JP2017183856A - 水晶発振器 - Google Patents

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Abstract

【課題】集積回路素子に絶縁性樹脂が付着することを低減させ、絶縁性樹脂の付着することによる集積回路素子の剥がれ等を抑制することができる水晶デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】基板部110aを有した素子搭載部材110、基板部110aに実装されている水晶素子120及び集積回路素子150、水晶素子120と封止している蓋体130、基板部110aの下面に設けられている枠部160、集積回路素子用貫通孔163の内壁面と集積回路素子150の側面との間に設けられている絶縁性樹脂180sと、からなる水晶発振器の製造方法であって、集積回路素子用貫通孔163の内壁面と集積回路素子150の側面との間に、粉末状の絶縁性樹脂180iを配置する工程と、粉末状の絶縁性樹脂180iを溶融し、液状の絶縁性樹脂180mを充填する工程と、充填された液状の絶縁性樹脂180mを硬化する工程と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、水晶素子および集積回路素子を有している水晶発振器に関する。
水晶発振器は、水晶素子および集積回路素子を有している。このような水晶発振器は、例えば、基板部を有した素子搭載部材、水晶素子、蓋体、集積回路素子、枠部および絶縁性樹脂から構成されている。水晶素子は、素子搭載部材の基板部の上面側に実装されている、素子搭載部材と蓋体とが接合されることで実装されている水晶素子が気密封止されている。また、集積回路素子は、素子搭載部材の基板部の下面に導電性接合材により実装されている。また、枠部は、素子搭載部材の基板部の下面に実装されている。このとき、枠部には貫通孔が形成され枠状となっており、この貫通孔内に集積回路素子が収容されている。絶縁性樹脂は、貫通孔の内壁面と集積回路素子の側面との間、および、基板部の下面と素子搭載部材側を向く集積回路素子の面との間に設けられている。
このような水晶発振器は、まず、水晶素子が素子搭載部材の基板部に実装され、蓋体と素子搭載部材とが接合されることで水晶素子が気密封止される。次に、素子搭載部材の基板部の下面に集積回路素子が実装された後、貫通孔内に、実装されている集積回路素子を収容するように枠部が実装される。最後に、硬化前の液状の絶縁性樹脂をディスペンサに充填し、ディスペンサの先端を集積回路素子の側面と枠部の内壁面との間に挿入し、集積回路素子の側面と枠部の内壁面との間に注入した後、加熱し硬化することでアンダーフィルを設けている(例えば、特許文献1参照)。
特開2015−91103
近年、水晶発振器が実装される電子機器の小型化に伴い、水晶発振器の小型化が加速されている。このため、従来の水晶デバイスの製造方法では、集積回路素子の側面と枠部の内壁面との間の距離が短くなり、硬化前の液状の絶縁性樹脂が充填されているディスペンサの先端部を、集積回路素子の側面と枠部の内壁面との間に挿入することが困難となる。この結果、基板部に実装されている側と反対側を向く集積回路素子の面へ硬化前の絶縁性樹脂が付着したまま硬化し、絶縁性樹脂の硬化時に生じる収縮応力が集積回路素子に加わることとなり、集積回路素子が素子搭載部材の基板部から剥がれてしまう虞があった。また、仮に、集積回路素子を接合している導電性接合材に亀裂が入ってしまうと水晶発振器の出力信号が不安定となってしまい、電気的特性が変化してしまう虞がある。
本発明では、小型化された水晶発振器であっても、基板部に実装されている側と反対側を向く集積回路素子の面に硬化前の絶縁性樹脂が付着することを低減させ、絶縁性樹脂の付着することによる集積回路素子の剥がれ、および、電気的特性の変化を抑制することができる水晶デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
前述した課題を解決するために、本発明に係る水晶発振器の製造方法は、基板部を有した素子搭載部材と、基板部の上面に実装されている水晶素子と、素子搭載部材の上面と接合されている蓋体と、基板部の下面に接続部材により接合されている集積回路素子と、平面視して集積回路素子を囲むように基板部の下面に設けられている枠部と、枠部の集積回路素子を向く面と集積回路素子の枠部を向く面との間、および、集積回路素子と基板部との間に設けられている絶縁性樹脂と、からなる水晶発振器の製造方法であって、基板部の下面であって、枠部の集積回路素子側を向く面と集積回路素子の枠部を向く面との間に、粉末状の絶縁性樹脂を配置する配置工程と、配置されている粉末状の絶縁性樹脂を溶融し、集積回路素子と基板部との間に液状の絶縁性樹脂を充填する充填工程と、集積回路素子と基板部との間に充填された液状の絶縁性樹脂を硬化する硬化工程と、を備えている。
本発明に係る水晶発振器の製造方法は、基板部を有した素子搭載部材と、基板部の上面に実装されている水晶素子と、素子搭載部材の上面と接合されている蓋体と、基板部の下面に接続部材により接合されている集積回路素子と、平面視して集積回路素子を囲むように基板部の下面に設けられている枠部と、枠部の集積回路素子を向く面と集積回路素子の枠部を向く面との間、および、集積回路素子と基板部との間に設けられている絶縁性樹脂と、からなる水晶発振器の製造方法であって、基板部の下面であって、枠部の集積回路素子側を向く面と集積回路素子の枠部を向く面との間に、粉末状の絶縁性樹脂を配置する配置工程と、配置されている粉末状の絶縁性樹脂を溶融し、集積回路素子と基板部との間に液状の絶縁性樹脂を充填する充填工程と、集積回路素子と基板部との間に充填された液状の絶縁性樹脂を硬化する硬化工程と、を備えている。このため、基板部の下面であって、
枠部の集積回路素子側を向く面と集積回路素子の枠部の面との間に硬化前の粉末状の絶縁性樹脂を配置し、集積回路素子と基板部との間に液状の絶縁性樹脂を充填することができる。従って、基板部に実装されている側と反対側を向く集積回路素子の面に硬化前の絶縁性樹脂が付着する量を低減させることができるので、絶縁性樹脂が硬化する際に、絶縁性樹脂から集積回路素子に加わる収縮応力を低減させることができる。この結果、集積回路素子が素子搭載部材の基板部から剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子を接合している接続部材に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
本実施形態の水晶発振器の製造方法のフローを示すフロー図である。 本実施形態の水晶発振器の製造方法で製造される水晶発振器の断面図である。 配置工程後の状態を示した状態図である。 充填工程後の状態を示した状態図である。 硬化工程後の状態を示した状態図である。 変形例の水晶発振器の製造方法のフローを示すフロー図である。 変形例の水晶発振器の製造方法で製造される水晶発振器の断面図である。
(本実施形態)
図1は、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法のフローを示すフロー図であり、図2は、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法で製造される水晶発振器の断面図である。図3は、配置工程後の状態を示した状態図であり、図4は、充填工程後の状態を示した状態図である。また、図5は、硬化工程後の状態を示した状態図である。なお、図3〜図5については、理解しやすくするために、図2の上下とは逆にして図示しており、基板部、集積回路素子、枠部、絶縁性樹脂のみを図示している。
(本実施形態に係る水晶発振器の製造方法で製造された水晶発振器の説明)
本実施形態に係る水晶発振器の製造方法で製造された水晶発振器は、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。また、水晶発振器は、図2に示したように、基板部110aを有した素子搭載部材110、水晶素子120、蓋体130、集積回路素子150、枠部160および絶縁性樹脂180から構成されている。
素子搭載部材110は、図2に示したように、基板部110aと、基板部110aの上面の外縁に沿って設けられている壁部110bと、から一体的に構成されている。また、素子搭載部材110は、壁部110b内であって基板部110aの上面に水晶素子120が実装されており、基板部110aの下面に集積回路素子150が実装されている。また、素子搭載部材110の壁部110bの上面には蓋体130が接合されており、素子搭載部材110の基板部110aの下面には枠部160が接合されている。
基板部110aは、略直方体形状となっており、水晶素子120および集積回路素子150を実装するための実装用部材として機能するものである。基板部110aは、上面に搭載パッド111が設けられており、下面に接続パッド112および実装端子113が設けられている。また、基板部110aには、内部配線を含む配線部(図示せず)が設けられている。
ここで、図面にあわせて、水晶素子120が実装される基板部110aの面を基板部110aの上面とし、基板部110aの上面と反対側を向く基板部110aの面を基板部110aの下面とする。また、基板部110aの上面および基板部110aの下面を基板部110aの主面とする。
壁部110bは、基板部110aの上面側に水晶素子120を収納する空間を形成するためのものである。また、壁部110bは、基板部110aの上面の外縁に沿って枠状に設けられており、基板部110aと一体的に形成されている。
ここで、図面にあわせて、基板部110aに接している壁部110bの面を壁部110bの下面とし、壁部110bの下面と反対側を向く壁部110bの面を壁部110bの上面とする。また、壁部110bの上面および壁部110bの下面を壁部110bの主面とする。
基板部110aおよび壁部110bは、一体的に形成されており、アルミナセラミックス、または、ガラスーセラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなっている。基板部110aと壁部110bは、絶縁層を一層で用いたものであってもよいし、絶縁層を複数層積層させたものであってもよい。
搭載パッド111は、水晶素子120を基板部110aに実装するためのものである。搭載パッド111は、一対となっており、
壁部110b内の基板部110aの上面に設けられており、例えば、基板部110aの一方の短辺に沿って二つ並んで配置されている。
一対の搭載パッド111は、基板部110aの下面に設けられている接続パッド112のうち二つと電気的に接続されている。
接続パッド112は、集積回路素子150を基板部110aに実装するためのものである。接続パッド112は、例えば、六つ設けられており、基板部110aの下面の中央付近に、基板部110aの長辺に平行となるように三つずつ並んで配置されている。接続パッド112は、例えば、所定の四つが配線部(図示せず)を介して実装端子113と電気的に接続されており、所定の他の二つが配線部(図示せず)を介して搭載パッド111と電気的に接続されている。
実装端子113は、基板部110aの下面に枠部160を接合するためのものである。実装端子113は、例えば、基板部110aの下面の四隅に一つずつ設けられている。また、実装端子113は、配線部(図示せず)を介して所定の四つの接続パッド112と電気的に接続されている。
内部配線を含む配線部(図示せず)は、実装端子113と所定の四つの接続パッド112とを電気的に接続しつつ、搭載パッド111と所定の二つの接続パッド112とを電気的に接続するためのものである。
ここで、基板部110aおよび壁部110bからなる素子搭載部材110の大きさついて説明する。素子搭載部材110は、平面視して、略矩形形状となっており、例えば、長辺が0.8mm〜5.0mmとなっており、短辺が0.6mm〜3.2mmとなっている。
また、素子搭載部材110の上下方向の厚み(基板部110aの下面から壁部110bの上面までの距離)は、0.2mm〜1.5mmとなっている。
次に、基板部110aおよび壁部110bからなる素子搭載部材110の形成方法について説明する。素子搭載部材110がアルミナセラミックスからなる場合、まず、所定のセラミック材料粉末を適当な有機溶剤を添加し混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。
また、セラミックグリーンシートの表面、または、セラミックグリーンシートに打ち抜き設けていた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷法を用いて導体パターン(具体的には、
搭載パッド111、接続パッド112、実装端子113および配線部)となる位置に所定の導電ペーストを塗布する。基板部110aとなるセラミックグリーンシートと壁部110bとなるセラミックグリーンシートとを積層させ、プレス加工し、高温で焼成する。焼成後、導体パターンとなる部分に、
ニッケルめっき、または、金めっきを施すことにより、基板部110aおよび壁部110bが一体的に形成される。また、導電性ペーストには、例えば、タングステン、モリブデン、銅、銀、またはパラジウム等の金属粉末の焼結体等が用いられる。
水晶素子120は、安定した機械振動を得ることができ、電子機器等の基準信号を発信するためのものである。水晶素子120は、水晶片121と金属パターン122とからなり、導電性接着剤140によって金属パターン122の一部と基板部110aの上面に設けられている搭載パッド111とが電気的に接着され、基板部110aの上面に実装されている。
ここで、図面にあわせて、基板部110aに水晶素子120を実装したとき、基板部110aの上面を向く水晶片121の面を水晶片121の下面とし、水晶片121の下面と反対側を向く水晶片121の面を水晶片121の上面とする。
また、水晶片121の上面および水晶片121の下面を水晶片121の主面とする。なお、本実施形態では、水晶片121の下面を水晶素子120の下面ということもあり、同様に、水晶片121の上面を水晶素子120の上面ということもある。
水晶片121は、安定した機械振動をする圧電材料が用いられ、例えば、水晶部材が用いられる。水晶片121は、例えば、人工水晶体から所定のカットアングルとなるように切断された水晶ウエハを用いて、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて形成される。なお、ここでは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて水晶片を形成している場合について説明しているが、例えば、水晶ウエハを所定の大きさとなるように切断し形成してもよい。
金属パターン122は、水晶片121に電圧を印加するためのものであり、励振電極部123および接続引出部124からなる。
金属パターン122は、蒸着技術、スパッタリング技術またはフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって、水晶片121の所定の位置に形成されている。励振電極部123は、一対となっており、水晶片121の主面に互いに対向するように設けられている。接続引出部124は、水晶素子120の外部から励振電極部123に電圧を印加するためのものである。接続引出部124は、一端が励振電極部123に接続され、他端が水晶片121の主面の縁部に位置するように設けられている。
接続引出部124は、一対となっており、水晶素子120を平面視して、水晶片121の主面の一方の短辺に沿って二つ並んで配置されている。
ここで、水晶素子120の動作について説明する。水晶素子120は、外部から接続引出部124に電圧が印加されると、接続引出部124と電気的に接続されている励振電極部123に電圧が印加される。これにより、一対の励振電極部123には、極性が反対の電荷が蓄積されることとなり、逆圧電効果により励振電極部123に挟まれている水晶片121の一部に歪みが生じ、変形する。その結果、水晶片121は、変形前の姿に戻ろうとするため、
圧電効果により、励振電極部123に挟まれた水晶片121の一部が振動する。従って、水晶素子120(金属パターン122)に交番電圧を印加することで、励振電極部123に反対の極性の電荷を交互に蓄積させ変形させることができ、その結果、励振電極部123に挟まれている水晶片121の一部を振動させることができる。
導電性接着剤140は、水晶素子120を基板部110aの上面に実装するためのものである。導電性接着剤140は、水晶素子120の接続引出部124と基板部110aの搭載パッド111との間に設けられており、接続引出部124と搭載パッド111とを電気的に接続している。導電性接着剤140は、シリコーン系の樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、
導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケルまたはニッケル鉄のいずれか、あるいはこれらを組み合わせたものが用いられる。また、バインダーとしては、例えば、シリコーン系の樹脂、エポキシ系の樹脂、ポリイミド系の樹脂またはビスマレイミド系の樹脂が用いられる。
導電性接着剤140を用いて、水晶素子120の接続引出部124と基板部110aの搭載パッド111とを電気的に接着し、水晶素子120を基板部110aの上面に実装する方法について説明する。まず、導電性接着剤140が、例えば、ディスペンサによって、搭載パッド111上に塗布される。その後、水晶素子120が導電性接着剤140上に搬送され、
接続引出部124と搭載パッド111とで導電性接着剤140を挟むように、水晶素子120が載置され、その状態で加熱硬化される。これにより、接続引出部124と搭載パッド111とが電気的に接着され、基板部110aの上面に水晶素子120が実装される。
蓋体130は、壁部110bの上面と封止用接合部材(図示せず)により接合されており、基板部110aの上面に実装されている水晶素子120を気密封止するためのものである。蓋体130は、例えば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。このような蓋体130は、真空状態、または、窒素ガスなどが充填している所定の雰囲気中で、
壁部110bの上面と蓋体130の下面との間に設けられている封止用接合部材(図示せず)に熱が加えられることで、封止用接合部材が溶融され、蓋体130の下面と壁部110bの壁部110bの上面とが溶融接合される。
封止用接合部材(図示せず)は、蓋体130と壁部110bと接合するためのおのであり、
蓋体130の下面の壁部110bの上面との間に設けられている。このとき、壁部110bの上面には、
特に、図示しないが、封止用導体パターンが設けられており、封止用接合部材は、この封止用導体パターンと相対する蓋体130の下面の位置、
具体的には、蓋体130の下面の外縁に沿って環状に設けられている。封止用接合部材は、例えば、
金錫または銀ロウが用いられる。封止用接合部材に金錫を用いた場合、例えば、その厚みは、10μm〜40μmであり、
成分比率は、金が78%〜82%、鉛が18%〜22%のものが使用されている。封止用接合部材に銀ロウを用いた場合、
例えば、その厚みは、10μm〜20μmであり、成分比率は、銀が72%〜85%、銅が15%〜28%のものが使用されている。
集積回路素子150は、例えば、複数の接続端子151を有した矩形形状のフリップチップ型集積回路素子が用いられている。集積回路素子150には、周囲の温度状態を検知するための温度センサー部、水晶素子120の温度特性を補償する温度補償データを格納するための記憶素子部、温度補償データに基づいて水晶素子120の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路部が設けられている。
集積回路素子150は、集積回路素子150の上面に複数の接続端子151が設けられており、集積回路素子150で生成された出力信号が接続端子151の一つから出力される。
記憶素子部は、PROMやEEPROMにより構成されている。温度補償関数である三次関数のものとなるパラメータ、例えば、三次成分調整値α、一次成分調整値β、零次成分調整値γの各値の温度補償用制御データが接続端子151の一つから入力され保存される。なお、本実施形態では、枠部160の外部端子162の一つから温度補償用制御データが入力され、枠部160に設けられている導体部(図示せず)、枠部160の上面に設けられている実装パッド161、
枠部160と基板部110aとの間に設けられている実装部材172、基板部110aの下面に設けられている実装端子113および基板部110aの配線部を介して、接続端子151かの一つから温度補償用制御データが入力されている。記憶素子部には、レジスタマップが記憶されている。レジスタマップとは、各アドレスデータに制御データを入力した場合、制御部がそのデータを読み取り、信号を出力し、どのような動作を行うかを示したものである。
温度補償回路部は、三次関数発生回路や五次関数発生回路等によって構成されている。例えば、三次関数発生回路の場合は、その記憶素子部に入力された温度補償制御データを読出して、温度補償用制御データから各温度に対して三次関数で導き出された電圧を発生させる。なお、このとき、外部の周囲の温度は、温度センサー部により得られる。温度補償回路部は、可変容量ダイオードに温度補償回路部からの電圧を印加することによって、水晶素子120の周波数温度特性を補正することにより、周波数温度特性が平坦化される。
また、集積回路素子150は、接続端子151と基板部110aの下面に設けられている接続パッド112とが、接続部材171によって接合されることで、基板部110aの下面に実装されている。また、集積回路素子150は、例えば、略直方体形状となっている。
ここで、図面に合わせて、集積回路素子150が基板部110aの下面に実装されているとき、基板部110aの下面を向く集積回路素子150の面を集積回路素子150の上面とし、集積回路素子150の上面と反対側を向く集積回路素子150の面を集積回路素子150の下面とする。また、集積回路素子150の上面および集積回路素子150の下面を集積回路素子150の主面とする。
接続端子151は、基板部110aの下面に設けられている接続パッド112と対応する位置に設けられており、接続部材171によって接続パッド112と電気的に接続された状態で接合されている。接続端子151は、例えば、六つ設けられており、集積回路素子150の上面を平面視して、集積回路素子150の長辺に沿って三つずつ並んで配置されている。接続端子151のうち四つは、接続部材171、
接続パッド112および配線部を介して実装端子113と電気的に接続されている。この四つの接続端子151は、それぞれ、電源電圧が入力される端子、集積回路素子150で生成された出力信号が出力される端子、基準電位となるグランドに接続される端子、温度補償用制御データが入力されている端子となっている。接続端子151のうち残りの二つは、接続部材171、接続パッド112および配線部を介して搭載パッド111と電気的に接続されている。
ここで、集積回路素子150の大きさについて説明する。集積回路素子150は、主面を平面視して、略矩形形状となっており、長辺が0.5mm〜1.2mmとなっており、短辺の長さが0.3mm〜1.0mmとなっている。また、集積回路素子150の上下方向の厚みは、0.1mm〜0.3mmとなっている。
接続部材171は、例えば、銀ペーストまたは鉛フリー半田により構成されている。また、接続部材171に銀ペーストを用いた場合には、塗布しやすい粘度に調整するために添加した溶剤が含有されている。接続部材171に鉛フリー半田を用いた場合には、鉛フリー半田の成分比率が、錫が95%〜97.5%、銀が2%〜4%、銅が0.5%〜1.0%となっている。
接続部材171を用いて、基板部110aの下面に集積回路素子150を実装する方法について説明する。まず、接続部材171は、例えば、ディスペンサによって接続パッド112に塗布される。次に、集積回路素子150は、接続パッド112と接続端子151とで、塗布された接続部材171を挟むように、接続部材171上に載置される。そして、その状態で加熱し接続部材171を溶融し、接続パッド112と接続端子151とを溶融接合する。
このようにすることで、接続パッド112と接続端子151とを接続部材171により溶融接合され、基板部110aの下面に集積回路素子150が実装される。
枠部160は、図2に示したように、実装部材172により基板部110aの下面に設けられており、基板部110aの下面に集積回路素子150を収納する空間を形成するためのものである。枠部160は、平面視して、略矩形形状となっており、その中央部に集積回路素子用貫通孔163が形成されている。また、枠部160は、上面の四隅に実装パッド161が設けられており、下面の四隅に外部端子162が設けられている。
また、枠部160は、実装パッド161と外部端子162と電気的に接続している導体部(図示せず)が設けられている。
ここで、図面に合わせて、基板部110aの下面に枠部160が設けられているとき、基板部110aの下面を向く枠部160の面を枠部160の上面とし、枠部160の上面と反対側を向く枠部160の面を枠部160の下面とする。また、枠部160の上面および枠部160の下面を枠部160の主面とする。
集積回路素子用貫通孔163は、枠部160の主面の中央部に形成されており、基板部110aの下面に実装されている集積回路素子150を収納することができる大きさとなっている。このように中央部に形成されている集積回路素子用貫通孔163により、枠部160に力が加わり枠部160に歪みが生じ変形した場合、集積回路素子用貫通孔163の開口部の縁部に向かう向きに内部応力を生じさせることができる。従って、枠部160に力が加わった場合、
その力の一部が集積回路素子用貫通孔163の開口部に向かう内部応力となり、その力の別の一部が枠部160に作用すること当該枠部160が歪むこととなるため、枠部160と基板部110aとを接合している実装部材172に加わる応力を集積回路素子用貫通孔163が形成されていない場合と比較して小さくすることができる。
実装パッド161は、基板部110aの下面に設けられている実装端子113と実装部材172により接合され、基板部110aの下面に枠部160を設けるためのものである。実装パッド161は、基板部110aの下面に設けられている実装端子113と対向する枠部160の上面に設けられており、例えば、枠部160の上面の四隅に一つずつ設けられている。
外部端子162は、水晶発振器を電子機器に内蔵するとき、電子機器のマザーボードの所定の搭載用端子(図示せず)に接合するためのものである。外部端子162は、枠部160の下面の四隅に一つずつ設けられており、図示しない導体部により、枠部160の上面に設けられている実装パッド161と電気的に接続されている。従って、外部端子162は、導体部(図示せず)、実装パッド161、実装部材172、実装端子113、
配線部(図示せず)接続端子112および接続部材171を介して、集積回路素子150の上面に設けられている接続端子151と電気的に接続されている。
導体部(図示せず)は、実装パッド161と外部端子162とを電気的に接続するためのものである。導体部は、例えば、実装パッド161から外部端子162にかけて貫通しているスルーホールとなっている。なお、本実施形態では、導体部がスルーホールの場合について説明しているが、実装パッド161と外部端子162とを電気的に接続することができれば、例えば、枠部160の表面に沿って設けられていてもよい。
枠部160は、例えば、ガラスエポキシ樹脂が用いられる。ここで、枠部160の形成方法について説明する。枠部160は、ガラス繊維からなる基材にエポキシ樹脂の前駆体に含漬させ、このエポキシ樹脂の前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって形成される。また、導体パターンの所定の部位、具体的には、実装パッド161、外部端子162および導体部(図示せず)は、
例えば、銅箔が転写された樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。また、導体部は、導体ペーストの印刷またはめっき法によって、樹脂シートに形成した貫通孔内の内面に被着形成するか、貫通孔を充填して形成する。このような導体部は、例えば、金属箔または金属柱を樹脂形成によって一体化させる方法や、スパッタリング法または蒸着法を用いて被着させる方法で形成する。
次に、枠部160の大きさについて説明する。枠部160は、枠部160の上面を平面視して、略矩形となっており、例えば、長辺が0.8mm〜5.0mmとなっており、短辺が0.6mm〜3.2mmとなっている。また、枠部160の上下方向の厚みは、0.15mm〜0.4mmとなっている。
実装部材172は、基板部110aの下面に設けられている実装端子113と枠部160の上面に設けられている実装パッド161とを電気的に接続させつつ、基板部110aの下面と枠部160の上面とを接合するためのものである。実装部材172は、例えば、銀ペーストまたは鉛フリー半田により構成されている。実装部材172に銀ペーストを用いた場合には、塗布しやすい粘度に調整するために添加した溶剤が含有されている。実装部材172に鉛フリー半田を用いた場合には、
鉛フリー半田の成分比率が、錫が95%〜97.5%、銀が2%〜4%、銅が0.5%〜1.0%となっている。
絶縁性樹脂180は、基板部110aの下面に実装された状態で集積回路素子用貫通孔163内に収納されている集積回路素子150と基板部110aの下面とを接着強度を上げるためのものである。前縁性樹脂180は、集積回路素子150の上面と基板部110aの下面との間、および、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、設けられている。このように絶縁性樹脂180を用いることで、集積回路素子150と基板部110aとの接着強度を上げることができるので、
基板部110aが変形し、接続パッド112と接続端子151とを接合している接続部材171に応力が加わった場合であっても、接続部材171の亀裂または接続部材171の剥がれ等による接続パッド112と接続端子151との導通不良による電気的特性の悪化を低減させることが可能となる。別の観点では、絶縁性樹脂180は、基板部110aの下面に設けられている露出している配線部(図示せず)を覆っている。このようにすることで、露出している配線部に異物が付着し、
接続端子151から、接続パッド112および配線部、実装端子113、実装部材172および導体部を介して外部端子162へ出力される信号が不安定となることを低減させることができる。
(本実施形態に係る水晶発振器の製造方法)
このような水晶発振器は、つぎのような製造方法で製造されている。図1は、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法のフローを示すフロー図である。図3は、配置工程後の状態を示した状態図である。図4は、充填工程後の状態を示した状態図である。図5は、硬化工程後の状態を示した状態図である。なお、図3〜図5については、理解しやすくするために、図2の上下とは逆にして図示しており、基板部、集積回路素子、枠部、絶縁性樹脂のみを図示している。
本実施形態に係る水晶発振器の製造方法は、枠部実装工程、粉砕工程、配置工程、除去工程、充填工程、硬化工程を備えており、例えば、水晶素子実装工程、封止工程、集積回路素子実装工程、枠部実装工程、粉砕工程、配置工程、除去工程、充填工程および硬化工程から構成されている。
水晶素子実装工程は、基板部110aと壁部110bとからなる素子搭載部材110に水晶素子120を実装する工程である。水晶素子実装工程では、導電性接着剤140が用いられ、水晶素子120の金属パターン122の一部(接続引出部124)と基板部110aの搭載パッド111とが電気的に接着されることで、素子搭載部材110の基板部110aの上面に水晶素子120が実装される。水晶素子実装工程では、
まず、導電性接着剤140が基板部110aの上面に設けられている搭載パッド111にディスペンサによって塗布される。その後、水晶素子120が導電性接着剤140上に搬送され、接続引出部124と搭載パッド111とで導電性接着剤140を挟むように、
水晶素子120が載置され、その状態で加熱硬化される。これにより、接続引出部124と搭載パッド111とが電気的に接着され、基板部110aの上面に水晶素子120が実装される。
封止工程は、素子搭載部材110の壁部110bの上面と蓋体130とが接合され、基板部110aの上面に実装されている水晶素子120を、素子搭載部材110と蓋体130とで形成される空間内に気密封止する工程である。封止工程では、壁部110bの上面にもうけられている封止用接合部材(図示せず)により、壁部110bと蓋体130とが溶融接合されることで、素子搭載部材110の基板部110aの上面に実装されている水晶素子120が気密封止される。
集積回路素子実装工程は、素子搭載部材110の基板部110aの下面に集積回路素子150を実装する工程である。集積回路素子実装工程では、接続部材171によって、基板部110aの下面に設けられている接続パッド112と集積回路素子150の上面に設けられている接続端子151とが電気的に接合される。具体的に、接続部材171を用いて、基板部110aの下面に集積回路素子150を実装する方法について説明する。まず、接続部材171は、
例えば、ディスペンサによって接続パッド112に塗布される。次に、集積回路素子150は、接続パッド112と接続端子151とで、塗布された接続部材171を挟むように、接続部材171上に載置される。そして、その状態で加熱し接続部材171を溶融し、接続パッド112と接続端子151とを溶融接合する。このようにすることで、接続パッド112と接続端子151とを接続部材171により溶融接合され、基板部110aの下面に集積回路素子150が実装される。
枠部実装工程は、枠部160を基板部110aの下面に実装する工程である。枠部実装工程では、実装部材172を用いて、基板部110aの下面に設けられている実装端子113と枠部160の上面に設けられている実装パッド161とを電気的に接続しつつ接合する方法である。具体的には、まず、実装部材172は、例えば、ディスペンサによって実装パッド161上に塗布される。次に、実装端子113と実装パッド161とで、塗布された実装部材172を挟みつつ、集積回路素子用貫通孔163内に集積回路素子150を収納するように、水晶素子120および集積回路素子150が実装されている素子搭載部材110を、枠部160上に載置する。そして、その状態で加熱し、実装部材172を溶融し、実装端子113と実装パッド161とを溶融接合する。このようにすることで、実装端子113と実装パッド161とが溶融接合され、素子搭載部材110の基板部110aの下面に枠部160が設けられる。
従って、枠部実装工程を用いることで、水晶素子120および集積回路素子150が実装されている素子搭載部材110に、枠部160を設けることが可能となる。このため、枠部160に形成された集積回路素子用貫通孔163の開口部を形成することで、水晶発振器の下面を平面視して、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との距離に自由度をある程度もたせることが可能となり、集積回路素子150の下面に絶縁性樹脂180が付着する量を低減させることができるので、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることができる。この結果、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
なお、本実施形態では、以後、違いを明確にするために、絶縁性樹脂180に付す符号を、液状の絶縁性樹脂180を凍結させ粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180を180iとし、溶融され液状となっている液状の絶縁性樹脂180を、180mとし、硬化された絶縁性樹脂180を、180sとして、表現し説明する。
粉砕工程は、液状の絶縁性樹脂180を凍結させ粉末状に粉砕する工程である。粉砕工程では、まず、液状の絶縁性樹脂180を凍結させた絶縁性樹脂180を準備し、凍結粉砕機を用いて、凍結させた絶縁性樹脂180iを粉末状に粉砕している。このようにすることで、液状の絶縁性樹脂180mの粘度が高い場合であっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、容易に設けることが可能となり、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
このとき、粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iの最大長は、180μmとなっている。一般的に、凍結粉砕機の使用では、
ポリイミド等の絶縁性樹脂では、30μm程度まで可能となっている。
本実施形態に係る製造方法で製造される水晶発振器では、水晶発振器の下面を平面視したとき、
水晶発振器の一番小さい大きさであっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との距離が、
最短であっても、200μmとなっている。従って、このようにすることで、粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iを集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に挿入することが可能となる。このようにすることで、液状の絶縁性樹脂180mの粘度が高い場合であっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、容易に設けることが可能となり、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
別の観点では、粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iの粉末の最大長は、集積回路素子150の枠部160側を向く面(集積回路素子150の側面)と枠部160の集積回路素子150側を向く面(集積回路素子用貫通孔163の内壁面)との最も短い距離の0.9倍以下となっているといえる。このようにすることで、粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iを集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に挿入することが可能となる。このようにすることで、液状の絶縁性樹脂180mの粘度が高い場合であっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、容易に設けることが可能となり、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、
集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
配置工程は、基板部110aの下面であって、枠部160の集積回路素子150側を向く面(集積回路素子用貫通孔163の内壁面)と集積回路素子150の枠部160を向く面(集積回路素子150の側面)との間に、粉末状の絶縁性樹脂180iを配置する工程である。配置工程では、例えば、粉末状となっている絶縁性樹脂180iを、枠部160の下面側から基板部110aの下面側に向かう向きに、集積回路素子用貫通孔163内に散布している。
除去工程は、配置工程後に、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面(集積回路素子150の下面)上に位置している粉末状の絶縁性樹脂180iを除去する工程である。配置工程において凍結され粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iを集積回路素子用貫通孔163内に向かって散布しているので、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面に散布された粉末状の絶縁性樹脂180iを容易に除去することができる。
なお、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面に散布された粉末状の絶縁性樹脂180iを除去する具体的な方法は、例えば、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面を、ブロアー等で風等を吹き付けることで、除去する。このように、除去工程では、特別な装置等を使わず、容易に、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面上にある粉末状の絶縁性樹脂180iを除去することができ、かつ、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面に
存在する粉末状の絶縁性樹脂180iを低減させることができる。つまり、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
充填工程は、配置されている粉末状の絶縁性樹脂180iを溶融し、集積回路素子150と基板部110aとの間に液状の絶縁性樹脂180mを充填する工程である。充填工程では、除去工程後の状態で、例えば、10℃〜40℃の温度雰囲気中に設けることで、凍結、粉砕され粉末状の絶縁性樹脂180iを溶融させる。このとき、温度は、液体の絶縁性樹脂180mが硬化しない状態の温度となっている。このように、硬化する前に、粉末状の絶縁性樹脂180iを溶融させ液状の絶縁性樹脂180にすることで、液状の状態で、集積回路素子150の上面と基板部110aの下面との間に、ボイドを発生させることなく、液状の絶縁性樹脂180mを設けることが可能となる。
硬化工程は、集積回路素子150と基板部110aとの間に充填された液状の絶縁性樹脂180mを硬化する工程である。硬化工程では、液状の絶縁性樹脂180mが基板部110aと集積回路素子150との間に設けられている状態で加熱硬化させる温度、例えば、100℃〜300℃注意に設けている。このようにすることで、硬化された絶縁性樹脂180sは、基板部110aと集積回路素子150との間、および、集積回路素子150の側面および集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、設けることができる。
従って、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法は、基板部110aを有した素子搭載部材110と、基板部110aの上面に
実装されている水晶素子120と、素子搭載部材110aの上面と接合されている蓋体130と、基板部110aの下面に接続部材171により接合されている集積回路素子150と、平面視して集積回路素子150を囲むように基板部110aの下面に設けられている枠部160と、枠部160の集積回路素子150を向く面(集積回路素子用貫通孔163の内壁面)と集積回路素子150の枠部160を向く面(集積回路素子150の側面)との間、および、集積回路素子150と基板部110aとの間に設けられている絶縁性樹脂180s(180)と、からなる水晶発振器の製造方法であって、基板部110aの下面であって、
枠部160の集積回路素子150側を向く面(集積回路素子用貫通孔163の内壁面)と集積回路素子150の枠部160を向く面(集積回路素子150の側面)との間に、粉末状の絶縁性樹脂180iを配置する配置工程と、配置されている粉末状の絶縁性樹脂180iを溶融し、
集積回路素子150と基板部110aとの間に液状の絶縁性樹脂180mを充填する充填工程と、集積回路素子150と基板部110aとの間に充填された液状の絶縁性樹脂180mを硬化する硬化工程と、を備えている。
このようにすることで、基板部110aの下面であって、枠部160の集積回路素子150側を向く面(集積回路素子用貫通孔163の内壁面)と集積回路素子150の枠部160側を向く面(集積回路素子150の側面)との間に硬化前の粉末状の絶縁性樹脂180iを配置し、集積回路素子150と基板部110aとの間に液状の絶縁性樹脂180mを充填することができる。従って、基板部110aに実装されている側と反対側を向く集積回路素子150の面(集積回路素子150の下面)に硬化前の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができるので、絶縁性樹脂180mが硬化する際に、
絶縁性樹脂180mから集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることができる。この結果、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
また、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法は、液状の絶縁性樹脂180を凍結させ粉末状に粉砕する粉砕工程を備えている。このようにすることで、液状の絶縁性樹脂180mの粘度が高い場合であっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、容易に設けることが可能となり、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、
集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
また、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法では、粉砕工程において、粉末状に粉砕された粉末状の絶縁性樹脂180の最大長が、180μmとなっている。
このようにすることで、水晶発振器の下面を平面視したとき、水晶発振器の一番小さい大きさであっても、
集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との距離が、最短であっても、200μmとなっているので、
液状の絶縁性樹脂180mの粘度が高い場合であっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、容易に設けることが可能となり、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、
集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
また、別の観点では、粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iの粉末の最大長は、集積回路素子150の枠部160側を向く面(集積回路素子150の側面)と枠部160の集積回路素子150側を向く面(集積回路素子用貫通孔163の内壁面)との最も短い距離の0.9倍以下となっているといえる。このようにすることで、粉末状に粉砕された絶縁性樹脂180iを集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に挿入することが可能となる。このようにすることで、液状の絶縁性樹脂180mの粘度が高い場合であっても、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との間に、容易に設けることが可能となり、
集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
また、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法では、配置工程後に、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面(集積回路素子150の下面)上に位置している粉末状の絶縁性樹脂180iを除去する除去工程を備えている。このようにすることで、集積回路素子150の基板部110aと反対側を向く面上にある粉末状の絶縁性樹脂180iを除去することができるので、集積回路素子150の下面に液状の絶縁性樹脂180mが付着する量を低減させることができる。この結果、絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、
集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
また、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法では、枠部160を基板部110aの下面に実装する枠部実装工程を備えている。このようにすることで、水晶素子120および集積回路素子150が実装されている素子搭載部材110に、枠部160を設けることが可能となる。このため、枠部160に形成された集積回路素子用貫通孔163の開口部を形成することで、水晶発振器の下面を平面視して、集積回路素子150の側面と集積回路素子用貫通孔163の内壁面との距離に自由度をある程度もたせることが可能となり、集積回路素子150の下面に絶縁性樹脂180が付着する量を低減させることができるので、
絶縁性樹脂180が硬化する際に、絶縁性樹脂180から集積回路素子150に加わる収縮応力を低減させることができる。この結果、集積回路素子150が素子搭載部材110の基板部110aから剥がれてしまうことを低減させつつ、集積回路素子150を接合している接続部材171に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。
(本実施形態の変形例)
図6は、変形例に係る水晶発振器の製造方法のフローを示すフロー図である。図7は、変形例に係る水晶発振器の製造方法で製造された水晶発振器の断面図である。
本実施形態の変形例に係る水晶発振器の製造方法は、枠部260が基板部210aおよび壁部210bと一体的に形成されている素子搭載部材210を用いている点で、本実施形態と異なる。
変形例の製造方法で製造される水晶発振器は、枠部260が基板部210aおよび壁部210bと一体的に形成されているという点で、本実施形態の製造方法で製造されている水晶発振器と異なる。
変形例の製造方法で製造されている水晶発振器は、基板部210a、壁部210bおよび枠部260を備えて素子搭載部材210と、基板部210aの上面に導電性接着剤240によって実装されている水晶素子220と、素子搭載部材210と接合され水晶素子220を気密封止している蓋体230と、基板部210aの下面に実装されている集積回路素子250と、基板部210aと集積回路素子250との間および集積回路素子250の側面と集積回路素子250を向く枠部260の面との間に設けられている絶縁性樹脂280と、から構成されている。
素子搭載部材210は、図6に示したように、基板部210aと、基板部210aの上面の外縁に沿って設けられている壁部210bと、基板部210aの下面の外縁に沿って設けられている枠部260と、から一体的に形成されている。また、素子搭載部材210は、壁部210b内であって基板部210aの上面に水晶素子220が実装されており、枠部260内であって基板部210aの下面に集積回路素子250が実装されている。また、素子搭載部材210の壁部210bの上面には、蓋体230が接合されている。
基板部210aは、略直方体形状となっており、水晶素子220および集積回路素子250を実装するための実装用部材として機能するものである。基板部210aは、上面に搭載パッド211が設けられており、下面に接続パッド212が設けられている。また、基板部210aには、内部配線を含む配線部(図示せず)が設けられている。
壁部210bは、基板部210aの上面側に水晶素子220を収納する空間を形成するためのものである。また、壁部210bは、基板部210aの上面の外縁に沿って枠状に設けられており、基板部210aと一体的に形成されている。
枠部260は、基板部210aの下面側に集積回路素子250を収納する空間を形成するためのものである。また、枠部260は、基板部210aの下面の外縁に沿って枠状に設けられており、基板部210aおよび壁部210bと一体的に形成されている。また、枠部260の下面には、外部端子262が設けられている。
従って、素子搭載部材210は、壁部210bによって上面側に水晶素子220を収納するための凹部が形成されており、枠部260によって下面側に集積回路素子250を収納するための凹部が形成されている。
基板部210a、壁部210bおよび枠部260は、一体的に形成されており、アルミナセラミックス、または、ガラスーセラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなっている。基板部210a、壁部210bおよび枠部260は、絶縁層を一層で用いたものであってもよいし、絶縁層を複数層積層させたものであってもよい。
搭載パッド211は、水晶素子220を基板部210aに実装するためのものである。搭載パッド211は、一対となっており、壁部210b内の基板部210aの上面に設けられており、例えば、基板部210aの一方の短辺に沿って二つ並んで配置されている。一対の搭載パッド211は、基板部210aの下面に設けられている接続パッド212のうち二つと電気的に接続されている。
接続パッド212は、集積回路素子250を基板部210aに実装するためのものである。接続パッド212は、例えば、六つ設けられており、枠部260内の基板部210aの下面の中央付近に、基板部210aの長辺に平行となるように三つずつ並んで配置されている。接続パッド212は、例えば、所定の四つが配線部(図示せず)を介して外部端子262と電気的に接続されており、所定の他の二つが配線部(図示せず)を介して搭載パッド211と電気的に接続されている。
外部端子262は、水晶発振器を電子機器に内蔵するとき、電子機器のマザーボードの所定の搭載用端子(図示せず)に接合するためのものである。外部端子262は、枠部260の下面、つまり、素子搭載部材210の下面の四隅に一つずつ設けられている。外部端子262は、内部配線を含む配線部(図示せず)によって、所定の四つの接続パッド212と電気的に接続されている。
内部配線を含む配線部(図示せず)は、所定の四つの接続パッド212と枠部260の下面に設けられている外部端子262とを電気的に接続しつつ、搭載パッド211と所定の二つの接続パッド212とを電気的に接続するためのものである。
ここで、素子搭載部材210の大きさについて説明する。素子搭載部材210は、平面視して、略矩形形状となっており、例えば、長辺が0.8mm〜5.0mmとなっており、短辺が0.6mm〜3.2mmとなっている。また、素子搭載部材210の上下方向の厚みは、0.35mm〜1.9mmとなっている。
変形例に係る水晶発振器の製造方法は、図1に示したように、枠部実装工程を有していない点で本実施形態と異なっている。従って、変形例に係る水晶発振器の製造方法は、水晶素子実装工程、封止工程、集積回路素子実装工程、枠部実装工程、粉砕工程、配置工程、除去工程、充填工程および硬化工程から構成されている。従って、変形例に係る水晶発振器の製造方法においても、絶縁性樹脂280が硬化する際に、絶縁性樹脂280から集積回路素子250に加わる収縮応力を低減させることが可能となり、集積回路素子250が素子搭載部材210の基板部210aから剥がれてしまうことを低減させつつ、
集積回路素子250を接合している接続部材271に亀裂が入り水晶発振器の出力信号が不安定となり、電気的特性が変化してしまうことを低減させることができる。また、変形例に係る水晶発振器の製造方法は、本実施形態に係る水晶発振器の製造方法と比較して、より容易に水晶発振器を製造することが可能となる。
110、210・・・素子搭載部材
110a、210a・・・基板部
110b、210b・・・壁部
111、211・・・搭載パッド
112、212・・・接続パッド
113・・・実装端子
120、220・・・水晶素子
130、230・・・蓋体
140、240・・・導電性接着剤
150、250・・・集積回路素子
151、251・・・接続端子
160、260・・・枠部
161・・・実装パッド
162、262・・・外部端子
163・・・集積回路素子用貫通孔
171、271・・・接続部材
172・・・実装部材
180、280・・・絶縁性樹脂
180i・・・液体の絶縁性樹脂が凍結され粉砕された絶縁性樹脂
180m・・・液体の絶縁性樹脂
180s、280s・・・硬化された絶縁性樹脂

Claims (6)

  1. 基板部を有した素子搭載部材と、
    前記基板部の上面に実装されている水晶素子と、
    前記素子搭載部材の上面と接合されている蓋体と、
    前記基板部の下面に接続部材により接合されている集積回路素子と、
    平面視して前記集積回路素子を囲むように前記基板部の下面に設けられている枠部と、
    前記枠部の前記集積回路素子を向く面と前記集積回路素子の前記枠部を向く面との間、および、前記集積回路素子と前記基板部との間に設けられている絶縁性樹脂と、
    からなる水晶発振器の製造方法であって、
    前記基板部の下面であって、前記枠部の前記集積回路素子側を向く面と前記集積回路素子の前記枠部を向く面との間に、粉末状の絶縁性樹脂を配置する配置工程と、
    配置されている前記粉末状の絶縁性樹脂を溶融し、前記集積回路素子と前記基板部との間に液状の絶縁性樹脂を充填する充填工程と、
    前記集積回路素子と前記基板部との間に充填された前記液状の絶縁性樹脂を硬化する硬化工程と、
    を備えていることを特徴とする水晶発振器の製造方法。
  2. 請求項1に記載の水晶発振器の製造方法であって、
    液状の絶縁性樹脂を凍結させ粉末状に粉砕する粉砕工程と、
    を備えていることを特徴とする水晶発振器の製造方法。
  3. 請求項1または請求項2に記載の水晶発振器の製造方法であって、
    前記粉砕工程において、
    粉末状に粉砕された前記粉末状の絶縁性樹脂の最大長が、180μmとなっている
    ことを特徴とする水晶発振器の製造方法。
  4. 請求項1乃至請求項3に記載の水晶発振器の製造方法であって、
    前記粉砕工程において、
    粉末状に粉砕された前記粉末状の絶縁性樹脂の最大長は、前記集積回路素子の前記枠部側を向く面と前記枠部の前記集積回路素子側を向く面との最も短い距離の0.9倍以下となっている
    ことを特徴とする水晶発振器の製造方法。
  5. 請求項1乃至請求項4に記載の水晶発振器の製造方法であって、
    前記配置工程後に、前記集積回路素子の前記基板部と反対側を向く面上に位置している前記粉末状の絶縁性樹脂を除去する除去工程と、
    を備えていることを特徴とする水晶発振器の製造方法。
  6. 請求項1乃至請求項5に記載の水晶発振器の製造方法であって、
    前記枠部を前記基板部の下面に実装する枠部実装工程と、
    を備えていることを特徴とする水晶発振器の製造方法。
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