壓電設(shè)備封裝及其制作方法
【專利摘要】一種壓電設(shè)備封裝可以包括：殼體，該殼體具有形成于其下表面上的多個(gè)端子；形成于該殼體中的壓電設(shè)備；形成于該殼體的下表面上并且具有薄膜形式的溫度測量設(shè)備；以及封閉該殼體的上部的覆蓋構(gòu)件。
【專利說明】壓電設(shè)備封裝及其制作方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年6月3日遞交至韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請 No. 10-2013-0063533的權(quán)益，該韓國專利申請的內(nèi)容以引用的方式結(jié)合于此。

【背景技術(shù)】
[0003] 本公開涉及壓電設(shè)備封裝及其制作方法，并且特別地，涉及能夠通過準(zhǔn)確地測量 壓電設(shè)備的溫度解決由溫度偏差導(dǎo)致的頻率匹配難題的壓電設(shè)備封裝，以及制作該壓電設(shè) 備封裝的方法。
[0004] 石英振子通常被認(rèn)為是石英振蕩器，并且通過在薄石英振子的兩個(gè)表面上形成由 例如Au或者Ag的導(dǎo)電材料形成的電極來制成。當(dāng)電壓被施加至電極時(shí)，由于電致伸縮效 應(yīng)產(chǎn)生變形力，并且由變形力產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)發(fā)生時(shí)，由于壓電效應(yīng)在電極中生成電壓。 在該情況下，根據(jù)薄石英振子的動(dòng)態(tài)特性或者大小來確定依賴于振動(dòng)的頻率。通常，薄石英 振子相對于溫度等的變化是穩(wěn)定的，并且具有非常高的Q值。
[0005] 為了使用這些性能控制移動(dòng)通信裝置中的頻率，石英振子被使用。石英振子應(yīng)該 相對于外部溫度在較寬使用溫度范圍內(nèi)的變化維持穩(wěn)定的頻率常數(shù)。
[0006] 然而，石英振子可展示相對于實(shí)際溫度的頻率變化特性。因此，通過包括用于補(bǔ)償 依賴于溫度的頻率以減小依賴于溫度的頻率的變化的補(bǔ)償電路，可實(shí)現(xiàn)具有更穩(wěn)定和更準(zhǔn) 確的特性的石英振子。
[0007] 下面的相關(guān)技術(shù)文件（專利文件1)涉及壓電設(shè)備及其制作方法。
[0008] 不同于本公開，下面的專利文件1使用了芯片形式的溫度測量設(shè)備，如此使得依 賴于溫度的壓電設(shè)備的頻率的精確修正是不可實(shí)現(xiàn)的，而該精確修正在使用薄膜形式的溫 度測量設(shè)備的本公開中是可實(shí)現(xiàn)的。
[0009] [相關(guān)技術(shù)文件]
[0010] (專利文件1)韓國專利No. 10-1227837


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本公開的一個(gè)方面可以提供一種能夠顯著降低在溫度測量設(shè)備的溫度和壓電設(shè) 備的溫度之間的差異的的壓電設(shè)備封裝，以及制作該壓電設(shè)備封裝的方法。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壓電設(shè)備封裝可包括：具有形成于其下表面上的多個(gè)端 子的殼體（case);形成于該殼體中的壓電設(shè)備；形成于該殼體的下表面上并且具有薄膜形 式的溫度測量設(shè)備；以及封閉（enclosing)該殼體的上部的覆蓋構(gòu)件。
[0013] 該壓電設(shè)備可具有形成于其上表面上的第一激勵(lì)電極并且具有形成于其下表面 上的第二激勵(lì)電極，該第一和第二激勵(lì)電極被分別延伸形成于該壓電設(shè)備的下表面的角 上。
[0014] 殼體可具有形成于其內(nèi)部的底表面的一些角上的第一壓電設(shè)備連接電極，以對應(yīng) 于第一和第二激勵(lì)電極形成于其上的壓電設(shè)備的角。
[0015] 壓電設(shè)備可具有形成于其下表面上的假（dummy)電極。
[0016] 多個(gè)端子可包括溫度測量設(shè)備輸入端子、溫度測量設(shè)備輸出端子、壓電設(shè)備輸入 端子和壓電設(shè)備輸出端子，每一個(gè)端子被按順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向置于殼體的下表面 的角上。
[0017] 覆蓋構(gòu)件可由金屬形成。
[0018] 端子中的一者和覆蓋構(gòu)件可彼此電連接。
[0019] 根據(jù)本公開的另一方面，制作壓電設(shè)備封裝的方法可包括：將壓電設(shè)備安裝在殼 體中；將覆蓋構(gòu)件耦合至殼體的上部；以及將具有薄膜形式的溫度測量設(shè)備耦合至殼體的 下部。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將更清楚地理解本公開的上述和其他方面、特征和 其他優(yōu)點(diǎn)，其中：
[0021] 圖1是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的示意性分解透視圖；
[0022] 圖2是沿著圖1中的A-A'線的示意性剖視圖；
[0023] 圖3A是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的依賴于工作時(shí)間的壓電設(shè)備和溫度測量設(shè)備的溫度 的曲線圖；以及圖3B是示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的依賴于工作時(shí)間的在壓電設(shè)備和 溫度測量設(shè)備之間的溫度差的曲線圖；
[0024] 圖4是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的電路圖；
[0025] 圖5是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的頂視圖；以及
[0026] 圖6是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的底視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本公開的實(shí)施方式。然而，本公開可以以多種不同 形式體現(xiàn)并且不應(yīng)該被解釋為被限制于于此所述的實(shí)施方式?？梢哉J(rèn)為，這些實(shí)施方式被 提供以使本公開更為徹底和完整，并且將充分地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員表達(dá)本公開的范圍。 在圖中，出于清楚的目的，元素的形狀和大小可能被夸大，并且相同的附圖標(biāo)記將自始至終 用于表示相同或者相似的元素。
[0028] 圖1是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100的示意性分解透視圖；以及 圖2是沿著圖1中的A-A'線的示意性剖視圖。
[0029] 將參考圖1和圖2描述了根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100的結(jié) 構(gòu)。
[0030] 根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100可包括殼體10、溫度測量設(shè)備20和 安裝在殼體10中的壓電設(shè)備30,以及位于殼體10上的覆蓋構(gòu)件40。
[0031] 更詳細(xì)地，根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100可包括殼體10,殼體10 具有形成于其下表面上的多個(gè)端子13和14 ;形成于殼體10的下表面上的并且具有薄膜形 式的溫度測量設(shè)備20 ;以及封閉殼體10的上部的覆蓋構(gòu)件40。
[0032] 壓電設(shè)備30可通過切割由Si02構(gòu)成的石英片并且在該石英片的上下表面上分別 形成第一和第二激勵(lì)電極31a和31b來形成。壓電設(shè)備30可通過形成于殼體中的第一壓 電設(shè)備連接電極11被電連接至壓電設(shè)備輸入端子和壓電設(shè)備輸出端子，從而被直接連接 至外部集成電路。
[0033] 第一和第二激勵(lì)電極31a和31b可被分別延伸形成于壓電設(shè)備30的下表面的角 上。
[0034] 形成于殼體中的第一壓電設(shè)備連接電極11和壓電設(shè)備30可通過連接部分C彼此 電連接。
[0035] 壓電設(shè)備可包括第一和第二激勵(lì)電極31a和31b，以連接至外部集成電路。
[0036] 第一激勵(lì)電極31a可作為壓電設(shè)備30的輸入端子，并且第二激勵(lì)電極31b可作為 壓電設(shè)備30的輸出端子。
[0037] 第一和第二激勵(lì)電極31a和31b可分別被電連接至位于殼體10中的第一壓電設(shè) 備連接電極1 la和1 lb，并且第一壓電設(shè)備連接電極1 la和1 lb可被分別電連接至溫度測量 設(shè)備20的第二壓電設(shè)備連接電極21a和21b，從而電連接至集成電路。
[0038] 換言之，在根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100中，溫度測量設(shè)備20緊 密附著并且耦合至殼體10的下部，壓電設(shè)備30安裝在殼體10中，從而，可以簡單完成壓電 設(shè)備封裝100。
[0039] 此外，如上所述，溫度測量設(shè)備20和壓電設(shè)備30之間的間距可通過電連接被顯著 減小，從而可以顯著減小溫度測量設(shè)備20和壓電設(shè)備30之間的溫度差。
[0040] 壓電設(shè)備30可具有形成于其下表面的一些角上的假電極32。
[0041] 假電極32可通過連接部件C被電連接至殼體10的殼體假電極12。
[0042] 假電極32被電連接至殼體假電極12以增強(qiáng)壓電設(shè)備30的附著，如此以防止由于 外部影響導(dǎo)致的壓電設(shè)備30分離的現(xiàn)象，從而可以改善壓電設(shè)備封裝100的可靠性。
[0043] 參考圖2,溫度測量設(shè)備20可被耦合至殼體10的下部，以測量其中安裝了壓電設(shè) 備30的殼體10的溫度。
[0044] 溫度測量設(shè)備20可具有薄膜形式，其中包括了形成于其角上的多個(gè)電極21和22。
[0045] 溫度測量設(shè)備20可以是熱敏電阻，但不限于此。
[0046] 除熱敏電阻外，可使用能夠測量壓電設(shè)備封裝的內(nèi)部溫度并且能夠?qū)⒂嘘P(guān)于所測 溫度的信息傳送至外部集成電路（ID)的薄膜溫度測量設(shè)備。
[0047] 因?yàn)闊崦綦娮璞贿B接至電源并且具有依賴于熱敏電阻的溫度的預(yù)定電阻值，因此 熱敏電阻安裝于其中的殼體10的溫度可通過測量熱敏電阻的電阻值而被測得。
[0048] 可在集成電路中接收如上所述方案中所測的溫度，并且該溫度可被用作用于補(bǔ)償 安裝在壓電設(shè)備封裝100中的壓電設(shè)備30的溫度-頻率變化的值。
[0049] 根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式，溫度測量設(shè)備20可包括溫度測量設(shè)備輸入和輸出 電極22a和22b，其中溫度測量設(shè)備輸入電極22a被連接至電源，并且溫度測量設(shè)備輸出電 極22b被連接至集成電路以根據(jù)溫度-電阻變化特性并且根據(jù)預(yù)定電壓測量電阻值，從而 測量溫度值。
[0050] 溫度測量設(shè)備輸入和輸出電極22a和22b可被連接至形成于殼體10的下表面上 的多個(gè)端子14中的一些。
[0051] 形成于殼體10的下表面上的溫度測量設(shè)備輸入和輸出電極22a和22b以及多個(gè) 端子14可彼此電連接，從而可以改善其中安裝有壓電設(shè)備30的殼體10和溫度測量設(shè)備20 之間的耦合力。
[0052] 因此，由于外部影響而導(dǎo)致的殼體10與溫度測量設(shè)備20分離的現(xiàn)象可被阻止，從 而可以改善壓電設(shè)備封裝1〇〇的可靠性。
[0053] 形成于殼體10的下表面上的多個(gè)端子13和14中的至少一者可通過貫穿部件 (penetration part) T被電連接至覆蓋構(gòu)件40。
[0054] 覆蓋構(gòu)件40可由具有卓越導(dǎo)電性的材料構(gòu)成，以作為溫度測量設(shè)備20或者壓電 設(shè)備30的地。
[0055] 覆蓋構(gòu)件40可作為地以在壓電設(shè)備封裝100生成頻率時(shí)防止噪聲，并且顯著降低 來自外部的影響。
[0056] 覆蓋構(gòu)件40可由銅（Cu)形成，但不限于此。
[0057] 覆蓋構(gòu)件40可作為地，如此使得不需要用作地的單獨(dú)過程和組件。
[0058] 特別地，溫度測量設(shè)備輸入和輸出電極22a和22b以及殼體10的端子14彼此電 連接并且端子14通過貫穿部件T被電連接至覆蓋構(gòu)件40,從而覆蓋構(gòu)件40可作為溫度測 量設(shè)備20的地。
[0059] 形成于殼體10中的第一壓電設(shè)備連接電極11a和lib可分別通過導(dǎo)電過孔Η電 連接至形成于下表面上的端子13。
[0060] 殼體10可由陶瓷或者聚合物形成，但不限于此。
[0061] 殼體10的底表面可由具有卓越導(dǎo)熱性的材料形成或者由通過將具有卓越導(dǎo)熱性 的材料分散在陶瓷中制備的材料形成，以允許壓電設(shè)備30和溫度測量設(shè)備20的溫度盡可 能地彼此相等。
[0062] 殼體的底表面可由具有卓越導(dǎo)電性的環(huán)氧基樹脂（印oxy)形成。
[0063] 圖3A是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的依賴于工作時(shí)間的壓電設(shè)備和溫度測量設(shè)備的溫度 的曲線圖；以及圖3B是示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的依賴于工作時(shí)間的壓電設(shè)備和溫 度測量設(shè)備之間的溫度差的曲線圖。
[0064] 參考圖3A，可以理解的是，隨著工作時(shí)間變長，溫度測量設(shè)備和壓電設(shè)備之間的溫 度差逐漸變大。
[0065] 然而，在根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100中，所使用的是具有薄膜 形式的溫度測量設(shè)備20,如此使得溫度測量設(shè)備20和壓電設(shè)備30之間的間距相對地可以 非常窄。
[0066] 因此，壓電設(shè)備30和溫度測量設(shè)備20之間的溫度差可被顯著減小。因此，壓電設(shè) 備30和頻率之間的溫度偏差被減小，從而可以提供具有更穩(wěn)定和更準(zhǔn)確的特性的壓電設(shè) 備封裝100。
[0067] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，壓電設(shè)備30和溫度測量設(shè)備20之間的間距較大，如此使得可能無 法得到壓電設(shè)備的準(zhǔn)確溫度。因此，對依賴于溫度-頻率變化的準(zhǔn)確的溫度偏差進(jìn)行補(bǔ)償 非常困難。
[0068] 然而，根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式，緊密附著至殼體10的溫度測量設(shè)備20可測量 緊密附著至壓電設(shè)備30的殼體10的溫度，因此可測量壓電設(shè)備30的準(zhǔn)確溫度。因此，可 補(bǔ)償依賴于溫度-頻率變化的準(zhǔn)確溫度偏差。
[0069] 作為結(jié)果，壓電設(shè)備封裝100的頻率的精度可得到保證。
[0070] 圖4是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的電路圖。
[0071] 溫度測量設(shè)備20可連接至電源Vcc并且可具有取決于溫度的適當(dāng)電阻值。
[0072] 作為結(jié)果，可通過測量溫度測量設(shè)備20的電阻值來測量殼體10的溫度。
[0073] 測得的溫度可被輸入至包括溫度補(bǔ)償電路的集成電路（1C)，并且該集成電路 (1C)可從作為頻率供給源的壓電設(shè)備30接收頻率，以及補(bǔ)償接收到的頻率的依賴于溫度 的接收到的頻率變化特性，以解決由于溫度偏差導(dǎo)致的頻率匹配難題。
[0074] 圖5是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的殼體10的頂視圖；以及圖6是根據(jù)本公開示例 實(shí)施方式的殼體10的底視圖。
[0075] 參考圖5,第一壓電設(shè)備連接電極11a和lib和殼體假電極12可形成于殼體10 中。
[0076] 第一壓電設(shè)備連接電極11a和lib可分別電連接至第一和第二激勵(lì)電極31a和 31b，并且第一壓電設(shè)備連接電極11a和lib可分別電連接至形成于溫度測量設(shè)備20上的 第二壓電設(shè)備連接電極21a和21b。
[0077] 參考圖6,多個(gè)端子13和14可形成于殼體10的下表面的角上。
[0078] 多個(gè)端子可包括溫度測量設(shè)備輸入端子、溫度測量設(shè)備輸出端子、壓電設(shè)備輸入 端子和壓電設(shè)備輸出端子。
[0079] 端子13中的一些可通過導(dǎo)電孔Η分別電連接至形成于殼體10中的第一壓電設(shè)備 連接電極11a和lib。
[0080] 此外，殼體10可具有附加地形成于其下表面上的地端子（未示出）。
[0081] 根據(jù)本公開另一示例實(shí)施方式的制作壓電設(shè)備封裝100的方法可包括：在殼體10 中安裝壓電設(shè)備30 ;將覆蓋構(gòu)件40耦合至殼體10的上部；并且將具有薄膜形式的溫度測 量設(shè)備20稱合至殼體10的下部。
[0082] 其中安裝有壓電設(shè)備30的殼體10被堆放并且耦合至溫度測量設(shè)備20的上部，從 而可以完成壓電設(shè)備封裝。
[0083] 換言之，可不需要放置溫度測量設(shè)備20的單獨(dú)過程，并且可不需要在殼體中形成 用于放置溫度測量設(shè)備20的空腔的過程。
[0084] 此外，因?yàn)槠渖习惭b有壓電設(shè)備30的殼體10和溫度測量設(shè)備20被分別制成并然 后彼此耦合，所以即使在壓電設(shè)備30和溫度測量設(shè)備20中的至少一者發(fā)生故障的情況下， 也不需要丟棄整個(gè)壓電設(shè)備封裝100。
[0085] 換言之，即使壓電設(shè)備30和溫度測量設(shè)備20中的至少一者中發(fā)生故障，其中未發(fā) 生故障的組件可被再次使用，從而可改善收益率并且可降低工序成本。
[0086] 如上所述，使用根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝，具有薄膜形式的溫 度測量設(shè)備被使用，從而可顯著減小壓電設(shè)備和溫度測量設(shè)備之間的溫度差。
[0087] 更詳細(xì)地，壓電設(shè)備的溫度可被準(zhǔn)確地測量。因此，壓電設(shè)備和頻率之間的溫度偏 差被減小，從而可以提供具有更穩(wěn)定和準(zhǔn)確的特性的壓電設(shè)備。
[0088] 根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式，可提供制作壓電設(shè)備封裝的方法，該壓電設(shè)備封裝 可通過簡單方法測量壓電設(shè)備的準(zhǔn)確溫度從而能夠相對于外部溫度變化維持恒定和穩(wěn)定 的頻率。
[0089] 此外，其中安裝有壓電設(shè)備的殼體和溫度測量設(shè)備被分別制成并然后彼此耦合， 從而可以顯著降低在制作過程中可能發(fā)生的損耗。
[0090] 雖然以上描述已經(jīng)示出了示例性實(shí)施方式，但是可以理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可在不偏離隨附權(quán)利要求書所定義的本公開的主旨和范圍的情況下進(jìn)行修改和變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓電設(shè)備封裝，包括： 殼體，所述殼體具有置于其下表面上的多個(gè)端子； 置于所述殼體中的壓電設(shè)備； 具有薄膜形式并且置于所述殼體的所述下表面上的溫度測量設(shè)備；以及 封閉所述殼體的上部的覆蓋構(gòu)件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述壓電設(shè)備具有形成于其上表面上的 第一激勵(lì)電極并且具有形成于其下表面上的第二激勵(lì)電極， 所述第一激勵(lì)電極和所述第二激勵(lì)電極分別形成于所述壓電設(shè)備的所述下表面的角 上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述殼體具有形成于其內(nèi)部的底表面的 一些角上的第一壓電設(shè)備連接電極，以對應(yīng)于所述第一激勵(lì)電極和所述第二激勵(lì)電極形成 于其上的所述壓電設(shè)備的角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述壓電設(shè)備具有形成于其下表面上的 假電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述多個(gè)端子包括溫度測量設(shè)備輸入端 子、溫度測量設(shè)備輸出端子、壓電設(shè)備輸入端子和壓電設(shè)備輸出端子，每一個(gè)端子被按順時(shí) 針方向或者逆時(shí)針方向置于所述殼體的下表面的角上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述覆蓋構(gòu)件由金屬形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述端子中的一者和所述覆蓋構(gòu)件彼此 電連接。
8. -種制作壓電設(shè)備封裝的方法，包括： 將壓電設(shè)備安裝在殼體中； 將覆蓋構(gòu)件耦合至所述殼體的上部；以及 將具有薄膜形式的溫度測量設(shè)備耦合至所述殼體的下部。
【文檔編號】H01L41/08GK104218144SQ201410239007
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】李淳范, 車尚燁, 李鐘泌, 安田克史 申請人:三星電機(jī)株式會(huì)社