JP2010220140A - 表面実装用の水晶発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】高さ寸法を小さくして浮遊容量による発振周波数の変化を抑制した表面実装用の水晶発振器を提供する。
【解決手段】底壁６と枠壁７ａ、７ｂからなる内壁段部を有する凹状として積層セラミックとした容器本体１と、前記容器本体１の内底面に固着したＩＣチップ３と、前記内壁段部に一端部両側が固着した水晶片２とを備えた表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体１の底壁６は一層のみとし、前記ＩＣチップ３は回路形成面１１とは反対面に貫通電極によってＩＣ端子１２が設けられ、前記ＩＣチップ３の回路形成面１１とは反対面が前記容器本体１の内底面に固着した構成とする。
【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、特に高さ寸法を小さく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、例えば携帯電話に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採用される。このようなものの一つに、凹状とした容器本体内に水晶片とＩＣチップとを収容した表面実装発振器がある。

（従来技術の一例、特許文献１参照）
第２図（ａｂ）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）は水晶片２の平面図である。

表面実装発振器は内壁段部を有する凹状とした容器本体１に水晶片２とＩＣチップ３とを収容し、金属カバー４を接合して密閉封入する。容器本体１はシールド電極５を積層面に有する２層とした底壁６（ａｂ）、及び内壁段部を形成する第１及び第２枠壁７（ａｂ）を有する。容器本体１の内底面には回路端子８ａを、内壁段部に水晶保持端子８ｂを、外底面に実装端子８ｃを、開口端面に図示しない金属膜を有する。

水晶片２は両主面に励振電極９ａを有し、一端部両側に引出電極９ｂを延出する。引出電極の延出した水晶片２の一端部両側は、容器本体１の内壁段部の水晶保持端子８ｂに導電性接着剤１０によって固着する。ＩＣチップ３は水晶片２（水晶振動子）とともに形成する少なくとも発振回路を集積化し、回路形成面１１にＩＣ端子１２を有する。ＩＣチップ３の回路形成面（ＩＣ端子）は例えばバンプ１３を用いた超音波熱圧着によって内底面の回路端子８ａに固着する。

ＩＣ端子１２のうちの水晶端子は内壁段部の水晶保持端子８ｂに、電源、出力、アース及び例えばＡＦＣ端子は外底面の実装端子８ｃに図示しない配線によって電気的に接続する。容器本体１における開口端面の金属膜には例えば金属リング（不図示）がロウ付けされ、シーム溶接によって金属カバー４が接合する。

このようなものでは、底壁６（ａｂ）の積層面に設けたシールド電極５によって、表面実装発振器の搭載されるセット基板の配線パターンとＩＣチップ３の回路形成面１１との間には浮遊容量は発生しない。したがって、これによる発振周波数の変化を防止する。

特開２００９−２７４５１号公報（第４図） 特許第３６３４６７６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の底壁にシールド電極５を設けるので、２層とする底壁６（ａｂ）を要し、高さ寸法も大きくなる問題があった。この場合、底壁６を１層としてシールド電極５を除去すると、前述したようにセット基板の配線パターンとＩＣチップ３の回路形成面１１との間の浮遊容量によって発振周波数を変化させる。

（発明の目的）
本発明は高さ寸法を小さくして浮遊容量による発振周波数の変化を抑制し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、底壁と枠壁からなる内壁段部を有する凹状として積層セラミックとした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着したＩＣチップと、前記内壁段部に一端部両側が固着した水晶片とを備えた表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体の底壁は一層のみとし、前記ＩＣチップは回路形成面とは反対面に貫通電極によってＩＣ端子が設けられ、前記ＩＣチップの回路形成面とは反対面が前記容器本体の内底面に固着した構成とする。

このような構成であれば、ＩＣチップの回路形成面とは反対面を容器本体の内底面に固着する。この場合、表面実装発振器をセット基板に搭載した際、セット基板の配線パターンとの間の浮遊容量は、回路形成面を内底面に固着した場合よりも少なくなって基本的に無視できる。したがって、容器本体の底壁にシールド電極を設けなくても、浮遊容量によっての発振周波数の変化を防止できる。これにより、容器本体の底壁は一層のみとして、表面実装発振器の高さ寸法を小さくできる。

なお、ＩＣチップの回路形成面は水晶片の励振電極と対向して浮遊容量を生ずるが、この浮遊容量を見込んで発振周波数は調整される。したがって、ＩＣチップの回路形成面と励振電極との間の浮遊容量は格別の問題を生じない。

本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の断面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は水晶片の平面図である。

以下、第１図（断面図）によって、本発明の一実施形態を説明する。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、容器本体１の内底面にＩＣチップ３を固着し、内壁段部に引出電極の延出した水晶片２の一端部両側を固着してなる。ここでは、容器本体１の底壁６を１層のみとする。そして、ＩＣチップ３は回路形成面１１から貫通電極１４を設けて反対面にＩＣ端子１２を形成する。

これらは例えば特許文献２に示されるように、回路形成面１１から貫通電極１４に対応する位置に窪みを設ける。そして、窪みの内周に酸化膜（絶縁膜）設けて低抵抗のポリシリコンを充填する。次に、ＩＣチップ３の反対面を研磨して、ポリシリコンを反対面に露出する。そして、ＩＣ端子１２を形成する。ＩＣ端子１２は一対の水晶端子、電源、出力、アース及びＡＦＣ端子等からなる。そして、容器本体１の内底面の回路端子８ａにバンプ１３を用いた超音波熱圧着によって固着する。

このような構成であれば、発明の効果の欄でも記載するように、ＩＣチップ３の回路形成面１１とは反対面を容器本体１の内底面に固着する。この場合、表面実装発振器をセット基板に搭載した際、セット基板の配線パターンとの間の浮遊容量は、回路形成面１１を内底面に固着した場合よりも少なくなって基本的に無視できる。

したがって、容器本体１の底壁６に前述のシールド電極５を設けなくても、浮遊容量によっての発振周波数の変化を防止できる。これにより、容器本体１の底壁は一層のみとして、表面実装発振器の高さ寸法を小さくできる。なお、ＩＣチップ３の回路形成面１１は水晶片２の励振電極と対向して浮遊容量を生ずるが、この浮遊容量を見込んで発振周波数は調整される。したがって、回路形成面１１と励振電極との間の浮遊容量は格別の問題を生じない。

１ 容器本体、２ 水晶片、３ ＩＣチップ、４ 金属カバー、５ シールド電極、６ 底壁、７ 枠壁、８ 端子、９ 励振及び引出電極、１０ 導電性接着剤、１１ 回路形成面、１２ ＩＣ端子、１３ バンプ、１４ 貫通電極。

Claims (1)

1. 底壁と枠壁からなる内壁段部を有する凹状として積層セラミックとした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着したＩＣチップと、前記内壁段部に一端部両側が固着した水晶片とを備えた表面実装用の水晶発振器において、前記容器本体の底壁は一層のみとし、前記ＩＣチップは回路形成面とは反対面に貫通電極によってＩＣ端子が設けられ、前記ＩＣチップの回路形成面とは反対面が前記容器本体の内底面に固着したことを特徴とする表面実装用の水晶発振器。