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発明の名称 表面実装型圧電発振器、及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−189379(P2007−189379A)
公開日 平成19年7月26日(2007.7.26)
出願番号 特願2006−4481(P2006−4481)
出願日 平成18年1月12日(2006.1.12)
代理人 【識別番号】100095728
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
発明者 石川 匡亨
要約 課題
絶縁容器の上面に設けた素子搭載パッドに圧電振動素子を搭載して蓋部材により
気密的に収納すると共に、絶縁容器の外底面にIC部品を搭載した表面実装型圧電発振器
において、絶縁容器外底面のIC部品搭載用スペースを拡大して、パッケージの小面積化
を可能とすると共に、マザープリント基板上に表面実装した際の安定性を確保した表面実
装型圧電発振器用、及びその製造方法を提供する。

解決手段
上面に圧電振動素子20の各励振電極と電気的に接続される素子搭載パッド
特許請求の範囲
【請求項1】
上面に圧電振動素子の各励振電極と電気的に接続される素子搭載パッドを備えた絶縁基
板と、該素子搭載パッド上に搭載される圧電振動素子と、該圧電振動素子を気密封止する
蓋部材と、前記絶縁基板外底面の一辺に沿って突設した段差部と、該絶縁基板の外底面に
配置されたIC部品搭載パッドに搭載された発振回路を構成するIC部品と、前記段差部
の底面と前記IC部品の底面に夫々分散配置された実装端子と、前記各実装端子と前記I
C部品搭載パッドとの間を導通する導体と、前記各素子搭載パッドと前記IC部品搭載パ
ッドとの間を導通する導体と、を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器。
【請求項2】
上面に凹所を有した絶縁基板と、該凹所内に配置されて圧電振動素子の各励振電極と電
気的に接続される素子搭載パッドと、該素子搭載パッド上に搭載される圧電振動素子と、
該圧電振動素子を気密封止する蓋部材と、前記絶縁基板外底面の一辺に沿って突設した段
差部と、該絶縁基板の外底面に配置されたIC部品搭載パッドに搭載された発振回路を構
成するIC部品と、前記段差部の底面と前記IC部品の底面に夫々分散配置された実装端
子と、前記各実装端子と前記IC部品搭載パッドとの間を導通する導体と、前記各素子搭
載パッドと前記IC部品搭載パッドとの間を導通する導体と、を備えたことを特徴とする
表面実装型圧電発振器。
【請求項3】
前記絶縁基板外底面のIC部品搭載パッドと、前記IC部品底面の実装端子とは、IC
部品を貫通するスルーホール、或いはビアホールを介して導通していることを特徴とする
請求項1、又は2に記載の表面実装型圧電発振器。
【請求項4】
前記IC部品は、前記絶縁基板外底面内に収納可能な面積を有したIC部品本体と、該
IC部品本体の少なくとも一端縁に連設されて前記絶縁基板外底面の端縁から外方へ突出
した張出し部と、この張出し部の少なくとも一面に発振器の特性を調整するための調整端
子を備え、前記張出し部を発振器の特性を調整した後、切除するよう構成したことを特徴
とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の表面実装型圧電発振器。
【請求項5】
前記IC部品本体は、機能回路としてのアナログ回路と、メモリと、を備え、前記張出
し部には前記メモリに情報を書き込むためのロジック回路を備えていることを特徴とする
請求項4に記載の表面実装型圧電発振器。
【請求項6】
前記IC部品の外底面に発振器の特性を調整する為の調整端子を設けたことを特徴とす
る請求項1乃至5の何れか一項に記載の表面実装型圧電発振器。
【請求項7】
前記絶縁基板外底面と、前記IC部品との間をアンダーフィルにより接続したことを特
徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の表面実装型圧電発振器。
【請求項8】
請求項1乃至7の何れか一項に記載の表面実装型圧電発振器を製造する方法であって、
前記圧電振動素子を搭載する素子搭載パッドを備えた絶縁基板個片を複数個シート状に
一体化した基板母材を用意する工程と、
複数の前記段差部を捨て代を介してシート状に一体化した段差部母材を用意する工程と

前記基板母材と前記段差部母材とを積層して一体化することにより絶縁基板母材を形成
する工程と、
前記絶縁基板母材の各個片領域に形成された前記素子搭載パッドに前記圧電振動素子を
搭載する工程と、
前記絶縁基板母材上に搭載された各圧電振動素子を蓋部材により気密封止する工程と、
前記絶縁基板母材の各個片領域に形成された各IC部品搭載パッドにIC部品を搭載す
る工程と、
前記各工程を終了した絶縁基板母材を切断線に沿って個片毎に切断する工程と、
を含むことを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧電振動子のパッケージ底面にIC部品を組み込んだ表面実装型圧電発振器
におけるパッケージ構造の改良に関し、特に搭載するIC部品のサイズを小型化すること
なくパッケージ平面積を減縮することにより全体形状を小型化することを可能とした表面
実装型圧電発振器、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
移動体通信市場においては、各種電装部品の実装性、保守・取扱性、装置間での部品の
共通性等を考慮して、各機能毎に部品群のモジュール化を推進するメーカーが増えている
。また、モジュール化に伴って、小型化、低コスト化も強く求められている。
特に、基準発振回路、PLL回路、及びシンセサイザー回路等、機能及びハード構成が
確立し、且つ高安定性、高性能化が要求される回路部品に関してモジュール化への傾向が
強まっている。更に、これらの部品群をモジュールとしてパッケージ化することによりシ
ールド構造が確立しやすくなるという利点がある。
【0003】
複数の関連部品をモジュール化、パッケージ化することにより構築される表面実装用の
IC部品としては、例えば圧電振動子、圧電発振器、SAWデバイス等を例示することが
できるが、これらの機能を高く維持しつつ、更なる小型化を図るために、例えは図7に示
した如き二階建て構造のモジュールが採用されている。
即ち、図7(a)(b)及び(c)は二階建て構造型(H型)モジュールとしての表面
実装型圧電発振器(水晶発振器)の従来構成を示す縦断面図、IC部品搭載前の状態を示
す底部斜視図、及びIC部品搭載状態を示す底部斜視図である。
【0004】
この圧電発振器は、パッケージ100の上面と下面に夫々設けた凹所102、103内
に圧電振動素子110とIC部品115を搭載した構成を有している。
この圧電発振器のパッケージ100は、上面と下面に夫々凹所102、103を有した
縦断面形状が略H型の絶縁容器101と、絶縁容器の矩形環状の外底面の対向する2辺に
沿って夫々突設した各段差部114の底面に2個ずつ配置した実装端子105と、各実装
端子105と圧電振動素子110の各励振電極とを電気的に接続するために上面側凹所1
02内に設けた2つの上面側内部パッド102aと、発振回路(圧電振動素子の励振信号
を発振用に増幅するための増幅回路)、温度補償回路(圧電振動素子の周波数温度特性を
補償するための回路)等の集積回路を備えたIC部品115を搭載するために下面側凹所
103の天井面に配置された下面側内部パッド103aと、各実装端子105と上面側内
部パッド102aと下面側内部パッド103aとの間を導通する導体106と、を備えて
いる。圧電発振器は、パッケージ100の上面側内部パッド102aに圧電振動素子11
0を接続固定して上面側凹所102を金属蓋120にて封止すると共に、下面側内部パッ
ド103aにIC部品115を接続固定した構成を備えている(特許文献1)。
【0005】
この圧電発振器をマザープリント基板上に実装する際には、各段差部114の底面に設
けた実装端子105を用いた半田付けが行われる。
この圧電発振器においては、絶縁容器101の外底面の対向する2辺に沿ってのみ細幅
突起状の段差部114が形成されており、他の対向する2辺は平坦面となっているため、
この平坦なエリアAを含む絶縁容器外底面の平坦面全体をIC部品搭載スペースとして活
用することができる。このため、絶縁容器外底面の4辺が段差部により包囲されているタ
イプに比して搭載できるIC部品サイズを大型化できるばかりでなく、IC部品の端縁と
エリアAとの間に図7(c)のように余剰スペースSが形成される場合には、予め当該余
剰スペースSの幅の分だけ絶縁容器を短縮して小型化することができる。
【0006】
ところで、更に圧電発振器を小面積化するためには、IC部品そのものを小型化する必
要があるが、その場合にはIC部品の小型化のために膨大な開発時間と開発費とを費やす
必要が生じるため、圧電発振器を早急に小型化したり低価格化することは困難である。
例えば、図7(c)中の段差部114の上面のうち実装端子105が形成されていない
エリアBをIC部品搭載用のエリアとして活用できればパッケージ面積の小型化が可能と
なるが、2つの段差部114が存在する限り、エリアBを利用して矩形平板状のIC部品
を搭載することは不可能である。
従って上記パッケージ構造を採用する限り、圧電発振器を小面積化することには限界が
あり、小型化するためには上記の如き不具合を伴う小型のIC部品を開発するしかなかっ
た。
【0007】
このような不具合に対処するために本出願人は、特願2005−278929(特許文
献2)において、圧電振動素子を収容した絶縁容器の平坦な外底面の一辺に沿って一本の
段差部を形成し、この段差部の底面に4つの実装端子を形成すると共に、絶縁容器外底面
の他の面にIC部品を搭載した表面実装型圧電発振器を提案した。
これによれば、表面実装用の4つの実装端子を絶縁容器外底面の一辺に沿って突設した
段差部底面に一列に配置することにより、絶縁容器外底面のIC部品搭載用スペースを拡
大して、パッケージの小面積化を実現できる。
【0008】
しかし、絶縁容器外底面の一辺に沿って突設した段差部底面に一列に設けた実装端子に
よってマザープリント基板上に発振器を半田接続して支持する構造は、振動衝撃が加わっ
た際に半田接合部に過大な負荷がかかり、発振器の支持安定性という点で問題があった。
また、クリーム半田を用いてリフロー接続する際に、マザープリント基板上の接続パッド
上の半田と発振器側の実装端子との間で浮きが発生して発振器が傾斜した状態で固定され
易くなる不具合も発生する。更に、実装端子同士を近接して配置せざるを得ないため、接
続用の半田のブリッジによるショートの発生が懸念される。
【特許文献1】特開2002−329839公報
【特許文献2】特願2005−278929
【特許文献3】特開2004−304447公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
以上のように従来のH型パッケージにあっては、パッケージの小型化によってパッケー
ジ底面凹所内のIC部品搭載スペースを減縮させたとしても、ICの小型化がそれに追随
して進行できなかったため、圧電発振器の小型化に限界があった。一方、特許文献1の発
明のようにパッケージ底面の対向する2つの端縁に沿って段差部を突設した場合にはIC
部品搭載用スペースを拡大できるが、小型化に限界があるIC部品を搭載するためのスペ
ースとしては依然不十分であった。
また、特許文献2のようにパッケージ底面の一辺に沿った位置に突設した段差部の底面
に4つの実装端子を配置したタイプにあっては、マザープリント基板上に半田接続した際
の安定性に問題がある。
【0010】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、絶縁容器の上面に設けた素子搭載パッドに
圧電振動素子を搭載して蓋部材により気密的に収納すると共に、絶縁容器の外底面にIC
部品を搭載した表面実装型圧電発振器において、表面実装用の4つの実装端子のうちの一
部の実装端子を絶縁容器外底面の一辺に沿って配置する一方で、他の実装端子はIC部品
の底面に配置することにより、絶縁容器外底面のIC部品搭載用スペースを拡大して、パ
ッケージの小面積化を可能とすると共に、マザープリント基板上に表面実装した際の安定
性を確保した表面実装型圧電発振器用、及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するため、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、上面に圧電振動素子
の各励振電極と電気的に接続される素子搭載パッドを備えた絶縁基板と、該素子搭載パッ
ド上に搭載される圧電振動素子と、該圧電振動素子を気密封止する蓋部材と、前記絶縁基
板外底面の一辺に沿って突設した段差部と、該絶縁基板の外底面に配置されたIC部品搭
載パッドに搭載された発振回路を構成するIC部品と、前記段差部の底面と前記IC部品
の底面に夫々分散配置された実装端子と、前記各実装端子と前記IC部品搭載パッドとの
間を導通する導体と、前記各素子搭載パッドと前記IC部品搭載パッドとの間を導通する
導体と、を備えていることを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、上面に凹所を有した絶縁基板と、該凹所
内に配置されて圧電振動素子の各励振電極と電気的に接続される素子搭載パッドと、該素
子搭載パッド上に搭載される圧電振動素子と、該圧電振動素子を気密封止する蓋部材と、
前記絶縁基板外底面の一辺に沿って突設した段差部と、該絶縁基板の外底面に配置された
IC部品搭載パッドに搭載された発振回路を構成するIC部品と、前記段差部の底面と前
記IC部品の底面に夫々分散配置された実装端子と、前記各実装端子と前記IC部品搭載
パッドとの間を導通する導体と、前記各素子搭載パッドと前記IC部品搭載パッドとの間
を導通する導体と、を備えたことを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、前記絶縁基板外底面のIC部品搭載パッ
ドと、前記IC部品底面の実装端子とは、IC部品を貫通するスルーホール、或いはビア
ホールを介して導通していることを特徴とする。
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、前記IC部品は、前記絶縁基板外底面内
に収納可能な面積を有したIC部品本体と、該IC部品本体の少なくとも一端縁に連設さ
れて前記絶縁基板外底面の端縁から外方へ突出した張出し部と、この張出し部の少なくと
も一面に発振器の特性を調整するための調整端子を備え、前記張出し部を発振器の特性を
調整した後、切除するよう構成したことを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、前記IC部品本体は、機能回路としての
アナログ回路と、メモリと、を備え、前記張出し部には前記メモリに情報を書き込むため
のロジック回路を備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、前記IC部品の外底面に発振器の特性を
調整する為の調整端子を設けたことを特徴とする。
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、前記絶縁基板外底面と、前記IC部品と
の間をアンダーフィルにより接続したことを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係る表面実装型圧電発振器は、上記各表面実装型圧電発振器を製造する
方法であって、前記圧電振動素子を搭載する素子搭載パッドを備えた絶縁基板個片を複数
個シート状に一体化した基板母材を用意する工程と、複数の前記段差部を捨て代を介して
シート状に一体化した段差部母材を用意する工程と、前記基板母材と前記段差部母材とを
積層して一体化することにより絶縁基板母材を形成する工程と、前記絶縁基板母材の各個
片領域に形成された前記素子搭載パッドに前記圧電振動素子を搭載する工程と、前記絶縁
基板母材上に搭載された各圧電振動素子を蓋部材により気密封止する工程と、前記絶縁基
板母材の各個片領域に形成された各IC部品搭載パッドにIC部品を搭載する工程と、前
記各工程を終了した絶縁基板母材を切断線に沿って個片毎に切断する工程と、を含むこと
を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1(a)は本発明の一実施形態に係るパッケージ構造を備えた表面実装型圧電発振器
の一例としての水晶発振器の縦断面図、(b)はIC部品搭載前の分解状態を示す底部斜
視図、(c)はIC部品を搭載した状態の底部斜視図である。
この水晶発振器1は、パッケージ2の上面に設けた凹所3内に水晶振動素子20を搭載
して金属蓋10により気密封止すると共に、パッケージ2の外底面にIC部品25を搭載
した構成を有している。
【0017】
パッケージ2は、上面に凹所3を有したセラミック等からなる絶縁容器(絶縁基板)4
と、凹所3内に配置されて水晶振動素子20の各励振電極と電気的に接続される2つの内
部パッド(素子搭載パッド)5と、絶縁容器4の外底面の一辺に沿って突設された段差部
11の底面上に配置した2つの実装端子6aと、発振回路を構成するIC部品25を搭載
するために絶縁容器の外底面7に配置された底面パッド(IC部品搭載パッド)8と、各
実装端子6aと底面パッド8との間を導通する導体9と、各内部パッド5と底面パッド8
との間を導通する導体9と、と、凹所3内に設けた2つの内部パッド5に水晶振動素子(
圧電振動素子)20上の2つの励振電極を夫々電気的に接続した状態で凹所3を気密封止
する金属蓋10と、を備えている。なお、段差部11は絶縁容器(絶縁基板)4の一部を
構成している。
【0018】
また、IC部品25の底面には2つの実装端子6bが形成されており、このIC部品2
5の上面に設けた各パッド25aを各底面パッド8にフリップチップ実装することにより
、合計4つの実装端子6a、6bが十分に離間した位置関係にて同一高さレベルに位置す
ることとなる。
各実装端子6a、6bは、例えば水晶振動素子20側の各リード電極と導通する駆動電
源用実装端子(Vcc端子)、制御電圧印加用実装端子(Vcon端子)、及び信号出力
用実装端子(Out端子)と、接地回路と導通するための接地用実装端子(Gnd端子)
の4つの実装端子からなり、この例では、このうちの2つの実装端子6aは絶縁容器外底
面7の一辺に沿って突設した段差部11の平坦な底面に沿って離間配置され、他の2つの
実装端子6bはIC部品25の底面に離間配置されている。
【0019】
なお、上述した段差部11上に配置する実装端子の数と、IC部品底面に配置する実装
端子の数の配分は、一例に過ぎず、段差11上に1個、或いは3個の実装端子を配置し、
IC部品底面に残りの実装端子を配置するように構成してもよい。
段差部11は、複数枚のセラミックシートを積層してから焼成して硬化させる工程によ
って絶縁容器4を製造する際に同時に製造され、この例では四角柱状(直方体状)に構成
されている。
【0020】
水晶振動素子20は、水晶基板の表裏両面に夫々励振電極と、各励振電極から基板端縁
に延びるリード電極を形成した構成を備えている。2つの内部パッド5は、夫々水晶振動
素子20上の2つのリード電極と一対一にて導電性接着剤21により接続されている。
IC部品25は、発振回路(圧電振動素子の励振信号を発振用に増幅するための増幅回
路)、温度補償回路(圧電振動素子の周波数温度特性を補償するための回路)等の集積回
路を備えたベアチップとしてのICチップである。このIC部品25はシリコン基板の上
面側にパッド25aやその他の回路パターンを備えると共に、シリコン基板を貫通するス
ルーホール25b(或いは図示しないビアホール)を介して該回路パターン(底面パッド
8)と実装端子6bとの間を導通している。
また、必要に応じてアンダーフィルとしての樹脂(モールド樹脂)26を充填してIC
部品25と外底面7との固定力を強固にする。
【0021】
この実施形態に係るパッケージ2(絶縁容器4)は、平面形状が矩形であり、断面形状
が略L字形であり、外底面7上にIC部品搭載用の底面パッド8を形成し、外底面7の一
辺に沿って突設した段差部11の底面に2つの表面実装用の実装端子6aを離間配置し、
更に他の2つの実装端子6bをIC部品25の底面に離間配置したので、段差部11を形
成した一辺と対向する他の辺は平坦面となっており、従来例において示した如き2個の段
差部を対向配置した従来タイプにおいて、段差部を一個除去した分だけ外底面7上にIC
部品搭載用のスペースを広く確保することができる。従って、水晶発振器の小型化、低価
格化を実現できる。しかも、4つの実装端子を全て段差部11の底面に配置するのではな
く、段差部11とIC部品25の各底面上に同レベルとなるように、しかも適正な配置間
隔にて2つずつバランスよく配置したので、マザープリント基板上に表面実装した際にお
けるパッケージの傾きや、接続不良等をなくして設置安定性、接続安定性を高めることが
できる。
【0022】
段差部11上の実装端子6aの個数と、IC部品底面の実装端子6bの個数は、2個ず
つであるのが実装時のバランス上好ましいが、個数の配分はこれに限定される訳ではない

なお、上記実施形態では絶縁基板4として上面側に凹所3を備えた絶縁容器を例示した
が、上面が平坦な絶縁基板4上に水晶振動素子20を導電性接着剤21により搭載し、こ
の水晶振動素子を含む絶縁基板上の空間を逆椀状の金属蓋(蓋部材)によって気密封止す
るように構成してもよい。このことは、以下の全ての実施形態にも当てはまることである

【0023】
次に、図2(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係る表面実装型水晶発振器1の
構成を示す断面図、及び底面図である。なお、図1の実施形態と同一部分には同一符号を
付して説明する。
この実施形態に係る水晶発振器1の特徴的な構成は、パッケージ2を構成する絶縁容器
(絶縁基板)4の側面に、底面パッド(IC部品搭載パッド)8、及び/又は、素子搭載
パッド5と導通した調整端子30を任意の個数(この例では2個)設けた点にある。この
水晶発振器1が温度補償型(TCXO)である場合には、組立て完了後にIC部品25内
の温度補償回路の特性を調整して仕様に見合った最適値に設定するために、図示しない調
整ピンを調整端子30に当接させて通電することにより電気的特性を確認しながらIC部
品内のメモリの値を最適値に調整する。また、IC部品を搭載する前にあっては、水晶振
動素子20の特性をチェックしながら水晶振動素子の周波数調整を行うために調整端子3
0を利用する。この場合、図示しない調整ピンを調整端子30に当接させて通電すること
により水晶振動素子を励振させて出力される周波数を確認し、狙いの周波数と実際の周波
数との間に誤差がある場合には水晶振動素子上の励振電極膜厚を増減させる等の手法によ
って調整する。
このように図1に示した如き実装端子の配置構造を備えた水晶発振器において、絶縁容
器側面に調整端子30を設けることにより、組立て完了前、及び完了後に夫々容易に調整
作業を行うことが可能となる。
【0024】
次に、図3(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係る表面実装型水晶発振器の構
成を示す縦断面図、及び底面図である。なお、図1の実施形態と同一部分には同一符号を
付して説明する。
図2の実施形態における調整端子30を、縦横高さ寸法が数mm程度の超小型の絶縁容
器の側面に設ける場合、その面積が過小となり易く、調整ピン先端を正確に調整端子30
に当接させて測定、調整を行う作業性がよいとは言えない。また、調整ピンを調整端子に
当接させる際には、調整端子以外の全ての実装端子についても調整ピンを当接して通電し
つつ発振器全体の特性を測定し調整作業を行う必要があるが、実装端子はパッケージ2の
底面側に設けられている一方で、調整端子30はパッケージの側面に設けられているため
、各調整ピンを当接させる方向が異なることとなる。このため、測定装置における調整ピ
ンの方向や位置の設定が煩雑となり、調整作業が繁雑化する。
【0025】
このような不具合に対処するために図3の本実施形態では、IC部品25として、絶縁
基板外底面7(IC部品収納スペース)内に収納される面積を有したIC部品本体25A
と、IC部品本体25Aの少なくとも一端縁に連設されて絶縁基板外底面7の一端縁から
外方へ突出した張出し部25Bと、から成り、且つ張出し部25Bの上面に調整端子35
を設けている。調整端子35の設ける部位としては、張出し部25Bの下面でもよいし、
上下両面に設けても良い。
【0026】
また、IC部品本体25Aには発振回路、温度補償回路を構成する機能回路としてのア
ナログ回路と、書換え可能な特性値を保持したメモリを搭載する一方で、張出し部25B
にはメモリに対してアクセスしたり、調整するためのロジック回路を搭載する。IC部品
本体25Aに搭載するアナログ回路とメモリは、完成した発振器の作動に必須の構成要素
である一方で、張出し部25Bに搭載するロジック回路は、発振器メーカー側で製品出荷
前に特性の測定、調整を行うに際して必要な部分に過ぎない。換言すれば、従来のIC部
品には、発振器をメーカーから出荷した後にはユーザー側では不要となるロジック回路を
も含んでいたために、その小型化に限界が生じていたことになる。
【0027】
本発明では、IC部品を、ユーザー側で必要となるアナログ回路、及びメモリとを備え
たIC部品本体25Aと、発振器メーカー側だけが必要とするロジック回路を備えた張出
し部25Bとに分けた構成とし、しかもIC部品本体25AはIC部品収納スペースであ
る外底面7内に納まる形状、面積とし、張出し部25Bは外底面7から外側に突出した形
状としたので、調整端子を用いてメモリに最適な特性値を書き込んだ後は張出し部25B
を切断してIC部品本体25Aから分離させて、完成品としての発振器に本来必要なIC
部品本体25Aだけをパッケージ内に残すことができ、発振器全体形状の大型化を回避す
ることができる。
【0028】
更に、本実施形態では、張出し部25Bの上面(或いは下面)に調整端子35を設けた
ので、調整端子35の面積を必要十分な広さに設定することができ、調整ピン先端を当接
させる作業に際して正確性を期すことができる。また、発振器を工場から出荷する際には
不要となる調整端子35を張出し部25Bと共に除去することができるため、発振器側に
調整端子が残ることによる不具合、例えばユーザーがマザープリント基板上に発振器を搭
載した後で調整端子に他の導体が接触してIC部品に不要な電流を流す等の不具合がなく
なる。
【0029】
なお、調整端子35をIC部品の張出し部25Bの下面に設けた場合には、発振器の特
性の調整作業においては発振器の底面側に位置している全ての実装端子6a、6bと、2
つの調整端子35に対して夫々同じ方向から調整ピンを当接させることができるので、測
定装置側の調整ピンの配置を簡略化することができ、調整作業性を高めることができる。
また、調整端子35をIC部品の張出し部25Bの上面に設けた場合には、発振器の特性
の調整作業においては発振器の底面側に位置している全ての実装端子6a、6bと、2つ
の調整端子35に対して夫々異なった方向から調整ピンを当接させる必要がある。このよ
うな不具合に対処する手法として、張出し部25Bの上面に調整端子35とは別に、図3
中に破線で示すように張出し部25Bを延長した部分25B’を形成し、この延長部分2
5B’上に各実装端子6a、6bと夫々一対一で導通したダミー実装端子6a’、6b’
を形成する。このように2つの調整端子35とダミー実装端子6a’、6b’を共に張出
し部Bの上面に並置することにより、全ての調整ピンを上側から当接させることが可能と
なり、測定装置の設定を簡略化し、測定作業性を高めることが可能となる。
【0030】
なお、IC部品本体25Aに対して張出し部25Bを設ける位置は、図示のように段差
部11と反対側の外底面端縁としてもよいし、その他の外底面端縁としてもよい。或いは
、複数の外底面端縁から張出し部25Bが突出するように構成してもよい。この場合も、
外底面7の各端縁から突出した張出し部25Bは全て調整完了後にダイシングして除去す
ることとなる。
【0031】
なお、特開2004−304447公報には、半導体ウェハとフタとによって形成され
る気密容器の内部に振動子や発振回路部品を収納した温度補償型圧電発振器において、半
導体ウェハ上に調整端子を配置した構成が開示されており、調整終了時には調整端子を支
持したウェハ部分を切断除去する構成が開示されている。しかし、このタイプの発振器は
、半導体ウェハ(ベアチップ)の底面に直接実装端子(ユーザー端子)を形成しているた
め、半導体ウェハ面と実装端子との接続強度に問題がある。即ち、マザープリント基板の
配線パターン上に半導体ウェハの実装端子を半田接続した際に、実装端子が半導体ウェハ
面から剥離し易いという問題が起きる。
これに対して本発明の発振器では、絶縁容器の段差部11側と、IC部品側とに実装端
子を分散配置するようにしたので、IC部品面に形成した実装端子6bの支持強度の弱さ
を補うことができるという優れた効果を発揮できる。
【0032】
次に、図4(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係る水晶発振器の構成を示す縦
断面図、及び底面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して説明する。
図3の実施形態では、IC部品本体25Aの少なくとも一端縁に連設した張出し部25
Bの面に調整端子30を設けたが、このように構成すると、発振器の特性調整後に張出し
部25Bをダイシングする手間がかかる。
これに対して、本実施形態に係る表面実装型水晶発振器は、組付けを完了した発振器の
特性を測定、調整するための2つの調整端子40をIC部品25の底面に配置することに
より、IC部品をダイシングする手間をなくしたものである。
前記各実施形態では、IC部品25の底面に実装端子6bのみを形成したが、本実施形
態では実装端子6bの存在しない底面スペースを利用して調整端子40を形成したため、
調子ピンを用いた特性の測定、調整に際して、全ての実装端子6a、6bと調整端子40
に対して一方向(下方向)から調整ピンを当接させることができるので生産性を高めるこ
とが可能となる。
【0033】
次に、図5、図6に基づいて本発明の各実施形態に係る表面実装型水晶発振器をバッチ
処理により量産する場合の製造手順について説明する。
図5(a)及び(b)は図1の実施形態に係る水晶発振器を量産する際に用いるセラミ
ック製の絶縁基板母材とこの絶縁基板母材に組み付ける部品を示した分解縦断面図、及び
斜視図であり、図6は絶縁基板母材の分解斜視図である。
この絶縁基板母材50は、振動子収納用の空所52(凹所3に相当)を形成するための
複数の枠体52aを備えたシート状の第1の基板母材51と、各個片領域の片面(図5、
図6では下面)に素子搭載パッド5を有すると共に、他面(図5、図6では上面)にIC
部品搭載パッド8を備えたシート状の第2の基板母材61と、複数の段差部11を環状の
捨て代72を介してシート状に連結した構造の段差部母材71と、を積層一体化した構成
を備えている。
【0034】
なお、凹所3を有した絶縁容器を用いる代わりに、平板状の絶縁基板を用いる場合には
、この平板状の絶縁基板をシート状に連結した基板母材を用いる。
この絶縁基板母材50は、圧電振動素子20を搭載する素子搭載パッド5を備えた絶縁
基板個片を複数個シート状に一体化した基板母材51、61(或いは空所52を有しない
平板状の基板母材)を用意する工程と、複数の段差部11を捨て代72を介してシート状
に一体化した段差部母材71を用意する工程と、基板母材51、61と段差部母材71を
図6に示した如き順序にて積層して焼成し一体化する工程と、によって製造される。
【0035】
次いで、図5(a)に示すように絶縁基板母材50の各個片領域(空所52内)に形成
された素子搭載パッド5に水晶振動素子20を半田接続によって搭載する工程と、各個片
領域の空所52の外枠端面に蓋部材10を固定して絶縁基板母材50上に搭載された各圧
電振動素子20を気密封止する工程と、絶縁基板母材50の各個片領域に形成された各I
C部品搭載パッド8にIC部品25をフリップチップにより搭載する工程と、各工程を終
了した絶縁基板母材50を縦横に交叉する所定の切断線Lに沿って個片に切断する工程と
、を順次実施することにより表面実装型水晶発振器を得ることができる。
なお、当然のことながら、圧電振動素子20を搭載し、蓋部材により気密封止する工程
と、IC部品の搭載工程とは順序が上記とは逆であっても良いよいし、同時であってもよ
い。従って、請求項中における製造工程に係る記述については、これらの工程の順序を限
定する趣旨ではない。
【0036】
なお、図2乃至図4に示した他の実施形態に係る水晶発振器についても上記と同様の手
順にて製造することができる。
まず、図2の水晶発振器を上記手順により製造する場合には、調整端子30と、この調
整端子30を各パッド、実装端子と導通させるための導体を絶縁基板母材内に予め配線し
ておく。
図3の水晶発振器を上記手順により製造する場合には、IC部品25として図3に示し
た構成を備えたものを用意し、絶縁基板母材50の各個片領域に搭載する。勿論、各個片
領域間のスペースは、張出し部25Bを備えたIC部品に対応するように図示したスペー
スよりも大きく確保する。次いで、水晶振動素子20の搭載、気密封止を完了した段階で
、絶縁基板母材を個片に切断するが、この際、IC部品本体25Aと張出し部25Bとの
境界に沿って絶縁基板母材を切断することとなる。
【0037】
図4の水晶発振器を上記手順により製造する場合には、IC部品25として図4に示し
た如き調整端子40を備えたものを用いる。
各実施形態に係る水晶発振器を製造する工程において、外底面7とIC部品25との間
の隙間にアンダーフィル26を充填する場合には、絶縁基板母材50を個片に切断する前
に、IC部品25を底面パッド8上にフリップチップ実装した後に上記隙間に流動性のあ
るアンダーフィルを流し込んでもよいし、IC部品25をフリップチップ実装する前に比
較的粘度の高いアンダーフィルを外底面7の適所に適量塗布しておき、IC部品を搭載す
る際にIC部品の上面によって押圧されることにより隙間内に展開するようにしてもよい

【0038】
なお、上記実施形態では段差部11として直方体状のセラミック材料を用い、段差部上
に実装端子を形成したが、外底面7の一辺に沿って設けたパッド上に実装端子として機能
する導電性の球体、柱体等の突状物を固定してもよい。
上記実施形態では、圧電発振器の代表例として水晶発振器を例示したが、本発明は圧電
材料から成る圧電振動素子を使用した発振器一般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】(a)は本発明の一実施形態に係るパッケージ構造を備えた表面実装型圧電発振器の一例としての水晶発振器の縦断面図、(b)はIC部品搭載前の分解状態を示す底部斜視図、(c)はIC部品を搭載した状態の底部斜視図。
【図2】(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係る表面実装型水晶発振器の構成を示す断面図、及び底面図。
【図3】(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係る表面実装型水晶発振器の構成を示す縦断面図、及び底面図。
【図4】(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係る水晶発振器の構成を示す縦断面図、及び底面図。
【図5】(a)及び(b)は図1の実施形態に係る水晶発振器を量産する際に用いる絶縁基板母材と、この絶縁基板母材に組み付ける部品を示した分解縦断面図、及び斜視図。
【図6】絶縁基板母材の分解斜視図。
【図7】(a)(b)及び(c)は二階建て構造型(H型)モジュールとしての表面実装型圧電発振器の従来構成を示す縦断面図、IC部品搭載前の状態を示す底部斜視図、及びIC部品搭載状態を示す底部斜視図。
【符号の説明】
【0040】
1…表面実装型水晶発振器、2…パッケージ、3…凹所、4…絶縁基板、5…内部パッ
ド(5…素子搭載パッド)、6、6a、6b…実装端子、6a’…ダミー実装端子、7…
絶縁基板外底面、8…IC部品搭載パッド、9…導体、10…蓋部材、11…段差部、2
0…圧電振動素子、21…導電性接着剤、25…IC部品、25A…IC部品本体、25
A…IC部品本体、25B…張出し部、25B’…延長部分、25a…パッド、25b…
スルーホール、26…アンダーフィル、30…調整端子、35…調整端子、40…調整端
子、50…絶縁基板母材、51…基板母材、51、61…基板母材、52…空所、52a
…枠体、61…基板母材、71…段差部母材、72…捨て代。




 

 


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