JP4435618B2 - Crystal oscillator for surface mounting - Google Patents
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本発明は表面実装用の水晶発振器(以下、表面実装発振器とする)を技術分野とし、特にICチップ上に水晶片を搭載した表面実装発振器に関する。 The present invention relates to a surface mount crystal oscillator (hereinafter referred to as a surface mount oscillator), and more particularly to a surface mount oscillator in which a crystal piece is mounted on an IC chip.
(発明の背景)表面実装発振器は小型・軽量なことから、特に携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として内蔵される。近年では、一層の小型化が進行し、このようなものの一つに本出願人によるICチップ上に水晶片を搭載した表面実装発振器の提案がある(特許文献1)。 (Background of the Invention) Since a surface-mounted oscillator is small and lightweight, it is built in a portable electronic device as a frequency and time reference source. In recent years, further miniaturization has progressed, and one of these is a proposal of a surface-mounted oscillator in which a crystal piece is mounted on an IC chip by the present applicant (Patent Document 1).
(従来技術の一例)第2図は一従来例を説明する図で、同図(a)は表面実装発振器の断面図、同図(b)は特にICチップの平面図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional example. FIG. 2A is a cross-sectional view of a surface mount oscillator, and FIG. 2B is a plan view of an IC chip.
表面実装発振器は積層セラミックからなる凹状の容器本体1内にICチップ2と水晶片3とを一体的に収容してなる。ICチップ2は水晶片3(水晶振動子)を除く図示しない発振回路を下面側に集積化して、網線で示す回路機能領域Pとし、上面側を非回路機能領域とする。
The surface-mount oscillator is configured by integrally housing an
そして、少なくとも出力端子Vo、電源端子Vc、アース端子E及び一対の水晶端子X1、X2を含む各IC端子4が、ICチップ2の回路機能領域Pから下面に形成される。このうち、一対の水晶端子X1、X2は貫通電極5によってICチップ2の非回路機能領域である上面にX1′、X2′として導出する。通常では、各回路端子4は回路機能領域の外側に形成される。
Each
そして、ICチップ2の下面に設けられた水晶端子X1、X2を除く各IC端子4をバンプ6を用いた超音波熱圧着によって、容器本体1の内底面に形成された各回路端子(不図示)に電気的に接続して固着する。各回路端子は表面実装端子(不図示)として外表面に導出される。
Then, each circuit terminal (not shown) formed on the inner bottom surface of the
水晶片3は両主面に図示しない励振電極を有し、例えば一端部両側に引出電極を延出する。引出電極の延出した一端部両側は、ICチップ2の上面に設けられた一対の水晶端子X1′、X2′上に例えば導電性接着剤7によって電気的に接続して固着(搭載)される。なお、図中の符号8はカバーであり、シーム溶接等によって容器本体1に接合される。
The
このような構成であれば、水晶片3を搭載したICチップ2がバンプ6によって容器本体1の内底面に接続する。したがって、水晶片3を図示しない内壁段部に搭載したものや、ワイヤーボンディングによって各IC端子4を接続したものに比較して、高さ寸法や平面面積を小さくできる。
With such a configuration, the
(従来技術の問題点)しかしながら、上記構成の表面実装発振器では、ICチップ2の外周に各回路端子4が形成されるので、ICチップ2を大きくする。なお、超音波熱圧着時における超音波振動を与えながらの加圧力によって回路機能領域Pが損傷することを防止するため、回路端子4は外周に設けられる。但し、この場合でも、回路機能領域Pが固着面側となるので、超音波出力、温度及び加圧力等に厳しい条件があり、製造を困難にする問題があった。
(Problem of the prior art) However, in the surface mount oscillator having the above configuration, since each
(発明の目的)本発明はICチップを小さくしてさらに小型化を促進し、しかも回路機能領域での損傷を防止して製造を容易にする表面実装発振器を提供することを目的とする。 (Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a surface-mount oscillator that facilitates manufacture by reducing the size of an IC chip to facilitate further miniaturization and preventing damage in the circuit function area.
本発明は、特許請求の範囲(請求項1)に示したように、バンプを用いた超音波熱圧着によって容器本体の内底面にICチップの下面を固着して、前記ICチップの上面に水晶片を搭載してなる表面実装用の水晶発振器において、前記ICチップの下面側を非回路機能領域とし、前記ICチップの上面側を発振回路の集積化された回路機能領域として、前記ICチップの上面には前記回路機能領域に対向した領域に前記発振回路の少なくとも出力端子、電源端子、アース端子及び一対の水晶端子を形成し、前記出力端子、電源端子及びアース端子を貫通電極によって前記ICチップの上面側の回路機能領域に対向した領域となる下面に導出した構成とする。 According to the present invention, as shown in the claims (Claim 1), the lower surface of the IC chip is fixed to the inner bottom surface of the container main body by ultrasonic thermocompression bonding using bumps, and the crystal on the upper surface of the IC chip. In a surface-mount crystal oscillator having a chip mounted thereon, the lower surface side of the IC chip is a non-circuit functional region, and the upper surface side of the IC chip is an integrated circuit function region of an oscillation circuit. At least an output terminal, a power supply terminal, a ground terminal, and a pair of crystal terminals of the oscillation circuit are formed on the upper surface in a region facing the circuit function region, and the IC chip is connected to the output terminal, the power supply terminal, and the ground terminal by a through electrode. The structure is derived to the lower surface which is a region facing the circuit function region on the upper surface side of the substrate.
このような構成であれば、発振回路の集積化された回路機能領域はICチップの上面側として、水晶端子を除く出力端子、電源端子及びアース端子は非回路機能領域の下面に導出して、バンプを用いた熱圧着又は超音波熱圧着とする。 With such a configuration, the integrated circuit function area of the oscillation circuit is on the upper surface side of the IC chip, and the output terminal, power supply terminal, and ground terminal other than the crystal terminal are led to the lower surface of the non-circuit function area, It is set as thermocompression bonding using a bump or ultrasonic thermocompression bonding.
したがって、超音波熱圧着時の超音波振動を含めた加圧力が非回路機能領域によって緩和され、回路機能領域への直接的な衝撃がない。これにより、各回路端子を回路機能領域の外周(外側)ではなく下方に延出しても、超音波熱圧着時に損傷を及ぼすことがない。したがって、ICチップ自体を小さくできて小型化をさらに促進する。そして、超音波熱圧着時の超音波出力、加熱温度や加圧力等の条件を緩やかにできて、製造を容易にする。 Therefore, the applied pressure including ultrasonic vibration at the time of ultrasonic thermocompression is relaxed by the non-circuit functional region, and there is no direct impact on the circuit functional region. Thereby, even if each circuit terminal is extended downward rather than the outer periphery (outside) of the circuit function area, it is not damaged during ultrasonic thermocompression bonding. Therefore, the IC chip itself can be made smaller and further miniaturization is further promoted. And conditions such as ultrasonic output, heating temperature, and pressure during ultrasonic thermocompression can be relaxed, facilitating manufacture.
第1図は本発明の一実施例を説明する図で、同図(a)は表面実装発振器の断面図、同図(b)はICチップの平面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。 FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a surface mount oscillator, and FIG. 1 (b) is a plan view of an IC chip. In addition, the same number is attached | subjected to the same part as a prior art example, and the description is simplified or abbreviate | omitted.
表面実装発振器は、前述同様に、ICチップ2の上面に導電性接着剤7によって水晶片3を搭載し、ICチップ2の下面がバンプ6を用いた超音波熱圧着によって、凹状とした容器本体1の内底面に固着されてなる。
In the same manner as described above, the surface-mounted oscillator has the
この実施例では、ICチップ2の上面側を発振回路の集積化された回路機能領域Pとし、下面側を非回路機能領域とする。そして、回路機能領域Pからの少なくとも出力端子Vo、電源端子Vc、アース端子E及び一対の水晶端子X1、X2を含むIC端子4がICチップ2の上面に形成される。これらは、回路機能領域Pの上方に設けられる。
In this embodiment, the upper surface side of the
これらのうち、出力端子Vo、電源端子Vc及びアース端子Eを貫通電極5によって前記ICチップの下面にVo′、Vc′、E′として導出する。すなわち、下面に導出された出力端子Vo′、電源端子Vc′及びアース端子E′は回路機能領域Pの下方に位置する。そして、前述同様にバンプ6を用いた超音波熱圧着によって容器本体1における内底面の回路端子に接続する。
Among these, the output terminal Vo, the power supply terminal Vc, and the ground terminal E are led out to the lower surface of the IC chip as Vo ′, Vc ′, E ′ by the through
このような構成であれば、ICチップ2の回路機能領域Pの外周内である上方及び下方に各回路端子4を導出するので、ICチップ自体を小さくできる。したがって、表面実装発振器の小型化を促進できる。
With such a configuration, the
そして、回路機能領域Pを上面側として、超音波熱圧着される電源端子Vc′及びアース端子E′は回路機能領域Pの下方に位置する下面とする。したがって、超音波熱圧着時における回路機能領域の破壊を防止できて、超音波出力、加熱温度及び加圧力等の条件を緩めて製造を容易にする。 Then, with the circuit function region P as the upper surface side, the power supply terminal Vc ′ and the ground terminal E ′ to be subjected to ultrasonic thermocompression are the lower surfaces located below the circuit function region P. Therefore, it is possible to prevent destruction of the circuit function area during ultrasonic thermocompression bonding, and ease the manufacturing by relaxing conditions such as ultrasonic output, heating temperature, and pressure.
1 容器本体、2 ICチップ、3 水晶片、4 回路端子、5 貫通電極、6 バンプ、7 導電性接着剤、8 カバー 1 container body, 2 IC chip, 3 crystal piece, 4 circuit terminal, 5 through electrode, 6 bump, 7 conductive adhesive, 8 cover
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