[发明专利]具有监控电极的石英晶体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石英晶体装置，该装置带有集成了石英晶体单元和包 含使用了晶体单元的电路的IC(集成电路)芯片结构，特别涉及一种石英 晶体装置，该装置提供了用于从外部检测晶体元件中所使用的晶体胚特性 的监控电极。

背景技术

作为一种集成了石英晶体单元和IC芯片的典型石英晶体装置，其带 有集成了晶体单元和使用了晶体单元的振荡电路的IC芯片的表面安装振 荡器。表面安装晶体振荡器由于其致密性及轻量化而被广泛使用，尤其是 在便携式电子仪器，例如便携式电话中被作为频率及计时的基准。

作为这种表面安装晶体振荡器的一个类型，其带有粘接型表面安装晶 体振荡器，其中，IC芯片和石英晶体胚被分别封装在分离的容器中，之后， 这些容器被连接并封装在一起，如日本专利特许公开号2004-88533 (JP-A-2004-088533)所公开。图1A为侧视图，显示了常规粘接型表面 安装晶体振荡器结构的一个例子。图1B为晶体振荡器的安装截面图。图 2A和2B分别为晶体振荡器中所用的安装基片的俯视图和仰视图。图3是 晶体振荡器中的晶体单元的仰视图。

图示的晶体振荡器包括容纳IC芯片1的安装基片2，和密封封装晶体 胚8的晶体单元3，其中，安装基片2连接到晶体单元3的底面。安装基 片2为基本上矩形平面形状的平面构件，并且用于封装IC芯片1的凹槽 形成在安装基片2的一个主要平面上。

安装基片2配置为叠层陶瓷结构，叠层陶瓷结构由基本上为矩形状的 平面底壁层2a，和设置在底壁层2a上的机架状的机壁层2b组成，并且安 装基片2的凹槽侧壁由机壁层2b形成。在机壁层2b顶面的四个转角部上， 即，围绕安装基片2的凹槽开口端面的四个转角部上，形成了用于把安装 基片2电连接及机械连接到晶体单元3底面上的粘接端子5。在图示的底 壁层2a的底面，即，安装基片2的外部底面的四个转角部上提供了当晶 体振荡器表面安装到接线板时所使用的封装端子4。

IC芯片1基本上为矩形状，其中，包括至少一个使用了晶体单元3 的振荡电路的电子电路被集成在半导体基片上。在IC芯片1中，电子电 路如振荡电路通过常用的半导体装置制造工艺形成在半导体基片的一个 主表面上，因此，在半导体基片的一对主表面中，其中形成有电子电路的 主表面将被叫做IC芯片的电路形成表面。在电路形成表面上同样形成了 用于连接IC芯片1于外部电路上的多个IC端子。IC端子包括电源供应端 子，接地端子，振荡输出端子，AFC(自动频率控制)端子，一对用于连 接到晶体振荡器的晶体连接端子，等等。

电路端子11设置在安装基片2的凹槽底面上，即，与IC端子对应的 由凹槽限定的底壁层2a的露出表面。与IC端子对应的电路端子为电源供 应端子，接地端子，振荡输出端子和AFC端子，这些端子分别通过形成 在安装基片2中的导电路径(未示出)电连接到安装端子4上。与IC芯 片1的一对晶体连接端子对应的电路端子在安装基片2的一个对角线的两 端电连接到粘接端子5(X)上，例如，通过导电路径(未示出)。剩余的 两个粘接端子5(GND)通过例如设置在安装基片2内的通孔，电连接到 安装端子4中的接地端子4(GND)上。

IC芯片1通过使电路形成表面面对安装基片2的凹槽内底面而固定在 安装基片2的凹槽内底面上，并且，通过使用冲击6的超声波热压粘接而 把IC端子电连接及机械连接到电路端子11上。为了保护IC芯片1的电 路形成表面，在安装基片2的凹槽中提供了所谓的未充满的保护树脂层 16，从而消除凹槽内底面和电路形成表面间的间距。

同时，晶体单元3设计为通过把晶体胚8封装在容器本体7内而使晶 体胚8密封封装于容器本体7的凹槽内，并且把金属盖板9连接到围绕凹 槽的开口端面上。容器本体7由带有凹槽的叠层陶瓷组成。在图示的容器 本体中，金属盖板9通过缝焊或柱焊连接到设置在开口端面上的金属厚膜 或金属环15上。对应于安装基片2的粘接端子5的外部端子10设置在容 器本体7外部底面的四个转角部上。用于保持晶体胚8的一对晶体保持端 子12设置在容器本体7的凹槽内底面上。