JP4907962B2 - 表面実装用水晶発振器 - Google Patents

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Description

本発明は表面実装用水晶発振器(以下、表面実装発振器とする)の製造方法を技術分野とし、特にICチップの保護樹脂の形成方法に関する。
(発明の背景)
表面実装発振器は小型・軽量であることから、特に携帯電話を代表としてコンパクトな移動型の電子機器に、周波数や時間の基準源として内蔵される。このようなものの一つに、例えば両主面に凹部を有する容器本体に水晶片とICチップとを別個に収容した断面H構造の表面実装発振器がある。近年では、一層の小型化からますますの工夫が求められている。
(従来技術の一例)
第2図は一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図(a)は断面図、同図(b)は底面図である。
表面実装発振器は基本的に容器本体1と水晶片2とICチップ3とを備える。容器本体1は中央層1aと上下枠層1(bc)から形成された両主面に凹部を有する積層セラミックからなる。水晶片2は両主面に図示しない励振電極を有して一端部両側に引出電極を延出する。そして、容器本体1の一方の凹部底面に設けられた水晶保持端子4に一端部両側が導電性接着剤5等によって固着される。一方の凹部を形成する上枠層1bの枠壁上面には図示しない金属リング等が設けられ、シーム溶接等によって金属カバー6が接合される。これにより、一方の凹部内に水晶片2を密閉封入する。
ICチップ3は例えば温度補償機構を含む発振回路を集積化し、回路機能面としての一主面に図示しないIC端子を有する。そして、容器本体1の他方の凹部底面に設けられた回路端子に、ICチップ3の一主面がバンプ7を用いた超音波熱圧着によって固着される。IC端子中の電源、出力、自動周波数制御(AFC)及びアース端子は、下枠層の4角部に設けられた実装電極8と電気的に接続する。また、IC端子中の水晶端子は水晶片2を保持する水晶保持端子4に電気的に接続する。
凹部底面に対するICチップ3の固着後には、下枠層1cの両短辺に設けた円弧状の空間部9にニードル(注入針)10を挿入し、ICチップ3を保護する液状の保護樹脂11を注入する。これにより、所謂アンダーフィルを形成し、ICチップ3の一主面の回路機能面を保護する。
なお、小型化のためにICチップ3と下枠層1cとの間隔が狭くなり、下枠層1cに空間部9を設けないとニードル10が挿入できない。この場合、保護樹脂11がICチップ3の表面上や下枠上面及び実装電極8上に広がり、外観規格を満足しなくなる。特に、実装電極8上に付着した場合は、セット基板への実装時に問題を生じることから、樹脂注入用の空間部9が必要になる。
特開2005−6171号公報
(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、下枠層1cに樹脂注入用の空間部9を形成する必要があるので、さらなる小型化を阻害する要因となっていた。すなわち、樹脂注入用の空間部9を形成するので、強度を維持するため、下枠層1cの短辺の枠幅を予め大きくしなければならない。したがって、同一大きさのICチップ3を収容する場合には大型化して小型化を阻害する問題があった。
(発明の目的)
本発明はICチップを保護して小型化を促進する表面実装発振器の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、特許請求の範囲(請求項1)に示したように、両主面に凹部を有する容器本体と、前記容器本体の一方の凹部に収容されて密閉封入された水晶片と、前記容器本体の他方の凹部底面にバンプを用いた熱圧着によって一主面が固着されたICチップと、前記ICチップの一主面を保護する保護樹脂とを有する表面実装用水晶発振器の製造方法において、前記保護樹脂をシリコーン系の柔軟性樹脂とするとともに、この保護樹脂を前記他方の凹部の内周部に塗布して硬化させた後に、前記ICチップの外周部を前記柔軟性樹脂に当接して押圧しながら前記他方の凹部底面に固着する構成とする。
このような構成であれば、他方の凹部の内周部に塗布された柔軟性樹脂にICチップの外周部を押圧して固着するので、ICチップの外周部は柔軟性樹脂によって閉塞される。したがって、ICチップの一主面である回路機能面は外部と遮断されて保護される。そして、他方の凹部の内周部に柔軟性樹脂を予め塗布すればよいので、下枠層に空間部を形成する必要がない。
(実施形態)
第1図は本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の製造工程図で、同図(ab)は断面図、同図(c)は底面図である。なお、断面図は従来例とは便宜的に上下を逆としている。また、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。
表面実装発振器は、前述したように、中央層1aと上下枠層1(bc)から両主面に凹部を有する容器本体1と、一方の凹部底面の水晶保持端子4に固着されて密閉封入された水晶片2と、回路機能面としての一主面が他方の凹部底面に固着されたICチップ3とを備える。
ここでは、先ず、容器本体1の一方の凹部に水晶片2を密閉封入した後、容器本体1を反転して他方の凹部底面を上向きにする。そして、他方の凹部の内周部(4辺の隅部)にニードル10を接近させて保護樹脂を塗布する。保護樹脂11は柔軟性樹脂とし、この例ではシリコーン系で加熱硬化型とする。
次に、IC端子にバンプ7を有するICチップ3の外周部を保護樹脂(柔軟性樹脂)11に当接して密着させる。このとき、柔軟性樹脂11は既に硬化されているものとし、IC端子のバンプ7は凹部底面の図示しない回路端子上に位置決めされる。次に、超音波熱圧着によって、ICチップ3のバンプ7と凹部底面の回路端子とが機械的・電気的に接合し、ICチップ3の一主面が凹部底面に固着する。
このような製造方法であれば、容器本体1の他方の凹部の内周部に塗布された柔軟性樹脂11にICチップ3の外周部を押圧して固着するので、ICチップ3の外周部は柔軟性樹脂11によって閉塞される。これにより、ICチップ3の一主面である回路機能面は外部と遮断されて、ゴミ等が侵入することなく保護される。そして、他方の凹部の内周部に柔軟性樹脂11を予め塗布して硬化させればよいので、容器本体1の下枠層1cに従来例の空間部9を形成する必要がない。
上記実施形態での柔軟性樹脂はシリコン系として熱硬化型としたが、これに限らず、紫外線硬化型でも常温硬化型でもよく基本的に弾性機能を有してICチップの外周を閉塞してゴミ等の侵入を防止できればよい。本発明では、保護樹脂11がシリコーン系樹脂であることから硬化後に充分な弾性(柔軟性)を有しているので、保護樹脂11を硬化させた後にICチップ3を固着させることができる
また、容器本体1は両主面に凹部を有するとしたが、この場合、例えば水晶片を密閉封した水晶振動子の底面に、ICチップを収容した凹状の実装基板を接合した場合でも同様に適用できる。この場合、実装基板は開口面側を接合しても、閉塞面側を接合してもいずれにも適用できる。
本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の製造工程図で、同図(ab)は断面図、同図(c)は底面図である。 従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図(a)は断面図、同図(b)は底面図である。
符号の説明
1 容器本体、2 水晶片、3 ICチップ、4 水晶保持端子、5 導電性接着剤、6 金属カバー、7 バンプ、8 実装電極、9 空間部、10 ニードル、11 保護樹脂。

Claims (1)

  1. 両主面に凹部を有する容器本体と、前記容器本体の一方の凹部に収容されて密閉封入された水晶片と、前記容器本体の他方の凹部底面にバンプを用いた熱圧着によって一主面が固着されたICチップと、前記ICチップの一主面を保護する保護樹脂とを有する表面実装用水晶発振器の製造方法において、
    前記保護樹脂をシリコーン系の柔軟性樹脂とするとともに、この保護樹脂を前記他方の凹部の内周部に塗布して硬化させた後に、前記ICチップの外周部を前記柔軟性樹脂に当接して押圧しながら前記他方の凹部底面に固着することを特徴とする表面実装用水晶発振器の製造方法。
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