专利名称：用于表面安装的晶体器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于小型化的用于表面安装的晶体器件的技术领域， 特别是涉及一种具有用于在其上形成焊料圆角(solder fillet)的端面电 极的陶瓷壳体。
背景技术：
用于表面安装的诸如晶体基元、晶体振荡器或晶体滤波器的晶体 器件就是通常所说的频率控制元件。例如，用于表面安装的晶体振荡 器(在下文，称作表面安装晶体振荡器)作为频率源或时间基准被装 入各种类型的电子设备中。近年来，其小型化已经取得进一步的进展， 例如，这使得其平面轮廓为2.0X1.6 mm或更小。
图3A至3C是用于说明相关技术表面安装振荡器的一个例子的示 意图。图3A是相关技术表面安装振荡器的剖视图，图3B是没有金属 盖子的相关技术表面安装振荡器的平面图，而图3C是金属盖子与其接 合的相关技术表面安装振荡器的平面图。
将相关技术表面安装振荡器200构造成使得，晶体元件2和IC芯 片3安放在其平面图为长方形的陶瓷壳体1中，该陶瓷壳体1的横截 面形成为凹形并且其具有内壁凸肩，并且金属盖子4接合到陶瓷壳体1， 以气密地封装晶体元件2和IC芯片3。该陶瓷壳体1包括底壁层la、 框架壁中间层lb和框架壁上层lc。安装端子5设置在陶瓷壳体1的外 底面(底壁层la)的四个拐角，其作为端面电极5a延伸，该端面电极5a用于在底壁层la的拐角上的焊料圆角。
通常，如图4的局部放大的平面图所示，陶瓷壳体l这样形成， 使得在未经处理的陶瓷片的状态中，片状的底壁层lla、片状的框架壁 中间层lib以及片状的框架壁上层llc被层叠，以形成片状的陶瓷壳体 11，并且其后，片状的陶瓷壳体11被分成分开的陶瓷壳体1。穿过两 个主表面的通孔6 (6a、 6b和6c)形成在由片状的陶瓷壳体11的A-A 和B-B所示的分型线上的相应的交点处。
在这种情况下，片状的陶瓷壳体11的通孔6形成为使得在片状的 底壁层11a中的通孔6a的曲率半径大于在片状的框架壁中间层llb和 片状的框架壁上层llc中的通孔6b和6c的曲率半径。于是，在电路图 形(未示出)中，例如，W (钨)等的基础电极(base electrode)，通 过印刷形成在片状的底壁层lla、片状的框架壁中间层lib以及片状的 框架壁上层llc上。这时，基础电极还形成在片状的底壁层lla中的通 孔6a的内圆周表面上。
其后，在片状的底壁层lla、片状的框架壁中间层lib以及片状的 框架壁上层llc被层叠之后，片状的陶瓷壳体11浸没在电解液中，并 且Ni (镍)和Au (金)层顺序地电镀到基础电极上。由此，电镀层形 成在基础电极上，该基础电极暴露在片状的陶瓷壳体11的表面上。
然后，从安装端子5延伸的用于在其上形成焊料圆角的端面电极 5a，形成在片状的底壁层11a中的相应的通孔6a中。此后，片状的陶 瓷壳体ll被分开，以获得具有圆弧形的槽口部分6'的陶瓷壳体1, 在该槽口部分6'中通孔6a在其外圆周四个拐角上分别被分成四份。
由于在片状的底壁层11a中的通孔6a被做成用于焊料圆角，将该 通孔6a做成大于在片状的框架壁中间层lib以及片状的框架壁上层 lie中的通孔6b和6c，以使被分开的端面电极的表面面积比较大。而
4且，例如，当片状的陶瓷壳体11被分开时，在片状的框架壁中间层lib
以及片状的框架壁上层lie中的通孔6b和6c使电解液容易在其中流
动，并且防止产生毛剌。
晶体元件在其两个主表面上具有引出电极(leading electrode) 7， 并且抽出电极(extractor electrode) 8在其一端的两侧上延伸。该抽出 电极8的一端的延伸的两侧用导电的粘结剂9固定于陶瓷壳体1的内 壁凸肩(框架壁中间层lb)。至少振荡器电路结合在其中的IC芯片3 通过倒装焊接而固定于陶瓷壳体1的内底面。
金属盖子4被缝焊在金属环IO上，该金属环IO设置在陶瓷壳体1 的开口的端面(框架壁上层lc的表面)上。金属薄膜13设置在陶瓷壳 体1的开口的端面，并且金属环IO连接于金属薄膜13。正常地，金属 薄膜13连接于安装端子5中经由通孔(电极通孔)(未示出)设置在 外底面上的接地端子，是所谓的壳体接地(例如，见JP-A-303919)。 顺便说，图中的附图标记12表示晶体保持端子。而且，在图3A和3B 中的槽口部分6c' (6b')被分别示出，为了描述的目的使其尺寸不 同。
然而，在相关技术表面安装振荡器中，在片状的框架壁中间层lib 和片状的框架壁上层lie中的通孔6b和6c小于在片状的底壁层lla 中的通孔6a，并且在其之间两者都具有台阶，这引起下述问题。艮P， 当片状的陶瓷壳体11在电解液中进行电镀时，由片状的底壁层lla和 片状的框架壁中间层llb中的通孔6a和6b形成的台阶在台阶部分形成 电解液的液池。
因此，使得在片状的底壁层lla的内周边表面上形成的电镀层在 其台阶部分上厚度比较大，而产生气体等。因此，例如，这使得分开 片状陶瓷壳体11比较困难而产生毛刺等，这可能在焊接之后引起外观 缺陷或粉尘。表面安装的振荡器(陶瓷壳体l)的平面轮廓做得越小，电解液渗过片状的框架壁中间层llb和片状的框架壁上层llc中的通孔 6b和6c越困难，这构成问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面安装的器件，其中用于焊料圆角的 端面电极形成为具有均匀地厚度，因而几乎没有毛刺，以便保持开口 端面上的金属薄膜的宽度。
根据本发明的第一方面，提供一种表面安装的器件，包括陶瓷 壳体，其在平面图上具有长方形形状，该陶瓷壳体具有由底壁层、框
架壁中间层和框架壁上层形成的凹形部分，该陶瓷壳体在用作凹形部 分的开口的端面的该框架壁上层的表面上具有金属薄膜，并且该陶瓷
壳体在凹形部分的内部安放至少晶体元件，该陶瓷壳体通过分开片状 的陶瓷壳体而形成，其中片状的底壁层、片状的框架壁中间层和片状 的框架壁上层被层叠，其中陶瓷壳体包括在其外周边四个拐角处的 圆弧形的槽口部分，该槽口部分形成为分割设置在片状壳体的分型线 的交点处的通孔；和在其外底面上的安装端子，该安装端子在槽口部 分之中延伸到底壁层中的槽口部分，其中在电解液中的电镀层设置在 安装端子的表面上，其中将在框架壁中间层中的槽口部分的曲率半径 做成等于或大于在底壁层中的槽口部分的曲率半径，并且其中在框架 壁上层的槽口部分的曲率半径小于在底壁层和框架壁中间层中的槽口 部分的曲率半径。
根据本发明的第二方面，在该表面安装的器件中，其中在框架壁 中间层和底壁层中的槽口部分的曲率半径彼此相等。
根据本发明的各方面，在陶瓷壳体中，将在框架壁中间层中的槽 口部分的曲率半径做成等于或大于在底壁层中的槽口部分的曲率半 径。因此，在已经被分开成单独的陶瓷壳体的片状的陶瓷壳体中，使 得在片状的框架壁中间层中的通孔相对于在片状的底壁层中的通孔直径比较大。
由此，即便片状的陶瓷壳体被浸没在电解液中，电解液也能够从 在片状的底壁层的通孔流进在片状的框架壁中间层的通孔中。因此， 由于完全不形成电解液的液池，所以当片状的陶瓷壳体被分开时不产 生毛刺等，这使得在分开之后在底壁层中的槽口部分上能够形成厚度 均匀的端面电极。
而且，由于将在框架壁上层中的槽口部分的曲率半径被做成小于 在底壁层和框架壁中间层中的槽口部分的曲率半径，因此能够防止电 路短路，同时金属薄膜设置在凹形部分的开口的端面(框架壁上层的 表面)上以保持金属薄膜板的宽度。例如，用于缝焊的金属环固定到 金属薄膜上。
根据本发明的第二方面，在根据第一方面的表面安装的器件中， 将在框架壁中间层和底壁层中的槽口部分的曲率半径做成彼此相等。 因此，第一方面的结构被进一步明确。
图1A和1B是用于说明根据本发明一个实施例的表面安装振荡器
的示意图，其中图1A是表面安装振荡器的剖视图，图1B是没有金属 盖子的该表面安装振荡器的平面图2是用于说明本发明实施例的片状的陶瓷壳体的局部放大的平
面图3A至3C是用于说明相关技术表面安装振荡器的示意图，其中 图3A是相关技术表面安装振荡器的剖视图，图3B是没有金属盖子的 相关技术表面安装振荡器的平面图，图3C是金属盖子与其结合的相关 技术表面安装振荡器的平面图4是用于说明相关技术表面安装振荡器的片状的陶瓷壳体的局 部放大的平面图。
具体实施例方式
图1A和1B是用于说明根据本发明的一个实施例的表面安装振荡 器的示意图。顺便说，与相关技术相同的部分用相同的符号表示，并 且简化或省去其描述。
根据本发明的表面安装的振荡器100构造成使得晶体元件2和IC 芯片3被安放在陶瓷壳体1中，该陶瓷壳体1由底壁层la、框架壁中 间层lb和框架壁上层lc构成，其形成为凹形以便具有内壁凸肩 (shoulder)。该表面安装振荡器在其凹形部分的开口端面(框架壁上 层的表面)上具有金属薄膜，并且在其外底面上具有安装端子5，并且 在底壁层的外侧面上用于形成焊料圆角的端面电极5a从其延伸(参考 图1A和1B)。
在这个例子中，陶瓷壳体1的平面轮廓为2.0X1.6 mm，并且框架 长边的宽度为0.235 mm，而框架短边的宽度为0.425 mm。还是在这个 例子中，陶瓷壳体l在其外周边四个拐角中具有圆弧形槽口部分6'。 于是，在陶瓷壳体1的外周边四个拐角中的槽口部分6'形成为具有 0.15mm的曲率半径，其等于底壁层la的槽口部分6a'的曲率半径和 框架壁中间层lb的槽口部分6b'的曲率半径。框架壁上层lc中的槽 口部分6c'具有0.1mm的曲率半径，其小于槽口部分6'的曲率半径。
如图2 (局部放大的平面图)所示，陶瓷壳体1形成为使得片状的 陶瓷壳体ll被分开，在该片状的陶瓷壳体11中，片状的底壁层lla、 片状的框架壁中间层lib以及片状的框架壁上层llc被层叠。通孔6 (6a、 6b和6c)设置在片状的陶瓷壳体11的分型线(parting line)的 交点处。于是，使得在片状的底壁层lla和片状的框架壁中间层lib 中的通孔6a和6b的直径大于在片状的框架壁上层llc中的通孔6c的 直径。也就是，使得槽口部分6a'和6b'的曲率半径大于槽口部分6c '的曲率半径。于是，片状的陶瓷壳体ll浸没在电解液中，并且Ni和Au的电镀 层顺序地形成在暴露于陶瓷壳体1的表面上的基础电极上，该表面包
括片状的底壁层11a的通孔6a。此后，片状的陶瓷壳体ll被分开成单 独的陶瓷壳体1。
于是，IC芯片3通过倒装焊接而固定于陶瓷壳体1的内底面，并 且将晶体元件2的一端的两侧用导电的粘结剂固定于内壁凸肩。于是， 金属盖子4通过缝焊(seam welding)而结合于金属环10，该金属环 IO设置到在陶瓷壳体1的开口的端面上的金属薄膜13上，以气密地封 装它(关于金属薄膜的附图标记13参考图3B)。
在这种器件中，将在片状的底壁层lla和片状的框架壁中间层lib 中的通孔6a和6b的直径(分割之后的槽口部分6a'和6b'的曲率半 径)做成彼此相等，在两者之间不形成像相关技术中那样的台阶。因 此，即便片状的陶瓷壳体ll浸没在电解液中，电解液也很容易从片状 的底壁层lla流进片状的框架壁中间层lib,在台阶部分不形成电解液 的液池。
由此，在预先形成在片状的底壁层11a的通孔6a的内圆周上的基 础电极(W)上，Ni和Au的电镀层形成为具有均匀的厚度。顺便说， 由于在片状的框架壁中间层lib的内圆周表面上不形成基础电极，因 此Ni和Au的电镀层不形成在其上。
由于上述原因，当片状的陶瓷壳体11被分开以获得分开的陶瓷壳 体11时，不产生毛刺等，这防止了在分开之后产生陶瓷壳体1的外观 缺陷和粉尘。而且，由于只有将框架壁中间层lb的槽口部分6b'的曲 率半径(即，片状的框架壁中间层llb的通孔6b的直径)做成比较大， 并且将框架壁上层lc的槽口部分6c'的曲率半径(即，片状的框架壁 上层11c的通孔6c的直径)做成比较小，所以能够以与相关技术相同的方式来保持开口的端面上的金属薄膜13的宽度。由此，例如，将通 过缝焊的具有金属环10的密封路径的宽度保持成比较大，这确保了气 密性。
在上述实施例中，在缝焊时金属环IO设置于开口端面上的金属薄
膜13上。可选地，由于能够保持金属薄膜13的宽度，例如，即便通 过其中将金属薄膜的厚度变宽来代替利用金属环11的直接缝焊，或通 过与共晶合金结合，即便在这些情况下也能够获得相同的有益效果。 而且，已经作为表面安装的振荡器描述了该晶体器件。然而，这不是 对本发明的限制，并且当然，该晶体器件甚至能够应用于只有晶体元 件安放在其中的表面安装单元。
权利要求
1.一种表面安装器件，包括陶瓷壳体，其在平面图上具有长方形形状，该陶瓷壳体具有由底壁层、框架壁中间层和框架壁上层所形成的凹形部分，该陶瓷壳体在用作凹形部分的开口的端面的所述框架壁上层的表面上具有金属薄膜，并且该陶瓷壳体将至少晶体元件安放在所述凹形部分的内部，所述陶瓷壳体通过分开片状的陶瓷壳体而形成，其中片状的底壁层、片状的框架壁中间层和片状的框架壁上层被层叠，其中该陶瓷壳体包括在其外周边四个拐角处的圆弧形的槽口部分，使该槽口部分形成为分割设置在所述片状壳体的分型线的交点处的通孔；和安装端子，在所述陶瓷壳体的外底面上，该安装端子在槽口部分之中延伸到在底壁层中的槽口部分，其中在电解液中的电镀层被设置在所述安装端子的表面上，其中将在所述框架壁中间层中的槽口部分的曲率半径做成等于或大于在所述底壁层中的槽口部分的曲率半径，并且其中在所述框架壁上层中的槽口部分的曲率半径小于在所述底壁层和框架壁中间层中的槽口部分的曲率半径。
2. 根据权利要求1所述的表面安装器件，其中在所述框架壁中间层和所述底壁层中的槽口部分的曲率半径 彼此相等。
全文摘要
一种表面安装器件，包括陶瓷壳体，其具有由底壁层、框架中间层和框架壁上层形成的凹形部分，并且该陶瓷壳体将至少晶体元件安放在凹形部分的内部。该陶瓷壳体包括在其外周边四个拐角处的圆弧形的槽口部分；和在其外底面上的安装端子，该安装端子在槽口部分中延伸到在底壁层的槽口部分。将在框架壁中间层中的槽口部分的曲率半径做成等于或大于在底壁层中的槽口部分的曲率半径，并且在框架壁上层中的槽口部分的曲率半径小于在底壁层和框架壁中间层中的槽口部分的曲率半径。
文档编号H03H9/02GK101562436SQ20091013520
公开日2009年10月21日 申请日期2009年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者村瀬重善, 石丸千里 申请人:日本电波工业株式会社