発振器及びその製造方法
【課題】 簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる発振器及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 基板１上に形成される電極のランドパターン４と、電子部品２が搭載される基板１上に形成されるダミーのランドパターン７と、ダミーのランドパターン７を覆うように形成されるソルダーレジスト８ａと、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａにより電子部品２が持ち上げられ、電子部品２の端部に形成された部品電極３と電極のランドパターン４とを半田接続する実装半田５とを有する発振器である。
【解決手段】 基板１上に形成される電極のランドパターン４と、電子部品２が搭載される基板１上に形成されるダミーのランドパターン７と、ダミーのランドパターン７を覆うように形成されるソルダーレジスト８ａと、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａにより電子部品２が持ち上げられ、電子部品２の端部に形成された部品電極３と電極のランドパターン４とを半田接続する実装半田５とを有する発振器である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスエポキシ樹脂の回路基板を使用した発振器に係り、特に、半田への歪みを緩和させ耐ヒートサイクル性能を向上させた発振器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来、水晶発振器において、ガラスエポキシ樹脂を回路基板に使用したものがある。
当該回路基板上に金属の電極パターンが形成され、当該電極パターン上にセラミック等の電子部品が半田付けによって実装されるようになっていた。
【０００３】
［従来の水晶発振器：図７］
従来の水晶発振器について図７を参照しながら説明する。図７は、従来の水晶発振器の断面説明図である。
従来の水晶発振器は、図７に示すように、エポキシ樹脂の基板１上に、金属のランドパターン（電極パターン）４とソルダーレジスト８が形成され、電極パターン４上に、回路部品（電子部品）２が搭載される。
具体的には、電子部品２がランドパターン４に接続する部分は、部品電極３が形成されており、部品電極３とランドパターン４とが実装半田５によって固定されている。
【０００４】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開平１１−１３５６７４号公報「半導体装置及びその製造方法」（関西日本電気株式会社）［特許文献１］、特開２０００−３３２３９６号公報「電子部品の取付構造」（アルプス電気株式会社）［特許文献２］、特開２００８−２３８２５３号公報「Ｐｂフリーはんだ接続材料及びこれを用いた半導体実装構造体の製造方法」（株式会社日立製作所）がある。
【０００５】
特許文献１には、微細な導電パターンに幅広の半田供給部を形成することにより、ファインピッチのバンプ電極を有する半導体ペレットを配線基板に接続することができる半導体装置が示されている。
【０００６】
特許文献２には、電子部品を搭載する搭載領域内に電子部品を仮止めする接着剤を塗布するための絶縁層を回路パターンの厚さより厚く形成し、絶縁層上に搭載された電子部品の下面と回路パターンとの間に所定の隙間を形成した電子部品の取付構造が示されている。
【０００７】
特許文献３には、はんだ接続材料として、Sn-Zn系はんだ粉とこれよりも融点が高いSn粉又はZn粉とを混合したはんだペーストを用いることで、低耐熱リードレス部品を実装する際に、部品の傾き制御・接続部の厚さ確保を実現することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１３５６７４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３２３９６号公報
【特許文献３】特開２００８−２３８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の発振器では、セラミック等を使用した電子部品（回路部品）とガラスエポキシ樹脂の回路基板との熱膨張係数の差から、ヒートサイクルが生じる使用環境において実装半田に歪みが集中し、半田にクラックが生じるという問題点があった。
【００１０】
特に、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled Crystal Oscillator）では、電源のオン／オフが繰り返される使用環境では周囲温度から恒温槽制御温度（例えば８５℃）までの温度変化が、電源オン／オフ毎に加わるため、半田にクラックが生じ、長期信頼性に問題があった。
【００１１】
尚、特許文献１では、基板上に形成される導電パターンに半田を供給しやすくする半田供給部を形成するようにしているもので、電極となるランドパターンの厚みを生かして、当該ランドパターンに対して電子部品を持ち上げてランドパターンと電子部品に形成された部品電極との間に半田を充填しやすい空間を形成するものとはなっていない。
【００１２】
また、特許文献２では、電子部品を仮止めする接着剤を塗布するための塗布部を有する絶縁層を形成し、回路パターンと電子部品との間に隙間を形成するものではあるが、電子部品を持ち上げるために、専用の絶縁層を形成する必要があり、回路基板を製造する通常の工程を工夫して簡易に持ち上げる構成を実現できるものとはなっていない。
【００１３】
また、特許文献３では、実装基板上のパッドに金属スペーサを形成して、半導体素子を搭載し、隙間部分で半田付けするものではあるが、基板上の電極パターンと電子部品の部品電極との半田付けで、半田量を多くし、フィレット形状を形成して接着を強固にするものとはなっていない。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる発振器及びそ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】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ダミーのランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記発振器において、ソルダーレジストを二層にしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、基板上に電極のランドパターンと電子部品が搭載される基板上にダミーのランドパターンとを形成し、ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、電極のランドパターン上に半田を塗布し、ソルダーレジスト上に電子部品を搭載し、ダミーのランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられた状態で、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、上記発振器の製造方法において、ソルダーレジストを二層形成したことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ソルダーレジストを覆うように形成されるシルク印刷層と、ダミーのランドパターン、ソルダーレジスト及びシルク印刷層により電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、基板上に電極のランドパターンと電子部品が搭載される基板上にダミーのランドパターンとを形成し、ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、ソルダーレジストを覆うようにシルク印刷層を形成し、電極のランドパターン上に半田を塗布し、シルク印刷層上に電子部品を搭載し、ダミーのランドパターン、ソルダーレジスト及びシルク印刷層により電子部品が持ち上げられた状態で、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする。
【００２１】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、基板上に形成される電極のランドパターンと、電極のランドパターンであって電子部品の中央側の一部を覆うように形成されるソルダーレジストと、電極のランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、基板上に電極のランドパターンを形成し、電極のランドパターンであって電子部品の中央側の一部を覆うようにソルダーレジストを形成し、電極のランドパターン上に半田を塗布し、ソルダーレジスト上に電子部品を搭載し、電極のランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられた状態で、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、上記発振器において、恒温槽付水晶発振器に適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ダミーのランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有する発振器としているので、半田を厚く形成して接着を強固にでき、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる効果がある。
【００２５】
本発明によれば、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ソルダーレジストを覆うように形成されるシルク印刷層と、ダミーのランドパターン、ソルダーレジスト及びシルク印刷層により電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有する発振器としているので、半田を厚く形成して接着を強固にでき、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる効果がある。
【００２６】
本発明によれば、基板上に形成される電極のランドパターンと、電極のランドパターンであって電子部品の中央側の一部を覆うように形成されるソルダーレジストと、電極のランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有する発振器としているので、半田を厚く形成して接着を強固にでき、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の発振器の平面説明図である。
【図２】第１の発振器の製造断面説明図である。
【図３】第１の発振器の断面説明図である。
【図４】第１の発振器の応用例を示す製造断面説明図である。
【図５】第２の発振器の断面説明図である。
【図６】第３の発振器の製造断面説明図である。
【図７】従来の水晶発振器の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る発振器は、ガラスエポキシ樹脂の回路基板上に、電子部品を持ち上げる持ち上げ部を形成し、基板上に形成される電極のランドパターンと電子部品の部品電極と接触する部分に、部品電極とランドパターンとの間に形成された空間に、実装半田が充填されると共に、部品電極の側面に実装半田がフィレット形状に形成されているものであり、これにより、実装半田の接着が強固になり、電子部品とガラスエポキシ樹脂材との熱膨張係数の差から温度変化によって生じる実装半田の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができるものである。
【００２９】
［第１の発振器：図１，図２］
本発明における第１の実施の形態に係る発振器（第１の発振器）について図１、図２、図３を参照しながら説明する。図１は、第１の発振器の平面説明図であり、図２は、第１の発振器の製造断面説明図であり、図３は、第１の発振器の断面説明図である。
第１の発振器は、図１，３に示すように、エポキシ樹脂の基板１上に、金属のランドパターン（電極パターン）４とダミーのランドパターン７が形成され、基板１上及びダミーのランドパターン７上にソルダーレジスト８ａが形成され、ランドパターン４上に、回路部品（電子部品）２が搭載される。
尚、電子部品２は、例えば、セラミック等で形成され、ソルダーレジスト８ａは、例えば、熱硬化性エポキシ樹脂等で形成される。
【００３０】
具体的には、電子部品２がランドパターン４に接続する部分には、部品電極３が形成されている。つまり、部品電極３は、電子部品２の端部に形成されている。
そして、電子部品２の底面中央部分は、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａが積層された持ち上げ部によってソルダーレジスト８ａの厚み分だけ、電子部品２はランドパターン４から持ち上げられた状態になる。つまり、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａが、電子部品２を持ち上げる持ち上げ部を形成している。
更に、部品電極３とランドパターン４とが実装半田５によって固定されている。
【００３１】
ここで、ダミーのランドパターン７上にはソルダーレジスト８ａが積層されるが、電極となるランドパターン４上にはソルダーレジスト８ａが積層されない。
そして、ダミーのランドパターン７とランドパターン４は同じ工程で形成されるものであるため、厚みは同じであり、ダミーのランドパターン７上に積層されるソルダーレジスト８ａの厚み分だけ電子部品２が持ち上げられている。
【００３２】
しかしながら、ランドパターン４上では、電子部品２に部品電極３が形成されているため、部品電極３とランドパターン４との間の隙間は、持ち上げ幅より小さいものとなっている。
そして、ランドパターン４と部品電極３との隙間に実装半田５が充填されると共に、ランドパターン４と部品電極３の側面との間に、実装半田５がフィレット形状で形成されるものである。
【００３３】
また、基板１のエポキシ樹脂の材質として、ＣＥＭ−３（Composite Epoxy Material 3）又はＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）等を用いる。
ＣＥＭ−３は、ガラスエポキシ基板のことで、ガラス繊維とエポキシ樹脂を混合した板をベースとしたものである。
ＦＲ−４は、ガラスエポキシ基板のことで、ガラス繊維で編んだ布にエポキシ樹脂を含浸させた板をベースにしたものである。
【００３４】
ランドパターン４とダミーのランドパターン７の金属層は、一般的には１０〜５０μｍ程度の厚みで形成されるものであり、図１の場合、例えば、４５〜５０μｍ程度の厚みとしている。
また、ソルダーレジスト８ａの厚みは、約１０μｍ程度である。
尚、図２，３の断面説明図では、ソルダーレジスト８ａを描画したが、図１では図面を明確にするために省略している。
【００３５】
［第１の発振器の製造方法：図２］
次に、第１の発振器の製造方法について図２、図３を参照しながら説明する。図２は、第１の発振器の製造断面説明図（１）である。
第１の発振器は、図２（ａ）に示すように、エポキシ樹脂の基板１上に、金属膜により電極となるランドパターン４とダミーのランドパターン７を形成する。
ダミーのランドパターン７は、電子部品２が搭載される位置の中央部分に形成され、ランドパターン４は、電子部品２に取り付けられた部品電極３が接続する位置に形成される。
【００３６】
次に、図２（ｂ）に示すように、ダミーのランドパターン７を覆い、基板１上の必要な箇所に、ソルダーレジスト８ａを形成する。
ここで、電極のランドパターン４を覆うようにはソルダーレジスト８ａは形成されていない。
そして、ランドパターン４上に実装半田５が塗布され、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａが積層された所に、電子部品２が搭載され、部品電極３がランドパターン４上に位置するよう配置される。
【００３７】
具体的には、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａの厚みによって電子部品２が持ち上げられた状態になるため、部品電極３とランドパターン４との間に形成された空間（隙間）に実装半田５が充填された状態になり、リフロー後に、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成される。
【００３８】
第１の発振器によれば、図７に示した従来の構成に比べて、ランドパターン４と部品電極３とを接着する実装半田５の量が多くなる（厚くなる）ため、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にすることができる。
これにより、ランドパターン４が形成された基板１と部品電極３が形成された電子部品２とが、熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００３９】
［第１の発振器の応用例：図４］
次に、第１の発振器の応用例について図４を参照しながら説明する。図４は、第１の発振器の応用例を示す製造断面説明図である。
図４に示す第１の発振器の応用例は、図３と比較してソルダーレジストを二層にして電子部品２の持ち上げ幅を大きくしている。
ソルダーレジスト８ａ，８ｂの厚みは、それぞれ約１０μｍ程度であるから、二層にした場合には、厚みが約２０μｍ程度となる。第１の発振器に比べて１０μｍ程度高く持ち上げられることになる。
【００４０】
具体的には、図４（ｃ）に示すように、基板１上にランドパターン４，７が形成され、ダミーのランドパターン７上と基板１上にソルダーレジスト８ａが形成され、更にそのソルダーレジスト８ａ上にソルダーレジスト８ｂが形成される。
そして、ランドパターン４上に実装半田５が塗布され、ソルダーレジスト８ｂ上に電子部品２が配置されて、電子部品２がランドパターン４から持ち上げられた状態となり、部品電極３とランドパターン４との間に形成された空間（隙間）に実装半田５が充填され、リフロー後に、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成される。
【００４１】
第１の発振器の応用例によれば、図３の第１の発振器に比べて、ランドパターン４と部品電極３との間の隙間が大きくなり、充填される実装半田５の量が多くなるため、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００４２】
［第２の発振器：図５］
次に、本発明における第２の実施の形態に係る発振器（第２の発振器）について図５を参照しながら説明する。図５は、第２の発振器の断面説明図である。
第２の発振器は、図５に示すように、図３の第１の発振器において、ソルダーレジスト８ａの上面にシルク印刷層９を形成し、そのシルク印刷層９の上に電子部品２を搭載したものである。
シルク印刷層９は、シルクスクリーン印刷（シルク印刷）技術によって形成された絶縁性のインク層である。
【００４３】
従って、電子部品２は、ダミーのランドパターン７、ソルダーレジスト８ａ、シルク印刷層９によってランドパターン４から部品電極３を持ち上げている。つまり、ダミーのランドパターン７、ソルダーレジスト８ａ、シルク印刷層９が持ち上げ部を形成している。
ここで、シルク印刷層９は、約１０μｍ程度の厚さである。
【００４４】
一般に、発振器の製造工程において、レジスト形成とシルク印刷が行われるため、そのシルク印刷を利用したものであり、第１の発振器の応用例と比較して、ソルダーレジスト８ａ，８ｂの二層にするより、工程の無駄がないものである。
【００４５】
そして、第２の発振器では、ソルダーレジスト８ａとシルク印刷層９で約２０μｍ程度の厚みを備え、第１の発振器の応用例と同程度の厚み（ソルダーレジスト８ａが約１０μｍ程度＋ソルダーレジスト８ｂが約１０μｍ程度＝約２０μｍ程度）となり、電子部品２の持ち上げ効果が得られる。
【００４６】
第２の発振器によれば、ダミーのランドパターン７上にソルダーレジスト８ａとシルク印刷層９を形成することで、ランドパターン４と部品電極３との間に形成される空間を大きくできるため、その空間を充填する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００４７】
［第３の発振器：図６］
次に、本発明における第３の実施の形態に係る発振器（第３の発振器）について図６を参照しながら説明する。図６は、第３の発振器の製造断面説明図である。
第３の発振器は、図６（ａ）に示すように、基板１上に、ランドパターン４が形成され、図６（ｂ）に示すように、ランドパターン４の一部を覆うように、ソルダーレジスト８ｃが形成される。
ここで、ランドパターン４，７の厚みは、４５〜５０μｍ程度であり、ソルダーレジスト８ｃの厚みは、約１０μｍ程度である。
【００４８】
ソルダーレジスト８ｃが形成されるランドパターン４の一部とは、搭載される電子部品２の中央側の一部である。
図６では、電子部品２の下側全体にソルダーレジスト８ｃが形成され、対向するランドパターン４の一部を覆うようにソルダーレジスト８ｃが形成される。
【００４９】
更に、ソルダーレジスト８ｃが、部品電極３の基板１側の一部を支える程度に接続するのが望ましい。ソルダーレジスト８ｃが、ランドパターン４と部品電極３の間を遮ってしまうと、実装半田５による接着が弱くなってしまう。そのため、部品電極３とランドパターン４との間に空間を形成するようにし、実装半田５による接着を強固にするのがよい。
【００５０】
そして、図６（ｃ）に示すように、ランドパターン４に実装半田５を塗布し、電子部品２の部品電極３がランドパターン４上に形成されたソルダーレジスト８ｃと接触するように、電子部品２を搭載すると、部品電極３とランドパターン４との間に形成された空間に実装半田５が充填され、リフロー後に、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成される。
【００５１】
第３の発振器によれば、ランドパターン４の一部を覆うように形成されたソルダーレジスト８ｃによって電子部品２を持ち上げ、部品電極３とランドパターン４との間に空間（隙間）を形成するようにしているので、その空間に実装半田５を充填して、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成されて、実装半田５の接着を強固にできる効果がある。
つまり、ランドパターン４の一部とその上に形成されたソルダーレジスト８ｃが、電子部品２を持ち上げる持ち上げ部を構成している。
【００５２】
また、第３の発振器に適用したこの技術は、小さい部品にも適用できる。つまり、第１，２の発振器では、電極となるランドパターン４の間に持ち上げ部を形成する必要があるため、小さい部品には向いていないが、第３の発振器の技術であれば、パターンの精度さえよければ対応可能である。
【００５３】
［実施の形態の効果］
第１の発振器によれば、ランドパターン４と部品電極３との間に空間が形成されるので、両者を接着する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、ランドパターン４が形成された基板１と部品電極３が形成された電子部品２とが、熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５４】
第１の発振器の応用例によれば、ダミーのランドパターン７上をソルダーレジスト８ａ，８ｂの二層で覆うことで、ランドパターン４と部品電極３との間に形成される空間を大きくできるため、その空間を充填する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５５】
第２の発振器によれば、ダミーのランドパターン７上にソルダーレジスト８ａとシルク印刷層９を形成することで、ランドパターン４と部品電極３との間に形成される空間を大きくできるため、その空間を充填する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５６】
第３の発振器によれば、ランドパターン４の一部を覆うように形成されたソルダーレジスト８ｃによって電子部品２を持ち上げ、部品電極３とランドパターン４との間に空間を形成するようにしているので、その空間に実装半田５を充填して、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成されて、実装半田５の接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５７】
上記第１〜３の発振器では、恒温槽付水晶発振器に適用することが、より効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる発振器及びその製造方法に好適である。
【符号の説明】
【００５９】
１...基板、 ２...電子部品、 ３...部品電極、 ４...ランドパターン、 ５...実装半田、 ７...ダミーのランドパターン、 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ...ソルダーレジスト、 ９...シルク印刷層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスエポキシ樹脂の回路基板を使用した発振器に係り、特に、半田への歪みを緩和させ耐ヒートサイクル性能を向上させた発振器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来、水晶発振器において、ガラスエポキシ樹脂を回路基板に使用したものがある。
当該回路基板上に金属の電極パターンが形成され、当該電極パターン上にセラミック等の電子部品が半田付けによって実装されるようになっていた。
【０００３】
［従来の水晶発振器：図７］
従来の水晶発振器について図７を参照しながら説明する。図７は、従来の水晶発振器の断面説明図である。
従来の水晶発振器は、図７に示すように、エポキシ樹脂の基板１上に、金属のランドパターン（電極パターン）４とソルダーレジスト８が形成され、電極パターン４上に、回路部品（電子部品）２が搭載される。
具体的には、電子部品２がランドパターン４に接続する部分は、部品電極３が形成されており、部品電極３とランドパターン４とが実装半田５によって固定されている。
【０００４】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開平１１−１３５６７４号公報「半導体装置及びその製造方法」（関西日本電気株式会社）［特許文献１］、特開２０００−３３２３９６号公報「電子部品の取付構造」（アルプス電気株式会社）［特許文献２］、特開２００８−２３８２５３号公報「Ｐｂフリーはんだ接続材料及びこれを用いた半導体実装構造体の製造方法」（株式会社日立製作所）がある。
【０００５】
特許文献１には、微細な導電パターンに幅広の半田供給部を形成することにより、ファインピッチのバンプ電極を有する半導体ペレットを配線基板に接続することができる半導体装置が示されている。
【０００６】
特許文献２には、電子部品を搭載する搭載領域内に電子部品を仮止めする接着剤を塗布するための絶縁層を回路パターンの厚さより厚く形成し、絶縁層上に搭載された電子部品の下面と回路パターンとの間に所定の隙間を形成した電子部品の取付構造が示されている。
【０００７】
特許文献３には、はんだ接続材料として、Sn-Zn系はんだ粉とこれよりも融点が高いSn粉又はZn粉とを混合したはんだペーストを用いることで、低耐熱リードレス部品を実装する際に、部品の傾き制御・接続部の厚さ確保を実現することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１３５６７４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３２３９６号公報
【特許文献３】特開２００８−２３８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の発振器では、セラミック等を使用した電子部品（回路部品）とガラスエポキシ樹脂の回路基板との熱膨張係数の差から、ヒートサイクルが生じる使用環境において実装半田に歪みが集中し、半田にクラックが生じるという問題点があった。
【００１０】
特に、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled Crystal Oscillator）では、電源のオン／オフが繰り返される使用環境では周囲温度から恒温槽制御温度（例えば８５℃）までの温度変化が、電源オン／オフ毎に加わるため、半田にクラックが生じ、長期信頼性に問題があった。
【００１１】
尚、特許文献１では、基板上に形成される導電パターンに半田を供給しやすくする半田供給部を形成するようにしているもので、電極となるランドパターンの厚みを生かして、当該ランドパターンに対して電子部品を持ち上げてランドパターンと電子部品に形成された部品電極との間に半田を充填しやすい空間を形成するものとはなっていない。
【００１２】
また、特許文献２では、電子部品を仮止めする接着剤を塗布するための塗布部を有する絶縁層を形成し、回路パターンと電子部品との間に隙間を形成するものではあるが、電子部品を持ち上げるために、専用の絶縁層を形成する必要があり、回路基板を製造する通常の工程を工夫して簡易に持ち上げる構成を実現できるものとはなっていない。
【００１３】
また、特許文献３では、実装基板上のパッドに金属スペーサを形成して、半導体素子を搭載し、隙間部分で半田付けするものではあるが、基板上の電極パターンと電子部品の部品電極との半田付けで、半田量を多くし、フィレット形状を形成して接着を強固にするものとはなっていない。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる発振器及びそ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】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ダミーのランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記発振器において、ソルダーレジストを二層にしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、基板上に電極のランドパターンと電子部品が搭載される基板上にダミーのランドパターンとを形成し、ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、電極のランドパターン上に半田を塗布し、ソルダーレジスト上に電子部品を搭載し、ダミーのランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられた状態で、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、上記発振器の製造方法において、ソルダーレジストを二層形成したことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ソルダーレジストを覆うように形成されるシルク印刷層と、ダミーのランドパターン、ソルダーレジスト及びシルク印刷層により電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、基板上に電極のランドパターンと電子部品が搭載される基板上にダミーのランドパターンとを形成し、ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、ソルダーレジストを覆うようにシルク印刷層を形成し、電極のランドパターン上に半田を塗布し、シルク印刷層上に電子部品を搭載し、ダミーのランドパターン、ソルダーレジスト及びシルク印刷層により電子部品が持ち上げられた状態で、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする。
【００２１】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、基板上に形成される電極のランドパターンと、電極のランドパターンであって電子部品の中央側の一部を覆うように形成されるソルダーレジストと、電極のランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明は、エポキシ樹脂の基板と、基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、基板上に電極のランドパターンを形成し、電極のランドパターンであって電子部品の中央側の一部を覆うようにソルダーレジストを形成し、電極のランドパターン上に半田を塗布し、ソルダーレジスト上に電子部品を搭載し、電極のランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられた状態で、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、上記発振器において、恒温槽付水晶発振器に適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ダミーのランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有する発振器としているので、半田を厚く形成して接着を強固にでき、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる効果がある。
【００２５】
本発明によれば、基板上に形成される電極のランドパターンと、電子部品が搭載される基板上に形成されるダミーのランドパターンと、ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、ソルダーレジストを覆うように形成されるシルク印刷層と、ダミーのランドパターン、ソルダーレジスト及びシルク印刷層により電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有する発振器としているので、半田を厚く形成して接着を強固にでき、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる効果がある。
【００２６】
本発明によれば、基板上に形成される電極のランドパターンと、電極のランドパターンであって電子部品の中央側の一部を覆うように形成されるソルダーレジストと、電極のランドパターンとソルダーレジストにより電子部品が持ち上げられ、電子部品の端部に形成された部品電極と電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有する発振器としているので、半田を厚く形成して接着を強固にでき、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の発振器の平面説明図である。
【図２】第１の発振器の製造断面説明図である。
【図３】第１の発振器の断面説明図である。
【図４】第１の発振器の応用例を示す製造断面説明図である。
【図５】第２の発振器の断面説明図である。
【図６】第３の発振器の製造断面説明図である。
【図７】従来の水晶発振器の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る発振器は、ガラスエポキシ樹脂の回路基板上に、電子部品を持ち上げる持ち上げ部を形成し、基板上に形成される電極のランドパターンと電子部品の部品電極と接触する部分に、部品電極とランドパターンとの間に形成された空間に、実装半田が充填されると共に、部品電極の側面に実装半田がフィレット形状に形成されているものであり、これにより、実装半田の接着が強固になり、電子部品とガラスエポキシ樹脂材との熱膨張係数の差から温度変化によって生じる実装半田の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができるものである。
【００２９】
［第１の発振器：図１，図２］
本発明における第１の実施の形態に係る発振器（第１の発振器）について図１、図２、図３を参照しながら説明する。図１は、第１の発振器の平面説明図であり、図２は、第１の発振器の製造断面説明図であり、図３は、第１の発振器の断面説明図である。
第１の発振器は、図１，３に示すように、エポキシ樹脂の基板１上に、金属のランドパターン（電極パターン）４とダミーのランドパターン７が形成され、基板１上及びダミーのランドパターン７上にソルダーレジスト８ａが形成され、ランドパターン４上に、回路部品（電子部品）２が搭載される。
尚、電子部品２は、例えば、セラミック等で形成され、ソルダーレジスト８ａは、例えば、熱硬化性エポキシ樹脂等で形成される。
【００３０】
具体的には、電子部品２がランドパターン４に接続する部分には、部品電極３が形成されている。つまり、部品電極３は、電子部品２の端部に形成されている。
そして、電子部品２の底面中央部分は、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａが積層された持ち上げ部によってソルダーレジスト８ａの厚み分だけ、電子部品２はランドパターン４から持ち上げられた状態になる。つまり、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａが、電子部品２を持ち上げる持ち上げ部を形成している。
更に、部品電極３とランドパターン４とが実装半田５によって固定されている。
【００３１】
ここで、ダミーのランドパターン７上にはソルダーレジスト８ａが積層されるが、電極となるランドパターン４上にはソルダーレジスト８ａが積層されない。
そして、ダミーのランドパターン７とランドパターン４は同じ工程で形成されるものであるため、厚みは同じであり、ダミーのランドパターン７上に積層されるソルダーレジスト８ａの厚み分だけ電子部品２が持ち上げられている。
【００３２】
しかしながら、ランドパターン４上では、電子部品２に部品電極３が形成されているため、部品電極３とランドパターン４との間の隙間は、持ち上げ幅より小さいものとなっている。
そして、ランドパターン４と部品電極３との隙間に実装半田５が充填されると共に、ランドパターン４と部品電極３の側面との間に、実装半田５がフィレット形状で形成されるものである。
【００３３】
また、基板１のエポキシ樹脂の材質として、ＣＥＭ−３（Composite Epoxy Material 3）又はＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）等を用いる。
ＣＥＭ−３は、ガラスエポキシ基板のことで、ガラス繊維とエポキシ樹脂を混合した板をベースとしたものである。
ＦＲ−４は、ガラスエポキシ基板のことで、ガラス繊維で編んだ布にエポキシ樹脂を含浸させた板をベースにしたものである。
【００３４】
ランドパターン４とダミーのランドパターン７の金属層は、一般的には１０〜５０μｍ程度の厚みで形成されるものであり、図１の場合、例えば、４５〜５０μｍ程度の厚みとしている。
また、ソルダーレジスト８ａの厚みは、約１０μｍ程度である。
尚、図２，３の断面説明図では、ソルダーレジスト８ａを描画したが、図１では図面を明確にするために省略している。
【００３５】
［第１の発振器の製造方法：図２］
次に、第１の発振器の製造方法について図２、図３を参照しながら説明する。図２は、第１の発振器の製造断面説明図（１）である。
第１の発振器は、図２（ａ）に示すように、エポキシ樹脂の基板１上に、金属膜により電極となるランドパターン４とダミーのランドパターン７を形成する。
ダミーのランドパターン７は、電子部品２が搭載される位置の中央部分に形成され、ランドパターン４は、電子部品２に取り付けられた部品電極３が接続する位置に形成される。
【００３６】
次に、図２（ｂ）に示すように、ダミーのランドパターン７を覆い、基板１上の必要な箇所に、ソルダーレジスト８ａを形成する。
ここで、電極のランドパターン４を覆うようにはソルダーレジスト８ａは形成されていない。
そして、ランドパターン４上に実装半田５が塗布され、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａが積層された所に、電子部品２が搭載され、部品電極３がランドパターン４上に位置するよう配置される。
【００３７】
具体的には、ダミーのランドパターン７とソルダーレジスト８ａの厚みによって電子部品２が持ち上げられた状態になるため、部品電極３とランドパターン４との間に形成された空間（隙間）に実装半田５が充填された状態になり、リフロー後に、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成される。
【００３８】
第１の発振器によれば、図７に示した従来の構成に比べて、ランドパターン４と部品電極３とを接着する実装半田５の量が多くなる（厚くなる）ため、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にすることができる。
これにより、ランドパターン４が形成された基板１と部品電極３が形成された電子部品２とが、熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００３９】
［第１の発振器の応用例：図４］
次に、第１の発振器の応用例について図４を参照しながら説明する。図４は、第１の発振器の応用例を示す製造断面説明図である。
図４に示す第１の発振器の応用例は、図３と比較してソルダーレジストを二層にして電子部品２の持ち上げ幅を大きくしている。
ソルダーレジスト８ａ，８ｂの厚みは、それぞれ約１０μｍ程度であるから、二層にした場合には、厚みが約２０μｍ程度となる。第１の発振器に比べて１０μｍ程度高く持ち上げられることになる。
【００４０】
具体的には、図４（ｃ）に示すように、基板１上にランドパターン４，７が形成され、ダミーのランドパターン７上と基板１上にソルダーレジスト８ａが形成され、更にそのソルダーレジスト８ａ上にソルダーレジスト８ｂが形成される。
そして、ランドパターン４上に実装半田５が塗布され、ソルダーレジスト８ｂ上に電子部品２が配置されて、電子部品２がランドパターン４から持ち上げられた状態となり、部品電極３とランドパターン４との間に形成された空間（隙間）に実装半田５が充填され、リフロー後に、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成される。
【００４１】
第１の発振器の応用例によれば、図３の第１の発振器に比べて、ランドパターン４と部品電極３との間の隙間が大きくなり、充填される実装半田５の量が多くなるため、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００４２】
［第２の発振器：図５］
次に、本発明における第２の実施の形態に係る発振器（第２の発振器）について図５を参照しながら説明する。図５は、第２の発振器の断面説明図である。
第２の発振器は、図５に示すように、図３の第１の発振器において、ソルダーレジスト８ａの上面にシルク印刷層９を形成し、そのシルク印刷層９の上に電子部品２を搭載したものである。
シルク印刷層９は、シルクスクリーン印刷（シルク印刷）技術によって形成された絶縁性のインク層である。
【００４３】
従って、電子部品２は、ダミーのランドパターン７、ソルダーレジスト８ａ、シルク印刷層９によってランドパターン４から部品電極３を持ち上げている。つまり、ダミーのランドパターン７、ソルダーレジスト８ａ、シルク印刷層９が持ち上げ部を形成している。
ここで、シルク印刷層９は、約１０μｍ程度の厚さである。
【００４４】
一般に、発振器の製造工程において、レジスト形成とシルク印刷が行われるため、そのシルク印刷を利用したものであり、第１の発振器の応用例と比較して、ソルダーレジスト８ａ，８ｂの二層にするより、工程の無駄がないものである。
【００４５】
そして、第２の発振器では、ソルダーレジスト８ａとシルク印刷層９で約２０μｍ程度の厚みを備え、第１の発振器の応用例と同程度の厚み（ソルダーレジスト８ａが約１０μｍ程度＋ソルダーレジスト８ｂが約１０μｍ程度＝約２０μｍ程度）となり、電子部品２の持ち上げ効果が得られる。
【００４６】
第２の発振器によれば、ダミーのランドパターン７上にソルダーレジスト８ａとシルク印刷層９を形成することで、ランドパターン４と部品電極３との間に形成される空間を大きくできるため、その空間を充填する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００４７】
［第３の発振器：図６］
次に、本発明における第３の実施の形態に係る発振器（第３の発振器）について図６を参照しながら説明する。図６は、第３の発振器の製造断面説明図である。
第３の発振器は、図６（ａ）に示すように、基板１上に、ランドパターン４が形成され、図６（ｂ）に示すように、ランドパターン４の一部を覆うように、ソルダーレジスト８ｃが形成される。
ここで、ランドパターン４，７の厚みは、４５〜５０μｍ程度であり、ソルダーレジスト８ｃの厚みは、約１０μｍ程度である。
【００４８】
ソルダーレジスト８ｃが形成されるランドパターン４の一部とは、搭載される電子部品２の中央側の一部である。
図６では、電子部品２の下側全体にソルダーレジスト８ｃが形成され、対向するランドパターン４の一部を覆うようにソルダーレジスト８ｃが形成される。
【００４９】
更に、ソルダーレジスト８ｃが、部品電極３の基板１側の一部を支える程度に接続するのが望ましい。ソルダーレジスト８ｃが、ランドパターン４と部品電極３の間を遮ってしまうと、実装半田５による接着が弱くなってしまう。そのため、部品電極３とランドパターン４との間に空間を形成するようにし、実装半田５による接着を強固にするのがよい。
【００５０】
そして、図６（ｃ）に示すように、ランドパターン４に実装半田５を塗布し、電子部品２の部品電極３がランドパターン４上に形成されたソルダーレジスト８ｃと接触するように、電子部品２を搭載すると、部品電極３とランドパターン４との間に形成された空間に実装半田５が充填され、リフロー後に、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成される。
【００５１】
第３の発振器によれば、ランドパターン４の一部を覆うように形成されたソルダーレジスト８ｃによって電子部品２を持ち上げ、部品電極３とランドパターン４との間に空間（隙間）を形成するようにしているので、その空間に実装半田５を充填して、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成されて、実装半田５の接着を強固にできる効果がある。
つまり、ランドパターン４の一部とその上に形成されたソルダーレジスト８ｃが、電子部品２を持ち上げる持ち上げ部を構成している。
【００５２】
また、第３の発振器に適用したこの技術は、小さい部品にも適用できる。つまり、第１，２の発振器では、電極となるランドパターン４の間に持ち上げ部を形成する必要があるため、小さい部品には向いていないが、第３の発振器の技術であれば、パターンの精度さえよければ対応可能である。
【００５３】
［実施の形態の効果］
第１の発振器によれば、ランドパターン４と部品電極３との間に空間が形成されるので、両者を接着する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、ランドパターン４が形成された基板１と部品電極３が形成された電子部品２とが、熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５４】
第１の発振器の応用例によれば、ダミーのランドパターン７上をソルダーレジスト８ａ，８ｂの二層で覆うことで、ランドパターン４と部品電極３との間に形成される空間を大きくできるため、その空間を充填する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５５】
第２の発振器によれば、ダミーのランドパターン７上にソルダーレジスト８ａとシルク印刷層９を形成することで、ランドパターン４と部品電極３との間に形成される空間を大きくできるため、その空間を充填する実装半田５の量が多くなり、ランドパターン４と部品電極３との接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５６】
第３の発振器によれば、ランドパターン４の一部を覆うように形成されたソルダーレジスト８ｃによって電子部品２を持ち上げ、部品電極３とランドパターン４との間に空間を形成するようにしているので、その空間に実装半田５を充填して、部品電極３の側面に実装半田５のフィレット形状が形成されて、実装半田５の接着を強固にでき、これにより、基板１と電子部品２とが熱膨張係数が異なっていたとしても、温度変化によって生じる実装半田５の歪みを緩和させ、耐ヒートサイクル性能の向上させることができる効果がある。
【００５７】
上記第１〜３の発振器では、恒温槽付水晶発振器に適用することが、より効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、簡易な構成で安価に温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制し、耐ヒートサイクル性能を向上させることができる発振器及びその製造方法に好適である。
【符号の説明】
【００５９】
１...基板、 ２...電子部品、 ３...部品電極、 ４...ランドパターン、 ５...実装半田、 ７...ダミーのランドパターン、 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ...ソルダーレジスト、 ９...シルク印刷層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、
前記基板上に形成される電極のランドパターンと、
前記電子部品が搭載される前記基板上に形成されるダミーのランドパターンと、
前記ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、
前記ダミーのランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられ、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする発振器。
【請求項２】
ソルダーレジストを二層にしたことを特徴とする請求項１記載の発振器。
【請求項３】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、
前記基板上に電極のランドパターンと前記電子部品が搭載される前記基板上にダミーのランドパターンとを形成し、
前記ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、
前記電極のランドパターン上に半田を塗布し、
前記ソルダーレジスト上に前記電子部品を搭載し、
前記ダミーのランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられた状態で、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項４】
ソルダーレジストを二層形成したことを特徴とする請求項３記載の発振器の製造方法。
【請求項５】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、
前記基板上に形成される電極のランドパターンと、
前記電子部品が搭載される前記基板上に形成されるダミーのランドパターンと、
前記ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、
前記ソルダーレジストを覆うように形成されるシルク印刷層と、
前記ダミーのランドパターン、前記ソルダーレジスト及び前記シルク印刷層により前記電子部品が持ち上げられ、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする発振器。
【請求項６】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、
前記基板上に電極のランドパターンと前記電子部品が搭載される前記基板上にダミーのランドパターンとを形成し、
前記ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、
前記ソルダーレジストを覆うようにシルク印刷層を形成し、
前記電極のランドパターン上に半田を塗布し、
前記シルク印刷層上に前記電子部品を搭載し、
前記ダミーのランドパターン、前記ソルダーレジスト及び前記シルク印刷層により前記電子部品が持ち上げられた状態で、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項７】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、
前記基板上に形成される電極のランドパターンと、
前記電極のランドパターンであって前記電子部品の中央側の一部を覆うように形成されるソルダーレジストと、
前記電極のランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられ、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする発振器。
【請求項８】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、
前記基板上に電極のランドパターンを形成し、
前記電極のランドパターンであって前記電子部品の中央側の一部を覆うようにソルダーレジストを形成し、
前記電極のランドパターン上に半田を塗布し、
前記ソルダーレジスト上に前記電子部品を搭載し、
前記電極のランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられた状態で、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項９】
恒温槽付水晶発振器に適用したことを特徴とする請求項１、２、５又は７のいずれか記載の発振器。
【請求項１】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、
前記基板上に形成される電極のランドパターンと、
前記電子部品が搭載される前記基板上に形成されるダミーのランドパターンと、
前記ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、
前記ダミーのランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられ、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする発振器。
【請求項２】
ソルダーレジストを二層にしたことを特徴とする請求項１記載の発振器。
【請求項３】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、
前記基板上に電極のランドパターンと前記電子部品が搭載される前記基板上にダミーのランドパターンとを形成し、
前記ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、
前記電極のランドパターン上に半田を塗布し、
前記ソルダーレジスト上に前記電子部品を搭載し、
前記ダミーのランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられた状態で、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項４】
ソルダーレジストを二層形成したことを特徴とする請求項３記載の発振器の製造方法。
【請求項５】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、
前記基板上に形成される電極のランドパターンと、
前記電子部品が搭載される前記基板上に形成されるダミーのランドパターンと、
前記ダミーのランドパターンを覆うように形成されるソルダーレジストと、
前記ソルダーレジストを覆うように形成されるシルク印刷層と、
前記ダミーのランドパターン、前記ソルダーレジスト及び前記シルク印刷層により前記電子部品が持ち上げられ、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする発振器。
【請求項６】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、
前記基板上に電極のランドパターンと前記電子部品が搭載される前記基板上にダミーのランドパターンとを形成し、
前記ダミーのランドパターンを覆うようにソルダーレジストを形成し、
前記ソルダーレジストを覆うようにシルク印刷層を形成し、
前記電極のランドパターン上に半田を塗布し、
前記シルク印刷層上に前記電子部品を搭載し、
前記ダミーのランドパターン、前記ソルダーレジスト及び前記シルク印刷層により前記電子部品が持ち上げられた状態で、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項７】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器であって、
前記基板上に形成される電極のランドパターンと、
前記電極のランドパターンであって前記電子部品の中央側の一部を覆うように形成されるソルダーレジストと、
前記電極のランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられ、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとを半田接続する実装半田とを有することを特徴とする発振器。
【請求項８】
エポキシ樹脂の基板と、前記基板上の搭載される電子部品とを備える発振器の製造方法であって、
前記基板上に電極のランドパターンを形成し、
前記電極のランドパターンであって前記電子部品の中央側の一部を覆うようにソルダーレジストを形成し、
前記電極のランドパターン上に半田を塗布し、
前記ソルダーレジスト上に前記電子部品を搭載し、
前記電極のランドパターンと前記ソルダーレジストにより前記電子部品が持ち上げられた状態で、前記電子部品の端部に形成された部品電極と前記電極のランドパターンとをリフローにより半田接続することを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項９】
恒温槽付水晶発振器に適用したことを特徴とする請求項１、２、５又は７のいずれか記載の発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２１４８６（Ｐ２０１３−２１４８６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２９１６（Ｐ２０１１−１５２９１６）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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