圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法
【課題】パッケージと実装用基板との間にアンダーフィル材またはモールド樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイス、およびかかる圧電デバイスを製造する圧電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】圧電発振器１は、平面視にて略長方形状をなす実装用基板４と、実装用基板４上に載置され、圧電振動片２を収納するパッケージ３と、実装用基板４とパッケージ３との間に設けられる電子部品６とを有している。また、実装用基板４の対向する一対の辺の端部は、その全体が上方に折り曲げられており、この折り曲げ部４０１の下面に実装端子４３が設けられている。そして、実装用基板４とパッケージ３との隙間に図示しないモールド樹脂が充填されている。この圧電発振器１を回路基板に半田付けすると、折り曲げ部４０１の下方に生じた隙間に半田溜まりが形成される。
【解決手段】圧電発振器１は、平面視にて略長方形状をなす実装用基板４と、実装用基板４上に載置され、圧電振動片２を収納するパッケージ３と、実装用基板４とパッケージ３との間に設けられる電子部品６とを有している。また、実装用基板４の対向する一対の辺の端部は、その全体が上方に折り曲げられており、この折り曲げ部４０１の下面に実装端子４３が設けられている。そして、実装用基板４とパッケージ３との隙間に図示しないモールド樹脂が充填されている。この圧電発振器１を回路基板に半田付けすると、折り曲げ部４０１の下方に生じた隙間に半田溜まりが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の圧電デバイスは、一般に、水晶振動子等の圧電体素子と、圧電体素子を駆動するＩＣ素子等の電子部品とを備えている。このような圧電デバイスとしては、従来、小型化を図る目的等から、圧電体素子と電子部品とを重ねるようにして基板上に実装した構成のものが知られている。
例えば、特許文献１に記載された圧電発振器では、圧電振動子を収納したパッケージを実装用基板上に載置するとともに、電子部品がパッケージと実装用基板との間に納めるように設けられている。
【０００３】
図１０は、従来の圧電発振器を示す断面図（ａ）および圧電発振器が備える実装用基板の上面図（ｂ）である。
図１０に示す圧電発振器９００は、実装用基板９０１と、その上に配置された電子部品９０２および圧電振動子を有するパッケージ９０３とを有している。
実装用基板９０１の長手方向の両端部には、それぞれ図１０（ｂ）に示すように２つずつの切り欠き９１０が形成されている。そして、これらの切り欠き９１０で挟まれた幅方向の中央部は、図１０（ａ）に示すように上方に折り曲げられ、折り曲げ部９１１を形成している。この折り曲げ部９１１の先端部とパッケージ９０３の底面とを接合することにより、パッケージ９０３が実装用基板９０１上に固定されている。また、実装用基板９０１の両端部のうち、折り曲げ部９１１以外の部分の下面、すなわち実装用基板９０１の四隅の下面には、実装端子９１２が設けられている。
【０００４】
一方、図１０に示す回路基板９２０は、絶縁性基板９２１と、その上面に設けられた回路配線９２２とを有している。
前述した圧電発振器９００を回路基板９２０上に実装する場合、圧電発振器９００の実装端子９１２と回路基板９２０の回路配線９２２とが対向するように、回路基板９２０上に圧電発振器９００を載置し、例えば実装端子９１２と回路配線９２２との間を半田付けする。これにより、半田層９２３を介して圧電発振器９００が回路基板９２０上に固定される。
このように折り曲げ部９１１を備える実装用基板９０１を用いることにより、スペーサ等を用いることなく、パッケージ３を実装用基板９０１上に固定することができるので、圧電発振器９００の構造の簡素化が図られる。
【０００５】
ところで、圧電発振器９００のパッケージ９０３と実装用基板９０１との間には、図１０（ａ）に示すようにアンダーフィル材９１３が充填されている。
ところが、このアンダーフィル材９１３は、図１０（ａ）に示すように切り欠き９１０から漏れ出て実装端子等に付着し接続不要の原因となるおそれがあった。そのため、従来は、漏れ出たアンダーフィル材９１３を拭き取ったり、切り欠き９１０を塞ぐ等の対策を講じる必要があった。このため、圧電発振器９００の構造が複雑になったり、製造工程が煩雑になることが問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８１５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、パッケージと実装用基板との間にアンダーフィル材またはモールド樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイス、およびかかる圧電デバイスを製造する圧電デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の圧電デバイスの製造方法は、実装用基板と、前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品とを有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記実装用基板となるべき領域が複数個連結された実装用基板フィルムを用意し、前記各領域の一方の面側にそれぞれ前記電子部品を載置する電子部品載置工程と、
前記実装用基板フィルムに対して前記各電子部品を挟むようにそれぞれ前記パッケージを重ねて載置するパッケージ載置工程と、
前記領域の対向する一対の縁部全体を、それぞれ前記パッケージ側に折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部の一部を前記パッケージに固定する折り曲げ工程と、
前記実装用基板フィルムと前記パッケージとの間に樹脂を充填し、前記電子部品を前記樹脂で覆う樹脂充填工程と、
前記実装用基板フィルムの前記領域同士の境界を切断し、複数の前記圧電デバイスに個片化する切断工程とを有することを特徴とする。
これにより、基板等に実装した際に、低背化を図りつつ、接続部の視認を容易にすることができるとともに、信頼性の高い接続が可能であり、かつ、樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイスを、複数個同時に、かつ効率よく製造することができる。
【０００９】
［適用例２］
本発明の圧電デバイスの製造方法では、前記パッケージ載置工程は、前記各電子部品に前記パッケージを接着剤により接着する工程を含むことが好ましい。
これにより、樹脂を充填した際に電子部品とパッケージとの間にボイドが発生することを防止できる。
【００１０】
［適用例３］
本発明の圧電デバイスの製造方法では、前記実装用基板フィルムは、前記実装用基板となるべき領域と、前記領域に連結され、前記電子部品載置工程において前記電子部品と電気的に接続される調整端子を備える拡張部分とを有するものであり、
前記パッケージ載置工程の後に、前記調整端子を介して前記電子部品の情報を書き換え、その後、前記領域と前記拡張部分とを分離する調整工程を有することが好ましい。
これにより、圧電デバイスの製造後、圧電デバイスの使用環境が著しく変化したとしても、その使用環境に応じた各種情報を電子部品内に書き換えることで、安定した発振が可能な圧電デバイスを製造することができる。
【００１１】
［適用例４］
本発明の圧電デバイスは、実装用基板と、
前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品と
を有し、
前記実装用基板は、対向する一対の縁部全体を前記パッケージ側に折り曲げてなる折り曲げ部を有しており、
前記折り曲げ部の一部が、前記パッケージに固定されており、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に樹脂が充填され、前記電子部品が前記樹脂で覆われていることを特徴とする。
これにより、パッケージと実装用基板との間に樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイスが得られる。
【００１２】
［適用例５］
本発明の圧電デバイスでは、前記折り曲げ部の前記パッケージと反対側の面に設けられた実装端子を有していることが好ましい。
これにより、圧電デバイスを基板等に実装した際に、低背化を図りつつ、接続部の視認を容易にすることができるとともに、信頼性の高い接続が可能な圧電デバイスが得られる。
【００１３】
［適用例６］
本発明の圧電デバイスでは、前記折り曲げ部は、前記実装用基板の前記電子部品が搭載された電子部品搭載部に対して傾斜した傾斜部と、前記傾斜部より前記外縁側に延長された部分である先端部とを有し、
前記先端部は、前記パッケージに固定されていることが好ましい。
【００１４】
これにより、傾斜部の傾斜角度が自在に変化することにより、面方向の応力が緩和され易い。このため、圧電デバイスを基材に実装した際に、応力集中に伴う不具合の発生をより確実に抑制することができる。また、先端部が前記他部に対してほぼ平行であるため、パッケージに対してもほぼ平行となり、パッケージに対して十分な面積で確実に接合されることとなる。
【００１５】
［適用例７］
本発明の圧電デバイスでは、前記実装端子は、前記傾斜部に設けられていることが好ましい。
これにより、圧電デバイスを基材に実装した際に、その実装に必要な面積をより小さくすることができる。このため、基材上の領域を有効活用することができ、例えば基材が回路基板である場合には、回路配線の配線密度をより高めることができる。その結果、回路基板の小型化を図ることができる。
【００１６】
［適用例８］
本発明の圧電デバイスでは、前記実装用基板は、可撓性を有する材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、実装用基板に可撓性が付与されるため、実装用基板そのものが応力集中を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の圧電デバイスの実施形態を適用した圧電発振器を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す圧電発振器を模式的に示す（ａ）上面図および（ｂ）下面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】圧電発振器が備える実装用基板を模式的に示す平面図である。
【図５】図１に示す圧電発振器を回路基板に実装する方法を説明するための断面図である。
【図６】実装端子と回路配線との間の隙間に形成された接続部の他の構成例を示す部分拡大図である。
【図７】図１に示す圧電発振器が備える実装用基板を製造するための実装用基板フィルムを示す概念図である。
【図８】図１に示す圧電発振器の製造方法を説明するための図である。
【図９】図１に示す圧電発振器の製造方法を説明するための図である。
【図１０】従来の圧電発振器を示す断面図（ａ）および圧電発振器が備える実装用基板の上面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電デバイスの実施形態を適用した圧電発振器を示す分解斜視図、図２は、図１に示す圧電発振器を模式的に示す（ａ）上面図および（ｂ）下面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、圧電発振器が備える実装用基板を模式的に示す平面図である。なお、以下の説明では、図２（ａ）中の紙面表側を「上」、紙面裏側を「下」という。また、図１では、圧電発振器を覆うモールド樹脂を省略している。
【００１９】
（圧電発振器）
まず、本発明の圧電デバイスの実施形態の一例として、圧電発振器について説明する。
図１に示す圧電発振器１は、圧電振動片２を収納するパッケージ３と、パッケージ３を実装（固定）する実装用基板４と、パッケージ３と実装用基板４との間に納められるように実装用基板４上に設けられた電子部品６とを有している。
【００２０】
以下、圧電発振器１を構成する各部について、順次、詳細に説明する。
まず、圧電振動片２について説明する。
本実施形態では、圧電振動片２は、図２に示すような音叉型の水晶振動片である。圧電振動片２は、図２に示すように、長手形状でかつ音叉型をなす圧電体基板２１と、圧電体基板２１の表面に形成された２つの励起電極（図示せず）とを有している。
【００２１】
圧電体基板２１は、圧電材料で構成されており、この圧電材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。
励起電極は、圧電体基板２１に電場を印加するものである。この励起電極に電場を印加すると、圧電材料の逆圧電効果により、ある一定の周波数（共鳴周波数）で圧電体基板２１を振動させることができる。また、圧電体基板２１が振動すると、２つの励起電極間には、圧電材料の圧電効果により、ある一定の周波数の電圧が発生する。これらの性質を利用して、圧電振動片２は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
【００２２】
次に、圧電振動片２を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、その平面視にて略正方形状または略長方形状をなしている。このようなパッケージ３は、図３に示すように、中央部に内部空間Ｓ１に相当する凹部を有する板状のベース基板３１と、この凹部に蓋をするようにベース基板３１に重ねられる蓋部材３２とを有している。ベース基板３１および蓋部材３２は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１と蓋部材３２とで画成された内部空間Ｓ１に、圧電振動片２を収納している。なお、図２（ａ）では、蓋部材３２を透過して図示している。
【００２３】
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、蓋部材３２の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。特に、蓋部材３２の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた場合、圧電体基板２１に予め金属被覆部（図示せず）を形成しておくと、圧電振動片２をパッケージ３内に収容した後であっても、蓋部材３２を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、前記金属被覆部を除去して圧電体基板２１の質量を減少させることにより（質量削減方式により）、圧電振動片２の周波数調整を行うことができる。
【００２４】
図３に示すように、ベース基板３１の凹部（内部空間Ｓ１）の底面には、一対のマウント電極３４が形成されている。このマウント電極３４の上には、それぞれ、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系等の導電性接着剤３９が塗布されて（盛られて）おり、さらに、この導電性接着剤３９上に、前述した圧電振動片２が載置されている。そして、導電性接着剤３９を硬化することにより、圧電振動片２がマウント電極３４（ベース基板３１）に片持ち支持される。
【００２５】
なお、この固定により、一対のマウント電極３４のうちの一方が、導電性接着剤３９を介して、圧電振動片２に設けられた２つの励起電極のうちの一方と電気的に接続される。また、他方のマウント電極３４も、導電性接着剤３９を介して、他方の励起電極と電気的に接続される。
また、圧電振動片２の固定は、圧電振動片２の左側端部をベース基板３１に接着することにより行われているため、圧電振動片２が振動する際には、圧電振動片２の左側端部が「固定端」となる一方、右側端部が「自由端」となる。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、ベース基板３１の下面には、その四隅近傍に、それぞれ外部端子３５が設けられている。
これら４つの外部端子３５のうちの２つは、前述した２つのマウント電極３４と電気的に接続されている。
このような各マウント電極３４および各外部端子３５は、それぞれ、例えばタングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
【００２７】
次に、このようなパッケージ３を載置する実装用基板４について説明する。
実装用基板４は、図１に示すように、パッケージ３および後述する電子部品６を載置する基板であって、平面視にて略正方形状または略長方形状をなしており、パッケージ３のベース基板３１とほぼ同等の大きさの基板である。
このような実装用基板４は、絶縁性基板４０と、その上面（パッケージ３側の面）に設けられた複数の電極端子部４１と、２つの配線パターン４２とを有している。
【００２８】
このうち、絶縁性基板４０は、リジッド基板、フレキシブル基板あるいはリジッドフレキシブル基板のいずれであってもよいが、加工容易性等の観点からフレキシブル基板であるのが好ましい。また、絶縁性基板４０の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、リジッド基板の構成材料としては、各種ガラス、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等のセラミックスなどが挙げられ、フレキシブル基板の構成材料としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種樹脂材料などを用いることができる。
【００２９】
また、複数の電極端子部４１は、図３に示すように、電子部品６のパッド部６１に対応して離間配置されている。
これらの電極端子部４１は、圧電振動片２を駆動するための端子の他、電子部品６の特性検査や、電子部品６内の各種情報（例えば、圧電発振器１の温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子、入出力端子、アース端子等である。
【００３０】
また、実装用基板４の長手方向の両端部（対向する一対の縁部、若しくは対向する一対の辺）には、図１に示すように、絶縁性基板４０の短手方向の全体が上方に突出するように折り曲げられてなる、２つの折り曲げ部４０１、４０１が形成されている。各折り曲げ部４０１には、それぞれの根元部分と先端部分とに折り曲げ線４０２ａ、４０２ｂが形成されている。これにより、各折り曲げ部４０１は、それぞれ折り曲げ線４０２ａで上方に折り曲げられ、折り曲げ線４０２ａより先端側でかつ折り曲げ線４０２ｂより基端側の領域は、絶縁性基板４０の折り曲げ部４０１以外の部分に対して傾斜した傾斜部４０１ａとなる。また、折り曲げ線４０２ｂでは反対に下方に折り曲げられ、これにより、折り曲げ線４０２ｂより先端側の領域は、絶縁性基板４０の折り曲げ部４０１以外の部分に対してほぼ平行な先端部４０１ｂとなる。
【００３１】
傾斜部４０１ａの傾斜角度、すなわち絶縁性基板４０の折り曲げ部４０１以外の部分と傾斜部４０１ａとがなす角度は、特に限定されないものの、５〜８０°程度であるのが好ましく、１０〜７０°程度であるのがより好ましく、２０〜６０°程度であるのがさらに好ましい。なお、傾斜角度が２つ考えられる場合は、小さい方の角度を上記の「傾斜角度」とする。
【００３２】
また、先端部４０１ｂの高さは、圧電発振器１のサイズや電子部品６の厚さ等に応じて異なるものの、一例として、好ましくは０．２〜３ｍｍ程度、より好ましくは０．３〜２ｍｍ程度とされる。
また、実装用基板４には、図２（ｂ）に示すように、各折り曲げ部４０１とそれ以外の領域（電子部品６が搭載される電子部品搭載部）とを区切るための切り込み４０４が形成されている。すなわち、この切り込み４０４は、各折り曲げ部４０１の根元部分に、折り曲げ線４０２ａに沿って複数個形成されている。このように切り込み４０４が設けられていることにより、実装用基板４は、折り曲げ線４０２ａに沿って容易に折り曲げることができ、かつその折り曲げの影響が実装用基板４の長手方向の他の領域に及ばないようになっている。
【００３３】
各切り込み４０４は、実装用基板４に形成した溝、凹部等で構成される。
また、２つの配線パターン４２は、図３および図４に示すように、それぞれの一方の端部が、複数の電極端子部４１のうちの１つと接続し、それぞれの他方の端部は、実装用基板４の左側端部に向かって延伸するように形成されている。
そして、各配線パターン４２の他方の端部は、実装用基板４の左側端部に形成された折り曲げ部４０１の傾斜部４０１ａを経て先端部４０１ｂに至るまで、互いに離間しつつ延伸している。また、各配線パターン４２の他方の端部は、その線幅が広くなっている。これにより、各配線パターン４２は、前述したパッケージ３の外部端子３５との接続性が高められている。
【００３４】
一方、実装用基板４の右側端部に形成された折り曲げ部４０１には、パッケージ３の外部端子３５との接合に供される２つの接続パターン４８、４８が互いに離間して設けられている。すなわち、実装用基板４では、２つの配線パターン４２、４２および２つの接続パターン４８、４８と、パッケージ３が有する外部端子３５との間を接着または接合することにより、パッケージ３を固定する。
【００３５】
また、実装用基板４のうち、各折り曲げ部４０１の下面には、それぞれ実装端子４３が形成されている。各実装端子４３は、圧電発振器１を実装する回路基板と電気的および機械的に接続するための端子である。また、各実装端子４３は、実装用基板４に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト４５および配線パターン４６を介して、各電極端子部４１と電気的に接続されている。
【００３６】
このような実装用基板４の上面の中央部には、電子部品６が載置されている。電子部品６は、例えば集積回路素子（ＩＣ）であり、圧電振動片２を駆動する機能を有する。
電子部品６は、図３に示すように、各電極端子部４１上にそれぞれ形成されたバンプ（突起電極）４４を介して、いわゆるフェイスダウンボンディングにより実装されている。これにより、電子部品６の各パッド部６１と各電極端子部４１とが電気的に接続されるとともに、実装用基板４に対して電子部品６が固定される。
【００３７】
なお、電子部品６は、フェイルダウンボンディングに代えて、金属ワイヤを用いた、いわゆるワイヤボンディングにより電気的に接続されていてもよい。
また、実装用基板４の各折り曲げ部４０１の先端部４０１ｂ上には、パッケージ３が載置されている。パッケージ３が先端部４０１ｂ上に載置された結果、パッケージ３は、図１および図３に示すように、各折り曲げ部４０１の突出高さ分だけ、実装用基板４の中央部から持ち上げられた状態になっている。これにより、従来のようにパッケージ３を持ち上げるためのスペーサや柱部材等が不要になり、圧電発振器１の構造の簡素化に伴う低背化を図ることができる。
【００３８】
また、実装用基板４の各折り曲げ部４０１の先端部４０１ｂと、パッケージ３の外部端子３５との間は、前述したように半田（ろう材）、導電性接着剤等の導電性部材により接合または接着されている。先端部４０１ｂは、パッケージ３の下面とほぼ平行な領域であるため、パッケージ３に対して十分な面積で確実に接合することができる。
なお、各折り曲げ部４０１とパッケージ３とが接合された結果、電子部品６は、その下面および側面を、実装用基板４で覆われた状態となる。これにより、実装用基板４は、衝撃や異物の侵入等から電子部品６を保護し、圧電発振器１の耐久性および信頼性を高めることができる。
【００３９】
また、圧電発振器１は、一部の領域がモールド樹脂７でモールドされている。これにより、パッケージ３と実装用基板４との接合を補強するとともに、それぞれを保護している。モールド樹脂７には、例えば熱硬化性の各種樹脂材料等が好適である。
なお、図３では、モールド樹脂７は、蓋部材３２の外周部、パッケージ３と実装用基板４との間隙、およびパッケージ３や実装用基板４の側面を覆うように設けられている。
【００４０】
（圧電発振器の実装方法）
次に、圧電発振器１を回路基板に実装する方法について説明する。
図５は、図１に示す圧電発振器を回路基板に実装する方法を説明するための断面図である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図５では、圧電発振器を覆うモールド樹脂を省略している。
【００４１】
圧電発振器１は、例えば半田、異方性導電性ペースト等を介して回路基板に実装される。
実装方法としては、リフロー方式、フロー方式等、特に限定されないが、ここではリフロー方式について説明する。
リフロー方式による実装方法は、具体的には、回路基板上の圧電発振器１を実装する箇所に半田ペーストを供給する工程と、回路基板上に圧電発振器１を載置する工程と、圧電発振器１を載置した回路基板を加熱し、半田を溶融したのち固化することにより半田付け（リフロー）する工程とを有している。
【００４２】
以下、各工程について説明する。
まず、回路基板８の回路配線８１上に、半田ペーストを供給する。
半田ペーストは、半田の粉末やフラックスをバインダーに混合してペースト状にしたものである。
半田ペーストの供給は、例えば、スクリーン印刷等の各種印刷法の他、ディスペンサー等を用いて行うこともできる。
【００４３】
次いで、供給した半田ペースト上に圧電発振器１を載置する。載置された圧電発振器１は、半田ペーストの粘性により、その位置が保持される。
次に、圧電発振器１を載置した回路基板８を、リフロー炉により加熱する。加熱温度は、半田の種類に応じて適宜設定されるが、一例として２２０〜２６０℃程度とされる。
このような加熱により、まず、半田ペースト中のバインダー成分が分解・除去される。その後、加熱温度が半田の融点を上回ると、半田が溶融し、回路基板８の回路配線８１と圧電発振器１の各実装端子４３との間に濡れ広がる。
【００４４】
その後、回路基板８を放熱することにより、半田が固化して、圧電発振器１が回路基板８上に実装される。
ここで、実装端子４３と回路配線８１との間で溶融した半田は、図５に示すように、実装端子４３と回路配線８１との隙間を充填するように濡れ広がる。また、実装端子４３は、圧電発振器１の実装用基板４のうち、折り曲げ部４０１の下面に形成されているため、実装端子４３と回路配線８１との間には、折り曲げに伴う隙間９が生じる。溶融した半田は、図５に示すように、隙間９の開口側に、いわゆる「フィレット」と呼ばれる緩やかな湾曲した形状（図５に示すフィレット９２）を伴い、隙間９を充填するように形成された半田溜まりとなる。このような半田溜まりが固化し、図５に示す接続部９１が形成される。
【００４５】
従来の圧電発振器では、回路基板との隙間がほとんどなかったことから、接続部を視認しようとしても、視認可能な面積はごくわずかであった。このため、検査工程において、フィレットを直接目視し、接続部に発生した亀裂等の不具合を発見することは極めて困難であった。
また、圧電発振器と回路基板との間には、一般に熱膨張率差が存在するが、実装後に、この熱膨張率差が接続部への応力集中を招く場合がある。従来の層状に溜まった半田では、このような応力集中を緩和し切れず、接続部に亀裂等が発生することがあった。
【００４６】
これに対し、圧電発振器１の実装では、図５に示すように、実装端子４３と回路配線８１との間に、折り曲げ部４０１の折り曲げに伴う比較的広い隙間９が生じる。したがって、検査工程では、広い隙間９内に形成された、より厚い接続部９１を容易に視認することができ、不具合の発見も容易になる。
また、接続部９１は、半田がある程度の厚さに溜まったものであり、さらに半田は比較的柔軟性が高い材料であることから、接続部９１における応力集中の緩和に寄与する。このため、接続部９１は、圧電発振器１と回路基板８との熱膨張率差に伴う応力が発生したとしても、それによる不具合の発生を確実に抑制し、製品の信頼性向上および製造歩留まり向上を図ることができる。
【００４７】
さらには、接続部９１は、折り曲げ部４０１を回路基板８に固定しているため、特に横方向（回路基板８と平行な方向）の応力緩和に寄与する。これは、折り曲げ部４０１は、絶縁性基板を折り曲げて形成されたものであるため、折り曲げ角度（傾斜部４０１ａの傾斜角度）が自在に変化することにより、特に横方向（面方向）の応力を緩和し易いからである。この傾向は、絶縁性基板４０がフレキシブル基板（可撓性基板）である場合に特に顕著である。このようなことから、接続部９１は、応力集中に伴う不具合の発生を、より確実に抑制することができる。
【００４８】
また、電子部品６は、実装用基板４の両端部に形成された折り曲げ部４０１同士の間に搭載されるため、接続部９１の厚さが厚くなっても、電子部品６の搭載位置（搭載高さ）にはほとんど影響が及ばない。このため、接続部９１の厚さが厚くなっても、回路基板８に実装された圧電発振器１の高さには影響が及び難くなり、実装された圧電発振器１の低背化、および、圧電発振器１を実装した回路基板８全体の薄型化を確実に図ることができる。
【００４９】
なお、接続部９１の形状は、実装端子４３の形成領域に応じて種々の形状をとり得る。
図６は、実装端子と回路配線との間の隙間に形成された接続部の他の構成例を示す部分拡大図である。
前述した図５に示す圧電発振器１では、実装端子４３が折り曲げ部４０１のうち、傾斜部４０１ａの下面と先端部４０１ｂの下面の双方設けられている。一方、図６に示す圧電発振器は、実装端子４３の形状が異なる以外は、図５に示す圧電発振器１と同様である。
【００５０】
すなわち、図６（ａ）に示す実装端子４３ａは、折り曲げ部４０１のうち、先端部４０１ｂの下面にのみ設けられている。このような実装端子４３ａを備えた圧電発振器１を回路基板８上に載置すると、実装端子４３ａと回路配線８１との間には、図６（ａ）に示すような半田溜まりが形成され、これが固化することにより接続部９１ａが形成されている。
一方、図６（ｂ）に示す実装端子４３ｂは、前述した実装端子４３ａと同様、折り曲げ部４０１のうち、先端部４０１ｂの下面にのみ設けられている。このような実装端子４３ｂを備えた圧電発振器１は、回路基板８上に載置され、さらに実装端子４３ｂと回路配線８１との間は、図６（ｂ）に示すような導電性の球形のスペーサ９３を介して接続されている。そして、実装端子４３ｂとスペーサ９３との間、および、回路配線８１とスペーサ９３との間に、図６（ｂ）に示すような半田溜まりが形成され、これが固化することにより接続部９１ｂが形成されている。
【００５１】
このような接続部９１ｂによれば、圧電発振器１をスペーサ９３の直径分だけ回路基板８より持ち上げた状態で実装することができる。これにより、実装端子４３と回路配線８１との間に、より広い隙間９が形成されることとなる。その結果、接続部９１ｂおよびそのフィレット９２をより確実に目視することができる。
なお、スペーサ９３としては、例えば、銅で構成された粒子の表面に半田の層を成膜したもの等が挙げられる。
【００５２】
また、図６（ｃ）に示す実装端子４３ｃは、折り曲げ部４０１のうち、傾斜部４０１ａの下面にのみ設けられている。このような実装端子４３ｃを備えた圧電発振器１を回路基板８上に載置すると、実装端子４３ｃと回路配線８１との間には、図６（ｃ）に示すような半田溜まりが形成され、これが固化することにより接続部９１ｃが形成されている。
このような接続部９１ｃによれば、圧電発振器１の実装に必要な面積をより小さくすることができる。すなわち、図６（ｃ）の場合、圧電発振器１の長さＬ１より、回路基板８上における圧電発振器１の実装に必要な長さＬ２は短くなっている。このため、回路基板８上の領域を有効活用することができ、例えば、回路基板８は、図６（ｃ）に示すように、隙間９に入り込むように設けられた回路配線８２を有することができる。この回路配線８２は、回路配線８１とは異なる別の配線であるため、図６（ｃ）に示す実装形態によれば、圧電発振器１のサイズを縮小することなく、回路基板８における配線密度をより高めることができる。その結果、回路基板８の小型化を図ることができる。
以上のような図６に示す各接続部９１ａ、９１ｂ、９１ｃによっても、それぞれ、前述した図５に示す接続部９１と同様の作用・効果が得られる。
【００５３】
（圧電発振器の製造方法）
次に、圧電発振器１を製造する方法（本発明の圧電デバイスの製造方法）について説明する。
図７は、図１に示す圧電発振器が備える実装用基板を製造するための実装用基板フィルムを示す概念図、図８および図９は、それぞれ図１に示す圧電発振器の製造方法を説明するための図である。なお、図８および図９は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【００５４】
図７に示す実装用基板フィルム１００は、複数の圧電発振器１を同時に形成できるように、実装用基板４に相当する領域が一列に連結した帯状のフィルムである。
この実装用基板フィルム１００は、前述したポリイミド等の樹脂材料で構成された絶縁性基板４０と、この絶縁性基板４０を右側に拡張してなる拡張部分４ａと、左側に拡張してなる余白部分４ｂとを有する領域を一単位とし、この領域が複数連結されたものである。そして、この実装用基板フィルム１００を図７に示す切断線ＣＬで切断することにより、実装用基板４およびこれに付属した拡張部分４ａおよび余白部分４ｂからなる仮基板４００を複数個同時に形成することができる。また、このようにして得られた仮基板４００を図７に示す切断線ＣＬ２で切断することにより、実装用基板４を複数個同時に形成することができる。
【００５５】
また、拡張部分４ａの上面には、２つの調整端子４７、４７が設けられており、これらはそれぞれ独立して、配線を介して電極端子部４１と電気的に接続されている。これにより、各調整端子４７を介して、電子部品６内の各種情報を書き換えることができるようになっている。
なお、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂは、それぞれ必要に応じて設ければよく、省略することもできる。
【００５６】
実装用基板フィルム１００には、個々の実装用基板４に相当する部位に、前述した各電極端子部４１、各配線パターン４２、各実装端子４３、各導体ポスト４５、各配線パターン４６、各調整端子４７、各接続パターン４８および各切り込み４０４等が形成されている。
なお、各電極端子部４１、各配線パターン４２、各実装端子４３、各導体ポスト４５、各配線パターン４６、各調整端子４７および各接続パターン４８は、それぞれ、銅等の導電性材料を用い、エッチング、印刷、蒸着、メッキ等の技術を組み合わせることにより形成することができる。
また、実装用基板フィルム１００の上面全体には、必要に応じて、電気的接触を要しない領域に絶縁膜が形成されていてもよい。
【００５７】
以下、圧電発振器１の製造方法を順次説明する。
まず、このような実装用基板フィルム１００の上面に電子部品６をフェイスダウン実装する（電子部品載置工程）。
具体的には、まず、電子部品６のパッド部６１を有する面を上向きにして、各パッド部６１上にそれぞれバンプ４４を形成する。バンプ４４には、めっきバンプや金属バンプ等、種々のものを用いることができるが、一例としては、ワイヤボンディングに用いられる金属ワイヤの先端を、放電によりボール状にした後、その先端をパッド部６１に押し付けて接合し、その後、ワイヤを切断して先端部をパッド部６１上に残すことにより形成された、いわゆるスタッドバンプが挙げられる。バンプ４４の形成後、図８（ａ）に示すように、ボンディングヘッドＢＨで上方から電子部品６を支持し、各バンプ４４と各電極端子部４１とがそれぞれ接触するように電子部品６を実装用基板フィルム１００上に載置する。そして、ボンディングヘッドＢＨで超音波を印加しつつ、電子部品６を実装用基板フィルム１００に圧着する。
【００５８】
次いで、図８（ｂ）に示すように、パッケージ３の下面と電子部品６の上面とを、図示しない接着剤で接着する（パッケージ載置工程）。これにより、パッケージ３が電子部品６の上面に固定される。
次いで、電子部品６およびパッケージ３を固定した実装用基板フィルム１００を上下反転させる。そして、実装用基板フィルム１００の各折り曲げ部４０１を、図８（ｃ）に示すように下方に押し下げる（折り曲げ工程）。そして、各折り曲げ部４０１に設けられた配線パターン４２とパッケージ３に設けられた外部端子３５とを接続する。同様に、各折り曲げ部４０１に設けられた接続パターン４８とパッケージ３に設けられた外部端子３５とを接続する。これにより、配線パターン４２と外部端子３５およびパッケージ３内に収納された圧電振動片２とが電気的に接続される。なお、配線パターン４２や接続パターン４８と外部端子３５との接続には、熱圧着やバンプによる接合等が用いられる。
【００５９】
また、実装用基板フィルム１００の折り曲げには、例えば、図８（ｃ）に示すような治具５１を用い、この治具５１を実装用基板フィルム１００に押し当てることにより行うことができる。
ここで、従来の実装用基板フィルムは、複数の実装用基板がその長手方向に連結されることが一般的であったため、実装用基板に相当する１つの領域において、折り曲げ部を折り曲げた際にフィルムが長手方向に引っ張られ、隣接する領域に引っ張り力が伝達されてしまい、この領域の位置がずれてしまうおそれがある。
【００６０】
これに対し、実装用基板フィルム１００では、上述したように、複数の仮基板４００がその幅方向に連結したものである。このため、実装用基板４に相当する１つの領域において折り曲げ部４０１を折り曲げたとしても、その際に発生する引っ張り力は、実装用基板フィルム１００の幅方向に伝達し、実装用基板フィルム１００の長手方向に隣接する他の領域には伝達しない。このため、実装用基板フィルム１００によれば、前述したような位置ずれを確実に防止することができる。
【００６１】
次いで、実装用基板フィルム１００を再び上下反転し、パッケージ３と実装用基板フィルム１００との間や、パッケージ３の蓋部材３２の外側を、モールド樹脂７でモールドする。モールド樹脂７は、例えば、モールドする部材を成形型内に入れ、その型内にモールド樹脂を供給する方法（インジェクションモールド）、スクリーン印刷法等により供給する方法、隙間にモールド樹脂を充填する方法（ポッティングモールド）等により供給される。ここでは、ポッティングモールドについて代表に説明する。
【００６２】
実装用基板フィルム１００を、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂに対応する位置に設けられた台座５３上に載置し、さらに、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂ上に、成形型５２を載置する。なお、この成形型５２は、パッケージ３および実装用基板４を取り囲むキャビティを有するものであり、１個のパッケージ３および実装用基板４を取り囲むものでも、複数個のパッケージ３および実装用基板４を取り囲むものであってもよい。そして、この成形型５２のキャビティ内に、図９（ｄ）に示すようにしてモールド樹脂７を充填する。
【００６３】
ところで、図１０に示すような従来の実装用基板の場合、切り欠き９１０が存在するため、供給されたモールド樹脂が切り欠き９１０から漏れ出てしまう。このため、従来では、漏れ出たモールド樹脂を拭き取ったり、漏れ出ないように蓋をするなどの新たな工程を要していた。
これに対し、実装用基板フィルム１００では、その幅方向の両端部全体が上方に折り曲げられているため、切り欠きが存在せず、実装用基板フィルム１００上に供給されたモールド樹脂７は、下方に流れ出るおそれがない。このため、実装用基板フィルム１００では、図９（ｄ）に示すように、単に上面に成形型５２を載置するのみで、簡単に樹脂モールドを行うことができる。
【００６４】
なお、モールド樹脂７は、圧電発振器１の全体を覆う必要はなく、パッケージ３と実装用基板４との間の隙間のみに充填された、いわゆるアンダーフィル材で代替することもできる。
次いで、図７に示す切断線ＣＬに沿って実装用基板フィルム１００を切断する（切断工程）。これにより、実装用基板フィルム１００が複数の仮基板４００に分離され、その結果、複数の圧電発振器１が同時に製造される。
【００６５】
次いで、それぞれの圧電発振器１の各種特性を検査し、必要に応じて、電子部品６内の各種情報を書き換える（調整工程）。なお、この情報の書き換えは、図９（ｅ）に示すように、拡張部分４ａ上に設けられた２つの調整端子４７、４７に電圧印加用のプローブ５４を接触させ、調整端子４７を介して電子部品６内の各種情報を書き換えることができる。また、本調整工程は、前記パッケージ載置工程の後であって前記折り曲げ工程の前に行うようにしてもよい。
【００６６】
また、各調整端子４７は、それぞれ拡張部分４ａに設けられているため、パッケージ３やモールド樹脂７の陰に隠れることがない。このため、モールド樹脂７を供給した後にも、各調整端子４７に電圧を印加し、電子部品６内の各種情報を書き換えることができる。
さらに、各調整端子４７は、従来、実装用基板４の下面に形成されていたため、隣接する実装端子４３との絶縁性の確保との兼ね合いから、そのサイズを大きくすることができなかった。このため、電子部品６の各種情報を書き換える場合、各調整端子４７に接触させるプローブ５４の位置制御が難しく、接続不良を生じ易いことが問題となっていた。これに対し、図９（ｅ）に示す仮基板４００では、拡張部分４ａに各調整端子４７を設けるようにしたため、各調整端子４７のサイズを十分に大きくすることができ、かつ、実装端子４３と調整端子４７との離間距離を十分に大きくすることができる。その結果、前述したようなプローブ５４の位置制御が容易になり、接続不良の発生を確実に防止することができる。
【００６７】
また、必要に応じて、蓋部材３２を透過させるようにパッケージ３内の圧電振動片２にレーザー光を照射し、前述した質量削減方式により圧電振動片２の周波数を調整することもできる。
なお、情報の書き換え後、図７に示す切断線ＣＬ２に沿って仮基板４００を切断する。これにより、仮基板４００が、絶縁性基板４０、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂにそれぞれ分離される。その結果、図１に示す実装用基板４（圧電発振器１）を得ることができる。
【００６８】
また、拡張部分４ａを分離することなく、切断線ＣＬ２で折り返して、電子部品６とパッケージ３との隙間やその他の隙間に差し込むようにしてもよい。これにより、拡張部分４ａを電子部品６とパッケージ３との間に収納することができる。その結果、調整端子４７を内蔵した圧電発振器１が得られることとなる。
このような圧電発振器１では、必要に応じて拡張部分４ａを隙間から引っ張り出すことにより、随時、電子部品６内の各種情報を書き換えることができる。これにより、圧電発振器１の製造後、圧電発振器１の使用環境が著しく変化したとしても、その使用環境に応じた各種情報を電子部品６内に書き換えることで、安定した発振が可能な圧電発振器１が得られる。
【００６９】
以上説明したような圧電発振器１は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
本発明の圧電デバイスを備える電子機器としては、特に限定されないが、例えば、パーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレータ等が挙げられる。
【００７０】
以上、本発明の圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、各折り曲げ部４０１は、折り曲げ線４０２ａ、４０２ｂを伴う「折り曲げ」ではなく、明瞭な折り曲げ線を伴わない湾曲した「折り曲げ」であってもよい。
また、本発明の圧電デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルター等に適用される。
【符号の説明】
【００７１】
１‥‥圧電発振器 ２‥‥圧電振動片 ２１‥‥圧電体基板 ３‥‥パッケージ ３１‥‥ベース基板 ３２‥‥蓋部材 ３４‥‥マウント電極 ３５‥‥外部端子 ３９‥‥導電性接着剤 ４‥‥実装用基板 ４ａ‥‥拡張部分 ４ｂ‥‥余白部分 ４０‥‥絶縁性基板 ４０１‥‥折り曲げ部 ４０１ａ‥‥傾斜部 ４０１ｂ‥‥先端部 ４０２ａ、４０２ｂ‥‥折り曲げ線 ４０４‥‥切り込み ４１‥‥電極端子部 ４２‥‥配線パターン ４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ‥‥実装端子 ４４‥‥バンプ ４５‥‥導体ポスト ４６‥‥配線パターン ４７‥‥調整端子 ４８‥‥接続パターン ５１‥‥治具 ５２‥‥成形型 ５３‥‥台座 ５４‥‥プローブ ６‥‥電子部品 ６１‥‥パッド部 ７‥‥モールド樹脂 ８‥‥回路基板 ８１、８２‥‥回路配線 ９‥‥隙間 ９１、９１ａ、９１ｂ、９１ｃ‥‥接続部 ９２‥‥フィレット ９３‥‥スペーサ １００‥‥実装用基板フィルム ４００‥‥仮基板 ９００‥‥圧電発振器 ９０１‥‥実装用基板 ９０２‥‥電子部品 ９０３‥‥パッケージ ９１０‥‥切り欠き ９１１‥‥折り曲げ部 ９１２‥‥実装端子 ９１３‥‥アンダーフィル材 ９２０‥‥回路基板 ９２１‥‥絶縁性基板 ９２２‥‥回路配線 ９２３‥‥半田層 Ｓ１‥‥内部空間 ＢＨ‥‥ボンディングヘッド ＣＬ、ＣＬ２‥‥切断線 Ｌ１、Ｌ２‥‥長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の圧電デバイスは、一般に、水晶振動子等の圧電体素子と、圧電体素子を駆動するＩＣ素子等の電子部品とを備えている。このような圧電デバイスとしては、従来、小型化を図る目的等から、圧電体素子と電子部品とを重ねるようにして基板上に実装した構成のものが知られている。
例えば、特許文献１に記載された圧電発振器では、圧電振動子を収納したパッケージを実装用基板上に載置するとともに、電子部品がパッケージと実装用基板との間に納めるように設けられている。
【０００３】
図１０は、従来の圧電発振器を示す断面図（ａ）および圧電発振器が備える実装用基板の上面図（ｂ）である。
図１０に示す圧電発振器９００は、実装用基板９０１と、その上に配置された電子部品９０２および圧電振動子を有するパッケージ９０３とを有している。
実装用基板９０１の長手方向の両端部には、それぞれ図１０（ｂ）に示すように２つずつの切り欠き９１０が形成されている。そして、これらの切り欠き９１０で挟まれた幅方向の中央部は、図１０（ａ）に示すように上方に折り曲げられ、折り曲げ部９１１を形成している。この折り曲げ部９１１の先端部とパッケージ９０３の底面とを接合することにより、パッケージ９０３が実装用基板９０１上に固定されている。また、実装用基板９０１の両端部のうち、折り曲げ部９１１以外の部分の下面、すなわち実装用基板９０１の四隅の下面には、実装端子９１２が設けられている。
【０００４】
一方、図１０に示す回路基板９２０は、絶縁性基板９２１と、その上面に設けられた回路配線９２２とを有している。
前述した圧電発振器９００を回路基板９２０上に実装する場合、圧電発振器９００の実装端子９１２と回路基板９２０の回路配線９２２とが対向するように、回路基板９２０上に圧電発振器９００を載置し、例えば実装端子９１２と回路配線９２２との間を半田付けする。これにより、半田層９２３を介して圧電発振器９００が回路基板９２０上に固定される。
このように折り曲げ部９１１を備える実装用基板９０１を用いることにより、スペーサ等を用いることなく、パッケージ３を実装用基板９０１上に固定することができるので、圧電発振器９００の構造の簡素化が図られる。
【０００５】
ところで、圧電発振器９００のパッケージ９０３と実装用基板９０１との間には、図１０（ａ）に示すようにアンダーフィル材９１３が充填されている。
ところが、このアンダーフィル材９１３は、図１０（ａ）に示すように切り欠き９１０から漏れ出て実装端子等に付着し接続不要の原因となるおそれがあった。そのため、従来は、漏れ出たアンダーフィル材９１３を拭き取ったり、切り欠き９１０を塞ぐ等の対策を講じる必要があった。このため、圧電発振器９００の構造が複雑になったり、製造工程が煩雑になることが問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８１５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、パッケージと実装用基板との間にアンダーフィル材またはモールド樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイス、およびかかる圧電デバイスを製造する圧電デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の圧電デバイスの製造方法は、実装用基板と、前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品とを有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記実装用基板となるべき領域が複数個連結された実装用基板フィルムを用意し、前記各領域の一方の面側にそれぞれ前記電子部品を載置する電子部品載置工程と、
前記実装用基板フィルムに対して前記各電子部品を挟むようにそれぞれ前記パッケージを重ねて載置するパッケージ載置工程と、
前記領域の対向する一対の縁部全体を、それぞれ前記パッケージ側に折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部の一部を前記パッケージに固定する折り曲げ工程と、
前記実装用基板フィルムと前記パッケージとの間に樹脂を充填し、前記電子部品を前記樹脂で覆う樹脂充填工程と、
前記実装用基板フィルムの前記領域同士の境界を切断し、複数の前記圧電デバイスに個片化する切断工程とを有することを特徴とする。
これにより、基板等に実装した際に、低背化を図りつつ、接続部の視認を容易にすることができるとともに、信頼性の高い接続が可能であり、かつ、樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイスを、複数個同時に、かつ効率よく製造することができる。
【０００９】
［適用例２］
本発明の圧電デバイスの製造方法では、前記パッケージ載置工程は、前記各電子部品に前記パッケージを接着剤により接着する工程を含むことが好ましい。
これにより、樹脂を充填した際に電子部品とパッケージとの間にボイドが発生することを防止できる。
【００１０】
［適用例３］
本発明の圧電デバイスの製造方法では、前記実装用基板フィルムは、前記実装用基板となるべき領域と、前記領域に連結され、前記電子部品載置工程において前記電子部品と電気的に接続される調整端子を備える拡張部分とを有するものであり、
前記パッケージ載置工程の後に、前記調整端子を介して前記電子部品の情報を書き換え、その後、前記領域と前記拡張部分とを分離する調整工程を有することが好ましい。
これにより、圧電デバイスの製造後、圧電デバイスの使用環境が著しく変化したとしても、その使用環境に応じた各種情報を電子部品内に書き換えることで、安定した発振が可能な圧電デバイスを製造することができる。
【００１１】
［適用例４］
本発明の圧電デバイスは、実装用基板と、
前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品と
を有し、
前記実装用基板は、対向する一対の縁部全体を前記パッケージ側に折り曲げてなる折り曲げ部を有しており、
前記折り曲げ部の一部が、前記パッケージに固定されており、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に樹脂が充填され、前記電子部品が前記樹脂で覆われていることを特徴とする。
これにより、パッケージと実装用基板との間に樹脂を充填した際にその漏出を防止し得る圧電デバイスが得られる。
【００１２】
［適用例５］
本発明の圧電デバイスでは、前記折り曲げ部の前記パッケージと反対側の面に設けられた実装端子を有していることが好ましい。
これにより、圧電デバイスを基板等に実装した際に、低背化を図りつつ、接続部の視認を容易にすることができるとともに、信頼性の高い接続が可能な圧電デバイスが得られる。
【００１３】
［適用例６］
本発明の圧電デバイスでは、前記折り曲げ部は、前記実装用基板の前記電子部品が搭載された電子部品搭載部に対して傾斜した傾斜部と、前記傾斜部より前記外縁側に延長された部分である先端部とを有し、
前記先端部は、前記パッケージに固定されていることが好ましい。
【００１４】
これにより、傾斜部の傾斜角度が自在に変化することにより、面方向の応力が緩和され易い。このため、圧電デバイスを基材に実装した際に、応力集中に伴う不具合の発生をより確実に抑制することができる。また、先端部が前記他部に対してほぼ平行であるため、パッケージに対してもほぼ平行となり、パッケージに対して十分な面積で確実に接合されることとなる。
【００１５】
［適用例７］
本発明の圧電デバイスでは、前記実装端子は、前記傾斜部に設けられていることが好ましい。
これにより、圧電デバイスを基材に実装した際に、その実装に必要な面積をより小さくすることができる。このため、基材上の領域を有効活用することができ、例えば基材が回路基板である場合には、回路配線の配線密度をより高めることができる。その結果、回路基板の小型化を図ることができる。
【００１６】
［適用例８］
本発明の圧電デバイスでは、前記実装用基板は、可撓性を有する材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、実装用基板に可撓性が付与されるため、実装用基板そのものが応力集中を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の圧電デバイスの実施形態を適用した圧電発振器を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す圧電発振器を模式的に示す（ａ）上面図および（ｂ）下面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】圧電発振器が備える実装用基板を模式的に示す平面図である。
【図５】図１に示す圧電発振器を回路基板に実装する方法を説明するための断面図である。
【図６】実装端子と回路配線との間の隙間に形成された接続部の他の構成例を示す部分拡大図である。
【図７】図１に示す圧電発振器が備える実装用基板を製造するための実装用基板フィルムを示す概念図である。
【図８】図１に示す圧電発振器の製造方法を説明するための図である。
【図９】図１に示す圧電発振器の製造方法を説明するための図である。
【図１０】従来の圧電発振器を示す断面図（ａ）および圧電発振器が備える実装用基板の上面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電デバイスの実施形態を適用した圧電発振器を示す分解斜視図、図２は、図１に示す圧電発振器を模式的に示す（ａ）上面図および（ｂ）下面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、圧電発振器が備える実装用基板を模式的に示す平面図である。なお、以下の説明では、図２（ａ）中の紙面表側を「上」、紙面裏側を「下」という。また、図１では、圧電発振器を覆うモールド樹脂を省略している。
【００１９】
（圧電発振器）
まず、本発明の圧電デバイスの実施形態の一例として、圧電発振器について説明する。
図１に示す圧電発振器１は、圧電振動片２を収納するパッケージ３と、パッケージ３を実装（固定）する実装用基板４と、パッケージ３と実装用基板４との間に納められるように実装用基板４上に設けられた電子部品６とを有している。
【００２０】
以下、圧電発振器１を構成する各部について、順次、詳細に説明する。
まず、圧電振動片２について説明する。
本実施形態では、圧電振動片２は、図２に示すような音叉型の水晶振動片である。圧電振動片２は、図２に示すように、長手形状でかつ音叉型をなす圧電体基板２１と、圧電体基板２１の表面に形成された２つの励起電極（図示せず）とを有している。
【００２１】
圧電体基板２１は、圧電材料で構成されており、この圧電材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。
励起電極は、圧電体基板２１に電場を印加するものである。この励起電極に電場を印加すると、圧電材料の逆圧電効果により、ある一定の周波数（共鳴周波数）で圧電体基板２１を振動させることができる。また、圧電体基板２１が振動すると、２つの励起電極間には、圧電材料の圧電効果により、ある一定の周波数の電圧が発生する。これらの性質を利用して、圧電振動片２は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させることができる。
【００２２】
次に、圧電振動片２を収容・固定するパッケージ３について説明する。
パッケージ３は、その平面視にて略正方形状または略長方形状をなしている。このようなパッケージ３は、図３に示すように、中央部に内部空間Ｓ１に相当する凹部を有する板状のベース基板３１と、この凹部に蓋をするようにベース基板３１に重ねられる蓋部材３２とを有している。ベース基板３１および蓋部材３２は、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ３は、ベース基板３１と蓋部材３２とで画成された内部空間Ｓ１に、圧電振動片２を収納している。なお、図２（ａ）では、蓋部材３２を透過して図示している。
【００２３】
ベース基板３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、蓋部材３２の構成材料としては、例えば、ベース基板３１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。特に、蓋部材３２の構成材料として、ガラス材料等の光透過性を有するものを用いた場合、圧電体基板２１に予め金属被覆部（図示せず）を形成しておくと、圧電振動片２をパッケージ３内に収容した後であっても、蓋部材３２を介して前記金属被覆部にレーザーを照射し、前記金属被覆部を除去して圧電体基板２１の質量を減少させることにより（質量削減方式により）、圧電振動片２の周波数調整を行うことができる。
【００２４】
図３に示すように、ベース基板３１の凹部（内部空間Ｓ１）の底面には、一対のマウント電極３４が形成されている。このマウント電極３４の上には、それぞれ、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系等の導電性接着剤３９が塗布されて（盛られて）おり、さらに、この導電性接着剤３９上に、前述した圧電振動片２が載置されている。そして、導電性接着剤３９を硬化することにより、圧電振動片２がマウント電極３４（ベース基板３１）に片持ち支持される。
【００２５】
なお、この固定により、一対のマウント電極３４のうちの一方が、導電性接着剤３９を介して、圧電振動片２に設けられた２つの励起電極のうちの一方と電気的に接続される。また、他方のマウント電極３４も、導電性接着剤３９を介して、他方の励起電極と電気的に接続される。
また、圧電振動片２の固定は、圧電振動片２の左側端部をベース基板３１に接着することにより行われているため、圧電振動片２が振動する際には、圧電振動片２の左側端部が「固定端」となる一方、右側端部が「自由端」となる。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、ベース基板３１の下面には、その四隅近傍に、それぞれ外部端子３５が設けられている。
これら４つの外部端子３５のうちの２つは、前述した２つのマウント電極３４と電気的に接続されている。
このような各マウント電極３４および各外部端子３５は、それぞれ、例えばタングステンおよびニッケルメッキの下地層に、金メッキを施すことで形成することができる。
【００２７】
次に、このようなパッケージ３を載置する実装用基板４について説明する。
実装用基板４は、図１に示すように、パッケージ３および後述する電子部品６を載置する基板であって、平面視にて略正方形状または略長方形状をなしており、パッケージ３のベース基板３１とほぼ同等の大きさの基板である。
このような実装用基板４は、絶縁性基板４０と、その上面（パッケージ３側の面）に設けられた複数の電極端子部４１と、２つの配線パターン４２とを有している。
【００２８】
このうち、絶縁性基板４０は、リジッド基板、フレキシブル基板あるいはリジッドフレキシブル基板のいずれであってもよいが、加工容易性等の観点からフレキシブル基板であるのが好ましい。また、絶縁性基板４０の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、リジッド基板の構成材料としては、各種ガラス、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等のセラミックスなどが挙げられ、フレキシブル基板の構成材料としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種樹脂材料などを用いることができる。
【００２９】
また、複数の電極端子部４１は、図３に示すように、電子部品６のパッド部６１に対応して離間配置されている。
これらの電極端子部４１は、圧電振動片２を駆動するための端子の他、電子部品６の特性検査や、電子部品６内の各種情報（例えば、圧電発振器１の温度補償情報）の書き換え（調整）を行うための書込端子、入出力端子、アース端子等である。
【００３０】
また、実装用基板４の長手方向の両端部（対向する一対の縁部、若しくは対向する一対の辺）には、図１に示すように、絶縁性基板４０の短手方向の全体が上方に突出するように折り曲げられてなる、２つの折り曲げ部４０１、４０１が形成されている。各折り曲げ部４０１には、それぞれの根元部分と先端部分とに折り曲げ線４０２ａ、４０２ｂが形成されている。これにより、各折り曲げ部４０１は、それぞれ折り曲げ線４０２ａで上方に折り曲げられ、折り曲げ線４０２ａより先端側でかつ折り曲げ線４０２ｂより基端側の領域は、絶縁性基板４０の折り曲げ部４０１以外の部分に対して傾斜した傾斜部４０１ａとなる。また、折り曲げ線４０２ｂでは反対に下方に折り曲げられ、これにより、折り曲げ線４０２ｂより先端側の領域は、絶縁性基板４０の折り曲げ部４０１以外の部分に対してほぼ平行な先端部４０１ｂとなる。
【００３１】
傾斜部４０１ａの傾斜角度、すなわち絶縁性基板４０の折り曲げ部４０１以外の部分と傾斜部４０１ａとがなす角度は、特に限定されないものの、５〜８０°程度であるのが好ましく、１０〜７０°程度であるのがより好ましく、２０〜６０°程度であるのがさらに好ましい。なお、傾斜角度が２つ考えられる場合は、小さい方の角度を上記の「傾斜角度」とする。
【００３２】
また、先端部４０１ｂの高さは、圧電発振器１のサイズや電子部品６の厚さ等に応じて異なるものの、一例として、好ましくは０．２〜３ｍｍ程度、より好ましくは０．３〜２ｍｍ程度とされる。
また、実装用基板４には、図２（ｂ）に示すように、各折り曲げ部４０１とそれ以外の領域（電子部品６が搭載される電子部品搭載部）とを区切るための切り込み４０４が形成されている。すなわち、この切り込み４０４は、各折り曲げ部４０１の根元部分に、折り曲げ線４０２ａに沿って複数個形成されている。このように切り込み４０４が設けられていることにより、実装用基板４は、折り曲げ線４０２ａに沿って容易に折り曲げることができ、かつその折り曲げの影響が実装用基板４の長手方向の他の領域に及ばないようになっている。
【００３３】
各切り込み４０４は、実装用基板４に形成した溝、凹部等で構成される。
また、２つの配線パターン４２は、図３および図４に示すように、それぞれの一方の端部が、複数の電極端子部４１のうちの１つと接続し、それぞれの他方の端部は、実装用基板４の左側端部に向かって延伸するように形成されている。
そして、各配線パターン４２の他方の端部は、実装用基板４の左側端部に形成された折り曲げ部４０１の傾斜部４０１ａを経て先端部４０１ｂに至るまで、互いに離間しつつ延伸している。また、各配線パターン４２の他方の端部は、その線幅が広くなっている。これにより、各配線パターン４２は、前述したパッケージ３の外部端子３５との接続性が高められている。
【００３４】
一方、実装用基板４の右側端部に形成された折り曲げ部４０１には、パッケージ３の外部端子３５との接合に供される２つの接続パターン４８、４８が互いに離間して設けられている。すなわち、実装用基板４では、２つの配線パターン４２、４２および２つの接続パターン４８、４８と、パッケージ３が有する外部端子３５との間を接着または接合することにより、パッケージ３を固定する。
【００３５】
また、実装用基板４のうち、各折り曲げ部４０１の下面には、それぞれ実装端子４３が形成されている。各実装端子４３は、圧電発振器１を実装する回路基板と電気的および機械的に接続するための端子である。また、各実装端子４３は、実装用基板４に形成されたビアホールに設けられた導体ポスト４５および配線パターン４６を介して、各電極端子部４１と電気的に接続されている。
【００３６】
このような実装用基板４の上面の中央部には、電子部品６が載置されている。電子部品６は、例えば集積回路素子（ＩＣ）であり、圧電振動片２を駆動する機能を有する。
電子部品６は、図３に示すように、各電極端子部４１上にそれぞれ形成されたバンプ（突起電極）４４を介して、いわゆるフェイスダウンボンディングにより実装されている。これにより、電子部品６の各パッド部６１と各電極端子部４１とが電気的に接続されるとともに、実装用基板４に対して電子部品６が固定される。
【００３７】
なお、電子部品６は、フェイルダウンボンディングに代えて、金属ワイヤを用いた、いわゆるワイヤボンディングにより電気的に接続されていてもよい。
また、実装用基板４の各折り曲げ部４０１の先端部４０１ｂ上には、パッケージ３が載置されている。パッケージ３が先端部４０１ｂ上に載置された結果、パッケージ３は、図１および図３に示すように、各折り曲げ部４０１の突出高さ分だけ、実装用基板４の中央部から持ち上げられた状態になっている。これにより、従来のようにパッケージ３を持ち上げるためのスペーサや柱部材等が不要になり、圧電発振器１の構造の簡素化に伴う低背化を図ることができる。
【００３８】
また、実装用基板４の各折り曲げ部４０１の先端部４０１ｂと、パッケージ３の外部端子３５との間は、前述したように半田（ろう材）、導電性接着剤等の導電性部材により接合または接着されている。先端部４０１ｂは、パッケージ３の下面とほぼ平行な領域であるため、パッケージ３に対して十分な面積で確実に接合することができる。
なお、各折り曲げ部４０１とパッケージ３とが接合された結果、電子部品６は、その下面および側面を、実装用基板４で覆われた状態となる。これにより、実装用基板４は、衝撃や異物の侵入等から電子部品６を保護し、圧電発振器１の耐久性および信頼性を高めることができる。
【００３９】
また、圧電発振器１は、一部の領域がモールド樹脂７でモールドされている。これにより、パッケージ３と実装用基板４との接合を補強するとともに、それぞれを保護している。モールド樹脂７には、例えば熱硬化性の各種樹脂材料等が好適である。
なお、図３では、モールド樹脂７は、蓋部材３２の外周部、パッケージ３と実装用基板４との間隙、およびパッケージ３や実装用基板４の側面を覆うように設けられている。
【００４０】
（圧電発振器の実装方法）
次に、圧電発振器１を回路基板に実装する方法について説明する。
図５は、図１に示す圧電発振器を回路基板に実装する方法を説明するための断面図である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図５では、圧電発振器を覆うモールド樹脂を省略している。
【００４１】
圧電発振器１は、例えば半田、異方性導電性ペースト等を介して回路基板に実装される。
実装方法としては、リフロー方式、フロー方式等、特に限定されないが、ここではリフロー方式について説明する。
リフロー方式による実装方法は、具体的には、回路基板上の圧電発振器１を実装する箇所に半田ペーストを供給する工程と、回路基板上に圧電発振器１を載置する工程と、圧電発振器１を載置した回路基板を加熱し、半田を溶融したのち固化することにより半田付け（リフロー）する工程とを有している。
【００４２】
以下、各工程について説明する。
まず、回路基板８の回路配線８１上に、半田ペーストを供給する。
半田ペーストは、半田の粉末やフラックスをバインダーに混合してペースト状にしたものである。
半田ペーストの供給は、例えば、スクリーン印刷等の各種印刷法の他、ディスペンサー等を用いて行うこともできる。
【００４３】
次いで、供給した半田ペースト上に圧電発振器１を載置する。載置された圧電発振器１は、半田ペーストの粘性により、その位置が保持される。
次に、圧電発振器１を載置した回路基板８を、リフロー炉により加熱する。加熱温度は、半田の種類に応じて適宜設定されるが、一例として２２０〜２６０℃程度とされる。
このような加熱により、まず、半田ペースト中のバインダー成分が分解・除去される。その後、加熱温度が半田の融点を上回ると、半田が溶融し、回路基板８の回路配線８１と圧電発振器１の各実装端子４３との間に濡れ広がる。
【００４４】
その後、回路基板８を放熱することにより、半田が固化して、圧電発振器１が回路基板８上に実装される。
ここで、実装端子４３と回路配線８１との間で溶融した半田は、図５に示すように、実装端子４３と回路配線８１との隙間を充填するように濡れ広がる。また、実装端子４３は、圧電発振器１の実装用基板４のうち、折り曲げ部４０１の下面に形成されているため、実装端子４３と回路配線８１との間には、折り曲げに伴う隙間９が生じる。溶融した半田は、図５に示すように、隙間９の開口側に、いわゆる「フィレット」と呼ばれる緩やかな湾曲した形状（図５に示すフィレット９２）を伴い、隙間９を充填するように形成された半田溜まりとなる。このような半田溜まりが固化し、図５に示す接続部９１が形成される。
【００４５】
従来の圧電発振器では、回路基板との隙間がほとんどなかったことから、接続部を視認しようとしても、視認可能な面積はごくわずかであった。このため、検査工程において、フィレットを直接目視し、接続部に発生した亀裂等の不具合を発見することは極めて困難であった。
また、圧電発振器と回路基板との間には、一般に熱膨張率差が存在するが、実装後に、この熱膨張率差が接続部への応力集中を招く場合がある。従来の層状に溜まった半田では、このような応力集中を緩和し切れず、接続部に亀裂等が発生することがあった。
【００４６】
これに対し、圧電発振器１の実装では、図５に示すように、実装端子４３と回路配線８１との間に、折り曲げ部４０１の折り曲げに伴う比較的広い隙間９が生じる。したがって、検査工程では、広い隙間９内に形成された、より厚い接続部９１を容易に視認することができ、不具合の発見も容易になる。
また、接続部９１は、半田がある程度の厚さに溜まったものであり、さらに半田は比較的柔軟性が高い材料であることから、接続部９１における応力集中の緩和に寄与する。このため、接続部９１は、圧電発振器１と回路基板８との熱膨張率差に伴う応力が発生したとしても、それによる不具合の発生を確実に抑制し、製品の信頼性向上および製造歩留まり向上を図ることができる。
【００４７】
さらには、接続部９１は、折り曲げ部４０１を回路基板８に固定しているため、特に横方向（回路基板８と平行な方向）の応力緩和に寄与する。これは、折り曲げ部４０１は、絶縁性基板を折り曲げて形成されたものであるため、折り曲げ角度（傾斜部４０１ａの傾斜角度）が自在に変化することにより、特に横方向（面方向）の応力を緩和し易いからである。この傾向は、絶縁性基板４０がフレキシブル基板（可撓性基板）である場合に特に顕著である。このようなことから、接続部９１は、応力集中に伴う不具合の発生を、より確実に抑制することができる。
【００４８】
また、電子部品６は、実装用基板４の両端部に形成された折り曲げ部４０１同士の間に搭載されるため、接続部９１の厚さが厚くなっても、電子部品６の搭載位置（搭載高さ）にはほとんど影響が及ばない。このため、接続部９１の厚さが厚くなっても、回路基板８に実装された圧電発振器１の高さには影響が及び難くなり、実装された圧電発振器１の低背化、および、圧電発振器１を実装した回路基板８全体の薄型化を確実に図ることができる。
【００４９】
なお、接続部９１の形状は、実装端子４３の形成領域に応じて種々の形状をとり得る。
図６は、実装端子と回路配線との間の隙間に形成された接続部の他の構成例を示す部分拡大図である。
前述した図５に示す圧電発振器１では、実装端子４３が折り曲げ部４０１のうち、傾斜部４０１ａの下面と先端部４０１ｂの下面の双方設けられている。一方、図６に示す圧電発振器は、実装端子４３の形状が異なる以外は、図５に示す圧電発振器１と同様である。
【００５０】
すなわち、図６（ａ）に示す実装端子４３ａは、折り曲げ部４０１のうち、先端部４０１ｂの下面にのみ設けられている。このような実装端子４３ａを備えた圧電発振器１を回路基板８上に載置すると、実装端子４３ａと回路配線８１との間には、図６（ａ）に示すような半田溜まりが形成され、これが固化することにより接続部９１ａが形成されている。
一方、図６（ｂ）に示す実装端子４３ｂは、前述した実装端子４３ａと同様、折り曲げ部４０１のうち、先端部４０１ｂの下面にのみ設けられている。このような実装端子４３ｂを備えた圧電発振器１は、回路基板８上に載置され、さらに実装端子４３ｂと回路配線８１との間は、図６（ｂ）に示すような導電性の球形のスペーサ９３を介して接続されている。そして、実装端子４３ｂとスペーサ９３との間、および、回路配線８１とスペーサ９３との間に、図６（ｂ）に示すような半田溜まりが形成され、これが固化することにより接続部９１ｂが形成されている。
【００５１】
このような接続部９１ｂによれば、圧電発振器１をスペーサ９３の直径分だけ回路基板８より持ち上げた状態で実装することができる。これにより、実装端子４３と回路配線８１との間に、より広い隙間９が形成されることとなる。その結果、接続部９１ｂおよびそのフィレット９２をより確実に目視することができる。
なお、スペーサ９３としては、例えば、銅で構成された粒子の表面に半田の層を成膜したもの等が挙げられる。
【００５２】
また、図６（ｃ）に示す実装端子４３ｃは、折り曲げ部４０１のうち、傾斜部４０１ａの下面にのみ設けられている。このような実装端子４３ｃを備えた圧電発振器１を回路基板８上に載置すると、実装端子４３ｃと回路配線８１との間には、図６（ｃ）に示すような半田溜まりが形成され、これが固化することにより接続部９１ｃが形成されている。
このような接続部９１ｃによれば、圧電発振器１の実装に必要な面積をより小さくすることができる。すなわち、図６（ｃ）の場合、圧電発振器１の長さＬ１より、回路基板８上における圧電発振器１の実装に必要な長さＬ２は短くなっている。このため、回路基板８上の領域を有効活用することができ、例えば、回路基板８は、図６（ｃ）に示すように、隙間９に入り込むように設けられた回路配線８２を有することができる。この回路配線８２は、回路配線８１とは異なる別の配線であるため、図６（ｃ）に示す実装形態によれば、圧電発振器１のサイズを縮小することなく、回路基板８における配線密度をより高めることができる。その結果、回路基板８の小型化を図ることができる。
以上のような図６に示す各接続部９１ａ、９１ｂ、９１ｃによっても、それぞれ、前述した図５に示す接続部９１と同様の作用・効果が得られる。
【００５３】
（圧電発振器の製造方法）
次に、圧電発振器１を製造する方法（本発明の圧電デバイスの製造方法）について説明する。
図７は、図１に示す圧電発振器が備える実装用基板を製造するための実装用基板フィルムを示す概念図、図８および図９は、それぞれ図１に示す圧電発振器の製造方法を説明するための図である。なお、図８および図９は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【００５４】
図７に示す実装用基板フィルム１００は、複数の圧電発振器１を同時に形成できるように、実装用基板４に相当する領域が一列に連結した帯状のフィルムである。
この実装用基板フィルム１００は、前述したポリイミド等の樹脂材料で構成された絶縁性基板４０と、この絶縁性基板４０を右側に拡張してなる拡張部分４ａと、左側に拡張してなる余白部分４ｂとを有する領域を一単位とし、この領域が複数連結されたものである。そして、この実装用基板フィルム１００を図７に示す切断線ＣＬで切断することにより、実装用基板４およびこれに付属した拡張部分４ａおよび余白部分４ｂからなる仮基板４００を複数個同時に形成することができる。また、このようにして得られた仮基板４００を図７に示す切断線ＣＬ２で切断することにより、実装用基板４を複数個同時に形成することができる。
【００５５】
また、拡張部分４ａの上面には、２つの調整端子４７、４７が設けられており、これらはそれぞれ独立して、配線を介して電極端子部４１と電気的に接続されている。これにより、各調整端子４７を介して、電子部品６内の各種情報を書き換えることができるようになっている。
なお、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂは、それぞれ必要に応じて設ければよく、省略することもできる。
【００５６】
実装用基板フィルム１００には、個々の実装用基板４に相当する部位に、前述した各電極端子部４１、各配線パターン４２、各実装端子４３、各導体ポスト４５、各配線パターン４６、各調整端子４７、各接続パターン４８および各切り込み４０４等が形成されている。
なお、各電極端子部４１、各配線パターン４２、各実装端子４３、各導体ポスト４５、各配線パターン４６、各調整端子４７および各接続パターン４８は、それぞれ、銅等の導電性材料を用い、エッチング、印刷、蒸着、メッキ等の技術を組み合わせることにより形成することができる。
また、実装用基板フィルム１００の上面全体には、必要に応じて、電気的接触を要しない領域に絶縁膜が形成されていてもよい。
【００５７】
以下、圧電発振器１の製造方法を順次説明する。
まず、このような実装用基板フィルム１００の上面に電子部品６をフェイスダウン実装する（電子部品載置工程）。
具体的には、まず、電子部品６のパッド部６１を有する面を上向きにして、各パッド部６１上にそれぞれバンプ４４を形成する。バンプ４４には、めっきバンプや金属バンプ等、種々のものを用いることができるが、一例としては、ワイヤボンディングに用いられる金属ワイヤの先端を、放電によりボール状にした後、その先端をパッド部６１に押し付けて接合し、その後、ワイヤを切断して先端部をパッド部６１上に残すことにより形成された、いわゆるスタッドバンプが挙げられる。バンプ４４の形成後、図８（ａ）に示すように、ボンディングヘッドＢＨで上方から電子部品６を支持し、各バンプ４４と各電極端子部４１とがそれぞれ接触するように電子部品６を実装用基板フィルム１００上に載置する。そして、ボンディングヘッドＢＨで超音波を印加しつつ、電子部品６を実装用基板フィルム１００に圧着する。
【００５８】
次いで、図８（ｂ）に示すように、パッケージ３の下面と電子部品６の上面とを、図示しない接着剤で接着する（パッケージ載置工程）。これにより、パッケージ３が電子部品６の上面に固定される。
次いで、電子部品６およびパッケージ３を固定した実装用基板フィルム１００を上下反転させる。そして、実装用基板フィルム１００の各折り曲げ部４０１を、図８（ｃ）に示すように下方に押し下げる（折り曲げ工程）。そして、各折り曲げ部４０１に設けられた配線パターン４２とパッケージ３に設けられた外部端子３５とを接続する。同様に、各折り曲げ部４０１に設けられた接続パターン４８とパッケージ３に設けられた外部端子３５とを接続する。これにより、配線パターン４２と外部端子３５およびパッケージ３内に収納された圧電振動片２とが電気的に接続される。なお、配線パターン４２や接続パターン４８と外部端子３５との接続には、熱圧着やバンプによる接合等が用いられる。
【００５９】
また、実装用基板フィルム１００の折り曲げには、例えば、図８（ｃ）に示すような治具５１を用い、この治具５１を実装用基板フィルム１００に押し当てることにより行うことができる。
ここで、従来の実装用基板フィルムは、複数の実装用基板がその長手方向に連結されることが一般的であったため、実装用基板に相当する１つの領域において、折り曲げ部を折り曲げた際にフィルムが長手方向に引っ張られ、隣接する領域に引っ張り力が伝達されてしまい、この領域の位置がずれてしまうおそれがある。
【００６０】
これに対し、実装用基板フィルム１００では、上述したように、複数の仮基板４００がその幅方向に連結したものである。このため、実装用基板４に相当する１つの領域において折り曲げ部４０１を折り曲げたとしても、その際に発生する引っ張り力は、実装用基板フィルム１００の幅方向に伝達し、実装用基板フィルム１００の長手方向に隣接する他の領域には伝達しない。このため、実装用基板フィルム１００によれば、前述したような位置ずれを確実に防止することができる。
【００６１】
次いで、実装用基板フィルム１００を再び上下反転し、パッケージ３と実装用基板フィルム１００との間や、パッケージ３の蓋部材３２の外側を、モールド樹脂７でモールドする。モールド樹脂７は、例えば、モールドする部材を成形型内に入れ、その型内にモールド樹脂を供給する方法（インジェクションモールド）、スクリーン印刷法等により供給する方法、隙間にモールド樹脂を充填する方法（ポッティングモールド）等により供給される。ここでは、ポッティングモールドについて代表に説明する。
【００６２】
実装用基板フィルム１００を、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂに対応する位置に設けられた台座５３上に載置し、さらに、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂ上に、成形型５２を載置する。なお、この成形型５２は、パッケージ３および実装用基板４を取り囲むキャビティを有するものであり、１個のパッケージ３および実装用基板４を取り囲むものでも、複数個のパッケージ３および実装用基板４を取り囲むものであってもよい。そして、この成形型５２のキャビティ内に、図９（ｄ）に示すようにしてモールド樹脂７を充填する。
【００６３】
ところで、図１０に示すような従来の実装用基板の場合、切り欠き９１０が存在するため、供給されたモールド樹脂が切り欠き９１０から漏れ出てしまう。このため、従来では、漏れ出たモールド樹脂を拭き取ったり、漏れ出ないように蓋をするなどの新たな工程を要していた。
これに対し、実装用基板フィルム１００では、その幅方向の両端部全体が上方に折り曲げられているため、切り欠きが存在せず、実装用基板フィルム１００上に供給されたモールド樹脂７は、下方に流れ出るおそれがない。このため、実装用基板フィルム１００では、図９（ｄ）に示すように、単に上面に成形型５２を載置するのみで、簡単に樹脂モールドを行うことができる。
【００６４】
なお、モールド樹脂７は、圧電発振器１の全体を覆う必要はなく、パッケージ３と実装用基板４との間の隙間のみに充填された、いわゆるアンダーフィル材で代替することもできる。
次いで、図７に示す切断線ＣＬに沿って実装用基板フィルム１００を切断する（切断工程）。これにより、実装用基板フィルム１００が複数の仮基板４００に分離され、その結果、複数の圧電発振器１が同時に製造される。
【００６５】
次いで、それぞれの圧電発振器１の各種特性を検査し、必要に応じて、電子部品６内の各種情報を書き換える（調整工程）。なお、この情報の書き換えは、図９（ｅ）に示すように、拡張部分４ａ上に設けられた２つの調整端子４７、４７に電圧印加用のプローブ５４を接触させ、調整端子４７を介して電子部品６内の各種情報を書き換えることができる。また、本調整工程は、前記パッケージ載置工程の後であって前記折り曲げ工程の前に行うようにしてもよい。
【００６６】
また、各調整端子４７は、それぞれ拡張部分４ａに設けられているため、パッケージ３やモールド樹脂７の陰に隠れることがない。このため、モールド樹脂７を供給した後にも、各調整端子４７に電圧を印加し、電子部品６内の各種情報を書き換えることができる。
さらに、各調整端子４７は、従来、実装用基板４の下面に形成されていたため、隣接する実装端子４３との絶縁性の確保との兼ね合いから、そのサイズを大きくすることができなかった。このため、電子部品６の各種情報を書き換える場合、各調整端子４７に接触させるプローブ５４の位置制御が難しく、接続不良を生じ易いことが問題となっていた。これに対し、図９（ｅ）に示す仮基板４００では、拡張部分４ａに各調整端子４７を設けるようにしたため、各調整端子４７のサイズを十分に大きくすることができ、かつ、実装端子４３と調整端子４７との離間距離を十分に大きくすることができる。その結果、前述したようなプローブ５４の位置制御が容易になり、接続不良の発生を確実に防止することができる。
【００６７】
また、必要に応じて、蓋部材３２を透過させるようにパッケージ３内の圧電振動片２にレーザー光を照射し、前述した質量削減方式により圧電振動片２の周波数を調整することもできる。
なお、情報の書き換え後、図７に示す切断線ＣＬ２に沿って仮基板４００を切断する。これにより、仮基板４００が、絶縁性基板４０、拡張部分４ａおよび余白部分４ｂにそれぞれ分離される。その結果、図１に示す実装用基板４（圧電発振器１）を得ることができる。
【００６８】
また、拡張部分４ａを分離することなく、切断線ＣＬ２で折り返して、電子部品６とパッケージ３との隙間やその他の隙間に差し込むようにしてもよい。これにより、拡張部分４ａを電子部品６とパッケージ３との間に収納することができる。その結果、調整端子４７を内蔵した圧電発振器１が得られることとなる。
このような圧電発振器１では、必要に応じて拡張部分４ａを隙間から引っ張り出すことにより、随時、電子部品６内の各種情報を書き換えることができる。これにより、圧電発振器１の製造後、圧電発振器１の使用環境が著しく変化したとしても、その使用環境に応じた各種情報を電子部品６内に書き換えることで、安定した発振が可能な圧電発振器１が得られる。
【００６９】
以上説明したような圧電発振器１は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
本発明の圧電デバイスを備える電子機器としては、特に限定されないが、例えば、パーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレータ等が挙げられる。
【００７０】
以上、本発明の圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、各折り曲げ部４０１は、折り曲げ線４０２ａ、４０２ｂを伴う「折り曲げ」ではなく、明瞭な折り曲げ線を伴わない湾曲した「折り曲げ」であってもよい。
また、本発明の圧電デバイスは、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）等の圧電発振器の他、ジャイロセンサー、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルター等に適用される。
【符号の説明】
【００７１】
１‥‥圧電発振器 ２‥‥圧電振動片 ２１‥‥圧電体基板 ３‥‥パッケージ ３１‥‥ベース基板 ３２‥‥蓋部材 ３４‥‥マウント電極 ３５‥‥外部端子 ３９‥‥導電性接着剤 ４‥‥実装用基板 ４ａ‥‥拡張部分 ４ｂ‥‥余白部分 ４０‥‥絶縁性基板 ４０１‥‥折り曲げ部 ４０１ａ‥‥傾斜部 ４０１ｂ‥‥先端部 ４０２ａ、４０２ｂ‥‥折り曲げ線 ４０４‥‥切り込み ４１‥‥電極端子部 ４２‥‥配線パターン ４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ‥‥実装端子 ４４‥‥バンプ ４５‥‥導体ポスト ４６‥‥配線パターン ４７‥‥調整端子 ４８‥‥接続パターン ５１‥‥治具 ５２‥‥成形型 ５３‥‥台座 ５４‥‥プローブ ６‥‥電子部品 ６１‥‥パッド部 ７‥‥モールド樹脂 ８‥‥回路基板 ８１、８２‥‥回路配線 ９‥‥隙間 ９１、９１ａ、９１ｂ、９１ｃ‥‥接続部 ９２‥‥フィレット ９３‥‥スペーサ １００‥‥実装用基板フィルム ４００‥‥仮基板 ９００‥‥圧電発振器 ９０１‥‥実装用基板 ９０２‥‥電子部品 ９０３‥‥パッケージ ９１０‥‥切り欠き ９１１‥‥折り曲げ部 ９１２‥‥実装端子 ９１３‥‥アンダーフィル材 ９２０‥‥回路基板 ９２１‥‥絶縁性基板 ９２２‥‥回路配線 ９２３‥‥半田層 Ｓ１‥‥内部空間 ＢＨ‥‥ボンディングヘッド ＣＬ、ＣＬ２‥‥切断線 Ｌ１、Ｌ２‥‥長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装用基板と、前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品とを有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記実装用基板となるべき領域が複数個連結された実装用基板フィルムを用意し、前記各領域の一方の面側にそれぞれ前記電子部品を載置する電子部品載置工程と、
前記実装用基板フィルムに対して前記各電子部品を挟むようにそれぞれ前記パッケージを重ねて載置するパッケージ載置工程と、
前記領域の対向する一対の縁部全体を、それぞれ前記パッケージ側に折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部の一部を前記パッケージに固定する折り曲げ工程と、
前記実装用基板フィルムと前記パッケージとの間に樹脂を充填し、前記電子部品を前記樹脂で覆う樹脂充填工程と、
前記実装用基板フィルムの前記領域同士の境界を切断し、複数の前記圧電デバイスに個片化する切断工程とを有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記パッケージ載置工程は、前記各電子部品に前記パッケージを接着剤により接着する工程を含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記実装用基板フィルムは、前記実装用基板となるべき領域と、前記領域に連結され、前記電子部品載置工程において前記電子部品と電気的に接続される調整端子を備える拡張部分とを有するものであり、
前記パッケージ載置工程の後に、前記調整端子を介して前記電子部品の情報を書き換え、その後、前記領域と前記拡張部分とを分離する調整工程を有する請求項１または２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
実装用基板と、
前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品と
を有し、
前記実装用基板は、対向する一対の縁部全体を前記パッケージ側に折り曲げてなる折り曲げ部を有しており、
前記折り曲げ部の一部が、前記パッケージに固定されており、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に樹脂が充填され、前記電子部品が前記樹脂で覆われていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
前記折り曲げ部の前記パッケージと反対側の面に設けられた実装端子を有している請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記折り曲げ部は、前記実装用基板の前記電子部品が搭載された電子部品搭載部に対して傾斜した傾斜部と、前記傾斜部より前記外縁側に延長された部分である先端部とを有し、
前記先端部は、前記パッケージに固定されている請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記実装端子は、前記傾斜部に設けられている請求項６に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記実装用基板は、可撓性を有する材料で構成されたものである請求項４ないし７のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１】
実装用基板と、前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品とを有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記実装用基板となるべき領域が複数個連結された実装用基板フィルムを用意し、前記各領域の一方の面側にそれぞれ前記電子部品を載置する電子部品載置工程と、
前記実装用基板フィルムに対して前記各電子部品を挟むようにそれぞれ前記パッケージを重ねて載置するパッケージ載置工程と、
前記領域の対向する一対の縁部全体を、それぞれ前記パッケージ側に折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部の一部を前記パッケージに固定する折り曲げ工程と、
前記実装用基板フィルムと前記パッケージとの間に樹脂を充填し、前記電子部品を前記樹脂で覆う樹脂充填工程と、
前記実装用基板フィルムの前記領域同士の境界を切断し、複数の前記圧電デバイスに個片化する切断工程とを有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記パッケージ載置工程は、前記各電子部品に前記パッケージを接着剤により接着する工程を含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記実装用基板フィルムは、前記実装用基板となるべき領域と、前記領域に連結され、前記電子部品載置工程において前記電子部品と電気的に接続される調整端子を備える拡張部分とを有するものであり、
前記パッケージ載置工程の後に、前記調整端子を介して前記電子部品の情報を書き換え、その後、前記領域と前記拡張部分とを分離する調整工程を有する請求項１または２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
実装用基板と、
前記実装用基板の一方の面側に設けられ、圧電振動片を収納したパッケージと、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に設けられ、前記圧電振動片を駆動するための電子部品と
を有し、
前記実装用基板は、対向する一対の縁部全体を前記パッケージ側に折り曲げてなる折り曲げ部を有しており、
前記折り曲げ部の一部が、前記パッケージに固定されており、
前記実装用基板と前記パッケージとの間に樹脂が充填され、前記電子部品が前記樹脂で覆われていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
前記折り曲げ部の前記パッケージと反対側の面に設けられた実装端子を有している請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記折り曲げ部は、前記実装用基板の前記電子部品が搭載された電子部品搭載部に対して傾斜した傾斜部と、前記傾斜部より前記外縁側に延長された部分である先端部とを有し、
前記先端部は、前記パッケージに固定されている請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記実装端子は、前記傾斜部に設けられている請求項６に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記実装用基板は、可撓性を有する材料で構成されたものである請求項４ないし７のいずれかに記載の圧電デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２２６３９６（Ｐ２０１０−２２６３９６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１０２８（Ｐ２００９−７１０２８）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]