JP3840187B2

JP3840187B2 - Temperature compensated crystal oscillator

Info

Publication number: JP3840187B2
Application number: JP2003033158A
Authority: JP
Inventors: 亮磨笹川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: JP2003273650A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャビティー部の内部にチップ状電子部品素子を実装してなる温度補償型水晶発振器に属するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、同一のキャビティー内にＩＣチップ及びチップ状電子部品素子を実装してなる電子部品として、温度補償型水晶発振器などが例示できる。
【０００３】
例えば、温度補償型水晶発振器は、従来、ガラスエポキシ樹脂基板上に、温度補償型水晶発振器を構成する各電子部品素子、例えば水晶振動子、トランジスタ、感温素子、コンデンサ素子、抵抗素子などを所定回路上に実装していた。また、表面に開口を有する筺体状の容器に、これらの水晶振動子、トランジスタ、感温素子、コンデンサ素子、抵抗素子などを収容して、１つの温度補償型水晶発振器としていた。
【０００４】
しかしながら、このような構造においては、容器体の１つのキャビティー内に、すべての部品を搭載するために、小型化に限界があった。
【０００５】
このため、近時、トランジスタや感応素子、抵抗素子などを集積してＩＣチップ化し、容器体の一方主面に開口したキャビティー部内に、ＩＣチップとチップコンデンサなどのチップ状電子部品素子を実装し、容器体の他方主面に水晶振動子を配置した構造の温度補償型水晶発振器が提案されている。
【０００６】
ところが、このようなチップ状電子部品素子は、ＩＣチップと同一のキャビティー部に収容されており、小型化のためにＩＣチップとチップ状電子部品素子ととを近接して配置させると、チップ状電子部品素子を接合する半田に含まれるフラックスが、ＩＣチップの電極パッドに付着してＩＣチップとＩＣ電極パッドとの接合信頼性の低下や半田ボールによるショ一トなどが発生してしまう。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０７―１０６８９１号公報
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点に鑑みて提案されたものであり、本発明の温度補償型水晶発振器は、概略直方体状をなす容器体の上面側に水晶振動子を実装するとともに、前記容器体の下面に、前記水晶振動子に接続されるＩＣチップ及び該ＩＣチップに接続されるチップ状電子部品素子を収容するためのキャビティー部と、前記ＩＣチップ及びチップ状電子部品素子に接続される外部端子電極とを形成してなる温度補償型水晶発振器において、
前記キャビティー部は概略十字形状をなすように形成されるとともに、該十字形状キャビティー部によって区画された容器体下面の四隅部に前記外部端子電極を配置し、前記チップ状電子部品素子の両端に設けられた一対の端子電極を該チップ状電子部品素子に近接するＩＣチップの側面に沿って対向配置させて、これをキャビティー部底面に設けられた一対の電極部に接続し、前記ＩＣチップを、前記十字形状キャビティー部の中央部より四方に延びる４つの張出部のうち、中央部を挟んで対向する一対の張出部間を跨ぐようにして配置し、残りの張出部に前記チップ状電子部品素子を配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の温度補償型水晶発振器は、前記一対の電極部は、チップ状電子部品素子の端子電極に導電性樹脂接着材を介して接続されており、かつ対向する辺以外の部位に切り欠き部を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
更に本発明の温度補償型水晶発振器は、前記チップ状電子部品素子が、その端子電極に接続される一対の電極部を跨ぐようにして配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また更に本発明の温度補償型水晶発振器は、前記一対の電極部は、前記キャビティー部内で前記ＩＣチップが前記キャビティー部の中央部を跨いでいる方向と平行な方向に間隔をあけて対向配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
更にまた本発明の温度補償型水晶発振器は、前記チップ状電子部品素子は、その両端に設けられている一対の端子電極が前記キャビティー部内で前記ＩＣチップが前記キャビティー部の中央部を跨いでいる方向と平行な方向に間隔をあけて配置されるように、矩形状をなす前記ＩＣチップの一辺に沿って実装されていることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】
本発明の温度補償型水晶発振器は、ＩＣチップと電子部品素子を容器体下面の概略十字形状キャビティー部に収容させるとともに、該十字形状キャビティー部を形成することによって発生する容器体の４隅部に外部端子電極を配置させ、しかもチップ状電子部品素子の両端に設けられる一対の端子電極を該素子に近接するＩＣチップの側面に沿って対向配置させた上、これをキャビティー部底面の一対の電極部に接続させるようにしたものであり、これによって、電子部品素子、ＩＣチップ、電子部品素子の配置及び外部端子電極との位置関係により、容器体を非常にコンパクトに構成することができる。
【００１５】
また本発明の温度補償型水晶発振によれば、チップ状電子部品素子の端子電極と導電性樹脂接着材を介して接続される一対の電極部の対向する辺以外の部位に切り欠き部を形成しておくことにより、余剰の導電性樹脂接着材を、互いに対向している側ではなく、切り欠き部を伝って他の方向に逃がすことができ、これによって一対の端子電極部間の導電性樹脂接着材による短絡を有効に防止することができ、同時に、導電性樹脂接着材の流れ方向を考慮してキャビティー部内の電子部品素子の実装効率を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の温度補償型水晶発振器を図面に基づいて詳説する。
【００１７】
図１は本発明の温度補償型水晶発振器の外観斜視図であり、図２はその断面図である。図３は容器体の底面図であり、図４は容器体のキャビティー部底面のパターンを示す図である。
【００１８】
図において、温度補償型水晶発振器は、上面（以下、表面という）が平坦で且つ下面（以下、底面という）側に凹部状キャビティー部１０が形成された概略直方体状の容器体１、矩形状の水晶振動子２、制御回路を構成するＩＣチップ３及び２つのチップ状電子部品素子４、５、金属製蓋体６及び充填樹脂７とから主に構成されている。
【００１９】
容器体１は、複数の略矩形状のセラミック絶縁層１ａ、１ｂ、異形状の開口を有する概略枠状セラミック絶縁層１ｃ、１ｄが一体的に積層されて構成されている。そして、セラミック絶縁層１ａ、１ｂは、水晶振動子２が収容される領域とＩＣチップ３、チップ状電子部品素子４、５が収容される領域をを仕切る仕切部となり、また、セラミック絶縁層１ｃ、１ｄは枠状となる脚部となり、これにより、仕切部の底面と、該底面と枠状脚部とに囲まれた凹部状のキャビティー部１０が構成される。
【００２０】
そして、容器体１の底面の４つの隅部には、各々外部端子電極１１〜１４が形成されている。また、容器体１の側面には、必要に応じて、ＩＣチップ３の動作制御を行うための端子電極１５〜１８が形成されている。
【００２１】
また、容器体１の表面の水晶振動子の収容領域内には、水晶振動子用電極パッド２０、２１（２１は図では現れない）が形成されており、容器体１のキャビティー部１０の内部には、ＩＣ接続用電極パッド３０、一対の電極部４０ａ，４０ｂから成る素子用電極パッド４０、一対の電極部５０ａ，５０ｂから成る素子用電極パッド５０、さらに、これら電極パッド３０、４０、５０と接続する配線パターンが形成されている。
【００２２】
また、容器体１を構成するセラミック層１ａ〜１ｄの層間又はセラミック層１ａ〜１ｄの厚み方向には、上述の電極パッド３０、４０、５０と外部端子電極１１〜１４、端子電極１５〜１８とを接続する配線パターンが形成されている。
【００２３】
上述の容器体１は、セラミック絶縁層１ａ〜１ｄとなるセラミックグリーンを用いて形成する。具体的には、絶縁層１ａ〜１ｄとなるセラミックグリーンを所定形状に成型し、また、配線パターンに応じて貫通孔を形成し、モリブデンやタングステンなどの高融点金属ペーストで貫通孔を充填すると同時に、表面に各種電極パッドや端子電極、配線パターンとなる導体膜を高融点金属ペーストの印刷により形成する。
【００２４】
次に、このようなグリーンシートを積層・圧着した後、焼成処理を行う。
【００２５】
次に、容器体１に表面に露出する各外部端子電極、各電極パッド、各種配線パターンにＮｉメッキ、フラッシュ金メッキなどを施して容器体１が完成する。
【００２６】
即ち、容器体１の表面に露出する各種電極パッド、配線パターン、端子電極はは、Ａｕメッキ皮膜されていることになる。
【００２７】
上述のような容器体１の表面には、水晶振動子２が導電性接着材２ａ、２ｂ（図では現れない）を介して配置されている。水晶振動子２は、所定カット、例えばＡＴカットされた矩形状の水晶板の両主面に形成された振動電極、該振動電極から一方他端部に延出された島状の引出電極部とから構成されている。そして、水晶振動子２は、水晶振動子用電極パッド２０、２１とバンプ部材２２、２３を介して導電性接着材２ａ、２ｂを介して接続される。
【００２８】
容器体１の表面側に実装された水晶振動子２は金属製蓋体６によって気密的に封止されている。金属製蓋体６は、コバールや４２アロイなどの金属材料からなり、例えば０．１ｍｍの厚みであり、容器体１の表面の封止用導体パターンにろう付けされた枠状のシームリング６１に溶接・接合される。
【００２９】
電子部品素子４、５としては、例えばコンデンサが例示できる。そして、電子部品素子４は、図３に示すように一対の電極部４０ａ，４０ｂからなる素子用電極パッド４０に、また、電子部品素子５は、一対の電極部５０ａ，５０ｂからなる素子用電極パッド５０に、Ａｇ粉末を含む導電性樹脂接着材４１、５１を介して接合される。尚、導電性樹脂接着材４１、５１は、例えばＡｇ粉末、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などからなる導電性樹脂ペーストをディスペンサ等を利用して供給塗布し、約１５０℃程度の熱硬化によって、硬化・接合する。
【００３０】
ＩＣチップ３は、例えば発振器の制御を行うものであり、例えば、増幅手段、温度補償手段、感応手段を具備している。増幅手段として増幅用インバータなどが例示でき、温度補償手段は、演算手段、温度補償データの記憶手段、バリキャップダイオード、負荷容量、抵抗手段などを具備している。
【００３１】
このようなＩＣチップ３は、例えばＩＣチップ３の表面または底面の電極にバンプ部材を形成し、このバンプ部材とＩＣ接続用電極パッド３０との間に、超音波ボンディングや導電性接着剤を介したフェースボンディングによって接合される。また、ＩＣチップ３をダイ接続して、ワイヤでボンディングしても構わない。
【００３２】
電子部品素子４であるコンデンサは、例えば、ＩＣチップ３とOUT 外部端子電極１２との間で、一方がグランド電位となるように接続される。これは、出力信号中にノイズとなる直流成分を除去するものである。
【００３３】
また、電子部品素子５であるコンデンサは、ＩＣチップ３とVCC 外部端子電極１１との間に接続され、VCC 外部端子電極１１に供給される電源電圧に重畳する高周波ノイズを除去するものである。
【００３４】
そして、これら電子部品素子４、５と、ＩＣチップ３は、容器体１の矩形状の底面に設けられた概略十字形状のキャビティー部１０に収容されており、この十字形状キャビティー部１０によって発生した４つの領域、即ち、十字形状キャビティー部１０によって区画された容器体下面の４隅部に外部端子電極１１〜１４を配置させている。
【００３５】
ここでチップ状電子部品素子４、５の両端に設けられている一対の端子電極は、図３に示すように、チップ状電子部品素子４、５に近接するＩＣチップ3の側面に沿って対向配置されており、これをキャビティー部１０の底面に設けられている一対の電極部４０ａ，４０ｂ、５０ａ，５０ｂに導電性接着材４１、５１を介して接続させることによってチップ状電子部品素子４、５が容器体１のキャビティー部底面に実装される。
【００３６】
またＩＣチップ３は、図３に示すように、十字形状キャビティー部１０の中央部より四方に延びる４つの張出部のうち、中央部を挟んで対向する一対の張出部間を跨ぐようにして配置されており、残りの張出部に前記チップ状電子部品素子４、５が一対の電極部４０ａ，４０ｂ、５０ａ，５０ｂを跨ぐようにして配置されている。
【００３７】
ここで一対の電極部４０ａ，４０ｂ、５０ａ，５０ｂは、容器体下面の短手方向に所定の間隔をあけて対向配置されており、チップ状電子部品素子４、５の長手方向が容器体下面の短手方向と平行に配された形となっている。
【００３８】
これにより、電子部品素子４、ＩＣチップ３、電子部品素子５の配置及び外部端子電極１１〜１４との配置関係により、容器体１を非常にコンパクトなものとしている。
【００３９】
また、キャビティー部１０には、上述のＩＣチップ３、電子部品素子４、５を強固に接合させ、また、耐湿信頼性を向上させるために、充填樹脂７が充填形成されている。充填樹脂７は、例えば、少なくとも２種類の充填樹脂から成り、例えばキャビティー部１０底面側に主に充填・硬化される樹脂層と、該樹脂層上に充填・硬化される樹脂層である。具体的に、キャビティー部１０の底面側に充填・硬化される収縮率が比較的大きい樹脂材料で構成される。一般にアンダーフィル樹脂と言われるエポキシ樹脂などの樹脂成分が多い材料である。この樹脂層は、少なくともＩＣチップ３の上面を完全に被覆する程度に充填・硬化されている。
【００４０】
即ち、ＩＣチップ３、電子部品素子４、５とキャビティー部４の底面との間に充填された樹脂層の収縮によって発生する応力によって、両者の接合強度が向上する。しかも、ＩＣチップ３を完全に覆うように形成された樹脂層の収縮によって発生する応力が、ＩＣチップ３に向かって発生する。これにより、応力がＩＣチップ３の上面側からキャビティー部１０の底面側に押しつけるように働き、キャビティー部１０の底面に接合したＩＣチップ３の接合強度が向上する。
【００４１】
また、表面に充填する樹脂層は、ＩＣチップ３や電子部品素子４、５を被覆する樹脂層だけでは耐湿性などが充分に得られないことを懸念して充填・硬化されるものである。これにより、キャビティー部１０内に実装したＩＣチップ３や電子部品素子４、５の接合強度及び耐湿性信頼性が向上する。尚、充填樹脂は、キャビティー部１０の開口面から突出させないようにすることが重要である。これは、表面実装型水晶発振器を安定してプリント配線基板に配置するためである。
【００４２】
また、図３及び図４に示すように、電子部品素子４を配置する部品搭載用電極パッド４０を構成する一対の電極部４０ａ，４０ｂ及び電子部品素子５を配置する部品搭載用電極パッド５０を構成する一対の電極部５０ａ，５０ｂの外方側辺に、電極部４０ａ，４０ｂ及び５０ａ，５０ｂの内部に向かって切り欠き部４２（４２ａ，４２ｂ）、５２（５２ａ，５２ｂ）が形成されている。
【００４３】
具体的には、例えば電子部品素子４が載置される一対の電極部４０ａ，４０ｂは、電子部品素子４の一対の外部電極間の距離を考慮して、応じて互い所定間隔ｘを有して互いに対向するように配置されている。尚、対向しあう一辺を内方側辺といい、１つの電極部、例えば、４０ａで内方側辺と対向する辺を図４では外方側辺としている。
【００４４】
例えば、電極部４０ａは、配線パターンとの接続より完全な矩形状ではないが、全体として概略矩形状となっている。そして、この電極部４０ａの外方側辺には、概略矩形状の切り欠き部４２ａが形成されている。例えば、矩形状の切り欠き部４２ａの形状の幅方向の寸法は、電極部４０ａの外方側辺の長さに比較して短い寸法であり、矩形状の切り欠き部４２ａの形状の切り込みの寸法は、電極部４０ａの対向方向の寸法に比較して短い寸法であり、電極部４０ａの外方側辺の中心線と切り欠き部４２ａの形状の幅方向の中心線が略同一となっている。
【００４５】
このような電極部４０ａ，４０ｂ及び５０ａ，５０ｂに、電子部品素子４、５を導電性樹脂接着剤４１、５１となる導電性樹脂ペーストを供給・硬化して実装される。
【００４６】
これにより、例えば、電極部４０ａ，４０ｂに供給した導電性樹脂ペーストが、切り欠き部４２ａ、４２ｂ側に引き寄せられて、互いの間隔ｘ側に導電性樹脂ペーストが広がることを規制できる。
【００４７】
したがって、電極部４０ａ，４０ｂ上に導電性樹脂ペーストを供給し、さらにその上に電子部品素子４を載置したとき、導電性樹脂ペーストが広がっても、電子部品素子４の外部端子電極間を短絡させるようなことはない。
【００４８】
上述の導電性樹脂ペーストが切り欠き部４２ａ、４２ｂ側に引き寄せされるのは、電極部４０ａ，４０ｂの表面にＡｕメッキが施されており、切り欠き部４２ａ，４２ｂから露出するキャビティー部１０の底面はセラミック材料が露出しているからであり、この場合、電極部４０ａ，４０ｂの表面に比較して、キャビティー部１０の底面の表面状態が粗いため、導電性樹脂ペーストが流れ易い。
【００４９】
上述の電極部４０ａ，４０ｂに導電性接着材４１を用いて電子部品素子４を実装する構造に関しては、キャビティー部１０の底面のように、効率的な半田の塗布が困難な場合、即ち、半田を印刷手法で供給できない場合や、キャビティー部１０のように洗浄が困難な構造である場合、キャビティー部１０内に２００℃前後の熱の印加を嫌う素子、例えばＩＣチップ３と並設する場合などに特に有用であり、導電性接着剤４１の流れ方向を規制することができるため、キャビティー部１０のＩＣチップ３や電子部品素子４の配置設計次第で、導電性接着材４１による短絡のない、効率的な配置設計が可能である。
【００５０】
また、電極部４０ａ，４０ｂの外方側辺に形成した切り欠き部４２ａ，４２ｂは、電極部の厚み相当分のへこみが形成されることになる。
【００５１】
従って、導電性樹脂ペーストを塗布し、電子部品素子４を搭載すると、電子部品素子４の端子電極部分の底面または側面にフィレットが形成されることになり、接合強度を向上させることもできる。同時に、耐衝撃や耐振動などの信頼性が向上させることができる。
【００５２】
尚、上述の実施例では、例えば、電極部４０ａ，４０ｂが互いに対向しあう内方側辺と対をなす外方側辺に切り欠き部４２ａ、４２ｂを形成しているが、近接しあう他の電子部品素子、例えば、ＩＣチップ３の配置方向を考慮して、電極部４０ａ，４０ｂの内方側辺を除く他の辺に形成するようにしても構わない。
【００５３】
また、外方側辺とは、対を成す電極部４０ａ，４０ｂの互いに対向しあう内方側辺以外の３つの辺のいずれであっても構わない。また、電極部４０ａ，４０ｂの形状も、矩形状に限られるものではない。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＩＣチップと電子部品素子を容器体下面の概略十字形状キャビティー部に収容させるとともに、該十字形状キャビティー部を形成することによって発生する容器体の４隅部に外部端子電極を配置させ、しかもチップ状電子部品素子の両端に設けられる一対の端子電極を該素子に近接するＩＣチップの側面に沿って対向配置させた上、これをキャビティー部底面の一対の電極部に接続させるようにしたものであり、これによって、電子部品素子、ＩＣチップ、電子部品素子の配置及び外部端子電極との位置関係により、容器体を非常にコンパクトに構成することができる。
【００５５】
また本発明によれば、チップ状電子部品素子の端子電極と導電性樹脂接着材を介して接続される一対の電極部の対向する辺以外の部位に切り欠き部を形成しておくことにより、余剰の導電性樹脂接着材を、互いに対向している側ではなく、切り欠き部を伝って他の方向に逃がすことができ、これによって一対の端子電極部間の導電性樹脂接着材による短絡を有効に防止することができ、同時に、導電性樹脂接着材の流れ方向を考慮してキャビティー部内の電子部品素子の実装効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度補償型水晶発振器の外観斜視図である。
【図２】本発明の温度補償型水晶発振器の断面図である。
【図３】本発明の温度補償型水晶発振器の樹脂を省略した状態の底面図である。
【図４】本発明の温度補償型水晶発振器のキャビティー部底面における配線パターンを説明する概略平面図である。
【符号の説明】
１・・容器体
２・・水晶振動子
３・・・ＩＣチップ
４、５・・電子部品素子
６・・・金属製蓋体
１０・・・キャビティー部
１１〜１４・・・外部端子電極
４０、５０・・・部品搭載用電極パッド
４０ａ，４０ｂ、５０ａ，５０ｂ・・・一対の電極部
４１、５１・・・導電性接着剤
４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂ・・・切り欠き部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a temperature compensated crystal oscillator in which a chip-shaped electronic component element is mounted inside a cavity portion.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, a temperature-compensated crystal oscillator or the like can be exemplified as an electronic component in which an IC chip and a chip-shaped electronic component element are mounted in the same cavity.
[0003]
For example, a temperature-compensated crystal oscillator has conventionally been provided with predetermined electronic component elements, such as a crystal resonator, a transistor, a temperature-sensitive element, a capacitor element, and a resistor element, that constitute the temperature-compensated crystal oscillator on a glass epoxy resin substrate. It was mounted on the circuit. In addition, a quartz container having an opening on the surface accommodates these crystal resonators, transistors, temperature sensitive elements, capacitor elements, resistance elements, and the like to form one temperature compensated crystal oscillator.
[0004]
However, in such a structure, since all the parts are mounted in one cavity of the container body, there is a limit to miniaturization.
[0005]
For this reason, recently, transistors, sensitive elements, resistor elements, etc. are integrated into an IC chip, and chip-like electronic component elements such as an IC chip and a chip capacitor are mounted in a cavity opened on one main surface of the container body. A temperature-compensated crystal oscillator having a structure in which a crystal resonator is disposed on the other main surface of the container body has been proposed.
[0006]
However, such a chip-shaped electronic component element is accommodated in the same cavity portion as the IC chip, and if the IC chip and the chip-shaped electronic component element are arranged close to each other for miniaturization, the chip The flux contained in the solder that joins the electronic component elements adheres to the electrode pads of the IC chip, resulting in a decrease in the bonding reliability between the IC chip and the IC electrode pad, and a short due to the solder balls.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-106891
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in view of the above-described problems, and a temperature compensated crystal oscillator according to the present invention has a quartz resonator mounted on the upper surface side of a substantially rectangular parallelepiped container body, On the lower surface, an IC chip connected to the crystal resonator and a cavity for accommodating the chip-shaped electronic component element connected to the IC chip, and an external connected to the IC chip and the chip-shaped electronic component element In a temperature compensated crystal oscillator formed with a terminal electrode,
The cavity portion is formed to have a substantially cross shape, and the external terminal electrodes are arranged at four corners on the lower surface of the container body defined by the cross shape cavity portion, and both ends of the chip-shaped electronic component element are disposed. a pair of terminal electrodes provided on along the side of the IC chip adjacent to the chip-like electronic component element is opposed, which was connected to a pair of electrode portions provided on the cavity bottom face, the IC The chip is arranged so as to straddle the pair of overhanging portions facing each other across the center portion among the four overhanging portions extending in four directions from the center portion of the cross-shaped cavity portion, and the remaining overhanging portions The chip-shaped electronic component element is arranged in the above.
[0009]
In the temperature-compensated crystal oscillator according to the present invention, the pair of electrode portions are connected to the terminal electrodes of the chip-shaped electronic component element via a conductive resin adhesive, and are notched in portions other than the opposing sides. It has the part.
[0010]
Furthermore, the temperature-compensated crystal oscillator according to the present invention is characterized in that the chip-shaped electronic component element is disposed so as to straddle a pair of electrode portions connected to the terminal electrodes.
[0011]
Furthermore, in the temperature compensated crystal oscillator according to the present invention, the pair of electrode portions are opposed to each other with a gap in a direction parallel to a direction in which the IC chip straddles the central portion of the cavity portion in the cavity portion. It is characterized by being arranged.
[0012]
Furthermore, in the temperature-compensated crystal oscillator according to the present invention, the chip-shaped electronic component element has a pair of terminal electrodes provided at both ends of the chip-shaped electronic component element , and the IC chip straddles the central portion of the cavity portion. The IC chip is mounted along one side of the rectangular IC chip so as to be spaced apart in a direction parallel to the protruding direction .
[0014]
[Action]
The temperature-compensated crystal oscillator according to the present invention accommodates the IC chip and the electronic component element in a substantially cross-shaped cavity portion on the lower surface of the container body, and forms the four corners of the container body by forming the cross-shaped cavity portion. An external terminal electrode is arranged on the chip, and a pair of terminal electrodes provided at both ends of the chip-shaped electronic component element are arranged to face each other along the side surface of the IC chip close to the element, and this is formed on the bottom surface of the cavity part. It is designed to be connected to a pair of electrode parts, and this makes it possible to configure the container body in a very compact manner by the arrangement of electronic component elements, IC chips, electronic component elements and the positional relationship with external terminal electrodes. it can.
[0015]
Further, according to the temperature-compensated crystal oscillation of the present invention, a notch is formed in a portion other than the opposing sides of the pair of electrode portions connected to the terminal electrode of the chip-shaped electronic component element via the conductive resin adhesive. By doing so, the surplus conductive resin adhesive can be escaped in the other direction through the notch, not on the side facing each other, and thereby the conductivity between the pair of terminal electrode parts A short circuit due to the resin adhesive can be effectively prevented, and at the same time, the mounting efficiency of the electronic component element in the cavity portion can be increased in consideration of the flow direction of the conductive resin adhesive.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The temperature compensated crystal oscillator of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is an external perspective view of a temperature-compensated crystal oscillator according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. FIG. 3 is a bottom view of the container body, and FIG. 4 is a diagram showing a pattern of the bottom surface of the cavity portion of the container body.
[0018]
In the figure, the temperature-compensated crystal oscillator includes a substantially rectangular parallelepiped container body 1 having a flat upper surface (hereinafter referred to as a surface) and a concave cavity portion 10 formed on the lower surface (hereinafter referred to as a bottom surface), a rectangular shape. The crystal resonator 2, the IC chip 3 constituting the control circuit, the two chip-like electronic component elements 4 and 5, the metal lid 6 and the filling resin 7 are mainly constituted.
[0019]
The container body 1 is configured by integrally laminating a plurality of substantially rectangular ceramic insulating layers 1a and 1b and substantially frame-shaped ceramic insulating layers 1c and 1d having irregularly shaped openings. The ceramic insulating layers 1a and 1b serve as a partition portion that partitions the region in which the crystal resonator 2 is accommodated from the region in which the IC chip 3 and the chip-shaped electronic component elements 4 and 5 are accommodated, and the ceramic insulating layer 1c. Reference numeral 1d denotes a frame-shaped leg portion, thereby forming a bottom surface of the partition portion and a concave cavity portion 10 surrounded by the bottom surface and the frame-shaped leg portion.
[0020]
External terminal electrodes 11 to 14 are formed at four corners of the bottom surface of the container body 1, respectively. Further, terminal electrodes 15 to 18 for controlling the operation of the IC chip 3 are formed on the side surface of the container body 1 as necessary.
[0021]
In addition, crystal resonator electrode pads 20 and 21 (21 does not appear in the drawing) are formed in the crystal resonator accommodating region on the surface of the container body 1, and the cavity portion 10 of the container body 1 is formed. Inside, there are an IC connection electrode pad 30, an element electrode pad 40 comprising a pair of electrode portions 40a, 40b, an element electrode pad 50 comprising a pair of electrode portions 50a, 50b, and further, these electrode pads 30, 40, A wiring pattern connected to 50 is formed.
[0022]
Further, in the thickness direction of the ceramic layers 1a to 1d constituting the container body 1 or the ceramic layers 1a to 1d, the electrode pads 30, 40, 50, the external terminal electrodes 11 to 14, the terminal electrodes 15 to 18, and A wiring pattern for connecting is formed.
[0023]
The container body 1 described above is formed using ceramic green to be the ceramic insulating layers 1a to 1d. Specifically, the ceramic green to be the insulating layers 1a to 1d is molded into a predetermined shape, and through holes are formed according to the wiring pattern, and at the same time the through holes are filled with a refractory metal paste such as molybdenum or tungsten. Then, various electrode pads, terminal electrodes, and a conductor film to be a wiring pattern are formed on the surface by printing a refractory metal paste.
[0024]
Next, after such a green sheet is laminated and pressure-bonded, a baking treatment is performed.
[0025]
Next, the container body 1 is completed by applying Ni plating, flash gold plating or the like to each external terminal electrode, each electrode pad, and various wiring patterns exposed on the surface of the container body 1.
[0026]
That is, the various electrode pads, wiring patterns, and terminal electrodes exposed on the surface of the container body 1 are coated with Au.
[0027]
On the surface of the container body 1 as described above, a crystal resonator 2 is disposed via conductive adhesives 2a and 2b (not shown in the figure). The quartz resonator 2 includes a vibrating electrode formed on both main surfaces of a rectangular quartz plate that has been cut in a predetermined manner, for example, an AT cut, and an island-shaped extraction electrode portion that extends from the vibrating electrode to one other end. It is composed of The crystal resonator 2 is connected to the crystal resonator electrode pads 20 and 21 via the bump members 22 and 23 via the conductive adhesives 2a and 2b.
[0028]
The crystal resonator 2 mounted on the surface side of the container body 1 is hermetically sealed by a metal lid 6. The metal lid 6 is made of a metal material such as Kovar or 42 alloy, has a thickness of, for example, 0.1 mm, and is attached to a frame-like seam ring 61 brazed to the sealing conductor pattern on the surface of the container body 1. Welded and joined.
[0029]
Examples of the electronic component elements 4 and 5 include capacitors. As shown in FIG. 3, the electronic component element 4 is an element electrode pad 40 including a pair of electrode portions 40a and 40b, and the electronic component element 5 is an element electrode including a pair of electrode portions 50a and 50b. Bonded to the pad 50 through conductive resin adhesives 41 and 51 containing Ag powder. The conductive resin adhesives 41 and 51 are applied by applying and applying a conductive resin paste made of Ag powder, epoxy resin, phenol resin or the like using a dispenser, for example. Join.
[0030]
The IC chip 3 controls an oscillator, for example, and includes, for example, an amplifying unit, a temperature compensating unit, and a sensitive unit. Examples of the amplifying means include an amplifying inverter, and the temperature compensating means includes a computing means, a temperature compensation data storage means, a varicap diode, a load capacitor, a resistance means, and the like.
[0031]
In such an IC chip 3, for example, a bump member is formed on the electrode on the surface or bottom surface of the IC chip 3, and ultrasonic bonding or conductive adhesive is interposed between the bump member and the IC connection electrode pad 30. Bonded by face bonding. Further, the IC chip 3 may be die-connected and bonded with a wire.
[0032]
The capacitor that is the electronic component element 4 is connected, for example, between the IC chip 3 and the OUT external terminal electrode 12 so that one is at the ground potential. This removes a DC component that becomes noise in the output signal.
[0033]
The capacitor, which is the electronic component element 5, is connected between the IC chip 3 and the VCC external terminal electrode 11, and removes high-frequency noise superimposed on the power supply voltage supplied to the VCC external terminal electrode 11.
[0034]
The electronic component elements 4 and 5 and the IC chip 3 are accommodated in a substantially cross-shaped cavity portion 10 provided on the rectangular bottom surface of the container body 1. The external terminal electrodes 11 to 14 are arranged in the four generated regions, that is, the four corners on the lower surface of the container body defined by the cross-shaped cavity portion 10.
[0035]
Here, the pair of terminal electrodes provided at both ends of the chip-shaped electronic component elements 4 and 5 are opposed along the side surface of the IC chip 3 adjacent to the chip-shaped electronic component elements 4 and 5 as shown in FIG. The chip-shaped electronic component element 4 is disposed by connecting the pair of electrode portions 40a, 40b, 50a, and 50b provided on the bottom surface of the cavity portion 10 via the conductive adhesives 41 and 51. 5 is mounted on the bottom of the cavity of the container body 1.
[0036]
Further, as shown in FIG. 3, the IC chip 3 straddles a pair of overhanging portions facing each other across the center portion among the four overhanging portions extending in four directions from the center portion of the cross-shaped cavity portion 10. The chip-like electronic component elements 4 and 5 are arranged on the remaining overhanging portion so as to straddle the pair of electrode portions 40a, 40b, 50a and 50b.
[0037]
Here, the pair of electrode portions 40a, 40b, 50a, 50b are opposed to each other with a predetermined interval in the short direction of the lower surface of the container body, and the longitudinal direction of the chip-like electronic component elements 4, 5 is the lower surface of the container body. The shape is arranged parallel to the short direction.
[0038]
Thereby, the container body 1 is made very compact by the arrangement of the electronic component element 4, the IC chip 3, and the electronic component element 5 and the arrangement relationship with the external terminal electrodes 11-14.
[0039]
The cavity portion 10 is filled with a filling resin 7 in order to firmly bond the above-described IC chip 3 and electronic component elements 4 and 5 and to improve moisture resistance reliability. The filling resin 7 is made of, for example, at least two kinds of filling resins. For example, the filling resin 7 is a resin layer that is mainly filled and cured on the bottom surface side of the cavity portion 10 and a resin layer that is filled and cured on the resin layer. Specifically, the cavity portion 10 is made of a resin material having a relatively large shrinkage rate that is filled and cured on the bottom surface side. It is a material with many resin components, such as an epoxy resin generally called underfill resin. This resin layer is filled and cured to such an extent that at least the upper surface of the IC chip 3 is completely covered.
[0040]
That is, due to the stress generated by the shrinkage of the resin layer filled between the IC chip 3, the electronic component elements 4, 5 and the bottom surface of the cavity portion 4, the bonding strength between them is improved. In addition, stress generated by contraction of the resin layer formed so as to completely cover the IC chip 3 is generated toward the IC chip 3. Thereby, the stress works so as to press against the bottom surface side of the cavity portion 10 from the upper surface side of the IC chip 3, and the bonding strength of the IC chip 3 bonded to the bottom surface of the cavity portion 10 is improved.
[0041]
Further, the resin layer filled on the surface is filled and cured with concern that sufficient moisture resistance cannot be obtained only by the resin layer covering the IC chip 3 and the electronic component elements 4 and 5. Thereby, the joining strength and moisture resistance reliability of the IC chip 3 and the electronic component elements 4 and 5 mounted in the cavity portion 10 are improved. It is important that the filled resin is not protruded from the opening surface of the cavity portion 10. This is because the surface-mounted crystal oscillator is stably placed on the printed wiring board.
[0042]
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a pair of electrode portions 40 a and 40 b constituting the component mounting electrode pad 40 on which the electronic component element 4 is arranged and a component mounting electrode pad 50 on which the electronic component element 5 is arranged are provided. Cutout portions 42 (42a, 42b) and 52 (52a, 52b) are formed on the outer sides of the pair of electrode portions 50a, 50b constituting the electrode portions 40a, 40b and 50a, 50b. Yes.
[0043]
Specifically, for example, the pair of electrode portions 40a and 40b on which the electronic component element 4 is placed have a predetermined distance x in accordance with the distance between the pair of external electrodes of the electronic component element 4. Are arranged so as to face each other. One side facing each other is called an inner side side, and one electrode part, for example, a side facing the inner side side at 40a is called an outer side side in FIG.
[0044]
For example, although the electrode part 40a is not a perfect rectangular shape from the connection with a wiring pattern, it is a substantially rectangular shape as a whole. A substantially rectangular cutout portion 42a is formed on the outer side of the electrode portion 40a. For example, the size in the width direction of the shape of the rectangular cutout portion 42a is shorter than the length of the outer side of the electrode portion 40a, and the shape of the cutout portion 42a in the rectangular shape is cut. The dimension is shorter than the dimension in the opposing direction of the electrode part 40a, and the center line on the outer side of the electrode part 40a and the center line in the width direction of the shape of the cutout part 42a are substantially the same. Yes.
[0045]
The electronic component elements 4 and 5 are mounted on such electrode portions 40a and 40b and 50a and 50b by supplying and curing a conductive resin paste to be the conductive resin adhesives 41 and 51, and mounting.
[0046]
Thereby, for example, it can be regulated that the conductive resin paste supplied to the electrode portions 40a and 40b is drawn toward the notches 42a and 42b, and the conductive resin paste spreads toward the interval x.
[0047]
Therefore, when the conductive resin paste is supplied onto the electrode portions 40a and 40b and the electronic component element 4 is further placed thereon, even if the conductive resin paste spreads, the gap between the external terminal electrodes of the electronic component element 4 is increased. There is no such thing as a short circuit.
[0048]
The conductive resin paste described above is drawn toward the notches 42a and 42b because the surfaces of the electrode portions 40a and 40b are Au-plated and exposed from the notches 42a and 42b. This is because the ceramic material is exposed on the bottom surface, and in this case, since the surface state of the bottom surface of the cavity portion 10 is rougher than the surface of the electrode portions 40a and 40b, the conductive resin paste easily flows.
[0049]
As for the structure in which the electronic component element 4 is mounted on the electrode portions 40a and 40b using the conductive adhesive 41, as in the case of the bottom surface of the cavity portion 10, it is difficult to efficiently apply solder, that is, When solder cannot be supplied by a printing method, or when the structure is difficult to clean, such as the cavity portion 10, the cavity portion 10 is juxtaposed with an element that dislikes application of heat at around 200 ° C., for example, the IC chip 3. In particular, the flow direction of the conductive adhesive 41 can be regulated. Therefore, depending on the layout design of the IC chip 3 and the electronic component element 4 in the cavity 10, the conductive adhesive 41 depends on the layout design. Efficient layout design without short circuit is possible.
[0050]
Further, the notches 42a and 42b formed on the outer sides of the electrode portions 40a and 40b are formed with dents corresponding to the thickness of the electrode portions.
[0051]
Accordingly, when the conductive resin paste is applied and the electronic component element 4 is mounted, a fillet is formed on the bottom surface or the side surface of the terminal electrode portion of the electronic component element 4, and the bonding strength can be improved. At the same time, reliability such as shock resistance and vibration resistance can be improved.
[0052]
In the above-described embodiment, for example, the notches 42a and 42b are formed on the outer side that is paired with the inner side where the electrode portions 40a and 40b face each other. In consideration of the arrangement direction of the electronic component element, for example, the IC chip 3, it may be formed on the other side except the inner side sides of the electrode portions 40a and 40b.
[0053]
The outer side may be any of the three sides other than the inner sides of the pair of electrode portions 40a and 40b facing each other. Further, the shape of the electrode portions 40a and 40b is not limited to a rectangular shape.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, the IC chip and the electronic component element are accommodated in the substantially cross-shaped cavity portion on the lower surface of the container body, and external terminals are formed at the four corners of the container body generated by forming the cross-shaped cavity portion. An electrode is disposed, and a pair of terminal electrodes provided at both ends of the chip-shaped electronic component element are arranged to face each other along the side surface of the IC chip close to the element, and then the pair of electrode parts on the bottom surface of the cavity part. Accordingly, the container body can be configured very compactly by the arrangement of the electronic component element, the IC chip, the electronic component element, and the positional relationship with the external terminal electrode.
[0055]
Further, according to the present invention, by forming a notch in a portion other than the opposing sides of the pair of electrode portions connected via the terminal resin of the chip-shaped electronic component element and the conductive resin adhesive, Excess conductive resin adhesive can be released in the other direction through the notch, not on the sides facing each other, thereby short-circuiting the conductive resin adhesive between the pair of terminal electrode portions. This can be effectively prevented, and at the same time, the mounting efficiency of the electronic component elements in the cavity portion can be increased in consideration of the flow direction of the conductive resin adhesive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a temperature compensated crystal oscillator according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a temperature compensated crystal oscillator of the present invention.
FIG. 3 is a bottom view of the temperature compensated crystal oscillator according to the present invention in a state where a resin is omitted.
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a wiring pattern on the bottom surface of the cavity portion of the temperature compensated crystal oscillator of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container body 2 ... Crystal oscillator 3 ... IC chip 4, 5 ... Electronic component element 6 ... Metal lid 10 ... Cavity part 11-14 ... External terminal electrode 40 50 ... part mounting electrode pads 40a, 40b, 50a, 50b ... a pair of electrode parts 41, 51 ... conductive adhesives 42a, 42b, 52a, 52b ... notches

Claims

A crystal resonator is mounted on the upper surface side of a substantially rectangular parallelepiped container body, and an IC chip connected to the crystal resonator and a chip-shaped electronic component element connected to the IC chip are mounted on the lower surface of the container body. In a temperature compensated crystal oscillator formed by forming a cavity portion for housing and an external terminal electrode connected to the IC chip and the chip-shaped electronic component element,
The cavity portion is formed to have a substantially cross shape, and the external terminal electrodes are arranged at four corners on the lower surface of the container body defined by the cross shape cavity portion, and both ends of the chip-shaped electronic component element are disposed. A pair of terminal electrodes provided on the chip-like electronic component element are arranged to face each other along the side surface of the IC chip close to the chip-like electronic component element, and this is connected to a pair of electrode parts provided on the bottom surface of the cavity part. The chip is arranged so as to straddle the pair of overhanging portions facing each other across the center portion among the four overhanging portions extending in four directions from the center portion of the cross-shaped cavity portion, and the remaining overhanging portions A temperature-compensated crystal oscillator characterized in that the chip-shaped electronic component element is disposed on the surface.

The pair of electrode portions are connected to a terminal electrode of a chip-shaped electronic component element via a conductive resin adhesive, and have a cutout portion at a portion other than the opposing sides. The temperature compensated crystal oscillator according to claim 1.

2. The temperature-compensated crystal oscillator according to claim 1, wherein the chip-shaped electronic component element is disposed so as to straddle a pair of electrode portions connected to the terminal electrode.

2. The pair of electrode portions are arranged to face each other with a gap in a direction parallel to a direction in which the IC chip straddles a central portion of the cavity portion in the cavity portion. The temperature compensated crystal oscillator according to any one of claims 1 to 3.

The chip-shaped electronic component element has a pair of terminal electrodes provided at both ends thereof spaced apart in a direction parallel to the direction in which the IC chip straddles the central portion of the cavity portion in the cavity portion. The temperature-compensated crystal oscillator according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature-compensated crystal oscillator is mounted along one side of the IC chip having a rectangular shape so as to be disposed .