(57)【要約】【課題】樹脂封止による耐衝撃性や防水特性を確保しつつ、放熱特性を向上させることができる表面実装水晶発振器を提供する。【解決手段】本発明の表面実装水晶発振器は、凹部１３、１４が形成された容器本体１と、容器本体１の凹部１３内に収納された水晶片３と、水晶片３と電気的に接続され、かつ凹部１４内に収納されたＩＣチップ２とを有する。凹部１４内のＩＣチップ２は封止樹脂２０により密封封止されており、封止樹脂２０の表面にはＩＣチップ２で生じた熱を外部に放熱するための放熱部材２１が設けられている。【選択図】図１
2010119013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部が形成された容器本体と、
前記容器本体内に収納された水晶片と、
前記水晶片と電気的に接続され、かつ前記凹部内に収納された電子部品と、
前記凹部内の前記電子部品を密封封止する封止樹脂と、
前記封止樹脂の表面に設けられた放熱部材と、を有する表面実装水晶発振器。
【請求項２】
前記放熱部材は、金属網からなる請求項１に記載の表面実装水晶発振器。
【請求項３】
前記放熱部材は、表面に凹凸が形成された金属シートからなる請求項１に記載の表面実装水晶発振器。
【請求項４】
前記放熱部材の平面寸法は、前記電子部品の平面寸法よりも大きく、かつ前記凹部の開口寸法よりも小さい、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表面実装水晶発振器。
【請求項５】
前記電子部品はＩＣチップである、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表面実装水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装用の水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装用の水晶発振器（以下、「表面実装水晶発振器」と呼ぶ。）は、小型、軽量であることから、例えば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。
【０００３】
特許文献１には、積層セラミックからなる凹部を有する容器本体にＩＣチップを超音波熱圧着によって固着し、水晶片とともに一体化したタイプの表面実装水晶発振器が開示されている。特許文献１に開示された表面実装水晶発振器では、容器本体の凹部内に収納されたＩＣチップは一部のみが樹脂封止されている。
【０００４】
これに対して、ＩＣチップの全体を樹脂で封止した表面実装水晶発振器についても知られている。このような表面実装水晶発振器の表面実装水晶発振器の断面図を図３に、また、図３に示す表面実装水晶発振器の平面図を図４にそれぞれ示す。
【０００５】
Ｈ型構造を有する表面実装水晶発振器は、容器本体１００にＩＣチップ１０２及び水晶片１０３を収容して一体化してなるものである。
【０００６】
容器本体１００は底壁層１０１ａと枠壁層１０１ｂとの積層セラミックからなり、図３に示すＨ型構造は、底壁層１０１ａの両主面側に枠壁層１０１ｂを設けることで両主面側に凹部が形成されている。
【０００７】
ＩＣチップ１０２は、超音波熱圧着によって、容器本体１００の一主面側の底壁層１０１ａ（凹部内底面）の回路端子１０６に位置決めして固着される。ＩＣチップ１０２の一主面にはバンプ１０７が設けられており、ＩＣチップ１０２の他主面側から超音波による振動を加えながら加熱して圧着される。また、ＩＣチップ１０２は、その全体が底壁層１０１ａ及び枠壁層１０１ｂにより形成された凹部内にて樹脂１２０により封止されている。
【０００８】
水晶片１０３は、その一端部両側が、例えば熱硬化型の導電性接着剤１０８によって、他主面側の底壁層１０１ａ上に形成された保持端子１１２に固着されている。
【０００９】
また、ＩＣチップ１０２が搭載された側の枠壁層１０１ｂ上には実装端子１０９が形成されている。実装端子１０９は、ＩＣチップ１０２の端子と電気的に接続されている。また、水晶片１０３が収納された側の凹部を形成する枠壁層１０１ｂの上面には溶接用の金属リング１１７が設けられている。水晶片１０３の収容される凹部の開口面は、例えばシーム溶接によって金属リング１１７に対して金属カバー１１０が接合されることで密閉される。また、水晶片１０３の保持端子１１２はビアホール１１１によってＩＣチップ１０２と電気的に接続されている。
【特許文献１】特開２００７−２０８５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
容器本体内に収納されたＩＣチップの全体を樹脂で封止することで耐衝撃性や防水特性を向上させることができる。しかしながら、ＩＣチップ全体を樹脂で封止した場合、ＩＣチップの一部のみを樹脂で封止した場合に比べＩＣチップで生じた熱を外部に効率的に放熱させることが困難となる。外部に放熱できなかった熱は、底壁層、枠壁層、あるいはビアホール等を通じて水晶片の温度を上昇させてしまい、所望の周波数特性を得ることができなくなる場合がある。
【００１１】
そこで、本発明は、樹脂封止による耐衝撃性や防水特性を確保しつつ、放熱特性を向上させることができる表面実装水晶発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明の表面実装水晶発振器は、凹部が形成された容器本体と、容器本体内に収納された水晶片と、水晶片と電気的に接続され、かつ凹部内に収納された電子部品と、凹部内の電子部品を密封封止する封止樹脂と、封止樹脂の表面に設けられた放熱部材と、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂封止による耐衝撃性や防水特性を確保しつつ、放熱特を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に本実施形態のＨ型構造を有する表面実装水晶発振器の一例の断面図を、図２に図１に示す表面実装水晶発振器の平面図をそれぞれ示す。
【００１５】
本実施形態の表面実装水晶発振器は、容器本体１にＩＣチップ２及び水晶片３を収容して一体化してなる。
【００１６】
容器本体１は底壁層１ａと枠壁層１ｂとの積層セラミックからなり、Ｈ型構造となっている。底壁層１ａの一主面側１ａ1の凹部１３内には水晶片３が収納され、他主面側１ａ2の凹部１４内にはＩＣチップ２が収納されている。Ｈ型構造とは、底壁層１ａの両主面側１ａ1、１ａ2に枠壁層１ｂを設けて凹部１３、１４を形成することで容器本体１の断面形状がＨ字形状となった構造をいう。
【００１７】
水晶片３は、水晶片３の一端部両側が、例えば熱硬化型の導電性接着剤８によって、一主面側１ａ1の底壁層１ａ上に形成された保持端子１２に固着されている。水晶片３が収納された凹部１３を形成する枠壁層１ｂの上面には溶接用の金属リング１７が設けられている。凹部１３の開口面は、例えばシーム溶接によって金属リング１７に対して金属カバー１０が接合されることで密閉される。金属カバー１０と金属リング１７との接合には、ＡｕＳｎ、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ等の共晶合金を用いることができる。
【００１８】
ＩＣチップ２は、少なくとも発振回路を集積化しており、ＩＣチップ２の一面（以下、回路機能面と呼ぶ。）にはＩＣ端子が形成されている。また、ＩＣチップ２は、水晶片３の温度特性に対して温度補償を行うための温度補償機構を有する。この温度補償機構は、ＩＣチップ２と水晶片３とが熱的に平衡な状態にて適切な温度補償が行えるように設定されている。ＩＣチップ２は、超音波熱圧着によって、底壁層１ａの回路端子６に位置決めして固着される。ＩＣチップ２の一主面２ａにはバンプ７が設けられており、ＩＣチップ２の他主面２ｂ側から超音波による振動を加えながら加熱して圧着される。
【００１９】
ＩＣチップ２が搭載された側の枠壁層１ｂ上には実装端子９が形成されている。実装端子９は、ＩＣチップ２の端子と電気的に接続されている。また、水晶片３の保持端子１２はビアホール１１によってＩＣチップ２と電気的に接続されている。
【００２０】
また、ＩＣチップ２は凹部１４内にて封止樹脂２０により密封封止されている。封止樹脂２０はＩＣチップ２の他主面２ｂを覆うように凹部１４内に充填されている。すなわち、封止樹脂２０はＩＣチップ２の全体を密封封止するように凹部１４内に充填されている。凹部１４に充填された封止樹脂２０の表面には、ＩＣチップ２で生じた熱を外気に放熱するための放熱部材２１が設けられている。放熱部材２１は封止樹脂２０が硬化する前に封止樹脂２０上に搭載され、封止樹脂２０が硬化することで封止樹脂２０に接合される。なお、放熱部材２１は封止樹脂２０が硬化した後に樹脂２０に接着剤を用いて接着するものであってもよい。放熱部材２１には、ＩＣチップ２で生じた熱を効率よく放熱するために、表面積ができるだけ大きいものが好ましく、例えば網目状の金属網を用いることができる。また、放熱部材２１として表面に凹凸が形成された金属シート等も適用可能である。放熱部材２１の材質は、熱伝導率の高い金属が好適であり、例えば銅やアルミニウムを用いることができる。放熱部材２１の平面寸法（Ｌａ21×Ｌｂ21）は、放熱効率を高めるためできるだけ大きくするのが好適であるが、ＩＣチップ２の平面寸法（Ｌａ2×Ｌｂ2）より大きく、かつＩＣチップ２が搭載された凹部１４の開口寸法（Ｌａ14×Ｌｂ14）よりも小さくするのがより好ましい。放熱部材２１の平面寸法を凹部の開口寸法よりも小さくすることで、表面実装水晶発振器を不図示の基板に実装する際、放熱部材２１が邪魔にならずに済むからである。
【００２１】
ＩＣチップ２の全体を封止樹脂２０で封止すると耐衝撃性や防水特性は良好となる一方、放熱はされにくい構造となる。このため、ＩＣチップ２で生じた熱は、水晶片３の温度を上昇させることとなる。すなわち、ＩＣチップ２で生じた熱は、バンプ７、回路端子６、ビアホール１１、保持端子１２、導電性接着剤８を介して水晶片３に伝わる。また、ＩＣチップ２で生じた熱は、バンプ７、回路端子６、底壁層１ａ、保持端子１２、導電性接着剤８を介しても水晶片３に伝わる。さらには、ＩＣチップ２で生じた熱が底壁層１ａ及び枠壁層１ｂに伝わることで水晶片３を収納している凹部内の温度を上昇させる。
【００２２】
しかしながら、本実施形態の表面実装水晶発振器は、ＩＣチップ２で生じた熱は、封止樹脂２０を通じて放熱部材２１へと伝達され、放熱部材２１の表面から外部の大気へと放熱される。このため、水晶片３の温度の上昇を抑制することができ、よって、水晶片３の所望の周波数特性を得ることができる。また、本実施形態の表面実装水晶発振器は、封止樹脂２０にてＩＣチップ２を密封しているため、外部からの衝撃、水分等からＩＣチップ２を良好に保護することができる。つまり、本実施形態の表面実装水晶発振器は、十分な耐衝撃性、防水特性を具備しつつ、放熱特性も高められている。
【００２３】
なお、上記実施形態では、他主面側１ａ2には電子部品としてＩＣチップ２のみが搭載されているが、必要に応じて、コンデンサ等のチップ素子を含む電子部品が搭載されていても良い。
【００２４】
以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面実装水晶発振器の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る表面実装水晶発振器の平面図である。
【図３】一従来例における表面実装水晶発振器の断面図である。
【図４】一従来例における表面実装水晶発振器の平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    容器本体
１ａ    底壁層
１ｂ    枠壁層
１ａ1    一主面側
１ａ2    他主面側
２    ＩＣチップ
２ａ    一主面
２ｂ    他主面
３    水晶片
６    回路端子
７    バンプ
８    導電性接着剤
９    実装端子
１０    金属カバー
１１    ビアホール
１２    保持端子
１７    金属リング
２０    封止樹脂
２１    放熱部材
【図１】
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【図２】
2010119013.tif 000004
【図３】
2010119013.tif 000005
【図４】
2010119013.tif 000006