JP3377850B2 - Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof - Google Patents

Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP3377850B2
JP3377850B2 JP2986594A JP2986594A JP3377850B2 JP 3377850 B2 JP3377850 B2 JP 3377850B2 JP 2986594 A JP2986594 A JP 2986594A JP 2986594 A JP2986594 A JP 2986594A JP 3377850 B2 JP3377850 B2 JP 3377850B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
ceramic substrate
plating layer
terminal electrode
wiring pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2986594A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07240655A (en
Inventor
洋一 村木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2986594A priority Critical patent/JP3377850B2/en
Publication of JPH07240655A publication Critical patent/JPH07240655A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3377850B2 publication Critical patent/JP3377850B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、AV機
器等のクロック信号発生用や通信機器の基準周波数発生
用の表面実装型水晶発振器に関するものである。 【0002】 【従来の技術】水晶発振器は、水晶振動子、IC素子、
必要に応じてコンデンサや抵抗器などの受動電子部品、
およびこれらの各部品を接続する配線回路の形成された
絶縁基板、気密ケースなどから構成される。 【0003】従来、水晶発振器に用いられる水晶振動子
やIC素子は各々別個にケースやパッケージに封入され
たものが使用されていたが、近年の水晶発振器の小型化
要求に応じ、最近では水晶振動子、IC素子ともに、裸
の素子(ベアチップ)を用い、これらの素子を、一体的
に気密ケースで封止することにより信頼性を確保すると
いう部品になっている。このようにすることによって、
水晶振動子やIC素子自身のケーシングが省略でき、小
型化ととも、製造コストを削減することもできる。 【0004】上述の気密ケースとしては、従来、金属ケ
ース(キャンケースとステム基板)が一般的であった
が、シールのための鍔部が必要で、プリント配線基板実
装時の占有面積が大きくなること、コスト高であるなど
の問題点があり、表面実装型の適応性を考慮して、封止
の信頼性が高く、小型・低コスト化の可能なセラミック
ケースを用いて表面実装に対応した水晶発振器が提案さ
れている(例えば、特開平4−3609)。 【0005】このような表面実装型水晶発振器はその内
部に配線パターンを形成した筺体状のセラミック基板の
内部に、水晶振動子、ICベアチップなどを搭載接続
し、さらに、蓋体で封止することにより構成されてい
る。また、セラミック基板の端面や裏面には、前記配線
パターンと導通する実装用端子電極が形成されている。 【0006】ここで、上記配線パターンや実装用端子電
極の導体層は、タングステンメタライズ等の下地層、N
iメッキ層、表面金メッキ層を施した3層構造となって
いる。これは、配線パターンと実装用端子電極とが同一
工程で形成されるため、両者が同じ構造となっている。
そして、配線パターンにおいては、ICベアチップの接
続信頼性を高めるため、表面には一定厚み以上に金メッ
キ層を形成しておく必要がある。 【0007】また、蓋体に金属部材を用いる場合、上述
の配線パターンや実装用端子電極以外に、蓋体と気密封
止されるセラミック基板には封止用導体層を形成してお
く必要がある。この導体層の構成は、例えばシーム溶接
を行う場合、タングステンメタライズ等の下地導体層、
Agろう層、コバールなどの金属リング体、Niメッキ
層、Auメッキ層となっていた。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上記のような表面実装
型水晶発振器をプリント配線基板に実装するにあたり、
まず、プリント配線基板上に形成した接続パッドに半田
ペーストを塗布し、次に、前記発振器を接続パッドに搭
載し、続いて、リフロー炉を通すことにより、接続パッ
ドと実装用端子電極とを電気的、機械的に接合する。 【0009】この時、実装用端子電極の最表面層である
金メッキ層は、溶融した半田中のスズに固溶して金−ス
ズ合金層を形成するため、良好な半田付け性が得られ
る。しかしながら、このようにプリント配線基板に接合
した表面実装型水晶発振器を所定の信頼性試験、特に−
40℃〜+90℃、700サイクルの温度サイクル試験
にかけた時に導通不良が発生しやすい。 【0010】この導通不良を種々検討したたところ、前
記表面実装型水晶発振器とプリント配線基板との接合部
において、表面実装型水晶発振器の実装用端子電極4の
最表面の金メッキ層が消失し、半田接合部分にクラック
が生じることがわかった。即ち、金はいわゆる”半田食
われ”を生じ、完全に半田中に固溶する。 【0011】表面実装型水晶発振器において、特にこの
ような問題が生じたのは、水晶発振器は高い動作信頼性
を要求されるために信頼性試験の条件が厳しいこと、プ
リント配線基板の接続パッドと前記表面実装型水晶発振
器の端子電極との熱膨張係数の違いによって生じる応力
が、表面実装型水晶発振器のセラミック基板に直接被着
・形成された実装用端子電極で、その熱膨張係数の差に
よる弾性を十分に吸収されることがないため、その応力
が接合部に集中することなどに加え、金が固溶した半田
層がこの集中応力に耐えられない脆い性質になるためと
考えられる。上記のような問題点を解消する方法とし
て、蓋体で封止後、実装用端子電極の金メッキ層の表面
をニッケルメッキ層などで被覆するバリア層を形成し
て、Auの半田食われを防止することが考えられる。し
かしながら、本発明者が実験したところ、このようにN
iバリア層を設けても金の”半田食われ”現象は完全に
抑制することができず、温度サイクル試験での信頼性を
満足することができなかった。ニッケルメッキについて
点検したところ、Niメッキをバレル電解メッキにより
形成する場合、端面スルーホール導体部を含む実装用端
子電極部分に、メッキ用のメディアが十分、且つ均一に
接触しないことによると思われるメッキ厚の不足が見ら
れる。また、無電界メッキで行うと不要部までメッキが
形成されるという問題があった。 【0012】尚、端子電極は、表面実装させる場合セラ
ミック基板の裏面に端子電極を形成すればよいが、あえ
て端面スルーホール導体部を用いることは、半田リフロ
ーによる実装時に半田と端子電極との接合状態が確認で
きるようにし、さらに、半田フィレット(半田のせり上
がり)の形成によって、より強固な接合を行うためであ
る。 【0013】 本発明は上述の課題に鑑みて案出された
ものであり、その目的はプリント配線基板との接続部分
の導通不良や接続不良を生じない、実装信頼性が高く、
作業能率に優れた表面実装型水晶発振器の製造方法を提
供することである。 【0014】 【課題を解決するための手段】 本発明は、配線パター
ンを有するセラミック基板上に、少なくとも水晶振動
子、発振回路用ICベアチップを搭載接続し、且つ前記
少なくとも水晶振動子、発振回路用ICベアチップが気
密に収納されるよう、前記セラミック基板に蓋体を取着
するとともに、セラミック基板の少なくとも裏面に前記
配線パターンから導出する実装用端子電極を形成した表
面実装型水晶発振器で、前記配線パターンは下地導体
層、表面金メッキ層の積層構造を有し、実装用端子電極
は下地導体層、表面半田メッキ層の積層構造を有する表
面実装型水晶発振器の製造方法である。 【0015】 具体的には、配線パターンを有するセラ
ミック基板上に、少なくとも水晶振動子、発振回路用I
Cベアチップを搭載接続し、且つ前記少なくとも水晶振
動子、発振回路用ICベアチップが気密に収納されるよ
う、前記セラミック基板に蓋体を取着するとともに、セ
ラミック基板の少なくとも裏面に前記配線パターンから
導出する実装用端子電極を形成した表面実装型水晶発振
器の製造方法であって、前記セラミック基板表面に配線
パターンとなる下地導体層を、少なくとも裏面に前記配
線パターンから導出する実装用端子電極となる下地導体
層を形成する工程と、前記各下地導体層の表面に金メッ
キ層を形成する工程と、前記セラミック基板表面の所定
配線パターンに、少なくとも水晶振動子、発振回路用I
Cベアチップを搭載接続する工程と、前記セラミック基
板に、蓋体を前記少なくとも水晶振動子、発振回路用I
Cベアチップが気密に収納されるように取着する工程
と、前記実装用端子電極の表面の金メッキ層を溶解除去
する工程と、前記実装用端子電極の金メッキ層を除去し
た露出面に、半田メッキ層を形成する工程とを順次行う
表面実装型水晶発振器の製造方法である。 【0016】尚、上述の下地導体層とは、セラミック基
板上に被着されたメタライズ層をいい、この下地導体層
上に必要に応じて、Niメッキ層や銀メッキ層などの中
間層を設けてもよい。 【0017】 【作用】 本発明に係る表面実装型水晶発振器は、配線
パターンは、その表面を金メッキ層としているためにI
Cベアチップのワイヤボンディング用金ワイヤなどと配
線パターンの接続信頼性が高く、また、実装用端子電極
には金メッキ層が介在していないため、金が半田中のス
ズと固溶して食われることによる接合強度の低下がな
い。そのために、実装後に厳しい条件の温度サイクル試
験にかけても接合部のクラックによる導通不良は生じな
い。 【0018】 具体的には、水晶振動子、ICベアチッ
プを搭載・接続し、蓋体で気密封止したのちに、セラミ
ック基板の少なくとも裏面に形成した実装用端子電極の
金メッキ層だけを溶解除去している。従って、上述の配
線パターンには何等影響を与えることなく、実装用端子
電極の金メッキ層のみを選択的にエッチング除去し、そ
の除去した表面に半田層を形成しているので、上述の問
題の生じない半田による表面実装接合が可能となり、且
つ、これらの選択エッチング、再メッキ処理が多数個の
水晶発振器を一括に処理して行うことができ、作業能率
が高く、製造工程が簡略化される。 【0019】 【発明の実施の形態】本発明の表面実装型水晶発振器の
製造方法を図面に基づいて説明する。 【0020】 図1は、本発明にかかる表面実装型水晶
発振器の外観斜視図であり、図2にその断面構造を示す
図であり、図3に蓋体を除いた平面図であり、図4は、
配線パターン、実装用端子電極の層構成を説明するため
の部分断面図である。 【0021】図1において、1はセラミック基板であ
り、2は蓋体、3は水晶振動子、4はICベアチップで
あり、5は配線パターン、6は実装用端子電極である。
尚、実装用端子電極6は、セラミック基板1の端面の一
部が窪んだ端面導通スルーホール部と裏面の端子電極と
から成っている。 【0022】セラミック基板1は、例えば筺体状となて
おり、その内部には、水晶振動子3の両端が載置・電気
的接続される接続パターンを有する段差部11a、11
b、が形成されており、内部底部の表面には、所定配線
パターン5が形成されている。また、セラミック基板1
の外表面の一部には、端面から裏面にかけて実装用端子
電極6が形成されている。 【0023】また、セラミック基板1の表面の周囲に
は、封止用導体層13が形成されている。 【0024】このようなセラミック基板1は、例えば3
層の多層構造であり、各層が夫々所定形状となってい
る。例えば、下層1cは平面視平板状であり、その端部
が実装用端子電極6の一部となる端面導通スルーホール
を形成されるように窪みが形成され、その表面には所定
配線パターン5が、その裏面及び前記窪には実装用端子
電極6が夫々形成されている。中間層1bは、水晶振動
子3を載置する段差部11a、11bを形成するような
平面視リング状となっている。この中間層1bの表面の
一部、即ち、段差部11a、11b部分には、水晶振動
子3と接合するための接続パターン12a、12bとな
る導体層が形成されている。また、上層1aは平面視リ
ング状となっており、その表面の周囲、即ち開口周囲は
蓋体2との気密封止部分となる。このような、下層1
c、中間層1b、上層1aを積層することにより、上述
の形状のセラミック基板1が達成される。尚、図示して
いないが、段差部11a、11b上の接続パターンと所
定配線パターン5とは、中間層1bの厚み方向を貫くビ
アホールや段差部11a、11bの端面を利用して、互
いに接続されている。また、配線パターン5は、下層1
cと中間層1bとの界面を用いて実装用端子電極6に導
通している。このようなセラミック基板1は、セラミッ
クグリーンシートのプレス成型方法、グリーンシート上
のメタライズ形成方法、グリーンシートの積層技術を用
いて、一体的に焼成することにより簡単に達成できる。 【0025】セラミック基板1の内部には、水晶振動子
3、発振回路用ICベアチップ4、各種電子部品(図示
せず)が配置される。 【0026】ICベアチップ4は、発振回路に必要なイ
ンバーター、抵抗などが集積されており、セラミック基
板1の内部の表面、即ち、下層1cの表面にダイボンド
され、所定配線パターン5との間を金のボンディングワ
イヤ10で電気的に接続されている。 【0027】水晶振動子3は、所定振動モード、所定周
波数で発振するように規定された矩形状の水晶片と、そ
の両主面に異なる端面方向に延びる振動電極とから成
り、その両端は段差部11a、11bの接続パターン1
2a、12bにポリイミド系樹脂などに導電性粉末を添
加した耐熱性導電ペースト8で電気的、機械的に接続さ
れている。即ち、水晶振動子3は、ICベアチップ4の
上方に横たわるように配置される。従って、段差部11
a、11bの厚み、即ち中間層1bの厚みを、ICベア
チップ4の厚みを考慮し、さらに、ボンディングワイヤ
と水晶振動子3とが接触しないように考慮する必要があ
る。例えば、ICベアチップ4の厚みが、中間層1bの
厚みにより厚い場合、下層1cに、ICベアチップ4の
全部又は一部が収容されるような深さのキャビティーを
形成してもよい。この場合、下層1cはさらに2層構造
とすればよく、全体として4層構造となる。尚、このよ
うな構造にすれば、配線パターン5とICベアチップ4
表面との段差が少なくなるため、ボンディングワイヤの
距離が短くなり、ボンディング信頼性が向上することに
なる。 【0028】蓋体2は、例えば金属部材、セラミックな
どからなり、セラミック基板1の内部に収容した水晶振
動子3、ICベアチップ4などを気密収容するよう、セ
ラミック基板1の開口周囲に取着されている。 【0029】その封止構造の一例として、蓋体2に金属
部材を用いる場合、セラミック基板1の開口周囲に封止
用金属層13を形成し、蓋体2をシーム溶接により接合
する。この封止用金属層13はモリブデン、タングステ
ンなどのメタライズ下地導体層上に、コバールなどの金
属リング体7をろう付けして、さらにその表面に、Ni
メッキ、Auメッキを施した積層構造である。一方の蓋
体2は少なくとも封止部分にはNiメッキを施す。 【0030】また、上述のコバールなどの金属リング体
7を用いず、単に、高温半田でセラミック基板1と蓋体
2とを接合しても構わない。 【0031】ここで、蓋体2は金属部材とすることによ
り、電磁波シールド効果を持たせており、不要輻射を防
止している。また、このセラミック基板1の内部は窒素
やアルゴンなどの不活性ガスを充填して、素子の経時変
化を防止することが望ましい。 【0032】さらに、蓋体2にセラミック部材を用いる
場合、封止用金属層13の変わりに低融点ガラス層を形
成しておき、低融点ガラス層上に蓋体2を載置した状態
で、ガラス層を溶融し、両者を気密封止して構わない。 【0033】尚、上述の構造において、プリント配線基
板上に表面実装した後の洗浄性を考慮して、セラミック
基板1の裏面の実装用端子電極6の中央部に突起を形成
しても構わない。 【0034】実装用端子電極6は接合後の温度サイクル
試験で線膨張係数の差によって加わる応力の影響を小さ
くし、また接合強度を大きくするために、隣あう端子電
極6・・・間の最大の間隔は20mm以下で、1つの端
子電極6の面積は0.5mm2 以上が好ましい。 【0035】次に、図4の部分断面図を用いて、セラミ
ック基板1の所定配線パターン5及び実装用端子電極の
導体層の層構成を説明する。 【0036】所定配線パターン5の導体層の構成は、タ
ングステン、モリブデン・マンガンなどのメタライズの
下地導体層14、中間のNiメッキ層15、表面の金メ
ッキ層16とが積層された基本的には3層構造である。
一方、実装用端子電極6の導体層の構成は、タングステ
ン、モリブデン・マンガンなどのメタライズの下地導体
層14、中間のNiメッキ層15、銀メッキ層17、表
面の半田メッキ層18とが積層された基本的には4層構
造である。尚、配線パターン5及び実装要端子電極6の
導体層を構成するメタライズの各下地導体層14、中間
のNiメッキ層15は互いに同一工程で同時に被着形成
されるものである。 【0037】また、配線パターン5と実装用端子電極6
とを接続するセラミック基板1の下層1c、中間層1b
との界面に形成される導体層はタングステン、モリブデ
ン・マンガンなどのメタライズ層のみの一層構造であ
る。 【0038】従って、ICベアチップ4とのボンディン
グワイヤを介して接続される所定配線パターン5は、そ
の表面が金メッキ層16であるため、強固に且つ確実に
接合することができる。 【0039】また、図5のように、プリント配線基板2
0の所定接続パッド21との間で半田22を介して接合
される実装用端子電極6は、表面に半田メッキ層18が
形成されているため、リフロー処理した時に、半田22
と半田メッキ層18とが拡散しあって、強固に且つ確実
に接合できる。この時、半田22はセラミック基板1の
裏面のみならず、セラミック基板1の端面の導通スルー
ホール部分にまで、半田22がせりあがるため、一層強
固の接合が可能となり、その接合状態を簡単に、目視に
よって確認できる。 【0040】特に、実装用端子電極6には、下層側に金
メッキ層が存在せず、表面に半田メッキ層18が形成さ
れているため、従来のように、金が半田22中のスズと
固溶して食われることがなく、強固な接合強度が維持で
きる。また、実装後に厳しい条件の温度サイクル試験に
かけても接合部に、強固なAu−Snの合金層が形成さ
れていないため、プリント配線基板20とセラミック基
板1との熱膨張係数の差による応力が発生しても、従来
のようにクラックが発生するまでには到らず、導通不良
が皆無となる。 【0041】次に、本発明の表面実装型水晶発振器の製
造方法について図6の工程図に従って順に述べる。 【0042】セラミック基板の形成工程 まず、セラミック基板1を形成する。セラミック基板1
は上述のように配線パターン5、実装用端子電極6、接
続パターン12a、12bとなる導体膜が印刷形成され
た所定形状のセラミックグリーンシートを積層し、焼成
することにより形成される。 【0043】具体的には、各層1a〜1cとなる、厚
み、例えば350μmのグリーンシートをプレス成形に
より、リング状、端部の窪み、ビアホール導体となるよ
うに所定貫通穴を形成し、各々のグリーンシートに必要
に応じて、その表面、または表裏両面、さらに貫通穴の
端面などに、配線パターン5、実装用端子電極6、接続
パターン12a、12bとなる導体膜をタングステンペ
ースト等で印刷する。このようなグリーンシートを複数
積層し、さらに寸方を整え、また複数の基板を抽出する
ように裁断を行い、還元性雰囲気中で焼成する。 【0044】配線パターン5、実装用端子電極6、接続
パターン12a、12bは、タングステンの下地導体層
14のみである。尚、発振器全体の高さは、通常、強度
を考慮して300〜10000μm程度であるが、例え
ば、夫々の層を、電気的な妨げをしないようなグリーン
シートを積層しても構わない。 【0045】その後、下地導体層14上にNiメッキ層
15、金メッキ層16を順次形成する。Niメッキ層1
5の厚みは下地導体層14との密着性を高めるために2
〜6μmの範囲が好ましく、金メッキ層16の厚みはワ
イヤボンディング強度を高めるために0.75〜2μm
の範囲が好ましい。 【0046】尚、蓋体2に金属部材を用いて、シーム溶
接する場合には、セラミック基板1の開口周囲に封止用
導体層13を形成する。具体的には、上述の下地導体層
14と同時にタングタテンの下地導体層を形成し、続い
てこの下地導体層上にAgろう付けでコバールの金属リ
ング体7を被着し、その表面を上述のNiメッキ層、金
メッキ層の形成と同時に、Niメッキ層、金メッキ層を
順次形成する。 【0047】また、セラミック基板材料としてガラスセ
ラミックなどの低温焼成材料を用いる場合、内部導体層
も配線抵抗を少なくするために銀や銅にするが、その他
基本的な手順は上述の場合とほとんど同じである。 【0048】水晶振動子、ICベアチップの素子搭載工
程 次に、セラミック基板1内の所定位置にICベアチップ
4を搭載し、配線パターン5との電気的接続を金ワイヤ
のワイヤボンディングで行う。また、水晶振動子3はセ
ラミック基板1の内部の段差部11a、11bの接続パ
ターン12a、12bに耐熱性導電ペースト8で電気的
接続と同時に機械的接続を行う。 【0049】また、その他の電子部品を搭載する場合に
は、周知の方法で配線パターン5に搭載接続を行う。 【0050】ここでICベアチップ4はワイヤボンディ
ング以外に、フリップチップ接続する場合がある。この
時、ICベアチップ4の接合部には半田バンプを用いる
ことができず、通常金バンプが用いられ、接合はポリイ
ミド樹脂などの耐熱性樹脂ベースのペーストで行うた
め、フリップチップ接続する場合であっても、配線パタ
ーン5の表面層を金メッキ層16とすることが好適であ
る。 【0051】蓋体の取着工程 次に、上述のように各素子3、4を収容したセラミック
基板1に、蓋体2を取着する。 【0052】例えば、金属部材、例えばコバールからな
る蓋体2の少なくとも接合部分にNiメッキを施し、こ
の蓋体2を開口を覆うようにしてセラミック基板1上に
載置して、シーム溶接を行い密閉封止する。この作業は
窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で行い、封止
後これら不活性ガスが密閉空間内に充填されるようにす
る。 【0053】この封止工程では、低融点ガラス封止や高
温半田封止を適用することもできる。低融点ガラス封止
の場合、上記のような金属リングは不要で蓋体2はセラ
ミック部材とすることができるが、封止時に約400℃
まで加熱するため、ICに与える熱的影響を考慮せねば
ならない。一方、高温半田封止においては、封止時の加
熱は300℃以下に軽減される。 【0054】金メッキ剥離、洗浄工程 次に、実装用端子電極6の層構成を、下地導体層14、
中間のNiメッキ層15、銀メッキ層17、表面の半田
メッキ層18とするためには、上述の工程で形成された
金メッキ層16を除去する。具体的には、蓋体2で気密
封止したセラミック基板1全体をシアン化ナトリウム水
溶液に浸漬する。これにより、セラミック基板1の表面
に露出した実装用端子電極6部分の金メッキ層のみが除
去されることになる。この後、硫酸系溶液を用い、実装
用端子電極6となる部分にマイナス電圧を印加してその
表面に水素イオンを吸着させることにより電解洗浄す
る。 【0055】これは、多数個の蓋体2で気密封止したセ
ラミック基板1をバレル装置に投入し、電極にプラス電
圧を、メッシュドラムにマイナス電圧を印加することに
より行う。この電解洗浄の目的は、Niメッキ層15の
表面酸化被膜を除き、次工程のメッキの付着強度を高め
るためである。 【0056】これにより、実装用端子電極6の表面には
Niメッキ層15が露出した状態となる。 【0057】メッキ工程 その後、実装用端子電極6の露出面がNiメッキ層15
で、蓋体2で気密封止したセラミック基板1を酸処理
し、バレル電解メッキ法により、銀メッキ層17、半田
メッキ層18を順次形成する。これによって、蓋体2の
露出部分、実装用端子電極6などにAg−半田メッキ層
が形成される。 【0058】これによって、実装用端子電極6は、下地
導体層14上にNiメッキ層15、銀メッキ層17、半
田メッキ層18が順次形成された層構成となる。ここ
で、銀メッキ層17の層厚は2〜5μmの範囲が好まし
い。2μm未満では半田メッキ層18の付着強度が不足
する。また、半田メッキ層18には、半光沢半田(S
n:Pb=9:1)が使用され、その好適な層厚は4〜
10μmの範囲である。 【0059】なお、銀メッキ層17を形成する理由は、
半田メッキ層18との親和性を高め、半田メッキ層18
の付着強度を高めるとともに半田メッキ層18の外観を
向上させるためである。 【0060】上記実施例の水晶発振器においては、セラ
ミック基板1の材料としてアルミナを用い、タングステ
ンメタライズ等で下地導体層14を形成しているが、そ
れに変えてセラミック基板1にガラス−セラミックなど
の低温焼成基板材料を用いて、配線パターン5などの下
地導体層に銀や銅の導体層を厚膜印刷で形成し、導体層
部分表面に金メッキ層を形成したものでも良い。この場
合、焼成温度が低いため基板の低コスト化が可能にな
る。 【0061】また、実装用端子電極6の下地導体層上に
形成するNiメッキ層15、銀メッキ層17はともに半
田メッキ層18と下地導体層14との密着性を向上させ
るために設けるものであるが、この組み合わせには限定
されず、本発明に取って必須のものでもない。本発明者
の実験によれば、銀メッキ層に代えて銅メッキ層であっ
ても十分実用的な密着強度が得られた。また、上記の低
温焼成基板を用いた場合、ニッケルメッキ層15も省略
することができ、下地導体層14上に直接半田メッキ層
18を形成することができる。 【0062】さらに、セラミック基板1の形状を筺体状
から平板状として、蓋体2を平板状から筺体状にしても
構わない。 【0063】 【発明の効果】本発明の表面実装型水晶発振器は、配線
パターンの導体表面層を金メッキ層としているため、特
に、ICベアチップとの接合、例えば、ワイヤボンディ
ングやフリップチップボンディングの接続信頼性が高
い。 【0064】同時に、実装用端子電極の導体表面層が、
下地側に金メッキ層が介在しないで半田メッキ層となっ
ているため、プリント配線基板にリフロー半田接合によ
り表面実装した場合、温度サイクルをかけても導通不良
が発生せず、その接合信頼性が高くなる。 【0065】また、本発明の表面実装型水晶発振器の製
造方法においては、上述の構造を達成するために、実装
用端子電極には、配線パターンと同様に一時的に金メッ
キ層を形成するももの、蓋体で封止した後、金メッキ層
を除去し、半田メッキ層を形成しているので、簡単に且
つ一括的に実装用端子電極を金メッキ層を介在しない層
構成とすることができる。従って、作業能率が高く、製
造工程が簡略化される。その結果、信頼性の高い小型化
した表面実装水晶発振器を低コストで製造することがで
きる。 【0066】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer and an AV machine.
Clock signal generation for communication devices and reference frequency generation for communication equipment
The present invention relates to a surface-mount type crystal oscillator for use. 2. Description of the Related Art A crystal oscillator is composed of a crystal oscillator, an IC element,
Passive electronic components such as capacitors and resistors as required
And the wiring circuit connecting each of these parts was formed
It is composed of an insulating substrate, an airtight case and the like. Conventionally, a crystal oscillator used for a crystal oscillator
And IC elements are individually enclosed in cases and packages.
Used in recent years.
Recently, both the crystal unit and IC element have been bare
Of these elements (bare chips), these elements are integrated
To ensure reliability by sealing in an airtight case
Parts. By doing this,
The crystal oscillator and the casing of the IC element itself can be omitted,
With the molding, the manufacturing cost can be reduced. [0004] Conventionally, as the above-mentioned airtight case, a metal case has
(Can case and stem board) were common
However, a collar for sealing is required,
The occupation area when mounting is large, the cost is high, etc.
There is a problem of sealing, considering the adaptability of the surface mount type
High reliability, compact and low cost ceramic
A crystal oscillator compatible with surface mounting using a case has been proposed.
(For example, JP-A-4-3609). [0005] Such a surface mount type crystal oscillator is one of them.
Of the housing-shaped ceramic substrate with the wiring pattern
Internally mounted crystal oscillator, IC bare chip, etc.
And further sealed by a lid.
You. In addition, the above-mentioned wiring is provided on the end face or the back face of the ceramic substrate.
A mounting terminal electrode electrically connected to the pattern is formed. Here, the wiring pattern and the terminal
The conductor layer of the pole is an underlayer such as tungsten metallization, N
Three-layer structure with i-plated layer and surface gold-plated layer
I have. This is because the wiring pattern and the mounting terminal electrode are the same
Since both are formed in a process, both have the same structure.
In the wiring pattern, the connection of the IC bare chip
In order to improve reliability, the surface should be
A key layer needs to be formed. When a metal member is used for the lid,
In addition to the wiring pattern and mounting terminal electrodes, the lid is air-tight.
A sealing conductor layer is formed on the ceramic substrate to be stopped.
It is needed. The configuration of this conductor layer is, for example, seam welding.
When performing, the underlying conductor layer such as tungsten metallization,
Ag brazing layer, metal ring such as Kovar, Ni plating
Layer and an Au plating layer. [0008] The surface mounting as described above
When mounting a crystal oscillator on a printed circuit board,
First, solder to the connection pads formed on the printed circuit board.
Apply paste and then mount the oscillator on the connection pad
And then passed through a reflow oven to
And the mounting terminal electrode are electrically and mechanically joined. At this time, it is the outermost surface layer of the mounting terminal electrode.
The gold plating layer forms a solid solution with the tin in the molten solder
Good solderability is obtained because a solder alloy layer is formed.
You. However, bonding to the printed circuit board in this way
The surface mount type crystal oscillator that has been
Temperature cycle test of 700 cycles from 40 ° C to + 90 ° C
Continuity failure is likely to occur when subjected to After various investigations on this conduction defect,
The junction between the surface mounted crystal oscillator and the printed wiring board
In the above, the mounting terminal electrode 4 of the surface mount type crystal oscillator
The gold plating layer on the outermost surface disappears and cracks occur at the solder joints
Was found to occur. That is, gold is a so-called “solder food”
And cause a complete solid solution in the solder.
The reason for this is that crystal oscillators have high operational reliability.
Requirements for reliability testing to meet
Connection pads of lint wiring board and the surface mount type crystal oscillation
Caused by the difference in the coefficient of thermal expansion with the terminal electrode of the vessel
Directly attached to the ceramic substrate of the surface-mount crystal oscillator
・ The difference in thermal expansion coefficient between the mounting terminal electrodes
Due to insufficient absorption of elasticity
Is concentrated on the joints, and the solder with gold
Because the layer becomes brittle and cannot withstand this concentrated stress.
Conceivable. To solve the above problems,
After sealing with a lid, the surface of the gold plating layer of the mounting terminal electrode
A barrier layer that covers the
Thus, it is conceivable to prevent Au from being eroded by solder. I
However, when the inventor conducted experiments, it was found that N
The “solder erosion” phenomenon of gold is completely eliminated even with the i barrier layer
Cannot be controlled and reliability in temperature cycle test
I could not be satisfied. About nickel plating
After inspection, Ni plating was applied by barrel electrolytic plating.
When forming, mounting end including through-hole conductor
Plating media is sufficient and even on the sub-electrodes
Insufficient plating thickness, probably due to non-contact
It is. Also, if electroless plating is used, plating can be performed on unnecessary parts.
There was a problem of being formed. In addition, the terminal electrode is used in the case of surface mounting.
What is necessary is just to form a terminal electrode on the back of the mic substrate.
The use of through-hole conductors at the end
The mounting state of the solder and the terminal electrode can be confirmed when mounting
And fill it with solder fillet
To form a stronger joint by forming
You. The present invention has been devised in view of the above problems.
The purpose is to connect to the printed wiring board
The mounting reliability is high without causing conduction failure and connection failure.
Providing a method of manufacturing a surface mount type crystal oscillator with excellent work efficiency
Is to provide. [0014] The present invention provides a wiring pattern
On a ceramic substrate with
Mounting and connecting an IC bare chip for an oscillator circuit, and
At least the crystal unit and the IC bare chip
A lid is attached to the ceramic substrate so that it can be stored tightly
And at least the back surface of the ceramic substrate
Table with mounting terminal electrodes derived from the wiring pattern
A surface mount type crystal oscillator, wherein the wiring pattern is a base conductor
Layer electrode and surface gold plating layer
Indicates a layered structure of a base conductor layer and a surface solder plating layer.
This is a method for manufacturing a surface-mounted crystal oscillator. Specifically, a ceramic having a wiring pattern
At least a quartz oscillator and an oscillator circuit I
Mounting and connecting a C bare chip, and
The rotor and the IC bare chip for the oscillation circuit are stored in an airtight manner.
The lid is attached to the ceramic substrate,
At least on the back surface of the lamic substrate from the wiring pattern
Surface mount type crystal oscillation with derived mounting terminal electrodes
A method of manufacturing a vessel, comprising:
An under conductor layer serving as a pattern is provided on at least the back surface.
Base conductor that becomes the mounting terminal electrode derived from the wire pattern
Forming a layer, and gold plating on the surface of each of the underlying conductor layers.
A step of forming a metal layer and a predetermined surface of the ceramic substrate.
The wiring pattern should include at least a crystal oscillator and an oscillator circuit I
Mounting and connecting a C bare chip;
A plate is provided with the lid and at least the quartz oscillator, the oscillation circuit I
Step of attaching so that C bare chips are stored in an airtight manner
Dissolves and removes the gold plating layer on the surface of the mounting terminal electrode
And removing the gold plating layer of the mounting terminal electrode
The step of forming a solder plating layer on the exposed surface
This is a method for manufacturing a surface-mounted crystal oscillator. The above-mentioned underlying conductor layer is a ceramic base.
This refers to the metallized layer deposited on the board.
If necessary, add a Ni plating layer or silver plating layer
An interlayer may be provided. The surface mounted crystal oscillator according to the present invention has a wiring
The pattern has a gold plated layer on its surface,
Arranged with gold wire for wire bonding of C bare chip
High reliability of wire pattern connection and mounting terminal electrodes
Since no gold plating layer is interposed in the
No decrease in bonding strength due to solid solution
No. Therefore, temperature cycle tests under severe conditions after mounting
Does not cause conduction failure due to cracks in the joints
No. Specifically, a quartz oscillator, an IC chip,
After mounting and connecting the lid and hermetically sealing it with the lid,
Of the mounting terminal electrodes formed on at least the back side of the backing substrate.
Only the gold plating layer is dissolved and removed. Therefore, the above arrangement
Mounting terminals without affecting the wire pattern
Only the gold plating layer of the electrode is selectively removed by etching.
Since the solder layer is formed on the surface from which
No problem occurs, and surface mounting by soldering becomes possible, and
In addition, these selective etching and re-plating
Work efficiency can be achieved by processing the crystal oscillator at once.
And the manufacturing process is simplified. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The surface mount type crystal oscillator of the present invention
The manufacturing method will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a surface-mounted crystal according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of the oscillator, and FIG. 2 shows a cross-sectional structure thereof.
FIG. 4 is a plan view of FIG. 3 excluding a lid, and FIG.
To explain the layer configuration of wiring patterns and mounting terminal electrodes
FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a ceramic substrate.
2 is a lid, 3 is a quartz oscillator, 4 is an IC bare chip
In addition, 5 is a wiring pattern, and 6 is a mounting terminal electrode.
The mounting terminal electrode 6 is located on one end face of the ceramic substrate 1.
With the terminal electrode on the back surface
Consists of The ceramic substrate 1 is formed, for example, in a housing shape.
Inside, both ends of the crystal unit 3 are placed and electric
Steps 11a, 11 having connection patterns to be connected
b is formed, and a predetermined wiring is provided on the surface of the inner bottom portion.
Pattern 5 is formed. Also, the ceramic substrate 1
Some of the outer surface of the
An electrode 6 is formed. Further, around the surface of the ceramic substrate 1,
Has a conductor layer 13 for sealing. Such a ceramic substrate 1 is made of, for example, 3
It has a multi-layer structure with each layer having a predetermined shape.
You. For example, the lower layer 1c has a flat plate shape in plan view,
Is an end surface conduction through hole which becomes a part of the mounting terminal electrode 6.
A depression is formed so that a
The wiring pattern 5 has a mounting terminal on the back surface and the recess.
Electrodes 6 are respectively formed. The intermediate layer 1b is made of quartz
To form steps 11a and 11b on which the child 3 is placed.
It has a ring shape in plan view. Of the surface of the intermediate layer 1b
Some parts, that is, the steps 11a and 11b,
Connection patterns 12a and 12b for joining with the
Conductor layer is formed. In addition, the upper layer 1a is
Around the surface, that is, around the opening
It becomes a hermetically sealed portion with the lid 2. Such a lower layer 1
c, by laminating the intermediate layer 1b and the upper layer 1a,
Is achieved. In addition,
There are no connection patterns and locations on the steps 11a and 11b.
The constant wiring pattern 5 is a via penetrating through the thickness direction of the intermediate layer 1b.
Using the holes and the end faces of the steps 11a and 11b,
Connected. In addition, the wiring pattern 5 is
lead to the mounting terminal electrode 6 using the interface between c and the intermediate layer 1b.
Through. Such a ceramic substrate 1 is made of ceramic.
Press molding method for green sheet, on green sheet
Metallization forming method, using green sheet lamination technology
And can be easily achieved by integrally firing. A quartz oscillator is provided inside the ceramic substrate 1.
3. Oscillation circuit IC bare chip 4, various electronic components (illustration
Without). The IC bare chip 4 is provided with an IC necessary for an oscillation circuit.
Converters, resistors, etc.
Die bonding on the inner surface of the plate 1, ie, the surface of the lower layer 1c
Then, a gold bonding wire is
They are electrically connected by ears 10. The quartz oscillator 3 has a predetermined vibration mode and a predetermined frequency.
A rectangular crystal piece defined to oscillate at the wave number;
Vibrating electrodes extending in different end face directions on both main surfaces of the
And both ends thereof are connected to the connection pattern 1 of the steps 11a and 11b.
Add conductive powder to polyimide resin etc. for 2a, 12b
Electrically and mechanically connected with the heat-resistant conductive paste 8 added.
Have been. That is, the crystal unit 3 is
It is arranged so as to lie above. Therefore, the step 11
a, 11b, that is, the thickness of the intermediate layer 1b,
Considering the thickness of the chip 4, furthermore, the bonding wire
It is necessary to consider so that the
You. For example, the thickness of the IC bare chip 4 is
When the thickness is thicker, the IC bare chip 4
A cavity that is deep enough to accommodate all or some
It may be formed. In this case, the lower layer 1c has a two-layer structure.
And a four-layer structure as a whole. In addition, this
With such a structure, the wiring pattern 5 and the IC bare chip 4
Since the step with the surface is reduced, the bonding wire
The shorter the distance, the higher the bonding reliability
Become. The lid 2 is made of, for example, a metal member or a ceramic material.
And the crystal oscillator housed inside the ceramic substrate 1
In order to accommodate the moving element 3 and the IC bare chip 4
It is attached around the opening of the lamic substrate 1. As an example of the sealing structure, a metal
When a member is used, it is sealed around the opening of the ceramic substrate 1.
Metal layer 13 is formed, and lid 2 is joined by seam welding
I do. The sealing metal layer 13 is made of molybdenum, tungsten, or the like.
Metal such as Kovar on the metallized underlayer
The metal ring 7 is brazed, and the surface is further coated with Ni.
It has a laminated structure in which plating and Au plating are performed. One lid
The body 2 is Ni-plated at least on the sealing portion. In addition, a metal ring body such as the above-mentioned Kovar etc.
7, the ceramic substrate 1 and the lid are simply formed by high-temperature soldering.
2 may be joined. Here, the lid 2 is made of a metal member.
And has an electromagnetic wave shielding effect to prevent unnecessary radiation.
Stopped. The inside of the ceramic substrate 1 is nitrogen
And inert gas such as argon to change the element over time.
It is desirable to prevent the formation. Further, a ceramic member is used for the lid 2.
In this case, a low melting point glass layer is formed instead of the sealing metal layer 13.
With the lid 2 placed on the low-melting glass layer
Then, the glass layer may be melted and both may be hermetically sealed. In the above structure, the printed wiring board
Considering the cleanability after surface mounting on the board,
A protrusion is formed at the center of the mounting terminal electrode 6 on the back surface of the substrate 1
It does not matter. The mounting terminal electrode 6 has a temperature cycle after bonding.
In the test, the effect of stress applied due to the difference
To increase the bonding strength and the joint strength,
The maximum distance between the poles 6 ... is 20 mm or less, and one end
The area of the secondary electrode 6 is 0.5 mm Two The above is preferred. Next, using the partial sectional view of FIG.
Of the predetermined wiring pattern 5 and the mounting terminal electrode of the
The layer configuration of the conductor layer will be described. The configuration of the conductor layer of the predetermined wiring pattern 5 is
Of metallization such as Ngustene, molybdenum and manganese
The base conductor layer 14, the intermediate Ni plating layer 15, and the gold
Basically, it has a three-layer structure in which the hook layers 16 are stacked.
On the other hand, the configuration of the conductor layer of the mounting terminal electrode 6 is
Metallized base conductor such as molybdenum and manganese
Layer 14, intermediate Ni plating layer 15, silver plating layer 17,
Basically, a four-layer structure in which the surface solder plating layer 18 is laminated
It is made. Note that the wiring pattern 5 and the
Metallized base conductor layers 14, which constitute conductor layers, intermediate
Ni plating layers 15 are simultaneously deposited in the same process.
Is what is done. The wiring pattern 5 and the mounting terminal electrode 6
Lower layer 1c, intermediate layer 1b of ceramic substrate 1 connecting
The conductor layer formed at the interface with
Single layer structure with only metallized layer such as manganese
You. Therefore, bonding with the IC bare chip 4
The predetermined wiring pattern 5 connected via the wire is
Is firmly and reliably because the surface of the
Can be joined. Further, as shown in FIG.
Bonded with a predetermined connection pad 21 of No. 0 via solder 22
The mounting terminal electrode 6 has a solder plating layer 18 on the surface.
When the reflow process is performed, the solder 22
And the solder plating layer 18 are diffused to ensure a strong and reliable
Can be joined to At this time, the solder 22 is
Conductive through not only the back surface but also the end surface of the ceramic substrate 1
The solder 22 rises up to the hole, further strengthening
Solid bonding is possible, and the bonding state can be easily and visually checked.
Therefore, it can be confirmed. In particular, the mounting terminal electrode 6 has gold on the lower layer side.
No plating layer exists, and solder plating layer 18 is formed on the surface
Therefore, as in the conventional case, gold and tin in the solder 22
Solid bonding strength is maintained without solid solution
Wear. Also, for temperature cycle tests under severe conditions after mounting
A strong Au-Sn alloy layer is formed
The printed circuit board 20 and the ceramic base
Even if stress is generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion from
Not enough to cause cracks as in
Is completely eliminated. Next, the manufacture of the surface mount type crystal oscillator of the present invention will be described.
The fabrication method will be described in order according to the process diagram of FIG. Step of Forming Ceramic Substrate First, the ceramic substrate 1 is formed. Ceramic substrate 1
Indicates the wiring pattern 5, the mounting terminal electrode 6,
The conductor film which becomes the connection patterns 12a and 12b is formed by printing.
Laminated ceramic green sheets of a predetermined shape are fired
It is formed by doing. Specifically, each of the layers 1a to 1c has a thickness
For example, press molding a 350μm green sheet
More ring-shaped, hollow at the end, and via-hole conductor
The required through holes are formed as shown in the figure and necessary for each green sheet.
Depending on the surface, or both sides, and even through holes
Wiring pattern 5, mounting terminal electrode 6, connection on end face, etc.
The conductor film to be the patterns 12a and 12b is
And print it. Multiple green sheets like this
Laminate, trim, and extract multiple substrates
And firing in a reducing atmosphere. Wiring pattern 5, mounting terminal electrode 6, connection
The patterns 12a and 12b are made of an underlying conductor layer of tungsten.
14 only. The height of the whole oscillator is usually
Is about 300 to 10000 μm in consideration of
If each layer is green so that it does not interfere with electrical
Sheets may be stacked. Thereafter, a Ni plating layer is formed on the underlying conductor layer 14.
15, a gold plating layer 16 is sequentially formed. Ni plating layer 1
The thickness of 5 is 2 in order to enhance the adhesion to the underlying conductor layer 14.
The thickness of the gold plating layer 16 is preferably
0.75-2 μm to increase ear bonding strength
Is preferable. It is to be noted that a metal member is used for the
In the case of contact, sealing around the opening of the ceramic substrate 1
The conductor layer 13 is formed. Specifically, the above-described underlying conductor layer
At the same time as 14, the underlayer conductor layer of tongue-tatin is formed.
Ag metal brazing on the underlying conductor layer
A coating 7 is applied, and the surface thereof is coated with the above-described Ni plating layer and gold.
At the same time as the formation of the plating layer, the Ni plating layer and the gold plating layer
Form sequentially. Further, a glass substrate is used as a ceramic substrate material.
When using low-temperature firing materials such as lamic, the inner conductor layer
Silver or copper to reduce wiring resistance, but other
The basic procedure is almost the same as described above. Device for mounting a crystal unit and an IC bare chip
Next, an IC bare chip is placed at a predetermined position in the ceramic substrate 1.
4 and gold wiring for electrical connection with the wiring pattern 5
By wire bonding. The crystal unit 3 is
The connection pattern of the steps 11a and 11b inside the
Turns 12a and 12b are electrically connected with heat-resistant conductive paste 8
Make a mechanical connection simultaneously with the connection. When mounting other electronic parts,
Is mounted and connected to the wiring pattern 5 by a known method. Here, the IC bare chip 4 is a wire bonder.
Other than flip-chip connection. this
At this time, a solder bump is used for the joint of the IC bare chip 4
And gold bumps are usually used,
Performing with pastes based on heat-resistant resin such as amide resin
Therefore, even when flip-chip connection is used,
It is preferable that the surface layer of the wire 5 be a gold plating layer 16.
You. Attaching Step of Lid Next, as described above, the ceramic containing each element 3, 4
The lid 2 is attached to the substrate 1. For example, a metal member such as Kovar
Ni plating is applied to at least the joint portion of the
Cover 2 on ceramic substrate 1 so as to cover the opening.
Placed, seam welded and hermetically sealed. This work
Perform in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon and seal
After that, make sure that these inert gases are filled in the enclosed space.
You. In this sealing step, low melting glass sealing or high melting point
Hot solder sealing can also be applied. Low melting glass sealing
In the case of, the metal ring as described above is unnecessary and the lid 2 is
Mic member, but about 400 ° C.
Up to the maximum temperature, the thermal effects on the IC must be considered.
No. On the other hand, in high-temperature solder sealing,
Heat is reduced to below 300 ° C. Next, the layer configuration of the mounting terminal electrode 6 was changed to the lower conductor layer 14,
Intermediate Ni plating layer 15, silver plating layer 17, surface solder
In order to form the plating layer 18, the plating layer 18
The gold plating layer 16 is removed. Specifically, the lid 2 is airtight.
Sodium cyanide water
Immerse in the solution. Thereby, the surface of the ceramic substrate 1
Only the gold plating layer of the mounting terminal electrodes 6 exposed at the
Will be left. After that, use a sulfuric acid solution to mount
A negative voltage is applied to the portion to be the terminal electrode 6 for
Electrolytic cleaning by adsorbing hydrogen ions on the surface
You. This is a case in which a large number of lids 2 are hermetically sealed.
The lamic substrate 1 is put into a barrel device, and a positive electrode is applied to the electrode.
Pressure and applying a negative voltage to the mesh drum.
Do more. The purpose of this electrolytic cleaning is to
Removes surface oxide film and increases the adhesion strength of plating in the next process
That's because. Thus, the surface of the mounting terminal electrode 6 is
The Ni plating layer 15 is exposed. After the plating step, the exposed surface of the mounting terminal electrode 6 is coated with the Ni plating layer 15.
The ceramic substrate 1 hermetically sealed with the lid 2 is treated with an acid.
Then, the silver plating layer 17 and the solder
The plating layers 18 are sequentially formed. As a result, the lid 2
Ag-solder plating layer on exposed parts, mounting terminal electrodes 6, etc.
Is formed. As a result, the mounting terminal electrode 6 is
A Ni plating layer 15, a silver plating layer 17, and a half
It has a layer configuration in which the field plating layers 18 are sequentially formed. here
The thickness of the silver plating layer 17 is preferably in the range of 2 to 5 μm.
No. If the thickness is less than 2 μm, the adhesion strength of the solder plating layer 18 is insufficient.
I do. Further, the semi-glossy solder (S
n: Pb = 9: 1), and the preferred layer thickness is 4 to
It is in the range of 10 μm. The reason for forming the silver plating layer 17 is as follows.
The affinity with the solder plating layer 18 is improved,
Of the solder plating layer 18
It is to improve. In the crystal oscillator of the above embodiment, the
Alumina is used as the material of the
Although the underlying conductor layer 14 is formed by metallization or the like,
Instead of this, glass-ceramic etc.
Under the wiring pattern 5 etc.
A silver or copper conductor layer is formed on the ground conductor layer by thick film printing, and the conductor layer
A gold plating layer may be formed on the partial surface. This place
In this case, the firing temperature is low, making it possible to reduce the cost of the substrate.
You. Further, on the underlying conductor layer of the mounting terminal electrode 6,
Both the Ni plating layer 15 and the silver plating layer 17 to be formed are half.
The adhesion between the plating layer 18 and the underlying conductor layer 14 is improved.
For this purpose, but this combination is limited
It is not essential to the present invention. The inventor
According to the experiment, the copper plating layer was used instead of the silver plating layer.
However, a sufficiently practical adhesion strength was obtained. Also, the above low
When using a hot-fired substrate, the nickel plating layer 15 is also omitted.
A solder plating layer directly on the underlying conductor layer 14.
18 can be formed. Further, the shape of the ceramic substrate 1 is changed to a housing shape.
From the flat plate to the housing.
I do not care. The surface mount type crystal oscillator of the present invention has a wiring
Since the conductor surface layer of the pattern is a gold plated layer,
In addition, bonding with an IC bare chip, for example, wire bonding
Connection reliability of bonding and flip chip bonding
No. At the same time, the conductor surface layer of the mounting terminal electrode
A gold plating layer does not intervene on the base side and becomes a solder plating layer
Is reflow soldered to the printed circuit board.
When surface mounted, poor continuity even after temperature cycling
Does not occur, and the joining reliability is increased. Further, the surface mount type crystal oscillator of the present invention was manufactured.
In the fabrication method, in order to achieve the above-mentioned structure,
As with the wiring pattern, a temporary gold plating
What forms a gold layer, after sealing with a lid, gold plating layer
Is removed and a solder plating layer is formed.
One layer of mounting terminal electrodes without a gold plating layer
It can be configured. Therefore, work efficiency is high and
The manufacturing process is simplified. As a result, reliable miniaturization
Surface-mounted crystal oscillators at low cost.
Wear. [0066]

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の表面実装型水晶発振器の外観斜視図で
ある。 【図2】本発明の表面実装型水晶発振器の断面図であ
る。 【図3】本発明の表面実装型水晶発振器の蓋体を除いた
平面図である。 【図4】本発明の表面実装型水晶発振器のセラミック基
板の部分断面図である。 【図5】プリント配線基板に表面実装した状態の部分断
面図である。 【図6】本発明の表面実装型水晶発振器の製造方法を説
明する工程図である。 【符号の説明】 1・・・・・セラミック基板 2・・・・・蓋体 3・・・・水晶振動子 4・・・・ICベアチップ 5・・・・配線パターン 6・・・・実装用端子電極 7・・・・金属リング体 8・・・・耐熱性導電ペースト 14・・・下地導体層 15・・・Niメッキ層 16・・・金メッキ層 17・・・銀メッキ層 18・・・半田メッキ層
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external perspective view of a surface-mounted crystal oscillator according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the surface mount type crystal oscillator of the present invention. FIG. 3 is a plan view of the surface-mounted crystal oscillator according to the present invention, excluding a cover. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a ceramic substrate of the surface-mounted crystal oscillator according to the present invention. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a state of being surface-mounted on a printed wiring board. FIG. 6 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a surface-mounted crystal oscillator according to the present invention. [Description of Signs] 1 ... Ceramic substrate 2 ... Cover 3 ... Crystal vibrator 4 ... IC bare chip 5 ... Wiring pattern 6 ... For mounting Terminal electrode 7 Metal ring body 8 Heat-resistant conductive paste 14 Base conductor layer 15 Ni plating layer 16 Gold plating layer 17 Silver plating layer 18 Solder plating layer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 配線パターンを有するセラミック基板上
に、少なくとも水晶振動子、発振回路用ICベアチップ
を搭載接続し、且つ前記少なくとも水晶振動子、発振回
路用ICベアチップが気密に収納されるよう、前記セラ
ミック基板に蓋体を取着するとともに、セラミック基板
の少なくとも裏面に前記配線パターンから導出する実装
用端子電極を形成した表面実装型水晶発振器の製造方法
であって、前記セラミック基板表面に配線パターンとな
る下地導体層を、少なくとも裏面に前記配線パターンか
ら導出する実装用端子電極となる下地導体層を形成する
工程と、前記各下地導体層の表面に金メッキ層を形成す
る工程と、前記セラミック基板表面の所定配線パターン
に、少なくとも水晶振動子、発振回路用ICベアチップ
を搭載接続する工程と、前記セラミック基板に、蓋体を
前記少なくとも水晶振動子、発振回路用ICベアチップ
が気密に収納されるように取着する工程と、前記実装用
端子電極の表面の金メッキ層を溶解除去する工程と、前
記実装用端子電極の金メッキ層を除去した露出面に、半
田メッキ層を形成する工程とを順次行うことを特徴とす
る表面実装型水晶発振器の製造方法。
(57) Claims 1. At least a quartz oscillator and an IC bare chip for an oscillation circuit are mounted and connected on a ceramic substrate having a wiring pattern, and the at least quartz oscillator and an IC bare chip for an oscillation circuit are provided. A method of manufacturing a surface-mounted crystal oscillator, wherein a lid is attached to the ceramic substrate and a mounting terminal electrode derived from the wiring pattern is formed on at least the back surface of the ceramic substrate so that the ceramic substrate is hermetically stored. Forming a base conductor layer serving as a wiring pattern on the surface of the ceramic substrate, and forming a base conductor layer serving as a mounting terminal electrode derived from the wiring pattern on at least the back surface, and forming a gold plating layer on the surface of each base conductor layer. Forming, and providing at least a quartz oscillator and an IC circuit for an oscillation circuit on a predetermined wiring pattern on the surface of the ceramic substrate. A step of mounting and connecting a lid, a step of attaching a lid to the ceramic substrate so that the at least the crystal unit and the IC bare chip for an oscillation circuit are stored in an airtight manner, and gold plating on a surface of the mounting terminal electrode. A method for manufacturing a surface-mounted crystal oscillator, comprising sequentially performing a step of dissolving and removing a layer and a step of forming a solder plating layer on the exposed surface of the mounting terminal electrode from which the gold plating layer has been removed.
JP2986594A 1994-02-28 1994-02-28 Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3377850B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2986594A JP3377850B2 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2986594A JP3377850B2 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07240655A JPH07240655A (en) 1995-09-12
JP3377850B2 true JP3377850B2 (en) 2003-02-17

Family

ID=12287874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2986594A Expired - Fee Related JP3377850B2 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3377850B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050751A (en) * 1996-07-30 1998-02-20 Kyocera Corp Method for bonding thin bonding wire
AU3605601A (en) 2000-03-03 2001-09-17 Daishinku Corporation Crystal vibration device
JP2007088190A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc Package for receiving high heat-dissipation electronic component

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07240655A (en) 1995-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002100877A (en) Surface electrode structure of ceramics multilayer substrate and manufacturing method of surface electrode
JPH11214430A (en) Wiring board and its manufacture
JP3377850B2 (en) Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof
JP4013339B2 (en) Manufacturing method of electronic component having bump
JP4174407B2 (en) Electronic component storage package
JP3556567B2 (en) Electronic component storage package
JP3339964B2 (en) Surface mount type crystal oscillator and manufacturing method thereof
JP4614594B2 (en) Electronic component storage package
JP2002261547A (en) Electronic component device
JP4446590B2 (en) Electronic component storage package and manufacturing method thereof
JP4028808B2 (en) Electronic component storage package
JPH10139559A (en) Glass-ceramic substrate and its manufacture
JP4355097B2 (en) Wiring board manufacturing method
JP4562301B2 (en) Electronic component storage package
JP2002170895A (en) Package for housing electronic component and method for sealing the same
JP2005244146A (en) Electronic-component housing package, electronic device, and mounting structure of electronic device
JP2001237332A (en) Package for accommodation of electronic part
JPH0155584B2 (en)
JPH11317470A (en) Electronic components with bumps
JP3847220B2 (en) Wiring board
JPH06151618A (en) Package for enclosing semiconductor devices
JP2004281471A (en) Wiring board
JP3583018B2 (en) Ceramic wiring board
JP2001308212A (en) Electronic component storing package and its manufacturing method
JP3652320B2 (en) Electronic component storage package and electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081206

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091206

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101206

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101206

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111206

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111206

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121206

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131206

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees