圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
【課題】圧電振動片とＩＣチップとを重ねて配置する構成の圧電デバイスの小型化。
【解決手段】水晶振動片３０と、ＩＣチップ２０と、水晶振動片３０及びＩＣチップ２０をベース部１１にマウントし、内部に収容するパッケージ１０とを備え、パッケージ１０は、ベース部１１にＩＣチップ２０の一主面２１側がマウントされ、ベース部１１の底面１１ａから水晶振動片３０のマウント面１５ａ１，１５ｂ１までの高さＬ１が、底面１１ａからＩＣチップ２０の他主面２２までの高さＬ２より低く形成され、水晶振動片３０が平面視においてＩＣチップ２０と重なるように配置され、水晶振動片３０のＩＣチップ２０と重なる部分が、水晶振動片３０の一端部３７側から他端部３８側に行くにつれてＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜して、水晶振動片３０の一端部３７がマウント面１５ａ１，１５ｂ１にマウントされている。
【解決手段】水晶振動片３０と、ＩＣチップ２０と、水晶振動片３０及びＩＣチップ２０をベース部１１にマウントし、内部に収容するパッケージ１０とを備え、パッケージ１０は、ベース部１１にＩＣチップ２０の一主面２１側がマウントされ、ベース部１１の底面１１ａから水晶振動片３０のマウント面１５ａ１，１５ｂ１までの高さＬ１が、底面１１ａからＩＣチップ２０の他主面２２までの高さＬ２より低く形成され、水晶振動片３０が平面視においてＩＣチップ２０と重なるように配置され、水晶振動片３０のＩＣチップ２０と重なる部分が、水晶振動片３０の一端部３７側から他端部３８側に行くにつれてＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜して、水晶振動片３０の一端部３７がマウント面１５ａ１，１５ｂ１にマウントされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電発振器などに代表される圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器、移動体通信機器などの様々な電子機器に用いられる圧電発振器などの圧電デバイスには、電子機器の小型化に伴い、更なる小型薄型化が要求されている。
この要求に応えるために、圧電デバイスの小型薄型化を目的とした、下記のような圧電デバイスの構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この圧電デバイスは、半導体集積回路（以下、ＩＣチップという）と圧電振動子（以下、圧電振動片という）とがパッケージに内蔵されている。そして、圧電デバイスは、圧電振動片が、ＩＣチップをまたいだ状態で、パッケージのベース部にマウントされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７４６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記圧電デバイスは、圧電振動片が、ＩＣチップに対して接触することなく平行に保持されるように、一端部とＩＣチップをまたいだ他端部との両方で、パッケージのベース部にマウントされている（特許文献１の図１、図３参照）。
これにより、圧電デバイスは、パッケージのベース部のＩＣチップを挟んだ両側に、圧電振動片をマウントするスペースが必要なことから、圧電振動片の一端部のみをマウントする場合と比較して、パッケージの平面サイズが大きくなるという問題がある。
【０００５】
また、圧電デバイスは、圧電振動片が、ＩＣチップをまたいだ状態で一端部と他端部との両方で、パッケージのベース部にマウントされていることから、圧電振動片の一端部と他端部とを結ぶ方向の長さを、ＩＣチップの外形サイズより短くすることができない。
これにより、圧電デバイスは、圧電振動片の小型化が制限されることから、圧電振動片の更なる小型化により圧電ウエハ１枚からの取り数を更に多くして、圧電振動片の価格を低下させることが困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記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。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、圧電デバイスは、圧電振動片のＩＣチップと重なる部分が、一端部側から他端部側に行くにつれてＩＣチップの他主面から遠ざかるように傾斜して、圧電振動片の一端部がパッケージのベース部にマウントされている。
これにより、圧電デバイスは、従来のような圧電振動片の一端部と他端部との両方をパッケージのベース部にマウントする必要がないことから、ベース部を小さくできるので、パッケージの平面サイズを小さくすることができる。従って、圧電デバイスは、平面サイズを従来より小型化することができる。
なお、マウントされているとは、搭載され且つ固定されている状態をいう。
【０００９】
また、圧電デバイスは、上記のように圧電振動片の一端部のみが、パッケージのベース部にマウントされていることから、圧電振動片をＩＣチップの外形サイズに関係なく小型化することが可能になる。
このことから、圧電デバイスは、圧電振動片の更なる小型化により圧電ウエハ１枚からの取り数を更に多くして圧電振動片の価格を低下させることができる。従って、圧電デバイスは、従来より低価格を実現することが可能となる。
【００１０】
加えて、圧電デバイスは、圧電振動片が上記のように傾斜してマウントされていることから、例えば、外部からの衝撃により圧電振動片の他端部がＩＣチップ側に撓んだ場合でも、圧電振動片の他端部とＩＣチップの他主面との隙間を充分確保することができる。これにより、圧電デバイスは、圧電振動片のＩＣチップへの衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１１】
また、圧電デバイスは、圧電振動片が上記のように傾斜してマウントされていることから、例えば、外部からの衝撃により圧電振動片がＩＣチップ側に撓む際に、一端部と他端部との間の部分がＩＣチップの他主面の外縁部と当接する。これにより、圧電デバイスは、ＩＣチップの外縁部がストッパとなることで、圧電振動片の他端部の撓み量が低減することから、圧電振動片の他端部のＩＣチップへの衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記圧電振動片と前記ＩＣチップとが接合材を介して接合されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、圧電デバイスは、圧電振動片とＩＣチップとが接合材を介して接合されている。このことから、圧電デバイスは、例えば、外部から衝撃が加わったときに、圧電振動片とＩＣチップの上記外縁部との衝突が発生しにくいことから、両者の衝突による損傷を回避することができる。このことから、圧電デバイスは、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１４】
また、圧電デバイスは、圧電振動片が接合材によりＩＣチップに接合されていることから、周辺の温度変化に伴う圧電振動片の温度変化とＩＣチップの温度変化との差が、両者が接合されていない場合と比較して、小さくなる。
これにより、圧電デバイスは、例えば、ＩＣチップに温度センサと温度特性補償回路を内蔵し、圧電振動片の温度変化に起因する所定周波数に対する発振周波数のずれを補正するときに、圧電振動片とＩＣチップとの温度差が小さいことから、発振周波数の補正精度が向上する。
【００１５】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記ＩＣチップの前記他主面の領域のうち平面視して前記圧電振動片と重なる部分に、弾性を有する突起部が設けられていることが好ましい。
【００１６】
これによれば、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面に弾性を有する突起部が設けられていることから、例えば、外部から衝撃が加わり圧電振動片がＩＣチップ側に撓んだ場合、圧電振動片が突起部に当接する。これにより、圧電デバイスは、突起部が緩衝材となって圧電振動片の撓み量を低減することができる。このことから、圧電デバイスは、圧電振動片のＩＣチップへの衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記ＩＣチップの前記他主面に接続電極が設けられ、前記ＩＣチップの前記接続電極と前記圧電振動片とが接続部材を介して接続されていることが好ましい。
【００１８】
これによれば、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面に接続電極が設けられ、ＩＣチップの接続電極と圧電振動片とが接続部材を介して接続されていることから、パッケージのベース部にＩＣチップと圧電振動片とを接続する配線が不要となる。
【００１９】
［適用例５］本適用例にかかる圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされている圧電デバイスの製造方法であって、前記圧電振動片を、前記ＩＣチップの前記他主面の前記圧電振動片と重なる外縁部で支持し、前記圧電振動片の前記一端部を、前記ベース部へマウントする圧電振動片マウント工程を有することを特徴とする。
【００２０】
これによれば、圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片を、ＩＣチップの他主面の圧電振動片と重なる外縁部で支持し、圧電振動片の一端部を、マウント面へマウントする。
これにより、圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片を、マウント面とＩＣチップの他主面の外縁部との２箇所で支持することで、圧電振動片の傾斜角度が自ずと決まることから、圧電振動片マウント時に圧電振動片を支持する支持治具が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、圧電デバイスの実施形態について図面を参照して説明する。
（実施形態）
図１は、圧電デバイスの一例としての水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、図１の平面図及び以下の各平面図では、理解を容易にするためにリッド（蓋）部を省略し、リッド部の外形を２点鎖線で表している。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の水晶発振器１は、パッケージ１０、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ２０、圧電振動片としての水晶振動片３０などから構成されている。
【００２３】
パッケージ１０は、ベース部１１、リッド部１２、接合部１３から構成されている。
ベース部１１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し、焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。
ベース部１１の底面１１ａには、複数の接合端子１４が形成されている。接合端子１４は、タングステンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
【００２４】
ベース部１１には、水晶振動片３０のマウント部１１ｂが形成され、マウント部１１ｂには、上記金属被膜からなるマウント電極１５ａ，１５ｂが形成されている。マウント電極１５ａ，１５ｂは、図示しない内部配線により接合端子１４の内の、それぞれ１４ａ，１４ｂに接続されている。
ベース部１１の外面には、上記金属被膜からなる実装端子１１ｃ，１１ｄが形成されている。この実装端子１１ｃ，１１ｄは、図示しない内部配線により接合端子１４に接続されている。水晶発振器１は、実装端子１１ｃ，１１ｄにより外部の電子機器に実装される。
【００２５】
リッド部１２は、コバールなどの金属からなり、パッケージ１０内にＩＣチップ２０、水晶振動片３０が収容された状態で、コバールなどの金属からなる接合部１３にシーム溶接されている。なお、接合部１３は、ろう付けなどによりベース部１１に接合されている。これにより、水晶発振器１のパッケージ１０内は、気密に封止されている。
なお、パッケージ１０の内部は、真空または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが封入されている。
【００２６】
パッケージ１０のベース部１１には、ＩＣチップ２０がマウントされている。
ＩＣチップ２０は、シリコン基板などからなり、水晶振動片３０を励振し、発振信号をインバータなどにより増幅して出力する発振回路を有する。なお、ＩＣチップ２０は、発振回路に加えて、水晶振動片３０の周波数の温度特性を補償する温度特性補償回路などを有してもよい。
ＩＣチップ２０は、一主面２１側に上記回路と接続されている複数の回路端子２４を有し、他主面２２側に絶縁層２３を有する。
【００２７】
複数の回路端子２４の内、回路端子２４ａ，２４ｂは、水晶振動片３０との接続用端子であり、その他は、出力用端子、電源用端子、アース用端子、検査用端子などである。なお、回路端子２４は、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属被膜からなる。
絶縁層２３には、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの絶縁性を有する材料が用いられている。なお、絶縁層２３は、水晶振動片３０とＩＣチップ２０の他主面２２との接触に起因するショートなどの不具合がなければ、設けなくてもよい。
【００２８】
ＩＣチップ２０は、フリップチップ実装により、一主面２１側が接合端子１４と対向してパッケージ１０のベース部１１にマウントされるとともに、回路端子２４が接合端子１４に金バンプ４０などを用いた熱圧着（バンプ接着）により接続されている。このとき、回路端子２４ａ，２４ｂは、それぞれ接合端子１４ａ，１４ｂに接続されている。
ＩＣチップ２０とベース部１１との間には、樹脂４１が充填され、上記接続部分が保持及び保護されている。なお、樹脂４１には、エポキシ樹脂などが用いられている。また、樹脂４１は、充填されなくてもよい。
【００２９】
パッケージ１０のベース部１１のマウント部１１ｂには、図１（ａ）に示すように、水晶振動片３０が平面視において、ＩＣチップ２０と重なるように配置されてマウントされている。
水晶振動片３０は、発振周波数に応じた所定の厚みに研磨された水晶ウエハから形成されている。なお、本実施形態では、水晶振動片３０をＡＴカット水晶振動片としている。
水晶振動片３０の一方の主面３１には、励振電極３３が形成され、他方の主面３２には、励振電極３４が形成されている。励振電極３３，３４からは、それぞれ引き出し電極３５，３６が延設され、水晶振動片３０の一端部３７において両主面３１，３２に回り込むように形成されている。なお、励振電極３３，３４、引き出し電極３５，３６は、クロム、ニッケル、金などの各被膜が積層された金属被膜からなる。
【００３０】
水晶振動片３０は、一端部３７がマウント部１１ｂのマウント電極１５ａ，１５ｂに、接合材としての導電性接着剤４２を介してマウントされている。これにより、水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６の両主面３１，３２に回り込んでいる部分と、マウント電極１５ａ，１５ｂとが接続されている。
【００３１】
これらにより、水晶振動片３０との接続用端子であるＩＣチップ２０の回路端子２４ａ，２４ｂは、ベース部１１の接合端子１４ａ，１４ｂ、マウント電極１５ａ，１５ｂ、導電性接着剤４２を経由して、それぞれ水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６と電気的に接続されている。
【００３２】
ここで、図１（ｂ）に示すように、パッケージ１０は、ベース部１１の底面１１ａから水晶振動片３０のマウント面であるマウント電極１５ａ，１５ｂの上面１５ａ１，１５ｂ１（以下、マウント面１５ａ１，１５ｂ１という）までの高さＬ１が、底面１１ａからＩＣチップ２０の他主面２２までの高さＬ２より低く形成されている。
これにより、水晶振動片３０は、ＩＣチップ２０と重なる部分が、一端部３７側から他端部３８側に行くにつれて、ＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜してマウントされている。
なお、水晶振動片３０の傾斜角度θは、各構成部品との隙間寸法などから適宜設定されるが、ＩＣチップ２０の他主面２２に対して１°〜３°程度が好ましい。
【００３３】
上述したように、本実施形態の水晶発振器１は、水晶振動片３０のＩＣチップ２０と重なる部分が、一端部３７側から他端部３８側に行くにつれてＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜して、水晶振動片３０の一端部３７がパッケージ１０のベース部１１にマウントされている。
これにより、水晶発振器１は、従来のような水晶振動片３０の一端部３７と他端部３８との両方をパッケージ１０のベース部１１にマウントする必要がないことから、ベース部１１を小さくできるので、パッケージ１０の平面サイズを小さくすることができる。従って、水晶発振器１は、平面サイズを従来より小型化することができる。
【００３４】
また、水晶発振器１は、上記のように水晶振動片３０の一端部３７のみが、パッケージ１０のベース部１１にマウントされていることから、水晶振動片３０をＩＣチップ２０の外形サイズに関係なく小型化することが可能になる。
このことから、水晶発振器１は、水晶振動片３０の更なる小型化により、水晶ウエハ１枚からの取り数を更に多くして水晶振動片３０の価格を低下させることができる。従って、水晶発振器１は、従来より低価格を実現することが可能となる。
【００３５】
加えて、水晶発振器１は、水晶振動片３０が上記のように傾斜してマウントされていることから、外部からの衝撃により水晶振動片３０の他端部３８側がＩＣチップ２０側に撓んだ場合でも、水晶振動片３０の他端部３８とＩＣチップ２０の他主面２２との隙間を充分確保することができる。これにより、水晶発振器１は、水晶振動片３０のＩＣチップ２０への衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００３６】
また、水晶発振器１は、水晶振動片３０が上記のように傾斜してマウントされていることから、外部からの衝撃により水晶振動片３０がＩＣチップ２０側に撓む際に、一端部３７と他端部３８との間の部分がＩＣチップ２０の他主面２２の外縁部２５と当接する。これにより、水晶発振器１は、ＩＣチップ２０の外縁部２５がストッパとなることで、水晶振動片３０の他端部３８の撓み量が低減することから、水晶振動片３０の他端部３８のＩＣチップ２０への衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００３７】
ここで、本実施形態の水晶発振器１の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態の水晶発振器１の製造方法を示す説明図である。なお、図２では、理解を容易にするためにＩＣチップ２０の絶縁層２３、水晶振動片３０の電極類を省略してある。
ここでは、水晶発振器１の製造方法について、圧電振動片マウント工程としての水晶振動片マウント工程を中心に説明する。
【００３８】
［水晶振動片マウント工程］
まず、図２（ａ）に示すように、パッケージ１０のベース部１１にＩＣチップ２０をフリップチップ実装した後、マウント部１１ｂのマウント電極１５ａ，１５ｂに導電性接着剤４２をディスペンサなどを用いて塗布する。
【００３９】
ついで、図２（ｂ）に示すように、水晶振動片３０をマウント電極１５ａ，１５ｂ及びＩＣチップ２０に位置合わせして、水晶振動片３０の他方の主面３２を、ＩＣチップ２０の他主面２２の水晶振動片３０と重なる外縁部２５で支持し、水晶振動片３０の一端部３７を、マウント面１５ａ１，１５ｂ１に導電性接着剤４２を介してマウントする。
ここで、上述したように、水晶振動片３０のマウント面１５ａ１，１５ｂ１の高さＬ１は、ＩＣチップ２０の他主面２２の高さＬ２より低い。
これにより、水晶振動片３０は、ＩＣチップ２０と重なる部分が、一端部３７側から他端部３８側に行くにつれてＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜してマウントされる。
【００４０】
ここで、水晶振動片３０のマウント時の傾斜角度θは、水晶振動片３０をマウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の外縁部２５との２箇所で支持することで、自ずと決まる。なお、傾斜角度θの調整は、水晶振動片３０のマウント位置を移動して、水晶振動片３０の一端３７ａからＩＣチップ２０の外縁部２５までの距離Ｌ３を変更することで行う。なお、水晶振動片３０は、導電性接着剤４２の硬化時の収縮などにより、ＩＣチップ２０の外縁部２５から離れる場合がある。傾斜角度θは、この点も考慮して設定される。
【００４１】
ついで、図２（ｃ）に示すように、接合部１３を介して、リッド部１２をベース部１１にシーム溶接などで接合し、水晶発振器１を得る。なお、接合部１３は、予めベース部１１にろう付けなどで接合しておくのが好ましい。
【００４２】
上述したように、水晶発振器１の製造方法は、水晶振動片３０をＩＣチップ２０の外縁部２５で支持し、水晶振動片３０の一端部３７を、マウント面１５ａ１，１５ｂ１へマウントする。
これにより、水晶発振器１の製造方法は、水晶振動片３０を、マウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の外縁部２５とで支持することで、水晶振動片３０の傾斜角度θが自ずと決まることから、水晶振動片３０のマウント時に水晶振動片３０を支持する支持治具が不要となる。
【００４３】
ここで、上記実施形態の水晶発振器１における変形例を説明する。なお、変形例はこれらに限定するものではなく、様々な態様が可能である。
【００４４】
（変形例１）
図３は、変形例１の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
図３に示すように、変形例１の水晶発振器１０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、導電性接着剤４２の塗布範囲が異なる。以下、導電性接着剤４２の塗布範囲を中心に説明する。
【００４６】
水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２がベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１と、水晶振動片３０と重なるＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂとに亘って塗布されている。
導電性接着剤４２には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを基材とした、塗布時に周辺に広がりにくい粘度のものが用いられている。これにより、導電性接着剤４２は、ベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１からＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂまで途切れることなく塗布されている。
【００４７】
水晶発振器１０１は、上記のように塗布された導電性接着剤４２を介して、水晶振動片３０が、ベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１にマウントされ、且つＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂに接合されている。
なお、ＩＣチップ２０の他主面２２は、絶縁層２３により絶縁されていることから、他主面２２を介してのＩＣチップ２０と水晶振動片３０とのショート、水晶振動片３０の引き出し電極３５、引き出し電極３６間のショートなどは発生しない。
【００４８】
上述したように、水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２が、マウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の他主面２２とに亘って塗布されている。これにより、水晶発振器１０１は、水晶振動片３０が導電性接着剤４２を介してマウント面１５ａ１，１５ｂ１にマウントされ、且つＩＣチップ２０の他主面２２に接合されている。
このことから、水晶発振器１０１は、外部から衝撃が加わったときに、水晶振動片３０とＩＣチップ２０の外縁部２５との衝突が発生しないことから、両者の衝突による損傷を回避することができる。このことから、水晶発振器１０１は、耐衝撃性を向上させることができる。
【００４９】
また、水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２が、ベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の他主面２２とに亘って塗布されていることから、ＩＣチップ２０のベース部１１へのマウント強度を補強する効果がある。
【００５０】
また、水晶発振器１０１は、水晶振動片３０が導電性接着剤４２によりＩＣチップ２０に接合されていることから、周辺の温度変化に伴う水晶振動片３０の温度変化とＩＣチップ２０の温度変化との差が、両者が接合されていない場合と比較して、小さくなる。
これにより、水晶発振器１０１は、ＩＣチップ２０に図示しない温度センサと温度特性補償回路を内蔵し、水晶振動片３０の温度変化に起因する所定周波数に対する発振周波数のずれを補正するときに、水晶振動片３０とＩＣチップ２０との温度差が小さいことから、発振周波数の補正精度が向上する。
【００５１】
なお、導電性接着剤４２は、マウント面１５ａ１，１５ｂ１と、ＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂとに、別々に塗布されていてもよい。この場合、ＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂに塗布される接着剤は、導電性を有していなくてもよい。
【００５２】
（変形例２）
図４は、変形例２の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
図４に示すように、変形例２の水晶発振器２０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、平面視して水晶振動片３０と重なるＩＣチップ２０の他主面２２部分に、弾性を有する突起部４３が設けられている点が異なる。以下、突起部４３を中心に説明する。
【００５４】
突起部４３は、シリコーン樹脂などの弾性を有する材料からなる。突起部４３は、水晶振動片３０と重なるＩＣチップ２０の他主面２２部分の外縁部２５寄りに設けられている。
突起部４３は、平面形状が略矩形で、断面形状が略半円形のかまぼこ状に形成され、ＩＣチップ２０の他主面２２から水晶振動片３０に向かって突出している。
ＩＣチップ２０の他主面２２からの突起部４３の高さは、外部から衝撃が加わり水晶振動片３０がＩＣチップ２０側へ撓んだときに、水晶振動片３０がＩＣチップ２０の外縁部２５より先に突起部４３へ当接するように設定されている。
【００５５】
上述したように、水晶発振器２０１は、ＩＣチップ２０の他主面２２に弾性を有する突起部４３が設けられていることから、外部から衝撃が加わり水晶振動片３０がＩＣチップ２０側へ撓んだ場合、水晶振動片３０が突起部４３に当接する。これにより、水晶発振器２０１は、突起部４３が緩衝材となって水晶振動片３０の撓み量を低減することができる。このことから、水晶発振器２０１は、水晶振動片３０のＩＣチップ２０への衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
なお、突起部４３の形状は、上記の形状に限定するものではなく、平面形状が略円形、略楕円形などでもよく、断面形状が略矩形などでもよい。また、突起部４３は、水晶振動片３０の他端部３８と重なるＩＣチップ２０の他主面２２部分に設けられていてもよい。
【００５６】
（変形例３）
図５は、変形例３の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
図５に示すように、変形例３の水晶発振器３０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、ベース部１１のマウント部１１ｂのマウント電極１５ａ，１５ｂ（図１参照）が削除され、ＩＣチップ２０の他主面２２に、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続電極２７ａ，２７ｂが設けられている点などが異なる。以下、この点を中心に説明する。
【００５８】
ＩＣチップ２０の接続電極２７ａ，２７ｂは、図示しない内部配線によりＩＣチップ２０内の発振回路の、水晶振動片３０との接続部と電気的に接続されている。なお、接続電極２７ａ，２７ｂは、ニッケル、銅、金などの各被膜が積層された金属被膜からなる。
【００５９】
接続電極２７ａ，２７ｂは、水晶振動片３０がマウントされているマウント部１１ｂのマウント面１１ｅと接続電極２７ａ，２７ｂとに亘って塗布されている、接続部材としての導電性接着剤４２を介して、水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６と電気的に接続されている。
これにより、水晶発振器３０１は、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが、接続電極２７ａ，２７ｂを介して電気的に接続されている。
【００６０】
上述したように、水晶発振器３０１は、ＩＣチップ２０の他主面２２にＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続電極２７ａ，２７ｂが設けられ、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが接続電極２７ａ，２７ｂを介して接続されている。このことから、水晶発振器３０１は、パッケージ１０のベース部１１にＩＣチップ２０と水晶振動片３０とを接続する配線が、マウント電極１５ａ，１５ｂを含めて不要となる。
また、水晶発振器３０１は、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが接続電極２７ａ，２７ｂを介して接続されていることで、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続距離を、上記実施形態と比較して短くできることから、浮遊容量、ノイズなどを低減することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態、変形例１〜変形例３では、水晶振動片３０をＡＴカット水晶振動片としたが、音叉型水晶振動片、弾性表面波水晶振動片などとしてもよい。また、圧電振動片の材料として、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【図２】本実施形態の水晶発振器の製造方法を示す説明図。
【図３】変形例１の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【図４】変形例２の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【図５】変形例３の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【符号の説明】
【００６３】
１…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…パッケージ、１１…ベース部、１１ａ…底面、１５ａ１，１５ｂ１…マウント面、２０…ＩＣチップ、２１…一主面、２２…他主面、３０…圧電振動片としての水晶振動片、３７…一端部、３８…他端部、Ｌ１…ベース部の底面から水晶振動片のマウント面までの高さ、Ｌ２…ベース部の底面からＩＣチップの他主面までの高さ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電発振器などに代表される圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器、移動体通信機器などの様々な電子機器に用いられる圧電発振器などの圧電デバイスには、電子機器の小型化に伴い、更なる小型薄型化が要求されている。
この要求に応えるために、圧電デバイスの小型薄型化を目的とした、下記のような圧電デバイスの構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この圧電デバイスは、半導体集積回路（以下、ＩＣチップという）と圧電振動子（以下、圧電振動片という）とがパッケージに内蔵されている。そして、圧電デバイスは、圧電振動片が、ＩＣチップをまたいだ状態で、パッケージのベース部にマウントされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７４６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記圧電デバイスは、圧電振動片が、ＩＣチップに対して接触することなく平行に保持されるように、一端部とＩＣチップをまたいだ他端部との両方で、パッケージのベース部にマウントされている（特許文献１の図１、図３参照）。
これにより、圧電デバイスは、パッケージのベース部のＩＣチップを挟んだ両側に、圧電振動片をマウントするスペースが必要なことから、圧電振動片の一端部のみをマウントする場合と比較して、パッケージの平面サイズが大きくなるという問題がある。
【０００５】
また、圧電デバイスは、圧電振動片が、ＩＣチップをまたいだ状態で一端部と他端部との両方で、パッケージのベース部にマウントされていることから、圧電振動片の一端部と他端部とを結ぶ方向の長さを、ＩＣチップの外形サイズより短くすることができない。
これにより、圧電デバイスは、圧電振動片の小型化が制限されることから、圧電振動片の更なる小型化により圧電ウエハ１枚からの取り数を更に多くして、圧電振動片の価格を低下させることが困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記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。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、圧電デバイスは、圧電振動片のＩＣチップと重なる部分が、一端部側から他端部側に行くにつれてＩＣチップの他主面から遠ざかるように傾斜して、圧電振動片の一端部がパッケージのベース部にマウントされている。
これにより、圧電デバイスは、従来のような圧電振動片の一端部と他端部との両方をパッケージのベース部にマウントする必要がないことから、ベース部を小さくできるので、パッケージの平面サイズを小さくすることができる。従って、圧電デバイスは、平面サイズを従来より小型化することができる。
なお、マウントされているとは、搭載され且つ固定されている状態をいう。
【０００９】
また、圧電デバイスは、上記のように圧電振動片の一端部のみが、パッケージのベース部にマウントされていることから、圧電振動片をＩＣチップの外形サイズに関係なく小型化することが可能になる。
このことから、圧電デバイスは、圧電振動片の更なる小型化により圧電ウエハ１枚からの取り数を更に多くして圧電振動片の価格を低下させることができる。従って、圧電デバイスは、従来より低価格を実現することが可能となる。
【００１０】
加えて、圧電デバイスは、圧電振動片が上記のように傾斜してマウントされていることから、例えば、外部からの衝撃により圧電振動片の他端部がＩＣチップ側に撓んだ場合でも、圧電振動片の他端部とＩＣチップの他主面との隙間を充分確保することができる。これにより、圧電デバイスは、圧電振動片のＩＣチップへの衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１１】
また、圧電デバイスは、圧電振動片が上記のように傾斜してマウントされていることから、例えば、外部からの衝撃により圧電振動片がＩＣチップ側に撓む際に、一端部と他端部との間の部分がＩＣチップの他主面の外縁部と当接する。これにより、圧電デバイスは、ＩＣチップの外縁部がストッパとなることで、圧電振動片の他端部の撓み量が低減することから、圧電振動片の他端部のＩＣチップへの衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記圧電振動片と前記ＩＣチップとが接合材を介して接合されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、圧電デバイスは、圧電振動片とＩＣチップとが接合材を介して接合されている。このことから、圧電デバイスは、例えば、外部から衝撃が加わったときに、圧電振動片とＩＣチップの上記外縁部との衝突が発生しにくいことから、両者の衝突による損傷を回避することができる。このことから、圧電デバイスは、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１４】
また、圧電デバイスは、圧電振動片が接合材によりＩＣチップに接合されていることから、周辺の温度変化に伴う圧電振動片の温度変化とＩＣチップの温度変化との差が、両者が接合されていない場合と比較して、小さくなる。
これにより、圧電デバイスは、例えば、ＩＣチップに温度センサと温度特性補償回路を内蔵し、圧電振動片の温度変化に起因する所定周波数に対する発振周波数のずれを補正するときに、圧電振動片とＩＣチップとの温度差が小さいことから、発振周波数の補正精度が向上する。
【００１５】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記ＩＣチップの前記他主面の領域のうち平面視して前記圧電振動片と重なる部分に、弾性を有する突起部が設けられていることが好ましい。
【００１６】
これによれば、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面に弾性を有する突起部が設けられていることから、例えば、外部から衝撃が加わり圧電振動片がＩＣチップ側に撓んだ場合、圧電振動片が突起部に当接する。これにより、圧電デバイスは、突起部が緩衝材となって圧電振動片の撓み量を低減することができる。このことから、圧電デバイスは、圧電振動片のＩＣチップへの衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記ＩＣチップの前記他主面に接続電極が設けられ、前記ＩＣチップの前記接続電極と前記圧電振動片とが接続部材を介して接続されていることが好ましい。
【００１８】
これによれば、圧電デバイスは、ＩＣチップの他主面に接続電極が設けられ、ＩＣチップの接続電極と圧電振動片とが接続部材を介して接続されていることから、パッケージのベース部にＩＣチップと圧電振動片とを接続する配線が不要となる。
【００１９】
［適用例５］本適用例にかかる圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされている圧電デバイスの製造方法であって、前記圧電振動片を、前記ＩＣチップの前記他主面の前記圧電振動片と重なる外縁部で支持し、前記圧電振動片の前記一端部を、前記ベース部へマウントする圧電振動片マウント工程を有することを特徴とする。
【００２０】
これによれば、圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片を、ＩＣチップの他主面の圧電振動片と重なる外縁部で支持し、圧電振動片の一端部を、マウント面へマウントする。
これにより、圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片を、マウント面とＩＣチップの他主面の外縁部との２箇所で支持することで、圧電振動片の傾斜角度が自ずと決まることから、圧電振動片マウント時に圧電振動片を支持する支持治具が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、圧電デバイスの実施形態について図面を参照して説明する。
（実施形態）
図１は、圧電デバイスの一例としての水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、図１の平面図及び以下の各平面図では、理解を容易にするためにリッド（蓋）部を省略し、リッド部の外形を２点鎖線で表している。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の水晶発振器１は、パッケージ１０、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ２０、圧電振動片としての水晶振動片３０などから構成されている。
【００２３】
パッケージ１０は、ベース部１１、リッド部１２、接合部１３から構成されている。
ベース部１１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し、焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。
ベース部１１の底面１１ａには、複数の接合端子１４が形成されている。接合端子１４は、タングステンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
【００２４】
ベース部１１には、水晶振動片３０のマウント部１１ｂが形成され、マウント部１１ｂには、上記金属被膜からなるマウント電極１５ａ，１５ｂが形成されている。マウント電極１５ａ，１５ｂは、図示しない内部配線により接合端子１４の内の、それぞれ１４ａ，１４ｂに接続されている。
ベース部１１の外面には、上記金属被膜からなる実装端子１１ｃ，１１ｄが形成されている。この実装端子１１ｃ，１１ｄは、図示しない内部配線により接合端子１４に接続されている。水晶発振器１は、実装端子１１ｃ，１１ｄにより外部の電子機器に実装される。
【００２５】
リッド部１２は、コバールなどの金属からなり、パッケージ１０内にＩＣチップ２０、水晶振動片３０が収容された状態で、コバールなどの金属からなる接合部１３にシーム溶接されている。なお、接合部１３は、ろう付けなどによりベース部１１に接合されている。これにより、水晶発振器１のパッケージ１０内は、気密に封止されている。
なお、パッケージ１０の内部は、真空または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが封入されている。
【００２６】
パッケージ１０のベース部１１には、ＩＣチップ２０がマウントされている。
ＩＣチップ２０は、シリコン基板などからなり、水晶振動片３０を励振し、発振信号をインバータなどにより増幅して出力する発振回路を有する。なお、ＩＣチップ２０は、発振回路に加えて、水晶振動片３０の周波数の温度特性を補償する温度特性補償回路などを有してもよい。
ＩＣチップ２０は、一主面２１側に上記回路と接続されている複数の回路端子２４を有し、他主面２２側に絶縁層２３を有する。
【００２７】
複数の回路端子２４の内、回路端子２４ａ，２４ｂは、水晶振動片３０との接続用端子であり、その他は、出力用端子、電源用端子、アース用端子、検査用端子などである。なお、回路端子２４は、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属被膜からなる。
絶縁層２３には、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの絶縁性を有する材料が用いられている。なお、絶縁層２３は、水晶振動片３０とＩＣチップ２０の他主面２２との接触に起因するショートなどの不具合がなければ、設けなくてもよい。
【００２８】
ＩＣチップ２０は、フリップチップ実装により、一主面２１側が接合端子１４と対向してパッケージ１０のベース部１１にマウントされるとともに、回路端子２４が接合端子１４に金バンプ４０などを用いた熱圧着（バンプ接着）により接続されている。このとき、回路端子２４ａ，２４ｂは、それぞれ接合端子１４ａ，１４ｂに接続されている。
ＩＣチップ２０とベース部１１との間には、樹脂４１が充填され、上記接続部分が保持及び保護されている。なお、樹脂４１には、エポキシ樹脂などが用いられている。また、樹脂４１は、充填されなくてもよい。
【００２９】
パッケージ１０のベース部１１のマウント部１１ｂには、図１（ａ）に示すように、水晶振動片３０が平面視において、ＩＣチップ２０と重なるように配置されてマウントされている。
水晶振動片３０は、発振周波数に応じた所定の厚みに研磨された水晶ウエハから形成されている。なお、本実施形態では、水晶振動片３０をＡＴカット水晶振動片としている。
水晶振動片３０の一方の主面３１には、励振電極３３が形成され、他方の主面３２には、励振電極３４が形成されている。励振電極３３，３４からは、それぞれ引き出し電極３５，３６が延設され、水晶振動片３０の一端部３７において両主面３１，３２に回り込むように形成されている。なお、励振電極３３，３４、引き出し電極３５，３６は、クロム、ニッケル、金などの各被膜が積層された金属被膜からなる。
【００３０】
水晶振動片３０は、一端部３７がマウント部１１ｂのマウント電極１５ａ，１５ｂに、接合材としての導電性接着剤４２を介してマウントされている。これにより、水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６の両主面３１，３２に回り込んでいる部分と、マウント電極１５ａ，１５ｂとが接続されている。
【００３１】
これらにより、水晶振動片３０との接続用端子であるＩＣチップ２０の回路端子２４ａ，２４ｂは、ベース部１１の接合端子１４ａ，１４ｂ、マウント電極１５ａ，１５ｂ、導電性接着剤４２を経由して、それぞれ水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６と電気的に接続されている。
【００３２】
ここで、図１（ｂ）に示すように、パッケージ１０は、ベース部１１の底面１１ａから水晶振動片３０のマウント面であるマウント電極１５ａ，１５ｂの上面１５ａ１，１５ｂ１（以下、マウント面１５ａ１，１５ｂ１という）までの高さＬ１が、底面１１ａからＩＣチップ２０の他主面２２までの高さＬ２より低く形成されている。
これにより、水晶振動片３０は、ＩＣチップ２０と重なる部分が、一端部３７側から他端部３８側に行くにつれて、ＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜してマウントされている。
なお、水晶振動片３０の傾斜角度θは、各構成部品との隙間寸法などから適宜設定されるが、ＩＣチップ２０の他主面２２に対して１°〜３°程度が好ましい。
【００３３】
上述したように、本実施形態の水晶発振器１は、水晶振動片３０のＩＣチップ２０と重なる部分が、一端部３７側から他端部３８側に行くにつれてＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜して、水晶振動片３０の一端部３７がパッケージ１０のベース部１１にマウントされている。
これにより、水晶発振器１は、従来のような水晶振動片３０の一端部３７と他端部３８との両方をパッケージ１０のベース部１１にマウントする必要がないことから、ベース部１１を小さくできるので、パッケージ１０の平面サイズを小さくすることができる。従って、水晶発振器１は、平面サイズを従来より小型化することができる。
【００３４】
また、水晶発振器１は、上記のように水晶振動片３０の一端部３７のみが、パッケージ１０のベース部１１にマウントされていることから、水晶振動片３０をＩＣチップ２０の外形サイズに関係なく小型化することが可能になる。
このことから、水晶発振器１は、水晶振動片３０の更なる小型化により、水晶ウエハ１枚からの取り数を更に多くして水晶振動片３０の価格を低下させることができる。従って、水晶発振器１は、従来より低価格を実現することが可能となる。
【００３５】
加えて、水晶発振器１は、水晶振動片３０が上記のように傾斜してマウントされていることから、外部からの衝撃により水晶振動片３０の他端部３８側がＩＣチップ２０側に撓んだ場合でも、水晶振動片３０の他端部３８とＩＣチップ２０の他主面２２との隙間を充分確保することができる。これにより、水晶発振器１は、水晶振動片３０のＩＣチップ２０への衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００３６】
また、水晶発振器１は、水晶振動片３０が上記のように傾斜してマウントされていることから、外部からの衝撃により水晶振動片３０がＩＣチップ２０側に撓む際に、一端部３７と他端部３８との間の部分がＩＣチップ２０の他主面２２の外縁部２５と当接する。これにより、水晶発振器１は、ＩＣチップ２０の外縁部２５がストッパとなることで、水晶振動片３０の他端部３８の撓み量が低減することから、水晶振動片３０の他端部３８のＩＣチップ２０への衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００３７】
ここで、本実施形態の水晶発振器１の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態の水晶発振器１の製造方法を示す説明図である。なお、図２では、理解を容易にするためにＩＣチップ２０の絶縁層２３、水晶振動片３０の電極類を省略してある。
ここでは、水晶発振器１の製造方法について、圧電振動片マウント工程としての水晶振動片マウント工程を中心に説明する。
【００３８】
［水晶振動片マウント工程］
まず、図２（ａ）に示すように、パッケージ１０のベース部１１にＩＣチップ２０をフリップチップ実装した後、マウント部１１ｂのマウント電極１５ａ，１５ｂに導電性接着剤４２をディスペンサなどを用いて塗布する。
【００３９】
ついで、図２（ｂ）に示すように、水晶振動片３０をマウント電極１５ａ，１５ｂ及びＩＣチップ２０に位置合わせして、水晶振動片３０の他方の主面３２を、ＩＣチップ２０の他主面２２の水晶振動片３０と重なる外縁部２５で支持し、水晶振動片３０の一端部３７を、マウント面１５ａ１，１５ｂ１に導電性接着剤４２を介してマウントする。
ここで、上述したように、水晶振動片３０のマウント面１５ａ１，１５ｂ１の高さＬ１は、ＩＣチップ２０の他主面２２の高さＬ２より低い。
これにより、水晶振動片３０は、ＩＣチップ２０と重なる部分が、一端部３７側から他端部３８側に行くにつれてＩＣチップ２０の他主面２２から遠ざかるように傾斜してマウントされる。
【００４０】
ここで、水晶振動片３０のマウント時の傾斜角度θは、水晶振動片３０をマウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の外縁部２５との２箇所で支持することで、自ずと決まる。なお、傾斜角度θの調整は、水晶振動片３０のマウント位置を移動して、水晶振動片３０の一端３７ａからＩＣチップ２０の外縁部２５までの距離Ｌ３を変更することで行う。なお、水晶振動片３０は、導電性接着剤４２の硬化時の収縮などにより、ＩＣチップ２０の外縁部２５から離れる場合がある。傾斜角度θは、この点も考慮して設定される。
【００４１】
ついで、図２（ｃ）に示すように、接合部１３を介して、リッド部１２をベース部１１にシーム溶接などで接合し、水晶発振器１を得る。なお、接合部１３は、予めベース部１１にろう付けなどで接合しておくのが好ましい。
【００４２】
上述したように、水晶発振器１の製造方法は、水晶振動片３０をＩＣチップ２０の外縁部２５で支持し、水晶振動片３０の一端部３７を、マウント面１５ａ１，１５ｂ１へマウントする。
これにより、水晶発振器１の製造方法は、水晶振動片３０を、マウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の外縁部２５とで支持することで、水晶振動片３０の傾斜角度θが自ずと決まることから、水晶振動片３０のマウント時に水晶振動片３０を支持する支持治具が不要となる。
【００４３】
ここで、上記実施形態の水晶発振器１における変形例を説明する。なお、変形例はこれらに限定するものではなく、様々な態様が可能である。
【００４４】
（変形例１）
図３は、変形例１の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
図３に示すように、変形例１の水晶発振器１０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、導電性接着剤４２の塗布範囲が異なる。以下、導電性接着剤４２の塗布範囲を中心に説明する。
【００４６】
水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２がベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１と、水晶振動片３０と重なるＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂとに亘って塗布されている。
導電性接着剤４２には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを基材とした、塗布時に周辺に広がりにくい粘度のものが用いられている。これにより、導電性接着剤４２は、ベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１からＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂまで途切れることなく塗布されている。
【００４７】
水晶発振器１０１は、上記のように塗布された導電性接着剤４２を介して、水晶振動片３０が、ベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１にマウントされ、且つＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂに接合されている。
なお、ＩＣチップ２０の他主面２２は、絶縁層２３により絶縁されていることから、他主面２２を介してのＩＣチップ２０と水晶振動片３０とのショート、水晶振動片３０の引き出し電極３５、引き出し電極３６間のショートなどは発生しない。
【００４８】
上述したように、水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２が、マウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の他主面２２とに亘って塗布されている。これにより、水晶発振器１０１は、水晶振動片３０が導電性接着剤４２を介してマウント面１５ａ１，１５ｂ１にマウントされ、且つＩＣチップ２０の他主面２２に接合されている。
このことから、水晶発振器１０１は、外部から衝撃が加わったときに、水晶振動片３０とＩＣチップ２０の外縁部２５との衝突が発生しないことから、両者の衝突による損傷を回避することができる。このことから、水晶発振器１０１は、耐衝撃性を向上させることができる。
【００４９】
また、水晶発振器１０１は、導電性接着剤４２が、ベース部１１のマウント面１５ａ１，１５ｂ１とＩＣチップ２０の他主面２２とに亘って塗布されていることから、ＩＣチップ２０のベース部１１へのマウント強度を補強する効果がある。
【００５０】
また、水晶発振器１０１は、水晶振動片３０が導電性接着剤４２によりＩＣチップ２０に接合されていることから、周辺の温度変化に伴う水晶振動片３０の温度変化とＩＣチップ２０の温度変化との差が、両者が接合されていない場合と比較して、小さくなる。
これにより、水晶発振器１０１は、ＩＣチップ２０に図示しない温度センサと温度特性補償回路を内蔵し、水晶振動片３０の温度変化に起因する所定周波数に対する発振周波数のずれを補正するときに、水晶振動片３０とＩＣチップ２０との温度差が小さいことから、発振周波数の補正精度が向上する。
【００５１】
なお、導電性接着剤４２は、マウント面１５ａ１，１５ｂ１と、ＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂとに、別々に塗布されていてもよい。この場合、ＩＣチップ２０の他主面２２の外周部２６ａ，２６ｂに塗布される接着剤は、導電性を有していなくてもよい。
【００５２】
（変形例２）
図４は、変形例２の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
図４に示すように、変形例２の水晶発振器２０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、平面視して水晶振動片３０と重なるＩＣチップ２０の他主面２２部分に、弾性を有する突起部４３が設けられている点が異なる。以下、突起部４３を中心に説明する。
【００５４】
突起部４３は、シリコーン樹脂などの弾性を有する材料からなる。突起部４３は、水晶振動片３０と重なるＩＣチップ２０の他主面２２部分の外縁部２５寄りに設けられている。
突起部４３は、平面形状が略矩形で、断面形状が略半円形のかまぼこ状に形成され、ＩＣチップ２０の他主面２２から水晶振動片３０に向かって突出している。
ＩＣチップ２０の他主面２２からの突起部４３の高さは、外部から衝撃が加わり水晶振動片３０がＩＣチップ２０側へ撓んだときに、水晶振動片３０がＩＣチップ２０の外縁部２５より先に突起部４３へ当接するように設定されている。
【００５５】
上述したように、水晶発振器２０１は、ＩＣチップ２０の他主面２２に弾性を有する突起部４３が設けられていることから、外部から衝撃が加わり水晶振動片３０がＩＣチップ２０側へ撓んだ場合、水晶振動片３０が突起部４３に当接する。これにより、水晶発振器２０１は、突起部４３が緩衝材となって水晶振動片３０の撓み量を低減することができる。このことから、水晶発振器２０１は、水晶振動片３０のＩＣチップ２０への衝突による損傷を回避でき、耐衝撃性を向上させることができる。
なお、突起部４３の形状は、上記の形状に限定するものではなく、平面形状が略円形、略楕円形などでもよく、断面形状が略矩形などでもよい。また、突起部４３は、水晶振動片３０の他端部３８と重なるＩＣチップ２０の他主面２２部分に設けられていてもよい。
【００５６】
（変形例３）
図５は、変形例３の水晶発振器の概略構成を示す構成図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。なお、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
図５に示すように、変形例３の水晶発振器３０１は、上記実施形態の水晶発振器１と比較して、ベース部１１のマウント部１１ｂのマウント電極１５ａ，１５ｂ（図１参照）が削除され、ＩＣチップ２０の他主面２２に、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続電極２７ａ，２７ｂが設けられている点などが異なる。以下、この点を中心に説明する。
【００５８】
ＩＣチップ２０の接続電極２７ａ，２７ｂは、図示しない内部配線によりＩＣチップ２０内の発振回路の、水晶振動片３０との接続部と電気的に接続されている。なお、接続電極２７ａ，２７ｂは、ニッケル、銅、金などの各被膜が積層された金属被膜からなる。
【００５９】
接続電極２７ａ，２７ｂは、水晶振動片３０がマウントされているマウント部１１ｂのマウント面１１ｅと接続電極２７ａ，２７ｂとに亘って塗布されている、接続部材としての導電性接着剤４２を介して、水晶振動片３０の引き出し電極３５，３６と電気的に接続されている。
これにより、水晶発振器３０１は、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが、接続電極２７ａ，２７ｂを介して電気的に接続されている。
【００６０】
上述したように、水晶発振器３０１は、ＩＣチップ２０の他主面２２にＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続電極２７ａ，２７ｂが設けられ、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが接続電極２７ａ，２７ｂを介して接続されている。このことから、水晶発振器３０１は、パッケージ１０のベース部１１にＩＣチップ２０と水晶振動片３０とを接続する配線が、マウント電極１５ａ，１５ｂを含めて不要となる。
また、水晶発振器３０１は、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０とが接続電極２７ａ，２７ｂを介して接続されていることで、ＩＣチップ２０と水晶振動片３０との接続距離を、上記実施形態と比較して短くできることから、浮遊容量、ノイズなどを低減することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態、変形例１〜変形例３では、水晶振動片３０をＡＴカット水晶振動片としたが、音叉型水晶振動片、弾性表面波水晶振動片などとしてもよい。また、圧電振動片の材料として、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【図２】本実施形態の水晶発振器の製造方法を示す説明図。
【図３】変形例１の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【図４】変形例２の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【図５】変形例３の水晶発振器の概略構成を示す構成図。
【符号の説明】
【００６３】
１…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…パッケージ、１１…ベース部、１１ａ…底面、１５ａ１，１５ｂ１…マウント面、２０…ＩＣチップ、２１…一主面、２２…他主面、３０…圧電振動片としての水晶振動片、３７…一端部、３８…他端部、Ｌ１…ベース部の底面から水晶振動片のマウント面までの高さ、Ｌ２…ベース部の底面からＩＣチップの他主面までの高さ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、
前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、
前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、
前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、
平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、前記圧電振動片と前記ＩＣチップとが接合材を介して接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電デバイスにおいて、前記ＩＣチップの前記他主面の領域のうち平面視して前記圧電振動片と重なる部分に、弾性を有する突起部が設けられていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイスにおいて、前記ＩＣチップの前記他主面に接続電極が設けられ、前記ＩＣチップの前記接続電極と前記圧電振動片とが接続部材を介して接続されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、
前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、
前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、
前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、
平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされている圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電振動片を、前記ＩＣチップの前記他主面の前記圧電振動片と重なる外縁部で支持し、前記圧電振動片の前記一端部を、前記ベース部へマウントする圧電振動片マウント工程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１】
圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、
前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、
前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、
前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、
平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、前記圧電振動片と前記ＩＣチップとが接合材を介して接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電デバイスにおいて、前記ＩＣチップの前記他主面の領域のうち平面視して前記圧電振動片と重なる部分に、弾性を有する突起部が設けられていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイスにおいて、前記ＩＣチップの前記他主面に接続電極が設けられ、前記ＩＣチップの前記接続電極と前記圧電振動片とが接続部材を介して接続されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
圧電振動片と、ＩＣチップと、前記圧電振動片及び前記ＩＣチップをベース部にマウントし、内部に収容するパッケージとを備え、
前記パッケージの前記ベース部の底面に前記ＩＣチップの一主面側がマウントされ、
前記ベース部は、前記ベース部の前記底面から前記ベース部の前記圧電振動片がマウントされた面までの高さが、前記底面から前記ＩＣチップの他主面までの高さより低く形成されており、
前記圧電振動片の一部が平面視において前記ＩＣチップの少なくとも一部と重なるように配置され、
平面視において前記圧電振動片の前記ＩＣチップと重なる部分が、前記圧電振動片の一端部側から他端部側に行くにつれて前記ＩＣチップの前記他主面から遠ざかるように傾斜して、前記圧電振動片の前記一端部が前記ベース部にマウントされている圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電振動片を、前記ＩＣチップの前記他主面の前記圧電振動片と重なる外縁部で支持し、前記圧電振動片の前記一端部を、前記ベース部へマウントする圧電振動片マウント工程を有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２１３００３（Ｐ２００９−２１３００３Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５８７４（Ｐ２００８−５５８７４）
【出願日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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