JP2005311769A - 表面実装用の水晶発振器 - Google Patents

Abstract

【目的】ＩＣチップを小さくしてさらに小型化を促進し、しかも回路機能領域での損傷を防止して製造を容易にする表面実装発振器を提供する。
【構成】
バンプを用いた超音波熱圧着によって容器本体の底面にＩＣチップの下面を固着して、前記ＩＣチップの上面に水晶片を搭載してなる表面実装用の水晶発振器において、前記ＩＣチップの下面側を非回路機能領域とし、前記ＩＣチップの上面側を発振回路の集積化された回路機能領域として、前記ＩＣチップの上面に前記発振回路の少なくとも出力端子、電源端子、アース端子及び一対の水晶端子を形成し、前記出力端子、電源端子及びアース端子を貫通電極によって前記ＩＣチップの下面に導出した構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表面実装用の水晶発振器（以下、表面実装発振器とする）を技術分野とし、特にＩＣチップ上に水晶片を搭載した表面実装発振器に関する。

（発明の背景）表面実装発振器は小型・軽量なことから、特に携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として内蔵される。近年では、一層の小型化が進行し、このようなものの一つに本出願人によるＩＣチップ上に水晶片を搭載した表面実装発振器の提案がある（特許文献１）。

（従来技術の一例）第２図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は特にＩＣチップの平面図である。

表面実装発振器は積層セラミックからなる凹状の容器本体１内にＩＣチップ２と水晶片３とを一体的に収容してなる。ＩＣチップ２は水晶片３（水晶振動子）を除く図示しない発振回路を下面側に集積化して、網線で示す回路機能領域Ｐとし、上面側を非回路機能領域とする。

そして、少なくとも出力端子Ｖo、電源端子Ｖc、アース端子Ｅ及び一対の水晶端子Ｘ1、Ｘ2を含む各ＩＣ端子４が、ＩＣチップ２の回路機能領域Ｐから下面に形成される。このうち、一対の水晶端子Ｘ1、Ｘ2は貫通電極５によってＩＣチップ２の非回路機能領域である上面にＸ1′、Ｘ2′として導出する。通常では、各回路端子４は回路機能領域の外側に形成される。

そして、ＩＣチップ２の下面に設けられた水晶端子Ｘ1、Ｘ2を除く各ＩＣ端子４をバンプ６を用いた超音波熱圧着によって、容器本体１の内底面に形成された各回路端子（不図示）に電気的に接続して固着する。各回路端子は表面実装端子（不図示）として外表面に導出される。

水晶片３は両主面に図示しない励振電極を有し、例えば一端部両側に引出電極を延出する。引出電極の延出した一端部両側は、ＩＣチップ２の上面に設けられた一対の水晶端子Ｘ1′、Ｘ2′上に例えば導電性接着剤７によって電気的に接続して固着（搭載）される。なお、図中の符号８はカバーであり、シーム溶接等によって容器本体１に接合される。

このような構成であれば、水晶片３を搭載したＩＣチップ２がバンプ６によって容器本体１の内底面に接続する。したがって、水晶片３を図示しない内壁段部に搭載したものや、ワイヤーボンディングによって各ＩＣ端子４を接続したものに比較して、高さ寸法や平面面積を小さくできる。

特開２００１−２８５１６号公報 特開２００２−９１９３号公報

（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の表面実装発振器では、ＩＣチップ２の外周に各回路端子４が形成されるので、ＩＣチップ２を大きくする。なお、超音波熱圧着時における超音波振動を与えながらの加圧力によって回路機能領域Ｐが損傷することを防止するため、回路端子４は外周に設けられる。但し、この
場合でも、回路機能領域Ｐが固着面側となるので、超音波出力、温度及び加圧力等に厳しい条件があり、製造を困難にする問題があった。

（発明の目的）本発明はＩＣチップを小さくしてさらに小型化を促進し、しかも回路機能領域での損傷を防止して製造を容易にする表面実装発振器を提供することを目的とする。

本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、バンプを用いた超音波熱圧着によって容器本体の底面にＩＣチップの下面を固着して、前記ＩＣチップの上面に水晶片を搭載してなる表面実装用の水晶発振器において、前記ＩＣチップの下面側を非回路機能領域とし、前記ＩＣチップの上面側を発振回路の集積化された回路機能領域として、前記ＩＣチップの上面に前記発振回路の少なくとも出力端子、電源端子、アース端子及び一対の水晶端子を形成し、前記出力端子、電源端子及びアース端子を貫通電極によって前記ＩＣチップの下面に導出した構成とする。

このような構成であれば、発振回路の集積化された回路機能領域はＩＣチップの上面側として、水晶端子を除く出力端子、電源端子及びアース端子は非回路機能領域の下面に導出して、バンプを用いた熱圧着又は超音波熱圧着とする。

したがって、超音波熱圧着時の超音波振動を含めた加圧力が非回路機能領域によって緩和され、回路機能領域への直接的な衝撃がない。これにより、各回路端子を回路機能領域の外周（外側）ではなく下方に延出しても、超音波熱圧着時に損傷を及ぼすことがない。したがって、ＩＣチップ自体を小さくできて小型化をさらに促進する。そして、超音波熱圧着時の超音波出力、加熱温度や加圧力等の条件を緩やかにできて、製造を容易にする。

第１図は本発明の一実施例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）はＩＣチップの平面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

表面実装発振器は、前述同様に、ＩＣチップ２の上面に導電性接着剤７によって水晶片３を搭載し、ＩＣチップ２の下面がバンプ６を用いた超音波熱圧着によって、凹状とした容器本体１の底面に固着されてなる。

この実施例では、ＩＣチップ２の上面側を発振回路の集積化された回路機能領域Ｐとし、下面側を非回路機能領域とする。そして、回路機能領域Ｐからの少なくとも出力端子Ｖo、電源端子Ｖc、アース端子Ｅ及び一対の水晶端子Ｘ１、Ｘ2を含むＩＣ端子４がＩＣチップ２の上面に形成される。これらは、回路機能領域Ｐの上方に設けられる。

これらのうち、出力端子Ｖo、電源端子Ｖc及びアース端子Ｅを貫通電極５によって前記ＩＣチップの下面にＶo′、Ｖc′、Ｅ′として導出する。すなわち、下面に導出された出力端子Ｖo′、電源端子Ｖc′及びアース端子Ｅ′は回路機能領域Ｐの下方に位置する。そして、前述同様にバンプ６を用いた超音波熱圧着によって容器本体１における内底面の回路端子に接続する。

このような構成であれば、ＩＣチップ２の回路機能領域Ｐの外周内である上方及び下方に各回路端子４を導出するので、ＩＣチップ自体を小さくできる。したがって、表面実装発振器の小型化を促進できる。

そして、回路機能領域Ｐを上面側として、超音波熱圧着される電源端子Ｖc′及びアース端子Ｅ′は回路機能領域Ｐの下方に位置する下面とする。したがって、超音波熱圧着時における回路機能領域の破壊を防止できて、超音波出力、加熱温度及び加圧力等の条件を緩めて製造を容易にする。

本発明の一実施例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）はＩＣチップの平面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）はＩＣチップの平面図である。

符号の説明

１ 容器本体、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４ 回路端子、５ 貫通電極、６ バンプ、７ 導電性接着剤、８ カバー。

Claims (1)

1. バンプを用いた超音波熱圧着によって容器本体の底面にＩＣチップの下面を固着して、前記ＩＣチップの上面に水晶片を搭載してなる表面実装用の水晶発振器において、前記ＩＣチップの下面側を非回路機能領域とし、前記ＩＣチップの上面側を発振回路の集積化された回路機能領域として、前記ＩＣチップの上面に前記発振回路の少なくとも出力端子、電源端子、アース端子及び一対の水晶端子を形成し、前記出力端子、電源端子及びアース端子を貫通電極によって前記ＩＣチップの下面に導出したことを特徴とする水晶発振器。

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