JP4363859B2 - Manufacturing method of crystal oscillator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子からなる水晶振動子(以下、圧電振動子ともいう)と発振回路を一体とした水晶発振器を製造するのに好適なセラミック基板と、そのようなセラミック基板を用いた水晶発振器、特に、そのような水晶発振器の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、携帯電話等の電子機器においては、例えば、温度補償形水晶発振器(TCXO;Temperature Compensated Crystal Oscillator)などの水晶振動子を利用した水晶発振器が広く利用されている。
【0003】
水晶発振器の構造としては、例えばセラミックからなる浅い箱形形状の容器に、発振回路が構成されたICチップが搭載される。そして、その容器の上に、水晶片が収容され、その内部が気密封止されている水晶振動部品を接合するようにしたものが良く知られている(特許文献1)。
【0004】
ところで、上記特許文献1に記載されているような構造の水晶発振器では、容器に搭載されるICチップの回路面の保護と固着補強を目的として、ICチップと容器との間に固着補強材として、いわゆるアンダーフィル材を充填する必要がある。このため、従来の容器は、ICチップの周囲にアンダーフィル材を注入できるような構造にする必要があった。
【0005】
図8は、従来の温度補償形水晶発振器(TCXO)の発振回路部の構造例を示した図であり、同図(a)には発振回路用容器の上面図、同図(b)には正面図、同図(c)には底面図がそれぞれ示されている。
【0006】
これら図8に示されている従来の発振回路用容器100は箱形形状とされ、そのサイズは例えば3.2mm×2.5mmとされる。
また、図8(a)に示されているように、発振回路用容器100の壁面一部には切欠部110が形成されている。このような切欠部110は、容器内に収容するICチップ5の回路面の保護、及びICチップ5の固着補強のためのアンダーフィル材を、発振回路用容器100とICチップ5との間に充填するために形成されている。
【0007】
また、発振回路用容器100の壁面上面には、図8(a)に示すような接合面101,101・・が形成され、このような接合面101,101・・に対して、図示しない水晶振動子が接合されることになる。
また、図8(b)に示されているように、発振回路用容器100の壁面には補助電極端子102,102が形成されている。これらの補助電極端子102,102・・は、例えばTCXOの製造時に、ICチップ5に温度補償データを書き込むためのデータ書き込み端子とされる。
【0008】
また図8(b)(c)に示すように、発振回路用容器100の底面から側面四隅にかけて電極端子103,103・・が形成されている。これらの電極端子103,103・・は、当該水晶発振器が搭載される機器側の基板に設けられているランドの表面に実装するための電極端子とされる。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−315918号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、各種電子機器の小型化に伴い、水晶発振器などの表面実装部品のサイズも小型化が要求されている。例えば、TCXOの平面サイズ(L×B)は、現在のサイズ(3.2mm×2.5mm)から新たなサイズ(2.5mm×2.0mm)への小型化が求められている。このため、新たなサイズの水晶発振器の開発が盛んに行われている。
【0011】
しかしながら、水晶発振器を小型化した場合には、そのサイズ変更に伴って、製造に使用する冶具などの設備も変更する必要がある。即ち、水晶発振器の小型化に伴って冶具などの設備も作り直す必要があり、これが水晶発振器の製造コストを上昇させる一つの要因になっていた。
【0012】
そこで、本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、平面サイズを小型化した水晶発振器を製造するのに好適なセラミック基板を用いた水晶発振器、及び、そのような水晶発振器の製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の水晶発振器の製造方法は、
完成品となる水晶発振器の容器外周寸法が分割線として形成されているエリヤより大きい既存の水晶発振器の容器外周寸法を、複数個のセラミック基板として集合したシート状セラミック基板に対し、
1,前記各セラミック基板の領域内に完成品となる大きさのICチップを搭載し、固定する装着工程と、
2,前記ICチップが搭載された前記各セラミック基板の領域を、前記シート状セラミック基板から切り離す第1の分割工程と、
3,前記第1の分割工程で切り離された前記各セラミック基板上に、それぞれ完成品サイズの水晶振動部分を重ねて一体化する重合工程と、
4,前記重合工程によって形成された水晶発振器の温度特性を測定すると共に、所定の発振周波数となるような温度データを書き込む温度データ書込工程と、
を既存の水晶発振器の製造に利用していた冶具を利用して施工するようにしている。
【0014】
そして、次に,前記温度データ書込工程が終了した各水晶発振器の各セラミック基板部分を前記分割線に沿って切り離し、完成品となる水晶発振器のサイズを、既存の水晶発振器よりさらに小型化して製造するようにしたものである。
【0015】
また、上記の製造方法により製造された水晶発振器には、装着されているICチップをアンダーフイル材によって固着するようになすと共に、分割線上には、内面に電極面が形成されているホールが配設して表面実装型の水晶発振器とすることが好ましい。
【0016】
このように本発明によれば、セラミック積層板に形成した分割線によりセラミック積層板の一部を分離可能に形成することで、より小さい平面サイズの表面実装用容器をセラミック基板から取り出すことが可能になる。
従って、このようなセラミック基板を用いて水晶発振器を製造すれば、水晶発振器の小型化を図る場合でも、表面実装用容器より平面サイズが大きいセラミック基板の状態にある表面実装用容器に対して発振回路部品と圧電振動部品を搭載することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
先ず、図1〜図3を用いて本発明の実施の形態とされる水晶発振器の構造について説明する。なお、本実施の形態では水晶発振器が温度補償形水晶発振器(TCXO)であるものとして説明する。
【0018】
図1には完成品となる本実施の形態の水晶発振器の斜視図、図2(a)に正面図、同図(b)に底面図がそれぞれ例示されている。
また図3には水晶発振器に接合される水晶振動部品の構造が例示されている。
【0019】
図1、図2に示すように水晶発振器1は、発振回路部2と水晶振動部品10とから成る。
発振回路部2は、発振回路用容器3に、例えばICチップ5を搭載して構成される。
発振回路用容器3は、図2(a)に示されているように、例えば第1セラミック層である矩形板状の基底部3aと、この基底部3a上の対向する二辺に、第2のセラミック層である側壁部3bを積層して成る。なお、この場合は基底部3aはさらに2つのセラミック層を積層した構造となっている。
【0020】
また発振回路用容器3には、図2(a)(b)から分かるように、基底部3aの外側底面から側面の一部にかけて、表面実装用の電極端子4,4・・が形成されている。これらの電極端子4,4,・・は、水晶発振器1が搭載される機器側の搭載基板(図示しない)に設けられている島状電極(ランド)の表面に接続されることになる。
【0021】
また発振回路用容器3の底面内側の基底部3a上には、ICチップ5から引き出されている引出電極5a,5aが接続される接続電極8,8・・が形成されている。そして、これらの接続電極8,8・・が、基底部3aにおいて所要の回路パターンを形成する導電路(図示しない)を介して発振回路用容器3の外側の電極端子4,4・・や、発振回路用容器3の側壁部3bの上面に形成されている接合面7,7・・と電気的に接続されることになる。
また、接続電極8,8・・の一部は、図1に示されているように、発振回路用容器3の側壁部3bに形成されている補助電極端子6,6・・とも接続されている。なお、これらの補助電極端子6,6・・と接合面7,7・・とは、電気的には直接的には接続されていないものである。
【0022】
補助電極端子6,6・・は、水晶発振器を製造する際に、水晶発振器ごとに異なる温度補償用の補償データをICチップ5内のメモリ(図示しない)に書き込むための端子とされる。
【0023】
ICチップ5には、当該温度補償形水晶発振器を構成するための温度補償回路やメモリ回路、発振回路などが形成されている。そして、このICチップ5から引き出されている引出電極5a,5a・・・が、上記した発振回路用容器3の底面内側に形成されている接続電極8,8・・と接続されている。
この場合のICチップ5の接続には、フリップチップ方式が採用され、ICチップ5の図示していない外部電極取出用パッド(ボンディングパッド)上に、バンプ(突起)を設けて、引出電極5a,5a・・・を形成するようにしている。
【0024】
そして、この引出電極5a,5a・・・と、発振回路用容器3の底面内側に形成されている接続電極8,8・・・とを例えば加圧又は加熱した状態で超音波振動を加えて接続する、或いはハンダや導電性接着剤などの導電性部材を用いて接続するようにしている。
この場合は、ICチップ5と発振回路用容器3の底面との隙間には、ICチップ5の回路面の保護、及びICチップ5と発振回路用容器3との接続を強固にするために、例えばエポキシ系の接着剤などをアンダーフィル材9として注入するようにしている。
【0025】
なお、本実施の形態では、発振回路をICチップ5により形成するようにしているがこれはあくまでも一例であり、例えばICチップをチップサイズでパッケージ化した、いわゆるチップサイズパッケージIC(チップスケールパッケージICとも呼ばれている)を用いて形成することも可能である。その場合は、アンダーフィル材を注入する必要はない。
【0026】
水晶振動部品10は、図3に示すように、例えば浅い箱形形状のセラミック製の振動子用容器11に水晶片14を収容し、蓋12により、その内部を気密封止するようにされる。
この場合、振動子用容器11内に収容される水晶片14は長方形の薄い板状で、両面に蒸着等で金属電極が形成される。
このような水晶片14の金属電極は、導電性接着剤15,15により容器内に形成されている図示しない電極引出部と接続される。そして、この電極引出部がスルーホールや内層パターンなどを経由して振動子用容器11の底面に設けられている接続電極13,13と接続されている。そして、これらの接続電極13,13が発振回路用容器3の接合面7,7・・と接合することで、発振回路と水晶振動子とが電気的に接続されることになる。この場合、水晶振動部品10の接続電極13,13と発振回路用容器3の接合面7,7とは、例えば、ハンダや導電性接着剤などの導電性部材を用いて接合されている。
【0027】
ところで、上記のような構成の水晶発振器1において、その平面サイズ(L×B)を例えば3.2mm×2.5mmから2.5mm×2.0mmまで小型化した場合は、サイズ変更に伴い、製造に使用する冶具などの設備を変更する必要がある。例えば水晶発振器に組み立てや、温度特性の測定に使用する冶具などを、水晶発振器の平面サイズに合わせて小型化したものに作り直す必要があった。
【0028】
そこで、本実施の形態では、上記したような水晶発振器1を製造するにあたり、水晶発振器の形状サイズを小型化した場合でも、それまでの製造設備を利用して水晶発振器を製造するようにした点に特徴がある。
以下、本実施の形態の水晶発振器の製造方法について説明するが、製造方法についての説明を行う前に、水晶発振器の製造時に用いるセラミック基板と、そのようなセラミック基板から取り出すことができる発振回路容器の構造を図4〜図6を用いて説明しておく。
【0029】
図4は、本実施の形態の水晶発振器の製造時に使用するシート状セラミック基板の構造を示した図である。
この図4に示すシート状セラミック基板21は、複数のセラミック基板31,31・・がシート状に配列されて形成されている。
またこのようなシート状セラミック基板21には、分割線A,A・・・が形成されており、これらの分割線A,A・・によりシート状セラミック基板21を分割することで、シート状セラミック基板21を複数のセラミック基板31に分離できるように構成されている。また、後記するように分割線Bの位置も例示している。
【0030】
図5は、上記したようなシート状セラミック基板を分割して得られるセラミック基板の構造を示した図であり、同図(a)に上面図、同図(b)に正面図、同図(c)に底面図、同図(d)に側面図がそれぞれ示されている。また、図6は、上記図5に示したセラミック基板から取り出される発振回路用容器の構造を示した図であり、同図(a)に上面図、同図(b)に正面図、同図(c)に底面図、同図(d)に側面図がそれぞれ示されている。
【0031】
これら図5(a)(b)に示すセラミック基板31は、その平面サイズが発振回路用容器3より大きい平面サイズで、しかも以前に製造していた水晶発振器の発振回路用容器と同一平面サイズとされる。
例えば、本実施の形態の水晶発振器1の平面サイズが2.5mm×2.0mm、従前の水晶発振器の平面サイズが3.2mm×2.5mmであれば、例えばセラミック基板31の平面サイズ(L1×B1)が3.2mm×2.5mm、発振回路用容器3の平面サイズ(L2×B2)が2.5mm×2.0mmとなる。
【0032】
そして、本実施の形態では、このようなセラミック基板31にも、例えば図示するような分割線B,Bを形成し、これらの分割線B,B・・で、セラミック基板31の両側部分32,32を分離することで、図6に示すような構造の発振回路用容器3を形成するようにしている。
この場合、セラミック基板31の分割線B,B上には、図示するような楕円状のホール33を形成するようにしており、このホール33の内面に電極を形成しておくことで、セラミック基板31を分割線B,Bで分割したときに発振回路用容器3の側面に表面実装用の電極端子4が形成されることになる。
また、このようなセラミック基板31では、図5(b)に示されているように、その両側部分32,32にも、電極端子4を延伸して形成するようにしている。つまり、従前の水晶発振器の底面外側に形成されている電極端子4と同等サイズの電極端子をセラミック基板31の底面にも形成しておくようにしている。
【0033】
本実施の形態では、上記したような既存サイズのセラミック基板31を利用して水晶発振器の製造を行うようにしている。即ち、例えばセラミック基板31の平面サイズを、それ以前の水晶発振器の平面サイズと同一サイズにしておき、このようなセラミック基板31の状態で新たな水晶発振器の組み立てや、温度特性の測定などを行うようにしている。このようにすれば、それ以前の水晶発振器の製造に使用していた冶具を利用して、小型化した新たな水晶発振器を製造することが可能になり、新たな水晶発振器の製造のための冶具を作製する必要がない。
【0034】
図7は、本実施の形態の水晶発振器の製造手順を示した図である。
この場合、先ず、工程S1において、上記図4に示したような構造のシート状セラミック基板21を作製する。
次に、工程S2において、工程S1で作製したシート状セラミック基板21の所要位置にICチップ5,5・・を搭載していくようにする。
そして次の工程S3において、シート状セラミック基板21とICチップ5,5との間にアンダーフィル材9を注入するようにしている。
【0035】
次に、工程S4においてシート状セラミック基板21を分割線A,A・・・で分割して、従前の水晶発振器と同じ平面サイズのセラミック基板31に分離するようにしている。
そして次の工程S5において、セラミック基板31に対して、別途作製した水晶振動部品10を取り付けるようにしている。つまり、図5に示したセラミック基板31の接合面7,7・・に水晶振動部品10を接合していくようにする。
【0036】
そして次の工程S6において、水晶振動部品10が接合されたセラミック基板31単位で温度特性の測定を行い、その温度特性測定結果に基づいて、次の工程S7で、セラミック基板31に搭載されているICチップ5に温度補償データを書き込むようにする。
【0037】
この後、工程S8において、セラミック基板31に形成されている分割線B,Bでセラミック基板31から両側部分32,32を分離して取り除くことで、図1に示したような水晶発振器1を作製することができる。
【0038】
なお、上記したような水晶発振器の製造工程において、例えば発振回路部品としてICチップ5の代わりにチップサイズパッケージICを用いるときはアンダーフィル材9の注入する工程S3は不要になる。また、例えばTCXO以外の水晶発振器を製造する場合には、工程S6及び工程S7が不要になる場合もある。
【0039】
従って、このようにして水晶発振器を製造すれば、上記工程S1〜S7においては、従前サイズの水晶発振器を製造するための設備、すなわち冶具などをそのまま利用して新たな水晶発振器を製造することができるため、新たに冶具を製造する必要がなく、その分水晶発振器の製造コストを削減することができるようになる。
【0040】
なお、上記した本実施の形態の水晶発振器の製造工程はあくまでも一例であり、少なくとも、セラミック基板にICチップなどの発振回路部品を搭載する工程と、セラミック基板31に圧電振動部品を接合する工程及び温度データの書込工程等を、セラミック基板31を分割線B,Bで分割する前に行うようにすれば、従前サイズの水晶発振器の製造に使用していた設備を利用して、従前の水晶発振器より平面サイズが小さい、本実施の形態の水晶発振器を製造することができるものである。
【0041】
また、本実施の形態で例示したセラミック基板31の構造は、あくまでも一例であり、本発明としてのセラミック基板の構造は、本実施の形態において説明したセラミック基板31の構造に限定されるものではない。要は、これまで製造したことのある水晶発振器の発振回路用容器と同一サイズで、且つ、セラミック基板を分割線で分割したときに、新たなサイズの発振回路用容器を取り出すことができるような構造のセラミック基板であればどのような構造でも良い。
【0042】
また、図6の本実施の形態では、セラミック基板31の短辺方向B1の長さが小型化された発振回路用容器3の長辺方向L2の長さとなるようにし、セラミック基板31の両側にそれぞれ分割線B,Bを形成し、この分割線B,Bにより発振回路用容器の両側部分32,32を分離して新たな発振回路用容器3を取り出すようにしている。
【0043】
また、本実施の形態では、発振回路用容器3の側壁部3bを基底部3a上の短い2辺に対して形成するようにしているが、これはあくまでも一例であり、例えば基底部3a上の長い2辺に形成することも可能である。また、発振回路用容器3の側壁部3bを基底部3a上の3辺に形成する、或いは強度的に可能で有れば、基底部3aの1辺にのみ形成するようにしても良い。さらに、例えば基底部3a上の四隅に柱状に形成することも可能である。
【0044】
さらにまた、本実施の形態においては、水晶発振器1として、温度補償形水晶発振器(TCXO)を例に挙げて説明したが、例えば電圧制御形水晶発振器(VCXO;Voltage Controlled Crystal Oscillator)などの水晶振動子を利用した各種水晶発振器に適用可能である。
また、水晶発振器のみならずレゾネータなどの圧電素子を利用した圧電発振器にも適用可能である。
【0045】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明は、セラミック積層板に形成した分割線によりセラミック積層板の一部を分離することで、より小さいサイズの表面実装用容器を取り出すことができるセラミック基板を用いて水晶発振器の製造を行うようにしている。そして、その際には、少なくとも、セラミック基板の状態にある表面実装用容器に対して発振回路部品と水晶振動部品を搭載した後、セラミック基板を分割線により分割するようにしている。
【0046】
このようにすれば、水晶発振器の小型化を図る場合でも、表面実装用容器より平面サイズが大きいセラミック基板の状態にある表面実装用容器に発振回路部品と水晶振動部品を搭載することができる。
従って、例えばセラミック基板の平面サイズを、それ以前に製造した水晶発振器と同じ平面サイズにすれば、それ以前の水晶発振器の製造に使用していた冶具を流用することが可能なり、新たに冶具を作製する必要がないため、それだけ水晶発振器の製造コストを低減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の水晶発振器の構造を示した斜視図である。
【図2】 本実施の形態の水晶発振器の側面図及び底面図である。
【図3】 水晶振動部品の構造説明図である。
【図4】 本実施の形態の水晶発振器の製造工程で使用するシート状セラミック基板の構造を示した図である。
【図5】 本実施の形態の水晶発振器の製造工程で使用するセラミック基板の構造を示した図である。
【図6】 本実施の形態としての発振回路用容器の構造を示した図である。
【図7】 本実施の形態の水晶発振器の製造手順を示した図である。
【図8】 従来の水晶発振器の発振回路容器の構造を示した図である。
【符号の説明】
1 水晶発振器、2 発振回路部、3a 基底部、3b 側壁部、3 発振回路用容器、4 電極端子、5a 引出電極、5 ICチップ、6 補助電極端子、7 接合面、8 接続電極、9 アンダーフィル材、10 水晶振動部品、11 振動子用容器、12 蓋、13 接続電極、14 水晶片、15 導電性接着剤、21 シート状セラミック基板、31 セラミック基板、32 両側部分、33 ホール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ceramic substrate suitable for manufacturing a crystal oscillator in which a crystal resonator (hereinafter, also referred to as a piezoelectric resonator) made of a piezoelectric element and an oscillation circuit are integrated, and a crystal oscillator using such a ceramic substrate. In particular , it relates to a method of manufacturing such a crystal oscillator.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronic device such as a mobile phone, a crystal oscillator using a crystal resonator such as a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) is widely used.
[0003]
As a structure of the crystal oscillator, for example, an IC chip having an oscillation circuit is mounted in a shallow box-shaped container made of ceramic. A well-known example is one in which a quartz crystal component in which a quartz piece is accommodated and hermetically sealed is joined on the container (Patent Document 1).
[0004]
By the way, in the crystal oscillator having the structure described in the above-mentioned Patent Document 1, for the purpose of protecting and fixing the circuit surface of the IC chip mounted on the container, as a fixing reinforcing material between the IC chip and the container. It is necessary to fill a so-called underfill material. For this reason, the conventional container needs to have a structure in which an underfill material can be injected around the IC chip.
[0005]
FIG. 8 is a diagram showing an example of the structure of an oscillation circuit section of a conventional temperature compensated crystal oscillator (TCXO). FIG. 8A shows a top view of an oscillation circuit container, and FIG. A front view and a bottom view are shown in FIG.
[0006]
These conventional oscillating
Further, as shown in FIG. 8A, a
[0007]
Further, bonding
Further, as shown in FIG. 8B,
[0008]
8B and 8C,
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-315918
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, with the miniaturization of various electronic devices, the size of surface mount components such as crystal oscillators is also required to be reduced. For example, the planar size (L × B) of TCXO is required to be reduced from the current size (3.2 mm × 2.5 mm) to a new size (2.5 mm × 2.0 mm). For this reason, development of a new size crystal oscillator has been actively conducted.
[0011]
However, when the crystal oscillator is downsized, it is necessary to change the equipment such as jigs used for manufacturing along with the size change. That is, along with the miniaturization of the crystal oscillator, it is necessary to remake equipment such as jigs, which has been one factor that increases the manufacturing cost of the crystal oscillator.
[0012]
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and a crystal oscillator using a ceramic substrate suitable for manufacturing a crystal oscillator having a reduced planar size, and such a crystal oscillator. An object is to provide a manufacturing method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a crystal oscillator of the present invention includes :
With respect to a sheet-like ceramic substrate in which the outer peripheral dimensions of a crystal oscillator container that is a finished product is larger than the area formed as a dividing line, the outer peripheral dimensions of the existing crystal oscillator are assembled as a plurality of ceramic substrates.
1, a mounting step of mounting and fixing an IC chip of a size to be a finished product in the area of each ceramic substrate;
2, a first dividing step of separating the area of each ceramic substrate on which the IC chip is mounted from the sheet-like ceramic substrate;
3, on each ceramic substrate separated in the first division step, a superposition step of superposing and integrating a quartz vibration portion of a finished product size, respectively,
4, a temperature data writing step of measuring temperature characteristics of the crystal oscillator formed by the polymerization step and writing temperature data so as to have a predetermined oscillation frequency;
Is constructed using the jig that was used to manufacture the existing crystal oscillator.
[0014]
Then, each ceramic substrate portion of each crystal oscillator for which the temperature data writing process has been completed is cut along the dividing line, and the size of the crystal oscillator to be completed is further reduced than the existing crystal oscillator. It is designed to be manufactured.
[0015]
In addition, in the crystal oscillator manufactured by the above-described manufacturing method, the mounted IC chip is fixed by an underfill material, and a hole having an electrode surface formed on the inner surface is arranged on the dividing line. It is preferable to provide a surface-mount crystal oscillator.
[0016]
As described above, according to the present invention, a part of the ceramic laminated plate can be separated by the dividing line formed on the ceramic laminated plate, so that a smaller surface-mount container can be taken out from the ceramic substrate. become.
Therefore, if a crystal oscillator is manufactured using such a ceramic substrate, even if the crystal oscillator is miniaturized, it oscillates with respect to the surface mount container in the state of the ceramic substrate having a larger planar size than the surface mount container. Circuit components and piezoelectric vibration components can be mounted.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
First, the structure of a crystal oscillator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the crystal oscillator is assumed to be a temperature compensated crystal oscillator (TCXO).
[0018]
Perspective view of the crystal oscillator of the present embodiment having the finished product in FIG. 1, a bottom view in the front view, FIG. (B) in FIG. 2 (a) are illustrated, respectively.
FIG. 3 shows an example of the structure of a crystal vibrating component joined to a crystal oscillator.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal oscillator 1 includes an oscillation circuit unit 2 and a
The oscillation circuit unit 2 is configured by mounting, for example, an
As shown in FIG. 2A, the
[0020]
In addition, as can be seen from FIGS. 2A and 2B, surface mounting
[0021]
Further, on the
Further, as shown in FIG. 1, a part of the connection electrodes 8, 8,... Is also connected to the auxiliary electrode terminals 6, 6 ... formed on the
[0022]
The auxiliary electrode terminals 6, 6,... Are terminals for writing compensation data for temperature compensation that differs for each crystal oscillator into a memory (not shown) in the
[0023]
The
In this case, the
[0024]
Then, ultrasonic vibration is applied in a state where the
In this case, in the gap between the
[0025]
In this embodiment, the oscillation circuit is formed by the
[0026]
As shown in FIG. 3, the
In this case, the crystal piece 14 accommodated in the vibrator container 11 is a rectangular thin plate, and metal electrodes are formed on both surfaces by vapor deposition or the like.
Such a metal electrode of the crystal piece 14 is connected to an electrode lead portion (not shown) formed in the container by the
[0027]
By the way, in the crystal oscillator 1 having the above configuration, when the planar size (L × B) is reduced from, for example, 3.2 mm × 2.5 mm to 2.5 mm × 2.0 mm, Equipment such as jigs used for manufacturing needs to be changed. For example, it was necessary to reassemble the jigs used for assembling the crystal oscillator and measuring the temperature characteristics, etc., down to the size of the crystal oscillator.
[0028]
Therefore, in the present embodiment, in manufacturing the crystal oscillator 1 as described above, even when the shape size of the crystal oscillator is reduced, the crystal oscillator is manufactured using the manufacturing equipment up to that point. There is a feature.
Hereinafter, a manufacturing method of the crystal oscillator according to the present embodiment will be described. Before explaining the manufacturing method, a ceramic substrate used in manufacturing the crystal oscillator and an oscillation circuit container that can be taken out from such a ceramic substrate The structure will be described with reference to FIGS.
[0029]
FIG. 4 is a diagram showing the structure of a sheet-like ceramic substrate used when manufacturing the crystal oscillator according to the present embodiment.
The sheet-like ceramic substrate 21 shown in FIG. 4 is formed by arranging a plurality of
.. Are formed on such a sheet-like ceramic substrate 21. By dividing the sheet-like ceramic substrate 21 by these division lines A, A... The substrate 21 is configured to be separated into a plurality of
[0030]
FIG. 5 is a view showing the structure of a ceramic substrate obtained by dividing the sheet-like ceramic substrate as described above, wherein FIG. 5 (a) is a top view, FIG. 5 (b) is a front view, FIG. A bottom view is shown in c), and a side view is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the structure of the oscillation circuit container taken out from the ceramic substrate shown in FIG. 5, wherein FIG. 6 (a) is a top view, FIG. 6 (b) is a front view, and FIG. (C) is a bottom view and FIG. (D) is a side view.
[0031]
The
For example, if the plane size of the crystal oscillator 1 of the present embodiment is 2.5 mm × 2.0 mm and the plane size of the conventional crystal oscillator is 3.2 mm × 2.5 mm, for example, the plane size of the ceramic substrate 31 (L1) × B1) is 3.2 mm × 2.5 mm, and the planar size (L2 × B2) of the
[0032]
In the present embodiment, for example, dividing lines B and B as shown in the figure are also formed on such a
In this case, an
Further, in such a
[0033]
In the present embodiment, the crystal oscillator is manufactured using the
[0034]
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing procedure of the crystal oscillator according to the present embodiment.
In this case, first, in step S1, a sheet-like ceramic substrate 21 having a structure as shown in FIG. 4 is produced.
Next, in step S2,
In the next step S3, the underfill material 9 is injected between the sheet-like ceramic substrate 21 and the IC chips 5 and 5.
[0035]
Next, in step S4, the sheet-like ceramic substrate 21 is divided by dividing lines A, A... And separated into
In the next step S <b> 5, the separately produced
[0036]
In the next step S6, the temperature characteristics are measured in units of the
[0037]
Thereafter, in step S8, the crystal oscillator 1 as shown in FIG. 1 is manufactured by separating and removing both
[0038]
In the manufacturing process of the crystal oscillator as described above, for example, when the chip size package IC is used instead of the
[0039]
Therefore, if the crystal oscillator is manufactured in this way, in the above-described steps S1 to S7, a new crystal oscillator can be manufactured by using the equipment for manufacturing a conventional crystal oscillator, that is, a jig as it is. Therefore, it is not necessary to manufacture a new jig, and the manufacturing cost of the crystal oscillator can be reduced accordingly.
[0040]
The above-described manufacturing process of the crystal oscillator according to the present embodiment is merely an example. At least a process of mounting an oscillation circuit component such as an IC chip on a ceramic substrate, a step of bonding a piezoelectric vibration component to the
[0041]
In addition, the structure of the
[0042]
Further, in the embodiment of FIG. 6, the length of the short side direction B1 is set to be the length of the long side L2 of the
[0043]
Further, in the present embodiment, the
[0044]
Furthermore, in the present embodiment, the temperature-compensated crystal oscillator (TCXO) has been described as an example of the crystal oscillator 1, but for example, a crystal oscillation such as a voltage controlled crystal oscillator (VCXO). It can be applied to various crystal oscillators using a child.
Further, it is applicable not only to a crystal oscillator but also to a piezoelectric oscillator using a piezoelectric element such as a resonator.
[0045]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the present invention is a ceramic substrate in which a smaller-sized surface mounting container can be taken out by separating a part of the ceramic laminated plate by a dividing line formed on the ceramic laminated plate. Is used to manufacture crystal oscillators. In this case, at least the oscillation circuit component and the crystal vibration component are mounted on the surface mounting container in the state of the ceramic substrate, and then the ceramic substrate is divided by the dividing line.
[0046]
In this way, even when the crystal oscillator is downsized, the oscillation circuit component and the crystal vibration component can be mounted on the surface mounting container in a state of a ceramic substrate having a larger planar size than the surface mounting container.
Therefore, for example, if the plane size of the ceramic substrate is set to the same plane size as that of the previously manufactured crystal oscillator, it is possible to divert the jig used in the manufacture of the previous crystal oscillator, Since it is not necessary to manufacture the crystal oscillator, the manufacturing cost of the crystal oscillator can be reduced accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a crystal oscillator according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are a side view and a bottom view of the crystal oscillator according to the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the structure of a crystal vibrating part.
FIG. 4 is a diagram showing the structure of a sheet-like ceramic substrate used in the manufacturing process of the crystal oscillator of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing the structure of a ceramic substrate used in the manufacturing process of the crystal oscillator of the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a structure of an oscillation circuit container according to the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing procedure of the crystal oscillator of the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a structure of an oscillation circuit container of a conventional crystal oscillator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystal oscillator, 2 Oscillator circuit part, 3a Base part, 3b Side wall part, 3 Oscillator circuit container, 4 Electrode terminal, 5a Lead electrode, 5 IC chip, 6 Auxiliary electrode terminal, 7 Joint surface, 8 Connection electrode, 9 Under Fill material, 10 Quartz vibration component, 11 Vibrator container, 12 Lid, 13 Connection electrode, 14 Quartz piece, 15 Conductive adhesive, 21 Sheet ceramic substrate, 31 Ceramic substrate, 32 Both sides, 33 holes
Claims (3)
1,前記各セラミック基板の領域内に完成品となる大きさのICチップを搭載し、固定する装着工程と、
2,前記ICチップが搭載された前記各セラミック基板の領域を、前記シート状セラミック基板から切り離す第1の分割工程と、
3,前記第1の分割工程で切り離された前記各セラミック基板上に、それぞれ完成品サイズの水晶振動部分を重ねて一体化する重合工程と、
4,前記重合工程によって形成された水晶発振器の温度特性を測定すると共に、所定の発振周波数となるような温度データを書き込む温度データ書込工程と、
を既存の水晶発振器の製造に利用していた冶具を利用して施工し、次に
5,前記温度データ書込工程が終了した各水晶発振器の各セラミック基板部分を完成品となる水晶発振器のサイズとなるように前記分割線に沿って切り離す第2分割工程と、
を施して、既存の水晶発振器よりさらに小型の水晶発振器を製造することを特徴とする水晶発振器の製造方法。With respect to a sheet-like ceramic substrate in which the outer peripheral dimensions of a crystal oscillator container that is a finished product is larger than the area formed as a dividing line, the outer peripheral dimensions of the existing crystal oscillator are assembled as a plurality of ceramic substrates.
1, a mounting step of mounting and fixing an IC chip of a size to be a finished product in the area of each ceramic substrate;
2, a first dividing step of separating the area of each ceramic substrate on which the IC chip is mounted from the sheet-like ceramic substrate;
3, on each ceramic substrate separated in the first division step, a superposition step of superposing and integrating a quartz vibration portion of a finished product size, respectively,
4, a temperature data writing step of measuring temperature characteristics of the crystal oscillator formed by the polymerization step and writing temperature data so as to have a predetermined oscillation frequency;
The size of the crystal oscillator that will be the finished product by using the jig that was used to manufacture the existing crystal oscillator, and then completing the ceramic substrate part of each crystal oscillator that has completed the temperature data writing process. A second dividing step of cutting along the dividing line so that
To manufacture a crystal oscillator that is smaller than an existing crystal oscillator.
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