電圧バイパ
ス容量として機能する第1および第2のチップ容量12
8および130のための十分なスペースを含む。IC1
26はそれ自体温度補償機能を提供する。
【0020】下部開口リセプタクル114は少なくとも
圧電素子134を含みかつもし望むならば他の部品を含
むことができる。圧電素子134は広範囲のものとする
ことができる。その例としてはクオーツ、ATカットク
オーツ条片(strip)、その他を含むことができ
る。好ましい実施例では、圧電素子134は、温度補償
可能な、約−40℃から約90℃まででふるまいが良好
な(well−behaved)周波数対温度関係を得
るためATカットのクオーツ条片からなる。圧電素子1
34を他の部品から隔離することにより圧電素子134
が汚染され、その結果その周波数の望ましくない変化を
生じる可能性を最小にする。
【0021】より詳細には、下部開口リセプタクル11
2における圧電素子134を上部開口リセプタクル11
2における部品から隔離しかつ物理的に分離することに
より実質的に、従来技術のTCXOにおいて時間ととも
に生じ得る、はんだ、有機アンダーフィル、および他の
望ましくない汚染物質が圧電素子134の出力周波数に
悪影響を与える可能性を最小にする。
【0022】カバー116は下部開口リセプタクル11
4にかつ特に下端部136に受入れられかつ結合される
べく相補的に構成されている。カバー116は良好なハ
ーメチックシールを提供するために前記下部側壁110
に、かつ好ましくは前記下端部136にシーム溶接ある
いははんだ封止することができる。
【0023】より詳細には、前記下端部136およびカ
バー116の外周部138は相補的に形成されて下部開
口リセプタクル114および環境118内の内容物の確
実な相互接続および気密を提供する。1つの実施例で
は、カバー116は金属でありかつIC 126のグラ
ンド部に結合される。
【0024】図2および図4を参照すると、圧電素子1
34はカップリング140および142の上に配置され
かつ該カップリング140および142に結合されてい
る。該カップリング140および142は圧電素子13
4に対し機械的および電気的接続を提供する。カップリ
ング140および142への電気的接続はリード144
および146であり、これらのリードは好ましくは圧電
素子134を上部開口リセプタクル112内の回路およ
び外部回路に、かつ特にIC 126および容量128
および130への接続のための、タングステンを充填し
たビアの形式とされる。カップリング140は圧電素子
134の外側に面した電極164(上部電極)を電気的
にリード144と接続する巻きつけセクション(wra
paround section)141を含む。同様
に、カップリング142は内側に面した電極162(台
座102に面する下部電極)を図2のリード146と電
気的に接続する。
【0025】いったんTCXOパッケージ100が組立
てられると、該パッケージ100は電子装置において使
用するために回路基板に適切に結合される。平坦な端部
122は回路基板または適切な基板上に配置するのを容
易に可能にするよう構成されている。複数のコンタクト
または接点124が電気的装置への接続のためにそれぞ
れのリード120に、かつ回路基板上のメタライズされ
た経路に適切に接続される。前記複数のコンタクト12
4に隣接してかつ垂直に、上部側壁108の外側部分1
50上にそれぞれのみぞまたは胸壁(castella
tions)148がある。好ましくは、これらの胸壁
148はコンタクト124の回路基板との間の電気的接
続(典型的にははんだ)の検査を容易にするため半円形
とされる。
【0026】本発明はまた発振器を作成する上で使用す
るために部品をパッケージに結合するのを容易にし、か
つ特に温度補償された水晶発振器の大量生産を容易にす
るよう構成された方法を含む。
【0027】最も簡単な形式では、部品を両面発振器パ
ッケージに結合する本方法は、下部開口リセプタクル1
14を有するパッケージ100を提供する段階、下部開
口リセプタクル114において圧電素子134を実装し
かつ気密封止する段階、および電子部品を前記パッケー
ジに結合する段階を備えている。
【0028】この方法および構造はパッケージ100の
おのおのの側の部品の相互汚染を最小にするための隔離
手段を提供する。より詳細には、前記パッケージ100
は、IC 126および容量128および130、そし
て関連するはんだおよびフラックス、その他のような、
上部開口リセプタクル112における電子部品からの下
部開口リセプタクル114における圧電素子134の汚
染を実質的に最小にするよう構成されている。もし汚染
が発生すれば、圧電素子134の周波数安定度は悪影響
を受ける可能性がある。本パッケージ100および方法
の他の利点は同調のプロセスの間に、典型的には付加的
なメタリゼーションが圧電素子134の外側に面した電
極164に加えられることである。望まない金属の接触
および上部開口リセプタクル112における部品への悪
影響の可能性が最小にされるが、それはこれらの部品は
台座102の他の側に隔離されておりかつ典型的には同
調段階が完了するまでパッケージ100に結合されさえ
もしないからである。
【0029】好ましい実施例では、本方法は、上部開口
リセプタクル112および下部開口リセプタクル114
を有するパッケージを提供する段階、前記下部開口リセ
プタクル114に圧電素子134を実装する段階、前記
圧電素子134を周波数同調する段階、前記圧電素子1
34を下部開口リセプタクル114内に気密封止する段
階、および前記電子部品を上部開口リセプタクル112
に結合する段階を含む。
【0030】都合のよいことに、前記上部開口リセプタ
クル112は周波数同調段階の間に圧電素子134を作
動させるためのアクセス可能な導電経路152および1
54を含み、それによって、たとえば、下部開口リセプ
タクル114に気密封止する前に金属が前記外側に面し
た電極164に付加される。パッケージ100の構造は
IC 126、チップ容量128および130、および
パッド152および154への同調の間における汚染の
可能性を最小にするが、それはこれらの部品は実質的に
台座102および側壁108および110によって圧電
素子134から隔離されているからである。
【0031】好ましい実施例では、図1〜図4における
パッケージ100を制作することに関連する方法は次の
ステップを含む。 1)両面TCXOパッケージ100が準備される。該パ
ッケージ100は台座(platform)102に結
合された、上部側壁108を規定する多層セラミック部
分および下部側壁110を規定する金属をろう付けした
(metalbrazed)リングを含む。 2)パッケージが上に面しているときに水晶結晶板(q
uartz crystal)が下部開口リセプタクル
に置かれかつ中央部分104に適切に取付けられる。 3)前記水晶結晶板が、該水晶結晶板をパッケージ10
0の中央部分104における上部開口リセプタクル11
2へとアクセス可能な、他の側の金属パッド152およ
び154を通して作動させながら、該水晶結晶板の質量
装荷(massloading)により周波数同調され
る。 4)前記水晶結晶板が次に下部側壁110の下端部13
6をカバー116に結合するために平行なシーム溶接を
使用して金属カバー116によって気密封止される。こ
れにより水晶部分の製造プロセスが完了する。 5)電子部品が上部開口リセプタクル112内に配置さ
れかつチップ容量128および130を結合するために
台座102上にはんだを施すことにより適切に取付けら
れる。はんだはリフローまで部品を粘着性でかつ適切に
保持する。次に、フラックスがIC 126の領域の近
傍にかつ下に施される。はんだバンプを有するフリップ
チップICが台座102の中央部分104に整列されか
つ配置される。部品は次にはんだリフローされる。ま
た、有機アンダーフィルが施され、それによって該有機
アンダーフィルがIC 126の下に流れかつ実質的に
IC126を環境的に保護できるようにする。 6)その後、TCXOパッケージ100は最終的な電気
的セットアップおよび試験に送られる。その後、顧客は
典型的には前記平坦部122を回路基板にはんだリフロ
ーし電子機器において使用するためにコンタクト124
のおのおのを適切な電気的接続部へと接続する。この方
法は部品の実装および組立てを単純化することができ
る。
【0032】図5〜図8を参照すると、別の両面温度補
償水晶発振器パッケージ200が示されている。該パッ
ケージ200は中央部分204および外側部分206を
含む実質的に平坦な台座202を含んでいる。前記外側
部分206から実質的に上方向にかつ下方向に、それぞ
れ、上部および下部側壁208および210が延びてい
る。上部側壁208および台座202は少なくとも1つ
の電子部品を受入れるように構成された実質的に四角形
の、上部開口リセプタクル212を形成する。同様に、
下部側壁210および台座202は圧電素子234のよ
うな、少なくとも1つの圧電部品を受けるよう構成され
た下部開口リセプタクル214を形成する。好ましくは
金属からなる、カバー216は前記下部開口リセプタク
ル214に取付けられて前記下部開口リセプタクル21
4とカバー216によって規定される気密環境218を
提供する。好ましい実施例では、内容物を実質的に覆い
かつその中に包含させるため上部開口リセプタクル21
2内には硬化可能な材料232が施される。台座202
はリセプタクル212および214そしてその中の部品
を隔離するのを助け、それによって組立て後または同調
の間における相互汚染の可能性を最小にし、かつ気密環
境218を提供する。この構造の他の利点は一体性また
は完全性(integrity)、コストの利点、およ
び幅の狭い外形である。
【0033】この構成は市場における最も小型のTCX
Oパッケージの1つを提供し、かつ圧電素子をICから
都合よく分離することによって大量生産に役立たせ、か
つさらにリークテストを必要とする気密部分を1つだけ
必要とするのみである。チップ容量はクオーツ(圧電素
子)の余白部に配置され、かつ一般にエージングの障害
を生じない(長期間の周波数安定性)。さらに、この構
造はチップ容量を適切に配置するため、四角形のエンク
ロージャの内側の利用可能なスペースを活用する。ベー
スの接着部は容量と水晶結晶板の実装に対して同じもの
とすることができる。前記ICは気密のチェンバ側から
分離される。ワイヤボンドされたICを環境的な損傷か
ら実質的に保護するためにいわゆる「グロブトップ(g
lobtop)」エポキシを使用することができる。出
願人はここに詳細に示した構造利点を有するいずれの従
来のTCXOパッケージも知らない。
【0034】複数の内部リード220(図5において点
線として示されている)はパッケージ200内の部品を
作動させるために、電気的部品および圧電素子を電気的
信号に適切に結合するために示されている。従って、複
数のリード220は上部平坦端部222上に配置された
複数のそれぞれの接点またはコンタクト224に結合さ
れている。好ましくは、前記上端部222は、たとえ
ば、それが結合されることになる回路基板への良好な接
触を提供するため実質的に平坦とされる。この構造は特
にパッケージ200を回路基板に表面実装するのを容易
にするよう構成されている。前記内部リード220は前
記台座220および上部側壁208内に形成されてい
る。従って、前記リードまたは経路220は前記中央部
分204から前記上端部222へと延び、おのおののリ
ードはその隣接するリードから絶縁されている。リード
220は前記回路から前記端部222への電気的経路を
提供し、かつセラミックそれ自体の内部に一緒に焼結し
たビア(co−fired vias)を含むことがで
き、あるいは、たとえば、上部側壁208の外側にしば
しば胸壁(castellations)と称されるメ
ッキされた半穴部またはハーフホール(half−ho
les)を含むことができる。
【0035】図5に示されるように、前記上部開口リセ
プタクル212は少なくとも1つの電子部品を含み、か
つ同様に前記下部開口リセプタクル214は圧電素子2
34を含むことができる。より詳細には、図5におい
て、上部開口リセプタクル212は、台座202の中央
部分204に結合された、リセプタクル212における
種々のメタリゼーションパターンに適切に接続されたワ
イヤボンドされた温度補償集積回路(IC)226を含
む。特定の実施例では、前記上部開口リセプタクル21
2は実質的に硬化可能な材料232で満たされ、従って
IC226を包含している。
【0036】この構造はフットプリントおよび重量の観
点から効率的な構成である。それは、たとえば、水晶を
挿入しかつ次にユニットを密閉し、それによってICの
作業(配置)が後の時間に、あるいは異なる場所におい
ても可能となるようにする。気密チェンバはICから分
離されているにもかかわらず、1つのリークのチェック
作業があるのみであり、それは(グロブトップエポキシ
の)硬化可能な材料232がICを包んでおりかつリー
クのチェックを行う必要がないからである。
【0037】硬化可能な材料はそれが施されたとき前記
上部開口リセプタクル212を実質的に均一に満たす所
望の粘性を有し、かつさらに硬化されたとき、使用中に
クラックその他を引起こし得るバブルまたはポケットが
実質的にない限り、広く変わってもよい。好ましい実施
例では、前記硬化可能な材料232は熱硬化性の、有
機、非導電性材料であり、かつより好ましくはアメリカ
合衆国カリフォルニア州91746、インダストリ、イ
ースト・ドン・ジュリアン・ロード15051の、デク
スタ・エレクトロニック・マテリアルズ(Dexter
Electronic Materials)社から
得ることができるグロブトップエポキシであるデクスタ
・ハイソール4450(Dexter Hysol 4
450)として知られた材料を含む。
【0038】グロブトップエポキシ材料はICのパッシ
ベイションを提供する。それはさらに機械的な損傷から
の保護を与えかつICの電気的特性を保護するために十
分に湿気に対して抵抗力がある。前記硬化可能な材料2
32は前記平坦な上端部222より低く留まり、それに
よって基板のリフローの間にI/Oパッドまたは電気的
コンタクト224と干渉しないようにすることが好まし
い。
【0039】好ましい実施例においては、IC 226
は台座202の中央部分104の近傍の中央のメタライ
ズド部分に銀エポキシ接着されて適切な電気的および機
械的結合を形成している。銀エポキシが硬化された後、
ICはセラミック基板上のメタライズド領域にワイヤボ
ンドすることができる。これらのメタライズされたパッ
ドは前記コンタクト224に電気的に接続される。
【0040】前記上部開口リセプタクル212もまたコ
ンタクト224に接続するための部材252のような導
電性パッドを含む。IC 226は温度補償された水晶
発振器のために適切な温度補償機能を提供する。
【0041】前記下部開口リセプタクル214は種々の
部品を含むことができる。好ましい実施例では、前記下
部リセプタクル214はもし望むならば圧電素子234
および他の部品を含む。好ましくは、2つのチップ容量
228および230が含まれ、これらは典型的にはDC
電圧バイパス容量として機能する。好ましい実施例で
は、圧電素子134は望ましい温度補償(TC)特性の
ために、ATカットクオーツ条片から構成される。圧電
素子134をICから離して配置することにより、該圧
電素子に対する汚染、およびパッケージ200の部品の
相互汚染の可能性を最小にすることができる。水晶結晶
板の最終的な同調はICがこの作業を妨げることなしに
行なわれることが望ましい。水晶に接続された電気的パ
ッドは水晶チェンバの反対側に位置され、これは最終的
な同調作業の間において好都合である。
【0042】図5および図6に示されるように、カバー
216は下部開口リセプタクル214に、かつ特に下端
部236に受け入れられかつ結合されるべく相補的に形
成されている。好ましい実施例では、カバー216は金
属であり、かつ良好なハーメチックシールを提供するた
めに下部側壁210にシーム溶接されあるいははんだシ
ールすることができる。金属の場合、カバー116はI
C 226のグランド部分に結合して良好な平面および
シールドを提供することができる。回路グランドに接続
された金属カバーは動作中にかつRF周波数において水
晶と、例えば、発振器が接合されたプリント回路基板の
間の無線周波(RF)シールドを改善することができ
る。
【0043】1つの実施例においては、カバー216は
パッケージ200全体のプロフィールを最小にするた
め、少なくとも部分的にチップ容量228および230
を受けるためのポケット244を含む。
【0044】図5を参照すると、圧電素子234は、機
械的および電気的接続を提供する、カップリング240
および242の上に配置されかつ該カップリング240
および242を介して結合されている。該カップリング
は、銀エポキシ(silver epoxy)または銀
充填シリコーン(silver−filled sil
icone)のような導電性従順(complian
t)材料であり、好ましくは良好なコンプライアンスの
ためにエマーソン・アンド・カミングズC990(Em
erson & Cumings C990)銀エポキ
シである。
【0045】図5〜図8に示された実施例における構造
の多くは図2〜図4におけるパッケージと同様である。
したがって、第1の実施例における部品または項目番号
(項目100以下を参照)は図5〜図8における第2の
実施例のもの(項目200以下を参照)と同じである。
【0046】図5〜図8におけるパッケージ200を製
作するための処理フローは多くの点で図2〜図4に示さ
れたパッケージ100を製作するものと同じである。よ
り詳細には、それは概略的に次のものを含む。 (1)図面に示されたように両面TCXOパッケージが
準備される。 (2)下部開口リセプタクル214の中央部分に銀エポ
キシが施される。 (3)チップ容量および水晶結晶板が適切に前記下部開
口リセプタクル214に配置される。 (4)銀エポキシが台座(platform)202の
中央部分204への巻きつけ(wrap aroun
d)接続を提供するため水晶の上部に施される。 (5)エポキシがパッケージを炉内に適切な時間の間置
くことによって硬化される。 (6)水晶結晶板が、該水晶結晶板を金属パッドをとお
して作動させながら、水晶の質量装荷によって周波数同
調される。 (7)水晶が金属カバーを用いて、該金属ふたを配置し
かつその周辺の回りにシーム溶接によって封止すること
によりハーメチックシールされる。 (8)次に、銀エポキシが上部開口リセプタクル212
内の選択された位置に施される。 (9)前記ICが該エポキシの近傍にかつ該エポキシの
上に適切に配置される。 (10)前記エポキシが次に硬化される。 (11)前記ICが次に適切に前記中央部分204にお
ける適切な電気的接続部にワイヤボンドされる。 (12)グロブトップエポキシが実質的に前記ICの上
に施される。 (13)前記エポキシが硬化されかつユニットが試験さ
れる。 本発明が特定の実施例を参照して説明されたが、当業者
は数多くの変更および修正をこの発明の新規な精神およ
び範囲から離れることなく行ない得るものである。
【0047】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、大きな
占有スペースを必要とすることなく、圧電素子を他の部
品から分離して収容でき、かつ部品の相互汚染の可能性
を最小にすることができる周波数制御装置のためのパッ
ケージまたはハウジングが提供できる。また、本発明に
よれば、周波数同調およびハーメチックシールの作業を
容易に行なうことができ、大量生産可能な周波数制御装
置のためのパッケージが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の温度補償水晶発振器(TCXO)の
斜視図である。
【図2】本発明に係わる両面温度補償水晶発振器パッケ
ージの拡大された断面図である。
【図3】本発明に係わる、図2の両面発振器パッケージ
の拡大上面図である。
【図4】本発明に係わる、図2の両面発振器パッケージ
の拡大底面図である。
【図5】本発明に係わる、別の両面温度補償水晶発振器
パッケージを図8の5−5線に沿って示す拡大断面図で
ある。
【図6】本発明に係わる、図5に示された両面発振器パ
ッケージのカバー上のポケットを示す上部斜視図であ
る。
【図7】本発明に係わる、図5の両面発振器パッケージ
の集積回路(IC)の位置前の拡大上面図である。
【図8】本発明に係わる、チップ容量および圧電素子を
有する両面発振器パッケージの拡大底面図である。
【符号の説明】
100 両面温度補償水晶発振器(TCXO)パッケー
ジ 102 台座 104 中央部分 106 外側部分 108 上部側壁 110 下部側壁 112 上部開口リセプタクル 114 下部開口リセプタクル 116 カバー 118 気密環境 120 内部リード 122 上端部 124 コンタクト 126 温度補償集積回路 128,130 チップ容量 132 有機アンダーフィル 134 圧電素子 136 下端部 138 外周部 140,142 カップリング 144,146 リード 148 胸壁 150 外側部分 152,154 アクセス可能な導電性経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 9/02 A N

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両面温度補償発振器パッケージであっ
    て、 中央部分および外側部分を含む台座、 前記台座の外側部分から実質的に上方向におよび実質的
    に下方向に伸びた側壁であって、前記上方向に伸びた側
    壁は表面実装可能な端部で終端し、前記表面実装可能な
    端部は電気的装置への接続を可能にするよう構成された
    複数のコンタクトを含むもの、 前記上方向に伸びた側壁および前記台座によって形成さ
    れ少なくとも1つの電子部品を受けるよう構成された上
    部開口リセプタクル、および前記下方向に伸びた側壁お
    よび前記台座によって形成され少なくとも1つの圧電部
    品を受けるよう構成された下部開口リセプタクル、そし
    て前記下部開口リセプタクルと結合され気密環境を規定
    するカバー、 を具備することを特徴とする両面温度補償発振器パッケ
    ージ。
  2. 【請求項2】 前記上部開口リセプタクルはワイヤボン
    ドされた集積回路を含むことを特徴とする請求項1に記
    載のパッケージ。
  3. 【請求項3】 前記上部開口リセプタクルは実質的に硬
    化可能な材料によって満たされかつさらにワイヤボンド
    された集積回路をその中に含むことを特徴とする請求項
    1に記載のパッケージ。
  4. 【請求項4】 前記下部開口リセプタクルは圧電素子お
    よび少なくとも1つの容量を含むことを特徴とする請求
    項1に記載のパッケージ。
  5. 【請求項5】 前記下部開口リセプタクルは少なくとも
    2つの容量を含むことを特徴とする請求項4に記載のパ
    ッケージ。
  6. 【請求項6】 前記カバーは金属からなることを特徴と
    する請求項1に記載のパッケージ。
  7. 【請求項7】 前記金属カバーはパッケージのプロフィ
    ールを最小にするよう構成された、内側に面した面上に
    少なくとも2つのポケットを含むことを特徴とする請求
    項6に記載のパッケージ。
  8. 【請求項8】 前記少なくとも2つのポケットは前記下
    部開口リセプタクル内の少なくともいくつかの部品に合
    わされかつ実質的に整列されたことを特徴とする請求項
    7に記載のパッケージ。
  9. 【請求項9】 前記下部側壁はセラミック部分および金
    属部分を含むことを特徴とする請求項1に記載のパッケ
    ージ。
  10. 【請求項10】 前記金属部分はニッケル、鉄およびコ
    バルトの合金を含むことを特徴とする請求項9に記載の
    パッケージ。
  11. 【請求項11】 両面温度補償発振器パッケージであっ
    て、 中央部分および外側部分を含む台座、 前記台座の外側部分から実質的に上方向におよび実質的
    に下方向に伸びた側壁、 前記上方向に伸びた側壁および前記台座によって形成さ
    れる上部開口リセプタクルおよび前記下方向に伸びた側
    壁および前記台座によって形成される下部開口リセプタ
    クル、 前記下部開口リセプタクルと結合可能でありかつ気密環
    境を規定するカバー、 を具備し、 前記上部開口リセプタクルは少なくとも1つの電子部品
    を含みかつ実質的に硬化可能な材料で満たされており、
    そして、 前記下部開口リセプタクルは圧電部品を含み、 それによって表面実装可能なパッケージが規定されるこ
    とを特徴とする両面温度補償発振器パッケージ。
  12. 【請求項12】 前記下部開口リセプタクルは圧電素子
    および少なくとも1つの容量を含むことを特徴とする請
    求項11に記載のパッケージ。
  13. 【請求項13】 前記下部開口リセプタクルは少なくと
    も2つの容量を含むことを特徴とする請求項12に記載
    のパッケージ。
  14. 【請求項14】 前記カバーは金属からなることを特徴
    とする請求項11に記載のパッケージ。
  15. 【請求項15】 前記金属カバーは前記パッケージのプ
    ロフィールを最小にするよう構成された、内側に面した
    面上に少なくとも2つのポケットを含むことを特徴とす
    る請求項14に記載のパッケージ。
  16. 【請求項16】 前記少なくとも2つのポケットは前記
    下部開口リセプタクルにおける少なくともいくつかの部
    品と合わされかつ実質的に整列していることを特徴とす
    る請求項15に記載のパッケージ。
  17. 【請求項17】 部品を両面発振器パッケージに結合す
    る方法であって、 a)下部開口リセプタクルを有するパッケージを提供す
    る段階、 b)前記下部開口リセプタクルに圧電素子を実装しかつ
    気密封止する段階、そして c)電子部品を前記パッケージに結合する段階、 を具備することを特徴とする部品を両面発振器パッケー
    ジに結合する方法。
  18. 【請求項18】 部品を両面発振器パッケージに結合す
    る方法であって、 a)上部開口リセプタクルおよび下部開口リセプタクル
    を有するセラミックパッケージを提供する段階、 b)前記下部開口リセプタクルに圧電素子を実装する段
    階、 c)前記圧電素子を周波数同調する段階、 d)前記圧電素子を前記下部開口リセプタクル内に気密
    封止する段階、そして e)電子部品を前記上部開口リセプタクルに結合する段
    階、 を具備することを特徴とする部品を両面発振器パッケー
    ジに結合する方法。
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