JP2009124619A - 表面実装用の水晶発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】保護樹脂の外部端子への付着を防止して生産性を高めた表面実装発振器を提供する。
【解決手段】積層セラミックからなる平面視矩形状とした底壁１ａと枠壁を有する容器本体１の一主面には水晶片２を搭載して密閉封入され、前記容器本体１の他主面には４角部に外部端子４を設けた凹部を有し、前記他主面の凹部にはＩＣ端子を有するＩＣチップ３の回路機能面を固着し、前記ＩＣチップ３の回路機能面に対する保護樹脂９を前記他主面の凹部に充填してなる表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体１の他主面の凹部を形成する枠壁１ｃは、前記４角部の厚み方向の少なくとも中間領域に内周から枠幅方向の切欠部１１を有する構成とする。
【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チップの保護樹脂を有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・軽量であることから、例えば携帯電話で代表される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。このようなものの一つに、容器本体をＨ状として水晶片を一主面の凹部に、ＩＣチップを他主面の凹部に収容したＨ構造の表面実装発振器がある。

（従来技術の一例）
第３図は一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は底面図である。

表面実装発振器は前述したＨ構造とし、両主面に凹部を有する容器本体１に水晶片２とＩＣチップ３とを収容してなる。容器本体１は平面視矩形状とした積層セラミックからなり、底壁１ａと上下枠壁１（ｂｃ）を有して両主面に凹部を有する。下枠壁１ｃは例えば１００μｍｍ程度とした２枚のセラミック（計２００μ程度）を積層して形成される。

下枠壁１ｃの開口端面（枠壁上面）にはＩＣチップ３と電気的に接続した外部端子４を有する。これらはセラミックのグリーンシートを積層して一体的に焼成した後、個々の容器本体１に分割される。但し、外部端子４は下地電極（ＷやＭo）を形成して一体的に焼成された後に、電界メッキ等によってＮi及びＡu膜が順次にメッキされる。

水晶片２は両主面に図示しない励振電極を有して例えば一端部両側に引出電極を延出する。そして、容器本体１の一主面の凹部底面の図示しない水晶端子に導電性接着剤５によって固着される。そして、水晶振動子の振動周波数（発振周波数）を調整した後、例えば開口端面に設けた金属リング６にシーム溶接によって金属カバー７を接合して密閉封入する。

その後、水晶振動子の振動特性を容器本体１に設けた図示しない検査端子によって測定して不良品を排除した後、容器本体１の他主面にＩＣチップ３を収容する。ＩＣチップ３は少なくとも発振回路を集積化して必要に応じて温度補償機構が集積化される。そして、ＩＣチップ３のＩＣ端子が設けられた回路機能面（一主面）が、例えばバンプ８を用いた超音波熱圧着によって凹部底面に固着される（所謂フリップチップボンディング）。

そして、通常では、容器本体１の底面にはＩＣチップ３の回路機能面を保護する保護樹脂９が図示しないノズルから注入される。保護樹脂９は加熱硬化型として注入後に加熱して硬化させる。ここでは、ＩＣチップ３の他主面の稜線部にノズルを当接して保護樹脂９を注入する。

この場合、保護樹脂９の粘性は低いので、下枠壁１ｃの内周とＩＣチップ３の外周との間隙を回り込見ながら全周するとともにＩＣチップ３の回路機能面にも流入する。通常では、保護樹脂９はＩＣチップ３の底壁１ａからの高さよりも低く設定される。そして、保護樹脂９の濡れ性によって、ＩＣチップ３の外周及び下枠壁１ｃの内周に這い上がって硬化する。（所謂メニスカス）。

なお、ＩＣチップ３の他主面の稜線部にノズルを当接して保護樹脂９を注入するので、ＩＣチップ３の他主面上にも例えば１０μｍｍ程度とした皮膜が形成される。また、ＩＣチップ３の回路機能面に保護樹脂９が流入しなくても、外周側面と下枠壁の内周面に充填されれば回路機能面は保護できる。
特開２０００−４９５６０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、容器本体１の他主面の凹部に保護樹脂９を注入して熱硬化させると、保護樹脂９が下枠壁の内周面のみならず下枠壁１ｃの上面にまで這い上がる。そして、４角部の外部端子４の表面上に付着して、第４図（断面図）に示したように皮膜１０を形成する問題があった。

これらは、保護樹脂９の注入量にも多少の誤差を生じるので、注入量（余剰分）が多いほど這い上がりが顕著になる。なお、下枠壁１ｃの面積にも誤差があり、注入量が一定であったとしても、面積が小さい場合は余剰分が多くなる。これらの場合、表面実装発振器をセット基板の回路端子に接続した際に保護樹脂９の被膜によって電気的接続を困難にすることから不良品となり、生産性を低下させる。

（発明の目的）
本発明は保護樹脂の外部端子への付着を防止して生産性を高めた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、積層セラミックからなる平面視矩形状とした底壁と枠壁を有する容器本体の一主面には水晶片を搭載して密閉封入され、前記容器本体の他主面には４角部に外部端子を設けた凹部を有し、前記他主面の凹部にはＩＣ端子を有するＩＣチップの回路機能面を固着し、前記ＩＣチップの回路機能面に対する保護樹脂を前記他主面の凹部に充填してなる表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体の他主面の凹部を形成する枠壁は、前記４角部の厚み方向の少なくとも中間領域に内周から枠幅方向の切欠部を有する構成とする。

このような構成であれば、保護樹脂の注入量（余剰分）が多くなると、枠壁の中間領域に設けた切欠部に流入する。したがって、容器本体の開口端面（上面）までの這い上がりを抑制して外部端子への付着を防止する。これにより、不良品を減らして生産性を高められる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記底壁からの前記切欠部の高さは前記ＩＣチップの回路機能面とは反対面の高さよりも高くする。これにより、保護樹脂がＩＣチップの高さよりも低く注入された場合は、下枠壁の内周面にメニスカスが生じても切欠部内に流入するので、外部端子の設けられた４角部の枠壁上面には付着しない。

同請求項３では、請求項１において、前記容器本体の一主面には凹部を有し、前記水晶片を収容して密閉封入する。これにより、容器本体は両主面に凹部を有したＨ構造として、一主面の凹部には水晶片を、他主面の凹部にＩＣチップを収容することを明確にする。

（第実施形態）
第１図は本発明の第１実施形態を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は一部破断の断面図、同図（ｂ）は底面図、同図（ｃ）は下枠壁の二層目を除く平面図である。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したようにＨ構造とし、平面視矩形状とした容器本体１の一主面の凹部に水晶片２を収容して金属カバー７を接合して密閉封入し、他主面の凹部にＩＣチップ３を収容する。容器本体１の他主面における凹部の開口端面（枠壁上面）の４角部には外部端子４を有する。そして、ＩＣチップ３はバンプ８を用いた超音波熱圧着によって回路機能面が固着され、保護樹脂９が注入される。

この実施形態では、容器本体の他主面の凹部を形成する下枠壁１ｃは、外部端子４の設けられた４角部の厚み方向の少なくとも中間領域に内周から枠幅方向の切欠部１１を有する。この例では、下枠壁１ｃは、例えば底壁１ａから順に一層目１ｃ1及び二層目１ｃ2とした二層構造とする。

そして、下枠壁１ｃの一層目１ｃ1の４角部には、枠幅方向とした矩形状の切欠部１１を設ける。切欠部１１の底壁１ａからの高さ（一層目１ｃ1の厚み）は、ＩＣチップ３の同高さよりも高くする。

このような構成であれば、容器本体１の他主面の凹部に、前述のようにＩＣチップ３の他主面の稜線部上から保護樹脂９を注入し、特にその注入量が多い場合は、４角部の切欠部１１内に流入する。したがって、保護樹脂９が切欠部１１に吸収されて凹部の開口端面（下枠壁の上面）への這い上がりを抑制する。

そして、特に実施形態では、切欠部１１の高さはＩＣチップ３の高さよりも高いので、ＩＣチップ２の高さよりも低い領域に保護樹脂９がされると、下枠壁１ｃの一層目を這い上がった保護樹脂９は例えば二層目１ｃ2の裏面にてその進行を停止する。したがって、４角部の外部端子４への付着を防止し、生産性を高められる。

（他の事項）
上記実施形態では下枠壁１ｃを一層目１ｃ1と二層目１ｃ2との二層構造としたが、例えば第２図に示したように三層構造として二層目に切欠部１１を設けてもよい。また、積層構造とすることなく例えば底壁１ｃの４角部を押圧して切欠部１１を設けることもできる（前第１図参照）。

そして、容器本体１は単一としてＨ構造としたが、例えば表面実装振動子の下面に凹状とした実装基板を接合した場合でも適用でき、結果として両主面に凹部を有する構造であればよい。なお、接合型とした場合、凹状の実装基板の開口端面側又は閉塞面側を表面実装振動子の下面に接続したいずれの場合でも適用できる。

さらには、水晶片２の密閉封入する容器本体１の一主面は凹部ではなく平坦上として凹状としたカバーを接合した場合でも同様に適用でき、要はＩＣチップ３を収容する凹部を有する表面実装発振器であれば適用できる。

本発明の第１実施形態を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は金属カバーを除く平面図である。 本発明の他の実施形態を説明する表面実装発振器の断面図である。 従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は金属カバーを除く平面図である。 従来例の問題点を説明する表面実装発振器の断面図である。

符号の説明

１ 容器本体、２ 水晶片、３ ＩＣチップ、４ 外部端子、５ 金属リング、６ 導電性接着剤、７ 金属カバー、８ バンプ、９ 保護樹脂、１０ 被膜、１１ 切欠部。

Claims (3)

1. 積層セラミックからなる平面視矩形状とした底壁と枠壁を有する容器本体の一主面には水晶片を搭載して密閉封入され、前記容器本体の他主面には４角部に外部端子を設けた凹部を有し、前記他主面の凹部にはＩＣ端子を有するＩＣチップの回路機能面を固着し、前記ＩＣチップの回路機能面に対する保護樹脂を前記他主面の凹部に充填してなる表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体の他主面の凹部を形成する枠壁は、前記４角部の厚み方向の少なくとも中間領域に内周から枠幅方向の切欠部を有することを特徴とする表面実装用の水晶発振器。
2. 請求項１において、前記切欠部の前記底壁からの高さは前記ＩＣチップの回路機能面とは反対面の高さよりも高くした表面実装用の水晶発振器。
3. 請求項１において、前記容器本体の一主面には凹部を有し、前記水晶片を収容して密閉封入した表面実装用の水晶発振器。

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