壓電設(shè)備封裝及其制造方法
【專利摘要】一種壓電設(shè)備封裝，可以包括：殼體，該殼體具有多個(gè)布置在其下表面的端子；壓電設(shè)備，該壓電設(shè)備被布置在所述殼體內(nèi)；溫度測(cè)量設(shè)備，該溫度測(cè)量設(shè)備具有薄膜形式，并且被布置在所述殼體內(nèi)的所述壓電設(shè)備的一個(gè)表面；以及覆蓋部件，該覆蓋部件封閉所述殼體的上部。
【專利說明】壓電設(shè)備封裝及其制造方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年6月3日提交至韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專利申請(qǐng) No. 10-2013-0063532的權(quán)益，該申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用合并到本申請(qǐng)中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及壓電設(shè)備封裝及其制造方法，尤其是涉及一種能夠通過精確地測(cè)量壓 電設(shè)備的溫度解決由溫度偏差導(dǎo)致的頻率匹配問題的壓電設(shè)備封裝及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 石英振子通常被稱為石英振蕩器，并且通過在薄石英振子的兩個(gè)表面上形成諸如 金（Au)或銀（Ag)的導(dǎo)電材料的電極被制造。當(dāng)電壓被施加至電極，由電致伸縮效應(yīng)導(dǎo)致 的變形力發(fā)生，并且變形力導(dǎo)致振動(dòng)發(fā)生。當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，由壓電效應(yīng)在電極內(nèi)產(chǎn)生電壓。 在這種情況中，基于振動(dòng)的頻率根據(jù)薄石英振子的動(dòng)態(tài)屬性或大小被確定。通常，薄石英振 子對(duì)于溫度等的改變是穩(wěn)定的，并且具有非常高的Q值。
[0005] 為了在使用這些屬性的移動(dòng)通信裝置中控制頻率，石英振子被使用。石英振子應(yīng) 該在廣泛使用的溫度范圍中相對(duì)于外部溫度變化維持穩(wěn)定的頻率常數(shù)。
[0006] 然而，石英振子可以對(duì)于實(shí)際溫度呈現(xiàn)頻率變化特性。因此，通過包括基于溫度補(bǔ) 償頻率的補(bǔ)償電路以減少基于溫度的頻率變化而具有更穩(wěn)定和精確特性的石英振子可以 被實(shí)施。
[0007] 下面的相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)（專利文獻(xiàn)1)涉及多石英振子及其制造方法。
[0008] 不同于本發(fā)明的是，下面的專利文獻(xiàn)1使用芯片形式的溫度測(cè)量設(shè)備，因此基于 溫度的壓電設(shè)備的頻率的精確校正是不可能的，而在本發(fā)明中可以使用薄膜形式的溫度測(cè) 量設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
[0009] [相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0010] (專利文獻(xiàn)1)韓國(guó)專利公開No. 2012-0052821


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供了 一種壓電設(shè)備封裝及其制造方法，該壓電設(shè)備封裝能夠 顯著地減小溫度測(cè)量設(shè)備的溫度和壓電設(shè)備的溫度之間的差別。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壓電設(shè)備封裝可以包括：殼體（case)，該殼體具有多個(gè) 布置在其下表面的端子；壓電設(shè)備，該壓電設(shè)備被布置在所述殼體內(nèi)；溫度測(cè)量設(shè)備，該溫 度測(cè)量設(shè)備，被布置在所述殼體內(nèi)的所述壓電設(shè)備的一個(gè)表面并且具有薄膜形式；以及覆 蓋部件，該覆蓋部件封閉所述殼體的上部。
[0013] 可以通過從底部順次堆疊所述溫度測(cè)量設(shè)備和所述壓電設(shè)備來布置所述壓電設(shè) 備封裝。
[0014] 所述壓電設(shè)備可以具有被布置在其上表面的第一激勵(lì)電極并且具有被布置在其 下表面的第二激勵(lì)電極，所述第一激勵(lì)電極和所述第二激勵(lì)電極被分別布置在所述壓電設(shè) 備的下表面的角落（corner)。
[0015] 所述溫度測(cè)量設(shè)備可以具有被布置在其一些角落的第一壓電設(shè)備連接電極，以對(duì) 應(yīng)于所述第一和第二激勵(lì)電極被布置在的所述壓電設(shè)備的角落。
[0016] 所述壓電設(shè)備可以具有被布置在其下表面的一些角落的偽（dummy)電極。
[0017] 所述多個(gè)端子可以包括以順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向分別被布置在所述殼體的下 表面的角落的溫度測(cè)量設(shè)備輸入端、溫度測(cè)量設(shè)備輸出端、壓電設(shè)備輸入端以及壓電設(shè)備 輸出端。
[0018] 所述覆蓋部件可以由金屬制成。
[0019] 所述端子中的一個(gè)和所述覆蓋部件可以彼此電連接。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造壓電設(shè)備封裝的方法，該方法可以包 括：在殼體中安裝具有薄膜形式的溫度測(cè)量設(shè)備；在所述殼體中安裝壓電設(shè)備；以及將覆 蓋部件耦合至所述殼體的上部。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 根據(jù)下列的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖將更清晰地理解本發(fā)明的以上以及其他方面、特 征和優(yōu)勢(shì)，其中：
[0022] 圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的分解立體示意圖；
[0023] 圖2是沿著圖1中的線A-A'的截面示意圖；
[0024] 圖3A是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備和溫度測(cè)量設(shè)備隨著工作時(shí)間的溫度的 圖表；
[0025] 圖3B是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的隨著操作時(shí)間的壓電設(shè)備和溫度測(cè) 量設(shè)備之間的溫度差的圖表；
[0026] 圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的電路圖；
[0027] 圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的俯視圖；以及
[0028] 圖6是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的仰視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 在下文中，本發(fā)明的實(shí)施方式將參照附圖進(jìn)行具體描述。但是，本發(fā)明可以以多種 不同的形式體現(xiàn)，并不應(yīng)被理解為限制于于此所述的實(shí)施方式。相反地，這些實(shí)施方式被提 供以使該公開是徹底的和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附 圖中，為了清楚，元件的形狀和尺寸可能被放大，并且相同的附圖標(biāo)記將在整個(gè)附圖中被用 于指定相同或類似的元件。
[0030] 圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100的分解立體示意圖；以及 圖2是沿著圖1中的線A-A'的截面示意圖。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100的結(jié)構(gòu)將參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行描 述。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100可以包括殼體10、安裝在殼體10 內(nèi)的溫度測(cè)量設(shè)備20和壓電設(shè)備30以及位于殼體10上方的覆蓋部件40。
[0033] 更詳細(xì)地，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100可以包括殼體10,該 殼體10具有多個(gè)布置在其下表面的端子，被布置在殼體10內(nèi)的壓電設(shè)備30 ;被布置在殼 體10內(nèi)的壓電設(shè)備30的一個(gè)表面上并且具有薄膜形式的溫度測(cè)量設(shè)備20 ;以及封閉殼體 10的覆蓋部件40。
[0034] 壓電設(shè)備30可以通過切割由Si02形成的石英板以及形成分別形成在石英板的上 和下表面的第一和第二激勵(lì)電極31a和31b來處置。壓電設(shè)備30可以通過形成在殼體內(nèi) 的第二壓電設(shè)備連接電極11被電連接至壓電設(shè)備輸入端和壓電設(shè)備輸出端從而被直接連 接至外部集成電路。
[0035] 第一和第二激勵(lì)電極31a和31b可以分別延展地形成在壓電設(shè)備30的下表面的 角落。
[0036] 壓電設(shè)備30和溫度測(cè)量設(shè)備20可以通過連接部件C彼此電連接。
[0037] 壓電設(shè)備可以包括第一和第二激勵(lì)電極31a和31b從而被連接至外部集成電路。
[0038] 第一激勵(lì)電極31a可以用作壓電設(shè)備30的輸入端，并且第二激勵(lì)電極31b可以用 作壓電設(shè)備30的輸出端。
[0039] 第一和第二激勵(lì)電極31a和31b可以分別被連接至形成在溫度測(cè)量設(shè)備20上的 第一壓電設(shè)備連接電極21a和21b，從而分別被電連接至位于殼體10內(nèi)的第二壓電設(shè)備連 接電極11a和11b，從而其可以被電連接至集成電路。
[0040] 也就是說，在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100中，溫度測(cè)量設(shè)備 20和壓電設(shè)備30被堆疊在殼體10內(nèi)，從而壓電設(shè)備封裝100可以被簡(jiǎn)單地完成，并且在溫 度測(cè)量設(shè)備20和壓電設(shè)備30之間的間隔可以通過上述的電連接被顯著地減小。
[0041] 壓電設(shè)備30可以具有形成在其下表面的某些角落的偽電極32a和32b。
[0042] 偽電極32a和32b可以通過連接部件C被連接至溫度測(cè)量設(shè)備20的溫度測(cè)量設(shè) 備輸入和輸出電極22a和22b。
[0043] 偽電極32a和32b被連接至溫度測(cè)量設(shè)備20以增加壓電設(shè)備30的附著力，從而 預(yù)防了壓電設(shè)備30被外部沖擊分離的現(xiàn)象，因此壓電設(shè)備封裝100的可靠性被改善。
[0044] 參照?qǐng)D2,溫度測(cè)量設(shè)備20可以被安裝在殼體10內(nèi)的壓電設(shè)備30的下方。因此， 溫度測(cè)量設(shè)備20可以被緊密地附著至壓電設(shè)備30,從而安裝有壓電設(shè)備30的殼體10的內(nèi) 部溫度可以被測(cè)量。
[0045] 溫度測(cè)量設(shè)備20可以被緊密地附著至壓電設(shè)備30的上表面或下表面并且可以具 有薄膜形式。
[0046] 溫度測(cè)量設(shè)備20可以是熱敏電阻，但并不僅限于此。
[0047] 除了熱敏電阻，能夠測(cè)量壓電設(shè)備封裝的內(nèi)部溫度并且將關(guān)于測(cè)得的溫度的信息 傳遞至外部集成電路（1C)的薄膜溫度測(cè)量設(shè)備可以被使用。
[0048] 由于熱敏電阻被連接至電源并且具有根據(jù)熱敏電阻的溫度的預(yù)定的電阻值，安裝 有熱敏電阻的壓電設(shè)備封裝100的溫度可以通過測(cè)量熱敏電阻的電阻值被測(cè)量。
[0049] 上述的方案中的測(cè)得的溫度可以在集成電路中被接收并且可以被用作用于補(bǔ)償 (compensate)被安裝在壓電設(shè)備封裝100內(nèi)的壓電設(shè)備30的溫度-頻率變化的值。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，溫度測(cè)量設(shè)備20可以包括溫度測(cè)量設(shè)備輸入和 輸出電極22a和22b，其中溫度測(cè)量設(shè)備輸入電極22a被連接至電源并且溫度測(cè)量設(shè)備輸出 電極22b被連接至集成電路以根據(jù)預(yù)定電壓測(cè)量基于溫度-電阻變化特性的電阻值，從而 測(cè)量溫度值。
[0051] 溫度測(cè)量設(shè)備輸入和輸出電極22a和22b可以被電連接至形成在殼體10內(nèi)的下 表面的溫度測(cè)量設(shè)備連接電極12。
[0052] 多個(gè)形成在殼體10的下表面的端子13和14中的至少一個(gè)可以通過穿透部T被 電連接至覆蓋部件40。
[0053] 覆蓋部件40可以由具有良好導(dǎo)電性的材料形成以用作壓電設(shè)備30或溫度測(cè)量設(shè) 備20的接地極（ground)。
[0054] 覆蓋部件40可以用作接地極從而在壓電設(shè)備封裝100生成頻率時(shí)防止噪聲以及 明顯地減少來自外部的影響。
[0055] 覆蓋部件40可以由銅（Cu)形成，但并不僅限于此。
[0056] 覆蓋部件40可以用作接地極，從而不需要用于接地的單獨(dú)過程和部件。
[0057] 形成在殼體10內(nèi)的第二壓電設(shè)備連接電極11a和lib以及溫度測(cè)量設(shè)備連接電 極12a和12b可以分別通過導(dǎo)電通孔Η被電連接至形成在下表面的端子13和14。
[0058] 圖3Α是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備和溫度測(cè)量設(shè)備隨著工作時(shí)間的溫度的 圖表；以及圖3Β是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的隨著工作時(shí)間的壓電設(shè)備和溫度 測(cè)量設(shè)備之間的溫度差的圖表。
[0059] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由于在溫度測(cè)量設(shè)備和壓電設(shè)備之間不得不形成寬間隔，在溫度 測(cè)量設(shè)備和壓電設(shè)備之間不得不產(chǎn)生溫度差。
[0060] 參照?qǐng)D3Α，可以理解的是隨著工作時(shí)間變長(zhǎng)，在溫度測(cè)量設(shè)備和壓電設(shè)備之間的 溫度差逐漸地增加。
[0061] 然而，在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝100的情況中，具有薄膜形 式的溫度測(cè)量設(shè)備20被使用，從而在溫度測(cè)量設(shè)備20和壓電設(shè)備30之間的間隔可以相對(duì) 地非常窄。
[0062] 因此，在壓電設(shè)備30和溫度測(cè)量設(shè)備20之間的溫度差可以被顯著地減小。因此， 在壓電設(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)定和精確特性的壓 電設(shè)備封裝100。
[0063] 當(dāng)溫度測(cè)量設(shè)備被安裝在殼體10的外側(cè)時(shí)，壓電設(shè)備的精確溫度無(wú)法被測(cè)量。因 此，很難補(bǔ)償根據(jù)溫度-頻率變化的精確溫度偏差。
[0064] 然而，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，緊密地附著至壓電設(shè)備30的溫度測(cè)量設(shè)備 20可以測(cè)量壓電設(shè)備30的溫度，從而測(cè)量壓電設(shè)備30的精確溫度。因此，可以補(bǔ)償根據(jù)溫 度-頻率變化的精確溫度偏差。因此，可以保證壓電設(shè)備封裝100的頻率的精確度。
[0065] 圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝的電路圖。
[0066] 溫度測(cè)量設(shè)備20可以被連接至電源Vcc并且可以具有基于溫度的適合電阻值。
[0067] 因此，殼體10的內(nèi)部溫度可以通過測(cè)量溫度測(cè)量設(shè)備20的電阻值被測(cè)量。
[0068] 被測(cè)得的溫度可以被輸入至包括溫度補(bǔ)償電路的集成電路（1C)，并且集成電路 (1C)可以從作為頻率提供源的壓電設(shè)備30接收頻率，并且根據(jù)接收到的頻率的溫度補(bǔ)償 接收到的頻率變化特性以解決由于溫度偏差導(dǎo)致的頻率匹配問題。
[0069] 圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的殼體10的俯視圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明示 例性實(shí)施方式的殼體10的仰視圖。
[0070] 參照?qǐng)D5,第二壓電設(shè)備連接電極11a和lib以及溫度測(cè)量設(shè)備連接電極12a和 12b可以被形成在殼體10內(nèi)。
[0071] 第二壓電設(shè)備連接電極11a和lib可以分別被電連接至形成在溫度測(cè)量設(shè)備20 上的第一壓電設(shè)備連接電極21a和21b從而被分別電連接至第一和第二激勵(lì)電極31a和 31b。
[0072] 溫度測(cè)量設(shè)備連接電極12a和12b可以分別被電連接至形成在溫度測(cè)量設(shè)備20 上的溫度測(cè)量設(shè)備輸入和輸出電極22a和22b。
[0073] 參照?qǐng)D6,多個(gè)端子13和14可以被形成在殼體10的下表面的角落。
[0074] 多個(gè)端子可以包括溫度測(cè)量設(shè)備輸入端、溫度測(cè)量設(shè)備輸出端、壓電設(shè)備輸入端 以及壓電設(shè)備輸出端。
[0075] 每個(gè)端子13和14可以分別地通過導(dǎo)電通孔Η被電連接至形成在殼體10內(nèi)的第 二壓電設(shè)備連接電極11a和lib以及溫度測(cè)量設(shè)備連接電極12a和12b。
[0076] 此外，殼體10可以具有額外地形成在其下表面的接地端（未示出）。
[0077] 根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施方式的制造壓電設(shè)備封裝100的方法可以包括在殼 體10內(nèi)安裝具有薄膜形式的溫度測(cè)量設(shè)備20 ;在殼體10內(nèi)安裝壓電設(shè)備30 ;以及將覆蓋 部件40耦合至殼體10的上部。
[0078] 可以在殼體10內(nèi)安裝形成有第二壓電設(shè)備連接電極11a和lib以及溫度測(cè)量設(shè) 備輸入和輸出電極22a和22b的溫度測(cè)量設(shè)備20,以及形成有第一和第二激勵(lì)電極31a和 31b的壓電設(shè)備30。
[0079] 由于殼體10、溫度測(cè)量設(shè)備20和壓電設(shè)備30分別具有形成在其上和下的對(duì)應(yīng)電 極，可以通過在殼體10內(nèi)順次堆疊溫度測(cè)量設(shè)備20和壓電設(shè)備30來完成壓電設(shè)備封裝 100。
[0080] 也就是說，不需要放置溫度測(cè)量設(shè)備20的單獨(dú)步驟，并且不需要形成在這種情況 中溫度測(cè)量設(shè)備20將被布置在的空腔的步驟。
[0081] 如上所述，通過根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的壓電設(shè)備封裝，具有薄膜形式的 溫度測(cè)量設(shè)備可以被使用，從而在壓電設(shè)備和溫度測(cè)量設(shè)備之間的溫度差可以被顯著地減 小。
[0082] 詳細(xì)地說，壓電設(shè)備的溫度可以被精確地測(cè)量。因此，在壓電設(shè)備和頻率之間的溫 度偏差可以被減小，從而可以提供具有更穩(wěn)定和精確特性的壓電設(shè)備。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以提供制造壓電設(shè)備封裝的方法，該壓電設(shè)備 封裝能夠通過以簡(jiǎn)單的方法測(cè)量壓電設(shè)備的精確溫度來針對(duì)外部溫度變化維持連續(xù)和穩(wěn) 定的頻率。
[0084] 雖然示例性實(shí)施方式在上文中被顯示和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不背離 所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的思想和范圍的情況下，可以進(jìn)行任何修改和改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓電設(shè)備封裝，包括： 殼體，該殼體具有多個(gè)布置在該殼體的下表面的端子； 壓電設(shè)備，該壓電設(shè)備被布置在所述殼體內(nèi)； 溫度測(cè)量設(shè)備，該溫度測(cè)量設(shè)備具有薄膜形式，并且被布置在所述殼體內(nèi)的所述壓電 設(shè)備的一個(gè)表面上；以及 覆蓋部件，該覆蓋部件封閉所述殼體的上部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電設(shè)備封裝，其中通過從底部順次堆疊所述溫度測(cè)量設(shè)備 和所述壓電設(shè)備來處置所述壓電設(shè)備封裝。
3. 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)備具有被布置在該壓電設(shè)備 的上表面的第一激勵(lì)電極和具有被布置在壓電設(shè)備的下表面的第二激勵(lì)電極， 所述第一激勵(lì)電極和所述第二激勵(lì)電極被分別布置在所述壓電設(shè)備的下表面的角落。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述溫度測(cè)量設(shè)備具有被布置在該溫度 測(cè)量設(shè)備的一些角落的第一壓電設(shè)備連接電極，以對(duì)應(yīng)于布置有所述第一激勵(lì)電極和第二 激勵(lì)電極的所述壓電設(shè)備的所述角落。
5. 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)備具有被布置在該壓電設(shè)備 的下表面的一些角落的偽電極。
6. 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)端子包括以順時(shí)針方向或逆時(shí) 針方向被布置在所述殼體的下表面的角落的溫度測(cè)量設(shè)備輸入端、溫度測(cè)量設(shè)備輸出端、 壓電設(shè)備輸入端以及壓電設(shè)備輸出端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述覆蓋部件由金屬制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電設(shè)備封裝，其中所述端子中的一個(gè)和所述覆蓋部件彼此 電連接。
9. 一種制造壓電設(shè)備封裝的方法，該方法包括： 在殼體中安裝具有薄膜形式的溫度測(cè)量設(shè)備； 在所述殼體中安裝壓電設(shè)備；以及 將覆蓋部件耦合至所述殼體的上部。
【文檔編號(hào)】H01L41/08GK104218145SQ201410242015
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】李鐘泌, 車尚燁, 李淳范, 田鐘范, 安田克史 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社