(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤーボンディングに代えた接続手段を採用し、特に薄型化（低背化）に対応した面実装発振器を提供する。【解決手段】内壁の上下に段部を有する凹状とした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記容器本体の下段部に設けられた回路端子とを電気的に接続する導電体と、前記容器本体の上段部に少なくとも一端部が固着された水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記回路端子とを電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電路と前記ＩＣ端子及び前記回路端子とは導電接合材によって接続した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁の上下に段部を有する凹状とした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記容器本体の下段部に設けられた回路端子とを電気的に接続する導電体と、前記容器本体の上段部に少なくとも一端部が固着された水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記回路端子とを電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電路と前記ＩＣ端子及び前記回路端子とは導電接合材によって接続したことを特徴とする表面実装型水晶発振器。
【請求項２】
内壁に段部を有する凹状とした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記容器本体の段部に設けられた回路端子とを電気的に接続する導電体と、前記導電体上に固着される水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記回路端子及び前記水晶片と前記回路端子を電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電路と前記ＩＣ端子、前記回路端子、前記水晶片とは導電接合材によって接続したことを特徴とする表面実装型発振器。
【請求項３】
凹状とした容器本体と、前記容器本体の内側側面に形成された側面電極と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記ＩＣチップの上に配置された導電体と、前記導電体上に固着される水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記水晶片及び前記ＩＣ端子と前記側面電極を電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電体の面内にて前記導電路と前記ＩＣ端子、前記導電体端面にて前記導電路と前記側面電極を導電接合材によって接続したことを特徴とする表面実装発振器。
【請求項４】
前記透明薄板は水晶又はガラスである請求項１〜３記載の表面実装型水晶発振器。
【請求項５】
前記導電接合材は超音波熱圧着によって表面が溶融するバンプ又は加熱によって溶融する導電性接着剤及び半田である請求項１〜３記載の表面実装型水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装用とした水晶発振器（以下表面実装発振器とする）を技術分野とし、特にＩＣチップのＩＣ端子と容器本体の回路端子とを接続する導電体として水晶又はガラスからなる透明薄板を用いた表面実装発振器に関する。
【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、特に携帯電話等の移動体機器にて幅広く使われている。近年では、これらが内蔵される電子機器の小型化にともない、発振器自体の大きさも更なる小型化特に薄型化が要求されている。
【０００３】
(従来技術の一例)
第５図は一従来例を説明する断面図であり、表面実装発振器は容器本体１、カバー４の内部にＩＣチップ２、水晶片３を収容して構成される。容器本体１は通常、上下の段部を内壁に有する凹状とした積層セラミックからなり、この例では４層構造とする。ＩＣチップ２はＩＣ端子５の設けられた回路機能面（上面）を上向きとして、容器本体１の内底面に下面を固着する。
【０００４】
ＩＣチップ２のＩＣ端子５と容器本体１の下段部に設けられた回路端子６とは、ワイヤーボンディングによる金線８によって電気的に接続される。ワイヤーボンディングでは回路端子６の直上で金線８を水平方向に曲げることはできないため、ある程度の高さを必要としてループ形状になる。ちなみに、金線８の径によっても異なるが、通常このループ形状の高さは２００μm程度となる。回路端子６は、容器本体１の外底面に設けられた実装端子９に電気的に接続する。
【０００５】
水晶片３は図示しない励振電極から引出電極の延出した一端部両側が導電性接着剤７によって、容器本体１の上段部に設けられた水晶受端子１０に固着する。あるいは、引出電極の延出した両端部が両側の上段部に設けられた水晶受端子１０に固着し（不図示）、いずれにせよ、少なくとも一端部が固着する。水晶受端子１０は図示しない導電路を経て下段部の回路端子６と電気的に接続する。容器本体１の開口面にはカバー４を被せて密閉封入する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（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ワイヤーボンディングによる接続のため、ＩＣチップ２と回路端子６とを接続する金線８をループ形状とし、下段部のＩＣチップ２と上段部の水晶片３との間には金線の高さ以上とする寸法の余裕が必要となる。このことは、表面実装発振器の小型化、特に薄型化を阻害することを意味する。
【０００７】
このことから、例えばバンプを用いた超音波熱圧着によるフリップチップによる実装が考えられるが、この場合には容器本体１の回路パターンを変更する必要を生じてコストがかかる。そして、バンプによる接続状態を主面上から確認できない等の問題を生じる。
（発明の目的）
本発明はワイヤーボンディングに代えた接続手段を採用し、特に薄型化（低背化）に対応した表面実装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】
【０００８】
本発明の特許請求の範囲（請求項１、第１実施形態Ａ、Ｂ、第１図及び第２図に相当）に示したように、内壁の上下に段部を有する凹状とした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記容器本体の下段部に設けられた回路端子とを電気的に接続する導電体と、前記容器本体の上段部に少なくとも一端部が固着された水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記回路端子とを電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電路と前記ＩＣ端子及び前記回路端子とは導電接合材によって接続した構成とする。
【０００９】
本発明の請求項２、第２実施形態（第３図に相当）では、内壁に段部を有する凹状とした容器本体と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記容器本体の段部に設けられた回路端子とを電気的に接続する導電体と、前記導電体上に固着される水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記回路端子と前記水晶片、及び前記回路端子を電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電路と前記ＩＣ端子及び前記回路端子とは導電接合材によって接続した構成とする。
【００１０】
本発明の請求項３、第３実施形態(第４図に相当)では、凹状とした容器本体と、前記容器本体の内側側面に形成された側面電極と、前記容器本体の内底面に固着されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの主面に設けられたＩＣ端子と前記ＩＣチップの上に配置された導電体と、前記導電体上に固着される水晶片とからなる表面実装型の水晶発振器において、前記導電体は前記ＩＣ端子と前記水晶片及び前記ＩＣ端子と前記側面電極を電気的に接続する導電路の設けられた透明薄板とし、前記導電体の面内にて前記導電路と前記ＩＣ端子、前記導電体端面にて前記導電路と前記側面電極を導電接合材によって接続した構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の構成であれば、導電体としての透明薄板はワイヤーボンディングによる金線の高さより十分に薄くできるので、容器本体の回路パターンを変更することなく、特に表面実装発振器の低背化に対応できる。また、透明薄板であることから、表面側から接続状態を確認できて位置精度を高めることができる。
【００１２】
（実施態様項）
請求項２に記載の構成であれば、水晶片を固着するための容器本体内壁に設ける段の必要がなくなるため、容器本体に設ける段部は一段で済むこととなり、更なる低背化を図ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の構成であれば、容器本体に段部を形成する必要がなくなるため、容器本体が要求される内包すべき容積をおよそＩＣチップ及び水晶片の容積の合計まで減らすことが可能となり、小型化が達成できる。
【００１４】
本発明の請求項４では、前記透明薄板は水晶又はガラスからなる。透明薄板として水晶又はガラスを選択したので、例えば蒸着やスパッタによって容易に導電路を形成できる。また、水晶やガラスであれば、プラスチック等に比較して十分な耐熱性を得られる。例えば半田リフロー時の溶融温度に耐えられる。
【００１５】
同請求項５では、前記導電接合材は超音波熱圧着によって表面が溶融するバンプ又は加熱によって溶融する導電性接着剤及び半田とする。これにより、導電接合材を明確にする。但し、半田は鉛フリー半田を含む。そして、本発明（請求項１、２及び３）ではこれ以外でも全面的に塗付して接合できる例えば異方性の導電性接着剤でもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態Ａ）
第１図は本発明の一実施形態を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図(ｂ)は同平面図（但し、カバー水晶片及び導電体を除く）、同図（ｃ）は透明薄板の平面図である。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。
【００１７】
表面実装発振器は、前述同様に、容器本体１、ＩＣチップ２、水晶片３及びカバー４からなる。ここでは、容器本体１の両端側の下段に設けられた回路端子６と、ＩＣチップ２の上面のＩＣ端子５とは、前述のワイヤーボンディングに代わる導電体１２によって電気的に接続される。すなわち、導電体１２は水晶又はガラスとした一枚の透明薄板からなり、金メッキ等からなる複数の導電路１３を一主面に有する。複数の導電路１３は例えば左右領域に２本ずつ上下に形成される。
【００１８】
この例では、導電体（透明薄板）１２における透明薄板の各導電路１３の両端側には、Ａu（金）等からなる導電接合材としてのバンプ１１が形成される。そして、各導電路１３の両端側のバンプ１１をこれに対応するＩＣ端子５及び回路端子６上に位置決めし、超音波熱圧着によってＩＣチップ２及び下段部上に導電体１２を接続する。
【００１９】
このような構成であれば、導電体１２としての透明薄板（水晶又はガラス）は、少なくとも１０〜４０μmにまで研磨によって薄くできる。したがって、バンプ１１の高さ、約２０μｍを加味しても、従来のワイヤーボンディングによるループ形状の高さ（約２００μｍ）よりも大幅に縮小できる。これにより、容器本体１の回路パターンを変更することなく、表面実装発振器の低背化を促進できる。
【００２０】
また、ここでは、導電体１２は透明薄板上に導電路１３を設けてなる。したがって、例えばＩＣ端子５及び回路端子６上に位置決めする際、透明薄板上から位置関係を目視できる。そして、超音波熱圧着による接続後に、バンプによる接続状態を確認できる。したがって、位置決め精度及び接続状態を確実にする。
【００２１】
さらに、バンプを用いて超音波熱圧着によって一体的に接続できるので、ワイヤーボンディングのように個々に接続する場合に比較し、接続工数を少なくできる。ここでは、透明薄板を一枚として複数の導電路１３を形成するので、接続工数を１回とする。これは、温度補償機構等の多機能化に伴うＩＣ端子５の数が多くなるほど有利になる。この例では、便宜的に４端子としたが実際は、これ以上である。
【００２２】
（第１実施形態Ｂ）
第２図（ａｂ）は本発明の第１実施形態の他の例を説明する表面実装発振器のカバー及び水晶片を除く平面図である。前実施例と同一部分の説明は省略する。
【００２３】
第１実施形態Ａでは、一枚の導電体（透明薄板）１２の左右両側に全ての導電路１３を設けたが、ＩＣチップ２の面精度や容器本体１における下段の寸法精度によっては、ＩＣ端子５と回路端子６の高さが異なることになる。したがって、この場合には、超音波熱圧着時に導電体１２にひずみを生じて接続時やその後の衝撃等によって破損を生じやすい。また、接続自体が損なわれたり、強度が小さくて剥離したりするおそれがある。
【００２４】
そこで、第１実施形態Ｂでは、第２図（ａ）に示したように、導電体１２を中央から左右に分割し、それぞれ２本の導電路１３を有する２枚の導電体１２とする。そして、バンプを用いた超音波熱圧着によって、２枚の導電体１２をそれぞれ両端側で接続する。これにより、ＩＣチップ２と回路端子６との高さ寸法差による前述した弊害を軽減できる。
【００２５】
これらの場合、第２図（ｂ）に示したように、２枚の導電体１２を上下にさらに分割し、各１本の導電路１３を有する４枚の導電体１２とし、それぞれ超音波熱圧着によって接続してもよい。この場合は、最小限の導電路１３を有する導電体１２となるので、最も歪を少なくできる。但し、超音波熱圧着の工数は増加するので、例えばこれらの上に冶具としての弾性体を設けて超音波熱圧着してもよい。
【００２６】
（第２実施形態）
第３図は本発明の第２実施形態を説明する図で、同図（a）は表面実装発振器の断面図、同図（b）は同平面図（但し、カバー、水晶片及び導電体を除く）、同図(c)は導電体の一主面の平面図（ＩＣチップ側）、同図(d)は同他主面の平面図(水晶片側)である。前実施形態と同一部分の説明は省略する。
【００２７】
この実施形態では第３図(a)及び第３図(b)に示すように容器本体１は一つの段を有し、その段上には回路端子６が設けられる。容器本体１の両端側の段に設けられた回路端子６と、ＩＣチップ２の上面のＩＣ端子５とは、前述のように、導電体１２によって電気的に接続される。さらに水晶片３が導電性接着剤７により導電体１２の上面に固着される。導電体１２に設けられる複数の導電路１３は例えば第３図(c)及び(d)に示されるように、ＩＣチップ２に対向する一主面にＩＣ端子５、回路端子６間の接続用に６本形成され、さらに水晶片３と対向する他主面に２本形成される。
【００２８】
ＩＣ端子５に接続される導電路１３のうちの２本は折り返しを有し、水晶片３に接続される。その接続は導電体１２の端面に導電路１３を設ける、又は導電性接着剤７を端面に塗布することでなされる。
【００２９】
このような構成であれば、水晶片３を固着するための容器本体１内壁に設ける段の必要がなくなるため、容器本体１に設ける段部は一段で済むこととなり、低背化を図ることができる。
【００３０】
(第３実施形態)
第４図は本発明の第３実施形態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)は容器本体１の平面図（但し、カバー、水晶片を除く）、同図(c)は導電体の一主面の平面図（ＩＣチップ側）、同図(d)は同他主面の平面図（水晶片側）である。前実施形態と同一部分の説明は省略する。
【００３１】
本実施形態では容器本体１の段部に回路端子６を設ける代わりに、第４図(a)に示したように容器本体１の凹部内側面に側面電極１４を設ける。ＩＣチップ２上に導電体１２を超音波熱圧着等にて接続した後、第４図(b)のように導電体１２の端面まで形成された導電路１３と容器本体１の側面に設けられた側面電極１４の間に導電性接着剤７を塗布することにより電気的接続をする。
【００３２】
水晶片３とＩＣチップ２間は第４図(c)及び（ｄ）に示されるような導電体１３上に描かれた導電路１３によって接続される。導電体１２の両主面間で導電路１３を接続する場合、水晶片３側とＩＣチップ２側の導電路１３は第２実施形態と同様に、端面に導電路１３を設ける、又は導電性接着剤７を端面に塗布しても良いが、容器本体１内に設けた側面電極１４に導電性接着剤７を塗布することで一主面と他主面間の導電路１３をつなぐようにしてもよい。
【００３３】
ＩＣ端子５に電気的接続される導電路１３は導電体１２のＩＣチップ２側の面のみに設けても構わないが、第４図(d)に示されるように水晶片３側にも短い導電路１３を設けることにより側面電極１４との電気的接続の際に、導電体１２両面の導電路１３の間を導電性接着剤７でつなぐようにすることで、ＩＣ端子５と側面電極１４間の電気的接続を確実にとる。
【００３４】
このような構成であれば、ＩＣチップ２及び水晶片３に関わる配線としての導電路１３を導電体１２上に設けることで、容器本体１に段部を形成する必要がなくなり、容器本体１が要求される内包すべき容積をおよそＩＣチップ２及び水晶片３の容積の合計まで減らすことが可能となり、小型化が達成できる。
（他の事項）
上記実施形態では、導電接合材としてのバンプを用いた超音波熱圧着によって導電体１２を接続したが、例えば半田や導電性接着剤をＩＣ端子２及び回路端子６上に載せて加熱溶融する所謂リフローによって固着することもできる。これらの場合、導電体１２を分割した場合でも一回のリフローで一体的に接続できる。また、上記実施形態では導電路１３を容器本体１の長さ方向に導出したが、幅方向に導出する、もしくは長さ方向、幅方向双方に導出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）はカバー、透明薄板及び水晶片を除いた同平面図、同図(c)は導電体の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態を説明する図で、同図（ａｂ）ともにカバー及び水晶片を除いた表面実装発振器の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態を説明する図で、同図(a)は表面実装発振器の断面図、同図(b)はカバー、透明薄板及び水晶片を除いた同平面図、同図(c)は導電体一主面の平面図（ＩＣチップ側）、同図(d)は導電体他主面の平面図(水晶片側)である。
【図４】本発明の一実施形態を説明する図で、同図(a)は表面実装発振器の断面図、同図(b)は容器本体に導電体を配置し、導電接合材にて側面電極と導電体の電気的接続をとった状態の平面図、同図(c)は導電体一主面の平面図（ＩＣチップ側）、同図(d)は導電体他主面の平面図（水晶片側）である。
【図５】従来例を説明する表面実装発振器の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  容器本体、２  ＩＣチップ、３  水晶片、４  カバー、５  ＩＣ端子、６  回路端子、７  導電性接着剤、８  金線、９  実装端子、１０  水晶受端子、１１  バンプ、１２  透明薄板、１３  導電路、１４  側面電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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