(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＩＣチップを収容する底壁と枠壁とからなる凹部を有する表面実装容器を備え、前記凹部の内底面に設けられたＩＣ保持端子にＩＣチップの一主面に設けたＩＣ端子をバンプを用いた超音波熱圧着によって固着し、水晶振動子に接合して構成される表面実装水晶発振器の製造方法において、
前記表面実装容器の前記底壁は少なくとも第１底壁及び第２底壁を有し、前記第２底壁は開口部を有して前記凹部の開放面側に窪みを形成するとともに前記枠壁から前記第１底壁上に突出した前記第２底壁の段部上に前記ＩＣ保持端子を有し、
前記第２底壁の開口部からなる窪みに液状樹脂を塗布して前記液状樹脂の表面張力によって前記窪みの開口面から前記液状樹脂を盛り上げる第１工程と、
前記ＩＣチップの一主面に設けた前記ＩＣ端子の前記バンプを前記ＩＣ保持端子に位置決めした後、前記ＩＣチップの一主面を前記液状樹脂に当接して前記液状樹脂を押し広げて、前記段部上に流出させて前記ＩＣチップの一主面を前記液状樹脂で覆う第２工程と、
前記ＩＣチップの他主面を押圧しながら超音波振動を前記他主面に加えて前記バンプを前記ＩＣ保持端子に電気的・機械的に接続する第３工程と、からなる表面実装水晶発振器の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記表面実装容器は上下両主面に凹部を有し、前記上面凹部に前記水晶片を、また、前記下面凹部に前記ＩＣチップを収容した断面Ｈ型構造とする表面実装発振器の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記表面実装容器を水晶片が密閉封入された水晶振動子の底面に接合した接合型構造とする表面実装発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装水晶発振器（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チップの回路機能面を保護する樹脂の塗布（所謂アンダーフィル）を容易にした表面実装容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
表面実装発振器は小型・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適用される。このようなものの一つに、表面実装容器をＨ状としてＩＣチップと水晶片とを上下の別個の空間部内に収容したものや（Ｈ構造型）、表面実装振動子の底面にＩＣチップを収容した凹状の実装基板を接合したもの（接合型）がある。
【０００３】
（従来技術の一例）
第４図及び第５図は一従来例を説明する図で、第４図（ａ）はＨ構造型とした表面実装発振器の断面図で、同図（ｂ）は底面図、第５図（ａ）は水晶片の平面図、同図（ｂ）はＩＣチップの回路機能面（一主面）の平面図である。
【０００４】
表面実装発振器は例えばＨ状とした表面実装容器１に水晶片２とＩＣチップ３とを収容してなる「第４図」。表面実装容器１は中央底壁１ａ及び上下枠壁１（ｂｃ）の積層セラミックからなり、上下面の両主面にそれぞれ凹部を形成する。上面凹部の内底面には一対の水晶保持端子４を、下面凹部の内底面にはＩＣ保持端子５を有する。そして、表面実装容器１の底面となる下枠壁１ｃの上面には実装端子６を有する。水晶保持端子４はＩＣ保持端子５中の水晶端子に、ＩＣ保持端子５は底面の実装端子６に図示しない配線路によって電気的に接続する。
【０００５】
水晶片２は例えばＡＴカットとし、両主面に励振電極２ａを有して一端部両側に引出電極２ｂを延出する「第５図（ａ）」。そして、引出電極２ｂの延出した水晶片２の一端部両側を上面凹部（内底面）の水晶保持端子４に導電性接着剤７等によって固着し、電気的・機械的に接続する。上面凹部の枠壁上面には例えば金属リング８が設けられ、シーム溶接によって金属カバー９が接合して水晶片２を密閉封入する。
【０００６】
ＩＣチップ３は水晶振動子（水晶片２）とともに少なくとも発振回路を形成する回路素子を集積化し、回路が形成された一主面の回路機能面にＩＣ端子３ａを有する「第５図（ｂ）」。ＩＣ端子３ａは少なくとも電源、出力、アース等の複数の端子例えば６個を有し、一主面の両端側に平行として３個ずつを有する。ＩＣ端子３ａ上には例えばＡu（金）としたバンプ１５（球状粒）が設けられる。そして、回路機能面（一主面）が下面凹部の内底面に対面し、ＩＣ端子３Ａに対応して３個ずつが平行に配置されたＩＣ保持端子５に、超音波熱圧着によって、ＩＣ端子３ａ上のバンプ１５が接続する。これにより、ＩＣチップ３が内底面に電気的・機械的に接続する。
【０００７】
その後、通常では、第６図（断面図）に示したように、ＩＣチップ３の外周と下枠壁１ｃの内周との間隙にノズル１０の先端を接近してアンダーフィルとなる液状樹脂１１を注入する。これにより、ＩＣチップ３の回路機能面（一主面）と内底面との間に液状樹脂１１を浸透（充填）して、回路機能面を保護する。アンダーフィルとしての液状樹脂１１は、多数の樹脂粒を溶媒（液体）に混入して撹拌されてなる。なお、液状樹脂１１は充填後に加熱されて硬化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２６４４２９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４３０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
（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、特に表面実装容器１の平面外形が小さくなると、ＩＣチップ３（外周）と下枠壁１ｃ（内周）との間隙が小さくなって、液状樹脂１１の注入を困難にする。例えばノズル１０との対面側となるＩＣチップ３の他主面上に液状樹脂１１が表面張力によって盛り上がるのみで、間隙からの注入が損なわれる。この場合、液状樹脂１１の量を多くして無理に間隙から侵入させても、下面凹部の開口端面から液状樹脂１１が突出するので不良品となる。
【００１０】
このことから、例えば第７図（ａ）に示したように、表面実装容器１の下面凹部に予め液状樹脂１１を塗布した状態で、その上からＩＣチップ３を位置決して超音波熱圧着することが提案された。しかし、この場合には、下面凹部の内底面のＩＣ保持端子５は液状樹脂１１によって遮られて直接に視認できないことから、位置決めを困難にする。この場合、例えばＩＣ保持端子５の外周からバンプ１５がずれたり、第７図（ｂ）の一部拡大断面図に示したようにＩＣ保持端子５とバンプ１５との間に液状樹脂１１に混入する樹脂粒１１ａが介在したりする。したがって、電気的な接続や機械的な接続強度を損なう問題があった。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、バンプを用いた超音波熱圧着によるＩＣチップとＩＣ保持端子との位置決めを確実にし、アンダーフィルを容易に形成でき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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、少なくともＩＣチップを収容する底壁と枠壁とからなる凹部を有する表面実装容器を備え、前記凹部の内底面に設けられたＩＣ保持端子にＩＣチップの一主面のＩＣ端子をバンプを用いた超音波熱圧着によって固着し、水晶振動子とともに構成される表面実装水晶発振器の製造方法において、前記表面実装容器の底壁は少なくとも第１及び第２底壁を有し、前記第２底壁は開口部を有して前記凹部の開放面側に窪みを形成するとともに前記枠壁から前記第１底壁上に突出した前記第２底壁の段部上に前記ＩＣ保持端子を有し、前記第２底壁の開口部による窪みに液状樹脂を塗布して前記液状樹脂の表面張力によって前記窪みの開口面から前記液状樹脂を盛り上げる第１工程と、前記ＩＣチップの一主面のＩＣ端子に設けられたバンプを前記ＩＣ保持端子に位置決するとともに前記ＩＣチップの一主面を前記液状樹脂に当接して押し広げ、前記段部上に流出して前記ＩＣチップの一主面を覆う第２工程と、前記ＩＣチップの他主面を押圧しながら超音波振動を加えて前記バンプを前記ＩＣ保持端子に電気的・機械的に接続する第３工程とからなる製造方法とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成であれば、表面実装容器の第２底壁の開口部による底壁の窪みに液状樹脂を注入して表面張力によって盛り上がった液状樹脂にＩＣチップの主面を当接して押し広げるので、液状樹脂を段部上に流出してＩＣチップの一主面を覆うことができる。これにより、表面実装容器の平面外形が小さくなっても、ＩＣチップと枠壁との間隙から液状樹脂を注入する必要がなく、予め底壁の窪みに液状樹脂を注入すればよいので、アンダーフィルの形成を容易にできる。この際、液状樹脂の塗布以前には段部上のＩＣ保持端子が露出するので、ＩＣ保持端子を視認してバンプを位置決めできる。これにより、ＩＣ保持端子に対するバンプの位置決めを確実にする。
【００１４】
また、例えば液状樹脂の高さを制御することによって、ＩＣ保持端子にバンプを当接した後に超音波熱圧着できる。したがって、バンプとＩＣ保持端子と間に介在する液状樹脂中の樹脂粒を排除できる。これらから、ＩＣチップとＩＣ保持端子との電気的・機械的な接続を確実にできる。
【００１５】
（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記表面実装容器は両主面に上下面凹部を有し、前記上面凹部には前記水晶片を、前記下面凹部には前記ＩＣチップを収容したＨ型構造の表面実装水晶発振器の製造方法とする。
【００１６】
同請求項３では、請求項１において、前記表面実装容器を水晶片の密閉封入された水晶振動子の底面に接合した接合型構造の表面実装水晶発振器の製造方法とする。これらの請求項２及び３によって表面実装発振器の構成をさらに明確にする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態としての製造方法に適用される表面実装容器の図で、同図（ａ）は表面実装容器の断面図、同図（ｂ）は同底面図である。
【図２】本発明の一実施形態としての製造方法（工程）を説明する図で、同図（ａｂｃｄ）はいずれも表面実装発振器の工程断面図である。
【図３】本発明の製造方法が適用される接合型とした表面実装発振器の図で、同図（ａｂ）ともに断面図である。
【図４】従来例を説明するＨ構造型とした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。
【図５】従来例を説明する図で、同図（ａ）は水晶片の平面図、同図（ｂ）はＩＣチップの回路機能面（一主面）の平面図である。
【図６】従来例を説明する特に液状樹脂の注入状態を示す表面実装発振器の断面図である。
【図７】従来例を説明する特にＩＣチップの固着状態を示す図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は問題点を示す一部拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態として表面実装容器１を含めた表面実装発振器の製造方法を第１図（表面実装容器の図）及び第２図（表面実装発振器の工程断面図）によって説明する。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。
【００１９】
表面実装発振器（前第４図等参照）は、前述したように、上下面（両主面）に凹部を有する積層セラミックからなるＨ状とした表面実装容器１を有し、上面凹部には水晶片２が密閉封入され、下面凹部にはアンダーフィル（樹脂１１）によって一主面が保護されたＩＣチップ３が収容される。水晶片２は両主面に励振電極２ａを有して一端部両側に引出電極２ｂを延出する。ＩＣチップ３は回路機能面としての一主面の両端側に平行に３個ずつの計６個を有する。
【００２０】
そして、この実施形態では、表面実装容器１（第１図）は、Ｈ状とした表面実装容器１の下面凹部を形成する中央底壁１ａの内底面には、下面凹部の開放面側に窪み（穴部）１２を有する。ここでの中央底壁１ａは少なくとも第１底壁１ａ1及び第２底壁１ａ2を有する。第２底壁１ａ2は開口部を有して第１底壁１ａ1上に積層し、下枠壁１ｃから第１底壁１ａ1上に突出して段部１３を形成する。これにより、下面凹部の開放面側に窪み１２を形成する。そして、下枠壁１ｃから突出した段部１３の表面上には、ＩＣチップ３のＩＣ端子に対応して両側に３個ずつとしたＩＣ保持端子５を有する。
【００２１】
このようなものでは、先ず、一般的な手法として、表面実装容器１の上面凹部の水晶保持端子４に引出電極２ｂの延出した水晶片２の一端部両側を導電性接着剤７によって固着する。そして、例えばガスイオンの照射によって励振電極２ａの厚みを減じて振動周波数を調整する。その後、上面凹部の開口端面にシーム溶接によって金属カバー９を接合し、水晶片２を密閉封入する「第２図（ａ）」。通常では、水晶片２が密閉封入された状態で水晶振動子（水晶ユニット）と呼称される。
【００２２】
次に、水晶片２を密閉封入して水晶振動子を完成させた後、表面実装容器１の下面凹部に第１〜第３工程を経てＩＣチップ３が収容される。先ず、第１工程では「第２図（ｂ）」、表面実装容器１の下面凹部の中央底壁１ａに設けた窪み１２（第２底壁１ａ2による開口部）に液状の液状樹脂１１を注入する。この場合、液状樹脂１１は窪み１２を満杯にするとともに、表面張力によって特に中央部を窪み１２の開口面から盛り上げさせる。そして、液状樹脂１１の中央部の先端はＩＣ保持端子５よりも同程度以上の高い位置とする。
【００２３】
次に、第２工程では「第２図（ｃ）」、ＩＣチップ３の一主面のＩＣ端子３ａに設けられたバンプ１５をＩＣ保持端子５に位置決めする。そして、ＩＣチップ３の一主面は窪み１２の開口面から盛り上がった液状樹脂１１に当接するとともに、液状樹脂１１を押圧する。これにより、ＩＣチップ３の一主面は液状樹脂１１を押し広げて、液状樹脂１１を段部１３上に流出させる。そして、結果として、例えばＩＣチップ３の側面にまで液状樹脂１１が回り込み、液状樹脂１１はＩＣチップ３の一主面を覆う。
【００２４】
次に、第３工程では「第2図（ｄ）」、ＩＣチップ３の他主面を押圧しながら加熱とともに超音波振動を加える（所謂超音波熱圧着）。これにより、球状のバンプ１５が押しつぶされて楕円状となり、ＩＣ保持端子５にバンプ１５が電気的・機械的に接続する。なお、バンプ１５及びＩＣ保持端子５はいずれもＡu（金）であり、熱圧着によってＡu同士が拡散して接合する。
【００２５】
なお、ここでは、表面実装容器はＩＣチップ３内に電圧制御による温度補償機構を設けた温度補償型とする。この場合、水晶端子を形成した第１〜第３工程後に、図示しない温度補償データの書込端子から常温時の補償電圧を書き込み、これにより発振周波数を調整して公称周波数に一致させる。
【００２６】
このような構成であれば、発明の効果の欄でも記載するように、表面実装容器１の底壁１ａの窪み１２に液状樹脂を注入して表面張力によって盛り上がった液状樹脂１１にＩＣチップ３の主面を当接して押し広げる。したがって、液状樹脂１１を段部１３上に流出してＩＣチップ３の一主面を覆い、アンダーフィルを形成できる。
【００２７】
この場合、表面実装容器１の平面外形が小さくなっても、ＩＣチップ３と枠壁１ｃとの間隙から液状樹脂１１を注入する必要がなく、予め底壁１ａの窪み１２に液状樹脂１１を注入すればよいので、アンダーフィルの形成を容易にできる。この際、液状樹脂１１の塗布以前には段部１３上のＩＣ保持端子５が露出する。したがって、ＩＣ保持端子５を視認してバンプ１５位置決めを確実にする。
【００２８】
また、例えば液状樹脂１１の高さを制御することによって、ＩＣ保持端子５にバンプ１５を当接した後に超音波熱圧着できる。この場合、例えば液状樹脂１１の高さを基本的にバンプ１５の高さと同等以内とし、超音波熱圧着によるバンプ１５の押圧時に液状樹脂１１が押し広げられる。したがって、バンプ１５とＩＣ保持端子５と間に介在する液状樹脂１１中の樹脂粒１１ａを排除できる「前第７図（ｂ）参照」。これらから、ＩＣチップ３とＩＣ保持端子５との電気的・機械的な接続をさらに確実にできる。
【００２９】
（他の事項）
上記実施形態では表面実装発振器（表面実装容器１）はＨ構造型としたが、例えば第３図に示したように接合型とした場合でも適用できる。すなわち、水晶片２を密閉封入した水晶振動子２Ａの底面に、ＩＣチップ３収容した表面実装容器１を接合して表面実装発振器を構成する。これらの場合、表面実装容器１の閉塞面を水晶振動子２Ａの底面に接合する場合「第３図（ａ）」、あるいは表面実装容器１の開放面を水晶振動子２Ａの底面に接合する場合「同図（ｂ）」場合のいずれであっても適用できる。なお、図中の符号１４（ａｂ）は水晶振動子２Ａの底面４角部の、同１４ｂは表面実装容器１の閉塞面あるいは開放面の接合端子である。
【符号の説明】
【００３０】
１  表面実装容器、２  水晶片、３  ＩＣチップ、４  水晶保持端子、５  ＩＣ保持端子、６  実装端子、７  導電性接着剤、８  金属リング、９  金属カバー、１０  ノズル、１１  液状樹脂、１２  窪み、１３  段部、１４  接合端子、１５  バンプ。    
【図１】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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