JP3193837U - サーミスタを有する水晶振動子基板及びサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サーミスタが厚膜の形式で水晶振動子チップ下方の基板上に固定されることにより、サーミスタが脱落することがなく、水晶振動子基板又は水晶振動子パッケージ構造の平坦性を高め、応用範囲及び信頼性を高めることができるサーミスタを有する水晶振動子基板及びサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を提供する。【解決手段】サーミスタを有する水晶振動子基板１００は、基板１０及び厚膜サーミスタ３０を含む。サーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造は、基板１０、厚膜サーミスタ３０、水晶振動子チップ及び密封蓋を含む。【選択図】図１

Description

本考案は、水晶振動子基板及び水晶振動子パッケージ構造に関し、特に、サーミスタを有する水晶振動子基板及びサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造に関する。

水晶振動子は、電子製品に多く使用されている。略すべての電子製品には、電子製品中のすべての能動素子に所定のクロック周波数を提供する水晶振動子が使用されている。一般に、水晶振動子を使用する際、環境温度が変化した場合にクロック周波数の修正及び微調整を行う少なくとも１つのサーミスタが必要である。

従来のサーミスタが使用される電子製品の構造を見てみると、サーミスタは、基板の水晶振動子の位置とは異なる表面に、外付け方式で半田接続又はＳＭＴ接着される。この構造の欠点としては、基板全体の半田接続に影響を及ぼす点と、異なる表面の温度が測定されるために、誤差が生じやすい点と、が挙げられる。このため、サーミスタと水晶振動子とが異なる表面に設置される場合、温度変化に対して周波数を調整する際の誤差が大きくなる。

上述の従来技術の欠点に鑑み、水晶振動子チップの実際の温度を検出して水晶振動子チップのクロック周波数を正確に微調整することができ、強固に接着することができ、便利に使用することができ、耐熱性を有し、半田接続に影響を与えないサーミスタを有する水晶振動子基板及びサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を案出することは、水晶振動子及び電子製品の設計上の重要な課題である。

特開平５−４８３６３号公報

本考案の目的は、サーミスタが厚膜の形式で水晶振動子チップ下方の基板上に固定されることにより、サーミスタが脱落することがなく、水晶振動子基板又は水晶振動子パッケージ構造の平坦性を高め、応用範囲及び信頼性を高めることができるサーミスタを有する水晶振動子基板及びサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本考案は、サーミスタ(thermistor)を有する水晶振動子基板及びサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を提供するものである。本考案のサーミスタを有する水晶振動子基板は、基板及び厚膜サーミスタを含む。本考案のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造は、基板、厚膜サーミスタ、水晶振動子チップ及び密封蓋を含む。

本考案のサーミスタを有する水晶振動子基板は、基板及び厚膜サーミスタを含む。基板は、第１の表面と、第１の表面と反対側の第２の表面と、第１の表面から第２の表面まで貫通される複数の導電貫通孔と、を有する。また、基板は、複数の導線、複数の第１のボンディングパッド及び複数の第２のボンディングパッドを含む。複数の導線は、第１の表面に形成される上、複数の導電貫通孔に電気的に接続される。複数の第１のボンディングパッドは、第１の表面上に形成される上、複数の導線に電気的に接続される。複数の第２のボンディングパッドは、第２の表面上に形成される。各第２のボンディングパッドと各第１のボンディングパッドとは、互いに対応する上、導電貫通孔を介して互いに電気的に接続される。厚膜サーミスタは、第１の表面上に固定される上、導線と直列回路を形成する。

本考案のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造は、基板、厚膜サーミスタ、水晶振動子チップ及び密封蓋を含む。基板は、第１の表面と、第１の表面と反対側の第２の表面と、第１の表面から第２の表面まで貫通される複数の導電貫通孔と、を有する。基板は、複数の導線、複数の第１のボンディングパッド及び複数の第２のボンディングパッドを含む。複数の導線は、第１の表面に形成される上、複数の導電貫通孔に電気的に接続される。複数の第１のボンディングパッドは、第１の表面上に形成される上、複数の導線に電気的に接続される。複数の第２のボンディングパッドは、第２の表面上に形成される。
各第２のボンディングパッドと各第１のボンディングパッドとは、互いに対応する上、導電貫通孔を介して互いに電気的に接続される。厚膜サーミスタは、第１の表面上に固定される上、導線と直列回路を形成する。水晶振動子チップは、第１の表面上に固定される上、第１のボンディングパッドに電気的に接続される。密封蓋は、表面上に設けられる凹部と、凹部の外周に設けられる固着部と、を有する。密封蓋は、固着部が密封層を介して第１の表面に固着される。凹部内には、水晶振動子チップ及び厚膜サーミスタが収容される。水晶振動子チップは、厚膜サーミスタを被覆する上、厚膜サーミスタとショートしない。複数の導線、複数の導電貫通孔、厚膜サーミスタ及び水晶振動子チップによって直列／並列回路が形成される。

本考案を実施することにより、以下（１）〜（４）の効果を実現することができる。
（１）サーミスタを確実に固定することができ、脱落することがない。
（２）水晶振動子基板又は水晶振動子パッケージ構造全体の平坦性を高め、応用範囲を広げることができる。
（３）水晶振動子基板又は水晶振動子パッケージ構造全体の信頼性を高めることができる。
（４）検出温度の誤差を低減し、サーミスタの微調整の正確度を高めることができるため、温度変化に基づき、水晶振動子チップが出力するクロック周波数に対して正確な微調整を行うことができる。

本考案のサーミスタを有する水晶振動子基板を示す分解斜視図である。 本考案のサーミスタを有する水晶振動子基板を示す断面図である。 本考案のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を示す分解斜視図である。 本考案のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造の密封蓋を示す斜視図である。 本考案のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を示す断面図である。

当業者が本考案の技術内容を理解して実施できるようにする上、本明細書に開示する内容、実用新案登録請求の範囲及び図面に基づき、当業者が本考案の目的及び長所を容易に理解できるように、本考案の詳細な実施形態を以下に示す。

図１に示すように、本考案のサーミスタを有する水晶振動子基板１００は、基板１０及び厚膜サーミスタ３０を含む。

図１及び図２に示すように、基板１０は、第１の表面１１と、第１の表面１１と反対側の第２の表面１２と、第１の表面１１から第２の表面１２まで貫通される複数の導電貫通孔２０と、を有する。また、基板１０は、複数の導線１４、複数の第１のボンディングパッド１５及び複数の第２のボンディングパッド１６を含む。
複数の導線１４は、第１の表面１１に形成される上、複数の導電貫通孔２０に電気的に接続される。複数の第１のボンディングパッド１５は、第１の表面１１上に形成される上、複数の導線１４に電気的に接続される。複数の第２のボンディングパッド１６は、第２の表面１２上に形成される。各第２のボンディングパッド１６と各第１のボンディングパッド１５とは、互いに対応する上、導電貫通孔２０を介して互いに電気的に接続される。

基板１０は、セラミック基板であり、耐熱性を有し、変形しにくく、気密性を有する。基板１０上には、第１の表面１１及び第２の表面１２を貫通する導電貫通孔２０が設けられる。導電貫通孔２０には、金属ペーストが充填されることにより、導電貫通孔２０に隙間ができて外部の空気又は湿気が浸入し、サーミスタを有する水晶振動子基板１００全体の信頼性が影響を受けるのを防止することができる。

図１及び図２に示すように、厚膜サーミスタ３０は、第１の表面１１上に固定される上、導線１４と直列回路を形成する。厚膜サーミスタ３０の固定は、容易である上、空間を占有しないため、厚膜サーミスタ３０を第１の表面１１上に固定した後も、第１の表面１１は、非常に平坦である。

使用される厚膜サーミスタ３０は、厚膜式の負温度係数サーミスタである。また、厚膜サーミスタ３０は、第１の表面１１上に固定された後、レーザー切断によって幅を変更することにより、抵抗値を所望の範囲又は所定数値に調整することができる。

図１及び図２に示すように、実際に応用する際、サーミスタを有する水晶振動子基板１００の第１の表面１１上に水晶振動子チップ４０を固定する上、複数の第１のボンディングパッド１５に電気的に接続する。また、水晶振動子チップ４０を少なくとも１つの導線１４に電気的に接続する。水晶振動子チップ４０は、厚膜サーミスタ３０を被覆する上、厚膜サーミスタ３０とショートしない。

これにより、複数の導線１４、複数の導電貫通孔２０、厚膜サーミスタ３０及び水晶振動子チップ４０によって直列／並列回路が形成され（一部が直列で、一部が並列の回路）、環境温度に応じて自動的に周波数の微調整を行う機能を有するクロック信号を提供することができる。

また、厚膜サーミスタ３０及び水晶振動子チップ４０が同一の表面上に位置するため、厚膜サーミスタ３０は、水晶振動子チップ４０の実際の温度に基づき、水晶振動子チップ４０の振動周波数の微調整を行うことができるため、温度誤差を低減し、微調整の正確性を確保することができる。

図２に示すように、サーミスタを有する水晶振動子基板１００の第１の表面１１(図１参照)に水晶振動子チップ４０を固着する方式は、導電銀ペースト４１によって水晶振動子チップ４０を第１の表面１１上に固着する方式が採用される。

図３及び図５に示すように、本考案は、サーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造を提供する。本考案のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造２００は、基板１０、厚膜サーミスタ３０、水晶振動子チップ４０及び密封蓋５０を含む。

図３〜図５に示すサーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造２００の基板１０、導電貫通孔２０、厚膜サーミスタ３０及び水晶振動子チップ４０の技術特徴及び相互間の連結関係は、前述のサーミスタを有する水晶振動子基板１００の基板１０、導電貫通孔２０、厚膜サーミスタ３０及び水晶振動子チップ４０と同一であるため、ここでは説明しない。

図３〜図５に示すように、密封蓋５０は、一方の表面上に設けられる凹部５１と、凹部５１の外周に設けられる固着部５２と、を有する。密封蓋５０は、固着部５２が密封層６０を介して基板１０の第１の表面１１に固着される。凹部５１内には、水晶振動子チップ４０及び厚膜サーミスタ３０が収容される。

図３〜図５に示す密封蓋５０は、セラミック又は金属材料から形成される。また、密封層６０は、ガラス又は金錫合金から形成される。また、最適な気密効果を実現するために、密封層６０は、口字形である。

上述の実施形態は、本考案の特徴を説明するためのものであり、その目的は、当業者が本考案の内容を理解し、実施できるようにすることであり、本考案を限定するものではない。即ち、本考案の主旨を逸脱しない範囲における同等効果である修飾又は変更は、本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。

１００ サーミスタ(thermistor)を有する水晶振動子基板
２００ サーミスタを有する水晶振動子パッケージ構造
１０ 基板
１１ 第１の表面
１２ 第２の表面
１４ 導線
１５ 第１のボンディングパッド
１６ 第２のボンディングパッド
２０ 導電貫通孔
３０ 厚膜サーミスタ
４０ 水晶振動子チップ
４１ 導電銀ペースト
５０ 密封蓋
５１ 凹部
５２ 固着部
６０ 密封層

Claims (12)

1. 基板及び厚膜サーミスタを備えるサーミスタを有する水晶振動子基板であって、
   前記基板は、第１の表面と、前記第１の表面と反対側の第２の表面と、前記第１の表面から前記第２の表面まで貫通される複数の導電貫通孔と、を有し、前記基板は、複数の導線、複数の第１のボンディングパッド及び複数の第２のボンディングパッドを有し、前記複数の導線は、前記第１の表面に形成される上、前記複数の導電貫通孔に電気的に接続され、前記複数の第１のボンディングパッドは、前記第１の表面上に形成される上、前記複数の導線に電気的に接続され、前記複数の第２のボンディングパッドは、前記第２の表面上に形成され、前記各第２のボンディングパッドと前記各第１のボンディングパッドとは、互いに対応する上、前記導電貫通孔を介して互いに電気的に接続され、
   前記厚膜サーミスタは、前記第１の表面上に固定される上、前記導線と直列回路を形成することを特徴とするサーミスタを有する水晶振動子基板。
2. 前記基板は、セラミック基板であることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタを有する水晶振動子基板。
3. 前記複数の導電貫通孔には、金属ペーストが充填されることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタを有する水晶振動子基板。
4. 前記水晶振動子チップは、導電銀ペーストによって前記第１の表面に固着される上、前記厚膜サーミスタとショートしないことを特徴とする請求項１に記載のサーミスタを有する水晶振動子基板。
5. 前記厚膜サーミスタは、厚膜式の負温度係数サーミスタであることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタを有する水晶振動子基板。
6. 基板、厚膜サーミスタ、水晶振動子チップ及び密封蓋を備えるサーミスタを有する水晶振動子パッケージであって、
   前記基板は、第１の表面と、前記第１の表面と反対側の第２の表面と、前記第１の表面から前記第２の表面まで貫通される複数の導電貫通孔と、を有し、前記基板は、複数の導線、複数の第１のボンディングパッド及び複数の第２のボンディングパッドを有し、前記複数の導線は、前記第１の表面に形成される上、前記複数の導電貫通孔に電気的に接続され、前記複数の第１のボンディングパッドは、前記第１の表面上に形成される上、前記複数の導線に電気的に接続され、前記複数の第２のボンディングパッドは、前記第２の表面上に形成され、前記各第２のボンディングパッドと前記各第１のボンディングパッドとは、互いに対応する上、前記導電貫通孔を介して互いに電気的に接続され、
   前記厚膜サーミスタは、前記第１の表面上に固定される上、前記導線と直列回路を形成し、
   前記水晶振動子チップは、前記第１の表面上に固定される上、前記第１のボンディングパッドに電気的に接続され、
   前記密封蓋は、一方の表面上に設けられる凹部と、前記凹部の外周に設けられる固着部と、を有し、前記密封蓋は、前記固着部が密封層を介して前記第１の表面に固着され、前記凹部内には、前記水晶振動子チップ及び前記厚膜サーミスタが収容され、
   前記水晶振動子チップは、前記厚膜サーミスタを被覆する上、前記厚膜サーミスタとショートせず、前記複数の導線、前記複数の導電貫通孔、前記厚膜サーミスタ及び前記水晶振動子チップによって直列／並列回路が形成されることを特徴とするサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。
7. 前記基板は、セラミック基板であることを特徴とする請求項６に記載のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。
8. 前記水晶振動子チップは、導電銀ペーストによって前記第１の表面に固着される上、前記厚膜サーミスタとショートしないことを特徴とする請求項６に記載のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。
9. 前記厚膜サーミスタは、厚膜式の負温度係数サーミスタであることを特徴とする請求項６に記載のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。
10. 前記密封蓋は、セラミック又は金属材料から形成されることを特徴とする請求項６に記載のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。
11. 前記密封層は、ガラス又は金錫合金から形成されることを特徴とする請求項６に記載のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。
12. 前記密封層は、口字形であることを特徴とする請求項６に記載のサーミスタを有する水晶振動子パッケージ。

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