圧電デバイス
【課題】基板の配線上に絶縁膜が形成され、その上に電子部品が搭載される圧電デバイスにおいて、絶縁膜と電子部品との間に気泡が残らず安定した電子部品の密着性を確保した圧電デバイスを提供する。
【解決手段】配線３１を備えた樹脂基板３０と、樹脂基板３０のＩＣ配置領域３９に配置されたＩＣチップ２０と、ＩＣチップ２０の上方に位置した水晶振動子と、樹脂基板２０と水晶振動子との間に所定の間隔を保って水晶振動子の外部端子と樹脂基板３０とを接続する複数の接続部材と、を有する水晶発振器において、樹脂基板３０のＩＣ配置領域３９において、配線３１の一部から分岐されて延長された複数の線状導体３６が、ＩＣ配置領域３９内の配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置され、さらに少なくともＩＣ配置領域３９に存在する配線３１および線状導体３６を被覆するように絶縁膜３８が形成されている。
【解決手段】配線３１を備えた樹脂基板３０と、樹脂基板３０のＩＣ配置領域３９に配置されたＩＣチップ２０と、ＩＣチップ２０の上方に位置した水晶振動子と、樹脂基板２０と水晶振動子との間に所定の間隔を保って水晶振動子の外部端子と樹脂基板３０とを接続する複数の接続部材と、を有する水晶発振器において、樹脂基板３０のＩＣ配置領域３９において、配線３１の一部から分岐されて延長された複数の線状導体３６が、ＩＣ配置領域３９内の配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置され、さらに少なくともＩＣ配置領域３９に存在する配線３１および線状導体３６を被覆するように絶縁膜３８が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子と電子部品を備えた圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水晶発振器などを代表とする圧電デバイスが様々な電子機器に用いられている。圧電デバイスは水晶振動子などの圧電振動子とＩＣチップなどの電子部品から構成されている。近年、電子機器の小型化が広範囲に進み、それに用いられる圧電デバイスも小型・薄型化の要求がなされている。
例えば、小型化された圧電デバイスとして、特許文献１に示すように、積層基板に電子部品を実装して樹脂でモールドし、その上方に圧電振動子を搭載する構造の圧電デバイスが知られている。この圧電デバイスの積層基板は、小型化によって各配線が近接するため、積層した複数の基板の間に配線を設けてショートの防止をしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４７８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層基板における基板の１枚辺りの厚みは５０〜６０μｍ程度であり、上記の圧電デバイスのように複数の基板を用いることで、基板厚みが厚くなり、圧電デバイスの薄型化において不利である。
そこで、圧電デバイスの小型・薄型化を図る構造として、１層の基板で構成した圧電デバイスとして、図９に示す構造の圧電デバイスを考えた。図９（ａ）は圧電デバイスの構成を説明する模式断面図であり、図９（ｂ）は、この圧電デバイスに用いられている基板を示す概略平面図である。
【０００５】
図９（ａ）に示すように、圧電デバイスとしての水晶発振器１０１は、セラミックパッケージ１１１内部に水晶振動片１１２が収容された水晶振動子１１０、ＩＣチップ１２０、樹脂基板１３０、樹脂基板１３０とその上方に位置する水晶振動子１１０とを接続する接続部材１４０を備えている。
樹脂基板１３０には配線１３１が形成され、この配線１３１の上にはレジストなどの絶縁膜１３８が形成されている。絶縁膜１３８の上にはＩＣチップ１２０がフィルム状の接合材１４１にて固着され、金属ワイヤ１２２によって樹脂基板１３０に接続されている。
また、樹脂基板１３０には接続部材配置用電極１３５が形成され、この接続部材配置用電極１３５と水晶振動子１１０の外部端子１１５とが接続部材１４０を介して接続されている。そして、水晶振動子１１０と樹脂基板１３０の間をモールド樹脂１４２にてモールドされている。
【０００６】
このように構成した水晶発振器１０１では、例えば図９（ｂ）に示すような樹脂基板１３０の配線パターンが採用されている。なお、図９（ｂ）では基板表面を覆う絶縁膜１３８を除去した状態の平面図を示している。
樹脂基板１３０には、配線１３１、ワイヤボンディング用電極１３２、接続部材配置用電極１３５、シールド電極１３６が配設されている。そして、ワイヤボンディング用電極１３２、接続部材配置用電極１３５を除き、配線１３１、シールド電極１３６を覆うようにして絶縁膜（図示せず）が形成されている。この絶縁膜は薄いため、その表面は配線１３１やシールド電極１３６を形成した面に倣った凹凸状態となっている。
樹脂基板１３０の中央部にはＩＣチップ１２０が配置されるＩＣ配置領域１３９が備えられている。このＩＣ配置領域１３９では配線１３１の隙間を埋めるように広い面積を有してシールド電極１３６が形成されている。
【０００７】
そして、上記の樹脂基板１３０の絶縁膜１３８の上にＩＣチップ１２０がフィルム状の接合材１４１を用いて固着される。
このとき、シールド電極１３６が形成された上方の絶縁膜とＩＣチップ１２０の間に気泡（ボイド）が入り易い。これは、シールド電極１３６の上の絶縁膜１３８とＩＣチップ１２０の配置面とが、広い面積で面と面を受けるためである。
このような気泡が残った場合、樹脂基板１３０とＩＣチップ１２０の密着性を低下させる。また、製造工程において、この気泡が加わる熱により膨張することによる電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずる。さらに、製品では温度の変化に対応して気泡が膨張または収縮することで、圧電デバイスの特性を変化させ信頼性低下の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、配線を備え、一方の面に電子部品配置領域が設けられた基板と、前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、前記電子部品の上方に位置し、圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備えた圧電振動子と、前記基板と前記圧電振動子との間に配置され、前記圧電振動子の前記外部端子と前記基板とを接続する複数の接続部材と、を有する圧電デバイスであって、前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、基板の電子部品が配置される電子部品配置領域において、複数の線状導体が、電子部品配置領域内の配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。この電子部品配置領域内の表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、基板の電子部品配置領域内に電子部品が固定される際に、固着面の表面積が増え、基板と電子部品の安定した密着性を得ることができる。
また、基板の電子部品配置領域内の表面が細かな凹凸状態であることから、基板と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成されていることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、基板上の電子部品配置領域内の細かな凹凸を有した表面を、絶縁膜で被覆することにより、絶縁膜の表面が細かな凹凸状態となる。よって、絶縁膜と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。さらに、電子部品の搭載による基板上の配線間のショートを防止できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長されていることを特徴とする圧電デバイス。
【００１４】
この構成によれば、配線の一部を所定の電位とするだけで複数の線状導体全てを同じ電位に固定することができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に接続されていることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、配線の一部から分岐されて電子部品配置領域内に延長された複数の線状導体が、シールド電極として機能する。このことから、電子部品から放射される電磁波ノイズや、圧電デバイスの外部から加わる電磁波ノイズによる圧電デバイスの特性に与える影響を無くすことができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、配線の一部より延長された平面部の上の平坦な絶縁膜表面にて電子部品の角部を受けることができるため、電子部品を基板に固定する際に、電子部品の傾きを抑制することができ、基板とほぼ平行に電子部品を固定することができる。
【００１９】
［適用例６］本適用例にかかる圧電デバイスにおいて、配線を備え、一方の面に電子部品配置領域と圧電振動子配置領域とが設けられた基板と、前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備え前記圧電振動子配置領域に配置された圧電振動子と、を有する圧電デバイスであって、前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、基板の電子部品が配置される電子部品配置領域において、複数の線状導体が、電子部品配置領域内の配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。この電子部品配置領域内の表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、基板の電子部品配置領域内に電子部品が固定される際に、固着面の表面積が増え、基板と電子部品の安定した密着性を得ることができる。
また、基板の電子部品配置領域内の表面が細かな凹凸状態であることから、基板と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成されていることが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、基板上の電子部品配置領域内の細かな凹凸を有した表面を、絶縁膜で被覆することにより、絶縁膜の表面が細かな凹凸状態となる。よって、絶縁膜と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。さらに、電子部品の搭載による基板上の配線間のショートを防止できる。
【００２３】
［適用例８］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長されていることが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、配線の一部を所定の電位とするだけで複数の線状導体全てを同じ電位に固定することができる。
【００２５】
［適用例９］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に接続されていることが望ましい。
【００２６】
この構成によれば、配線の一部から分岐されて電子部品配置領域内に延長された複数の線状導体が、シールド電極として機能する。このことから、電子部品から放射される電磁波ノイズや、圧電デバイスの外部から加わる電磁波ノイズによる圧電デバイスの特性に与える影響を無くすことができる。
【００２７】
［適用例１０］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することが望ましい。
【００２８】
この構成によれば、配線の一部より延長された平面部の上の平坦な絶縁膜表面にて電子部品の角部を受けることができるため、電子部品を基板に固定する際に、電子部品の傾きを抑制することができ、基板とほぼ平行に電子部品を固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。以下の実施形態では、圧電デバイスとして代表的な水晶発振器を例にとり説明する。
（第１の実施形態）
【００３０】
図１は本実施形態の水晶発振器の構成を示す説明図であり、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図、図１（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図である。
【００３１】
水晶発振器１は、水晶振動子１０、ＩＣチップ２０、樹脂基板３０、接続部材４０、モールド樹脂４２とを備えている。この水晶発振器１は樹脂基板３０にＩＣチップ２０が固着され、その上方に水晶振動子１０が接続部材４０を介して樹脂基板３０に接続され、さらに水晶振動子１０と樹脂基板３０との間にモールド樹脂４２が充填された構造となっている。
水晶振動子１０は、セラミックパッケージ１１に水晶振動片１２が収容され、蓋体１３によりセラミックパッケージ１１内を気密に封止されている。水晶振動片１２にはＡＴカットの水晶片が用いられ、図示しないがその対向する面に励振電極が形成されている。水晶振動片１２はセラミックパッケージ１１内の接続端子１４と導電性接着剤１６を介して固着され、水晶振動片１２の励振電極とセラミックパッケージ１１の外面に形成された外部端子１５とが導通する構造となっている。
【００３２】
樹脂基板３０は、ガラスエポキシまたはポリイミドなどの平板に１０〜２０μｍ程度の銅箔を接着した基板が用いられ、銅箔をエッチングして所望の配線３１のパターンが形成されている。そして、樹脂基板３０の一方の面には、接続に用いられる端子を除き、配線３１のパターン表面にレジストなどで形成された絶縁膜３８が形成されている。
ＩＣチップ２０は、水晶振動子１０を励振させる発振回路、温度補償回路などを含んで構成されている。ＩＣチップ２０は、樹脂基板３０の絶縁膜３８の上にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材４１を用いて固着されている。そして、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板３０のワイヤボンディング用電極３２とが、Ａｕ線などの金属ワイヤ２２で接続されている。このワイヤボンディングでは、ファーストのボンディングを樹脂基板３０側とし、セカンドのボンディングをＩＣチップ２０側として、金属ワイヤ２２のループ高さを低くできるように構成している。
【００３３】
接続部材４０は銅などの金属ボールをコアとし、その表面に半田層を形成している。この接続部材４０の半田層を溶融させて、樹脂基板３０の四隅に形成された接続部材配置用電極３５と水晶振動子１０の外部端子１５とが、接続部材４０を介して接続される。また、この接続部材４０は金属ボールをコアとすることで、水晶振動子１０と樹脂基板３０との間隔を一定に保つことができ、この間の寸法（厚み）を確実に管理することができる。
モールド樹脂４２は、エポキシ樹脂などが用いられ、水晶振動子１０と樹脂基板３０との間、および水晶振動子１０の側面にかけて樹脂モールドされている。なお、モールド樹脂４２は水晶振動子１０と樹脂基板３０との間のみに充填されていても良い。
【００３４】
次に樹脂基板の構成について詳細に説明する。
図２は本実施形態の樹脂基板の構成を示す概略平面図である。図３は樹脂基板とＩＣチップの取り付け状態を説明する説明図であり、図３（ａ）は概略平面図、図３（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図である。なお、図２、図３の平面図において、樹脂基板の表面を覆う絶縁膜は除去して示してある。
【００３５】
図２に示すように、樹脂基板３０は１層の基板からなり、その一方の面には、配線３１、ワイヤボンディング用電極３２、導通部３４、接続部材配置用電極３５が配設され、配線パターンが形成されている。また、樹脂基板３０の他方の面には複数の外部端子３３が設けられている。
ワイヤボンディング用電極３２は配線３１を介して導通部３４に接続されている。この導通部３４は樹脂基板３０をビアホールにて貫通して設けられており、樹脂基板３０の他方の面に設けられた外部端子３３と直接に接続されている。
接続部材配置用電極３５は、樹脂基板３０上に水晶振動子１０を搭載するための接続部材４０が配置される電極である。本実施形態では４箇所の接続部材配置用電極３５を設け、そのうちの２箇所においてワイヤボンディング用電極３２と接続されている。
【００３６】
また、樹脂基板３０の中央部における配線３１の間には、配線３１の一部から分岐された複数の線状導体３６が形成されている。線状導体３６は配線３１と同様に、樹脂基板３０の銅箔をエッチングして得られるパターンであり、配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。また、複数の線状導体３６は、隣接する線状導体３６とほぼ同じ間隔（３０μｍ〜５０μｍ）をあけて配置されている。例えば、線状導体３６の幅を３０μｍのとき、隣接する線状導体３６までの幅は３０μｍとしている。図２の網掛け部で示す部分が線状導体３６である。そして、この線状導体３６と接続される配線３１は一方で導通部３４を介してグランド電極として構成される一つの外部端子３３に接続され、他方でグランド電極として構成される一つのワイヤボンディング用電極３２に接続されている。
そして、樹脂基板３０の一方の面はワイヤボンディング用電極３２、接続部材配置用電極３５を除き、絶縁膜にて被覆されている（図示せず）。
【００３７】
次に、図３において、ＩＣチップが搭載される位置および状態について説明する。
図３（ａ）において、二点鎖線で囲んだ領域がＩＣ配置領域３９であり、ＩＣチップが搭載される領域である。このＩＣ配置領域３９では、前述したように、配線３１の一部から分岐されてＩＣ配置領域３９内に延長された複数の線状導体３６が、ＩＣ配置領域３９内の配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。さらに、このＩＣ配置領域３９において、少なくともＩＣチップの配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線３１の一部より延長された平面部３７を有している。なお、この平面部は対角に位置する２つの角部に他のもう一つの角部を追加して設けても良いし、４つの角部に平面部を形成しても良い。
【００３８】
図３（ｂ）はＩＣチップ２０を樹脂基板３０に搭載した状態を示す概略断面図である。樹脂基板３０の表面に形成された絶縁膜３８の表面は、絶縁膜３８が５〜２０μｍ程度で薄いため、配線３１などの凹凸に倣って同様な凹凸状態となっている。ＩＣチップ２０と搭載するＩＣ配置領域も、配線３１および複数の線状導体３６の上に絶縁膜３８が形成されることから絶縁膜３８の表面は、細かな凹凸状態となっている。この絶縁膜３８の表面に、ＩＣチップ２０がダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材４１を用いて固着される。
このとき、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部が平面部３７上の平坦な絶縁膜３８で受けることができるため、ＩＣチップ２０の傾きを抑制し、樹脂基板３０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。また、ＩＣ配置領域の絶縁膜３８表面が凹凸表面となるため固着面の表面積が増え、樹脂基板３０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
【００３９】
樹脂基板３０にＩＣチップ２０を搭載した後は、図４に示すように、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板３０のワイヤボンディング用電極３２とが金属ワイヤ２２により接続される。
図５は水晶振動子の底面を示す平面図である。水晶振動子１０の底面には外部基板との接続がなされる外部端子１５が四隅に設けられている。図４に示すように、この外部端子１５に対応した位置に、樹脂基板３０の接続部材配置用電極３５が形成されている。
そして、図１に示したように樹脂基板３０の四隅に形成された接続部材配置用電極３５と水晶振動子１０の外部端子１５とが、接続部材４０を介して接続される。
最後に、モールド樹脂４２が、水晶振動子１０と樹脂基板３０との間、および水晶振動子１０の側面にかけて充填されて水晶発振器１が製造される。
【００４０】
以上、本実施形態の水晶発振器１によれば、樹脂基板３０のＩＣチップ２０が配置されるＩＣ配置領域３９において、配線３１の一部から分岐されてＩＣ配置領域３９内に延長された複数の線状導体３６が、ＩＣ配置領域３９内の配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。そして、少なくともＩＣ配置領域３９に存在する配線３１および線状導体３６を被覆するように絶縁膜３８が形成されている。このＩＣ配置領域３９内の絶縁膜３８表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、樹脂基板３０のＩＣ配置領域３９内にＩＣチップ２０が固定される際に、固着面の表面積が増え、樹脂基板３０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
また、絶縁膜３８の表面が細かな凹凸状態であることから、絶縁膜３８とＩＣチップ２０との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因するＩＣチップ２０のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する水晶発振器１の特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。
また、線状導体３６と接続された配線３１が、グランド電極に接続されていることから、配線３１の一部から分岐されてＩＣ配置領域３９内に延長された複数の線状導体３６が、シールド電極として機能し、ＩＣチップ２０から放射される電磁波ノイズや水晶発振器１の外部から加わる電磁波ノイズの影響をなくすことができる。
さらに、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線３１の一部より延長された平面部３７を有することから、平面部３７の上の絶縁膜３８表面にてＩＣチップ２０の角部を受けることができる。このため、ＩＣチップ２０を樹脂基板３０に固定する際に、ＩＣチップ２０の傾きを抑制することができ、樹脂基板３０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。
（第２の実施形態）
【００４１】
次に、水晶発振器における第２の実施形態について説明する。本実施形態では水晶発振器の薄型化を図った態様であり、水晶振動子とＩＣチップを並列に配置した構造である。
図６は第２の実施形態における水晶発振器の構成を示す説明図であり、図６（ａ）は概略平面図、図６（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断線に沿う概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様な構成については同符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
水晶発振器２は、水晶振動子１０、ＩＣチップ２０、樹脂基板５０、モールド樹脂４２とを備えている。
樹脂基板５０は、ガラスエポキシまたはポリイミドなどの平板に銅箔を接着した基板が用いられ、銅箔をエッチングして所望の配線のパターンが形成されている。そして、樹脂基板５０の一方の面には、接続に用いられる端子を除き、配線のパターン表面にレジストなどで形成された絶縁膜が形成されている。
この水晶発振器２は樹脂基板５０にＩＣチップ２０が固着され、その横に並列して水晶振動子１０が樹脂基板５０に接続され、さらに水晶振動子１０およびＩＣチップを覆うようにモールド樹脂４２が形成された構造となっている。
水晶振動子１０の外部端子１５は、樹脂基板５０の接続端子６２と半田４３を介して接続され、水晶振動子１０が樹脂基板５０に固定されている。
また、ＩＣチップ２０は、樹脂基板５０の表面に被覆された絶縁膜５８上にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材４１を用いて固着されている。そして、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板３０のワイヤボンディング用電極とが、Ａｕ線などの金属ワイヤ２２で接続されている。
【００４３】
次に樹脂基板の構成について詳細に説明する。
図７は本実施形態の樹脂基板の構成を示す概略平面図である。図８は樹脂基板とＩＣチップおよび水晶振動子の取り付け状態を説明する概略平面図である。なお、図７、図８において、樹脂基板の表面を覆う絶縁膜は除去して示してある。
【００４４】
図７に示すように、樹脂基板５０は１層の基板からなり、その一方の面には、配線５１、ワイヤボンディング用電極５２、導通部５４、振動子接続用電極５５が配設され、配線パターンが形成されている。また、樹脂基板５０の他方の面には複数の外部端子（図示せず）が設けられている。樹脂基板５０の一方の面には、水晶振動子１０が搭載される振動子配置領域４５と、ＩＣチップが搭載されるＩＣ配置領域５９に区分され、それぞれ横に並んだ形態である。
ワイヤボンディング用電極５２は配線５１を介して導通部５４に接続されている。この導通部５４は樹脂基板５０をビアホールにて貫通して設けられており、樹脂基板５０の他方の面に設けられた外部端子に接続されている。
【００４５】
また、樹脂基板５０のＩＣ配置領域５９における配線５１の間には、配線５１の一部から分岐された複数の線状導体５６が形成されている。線状導体５６は配線５１と同様に、樹脂基板５０の銅箔をエッチングして得られるパターンであり、配線５１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。また、複数の線状導体５６は、隣接する線状導体５６とほぼ同じ間隔をあけて配置されている。図７の網掛け部で示す部分が線状導体５６である。そして、この線状導体５６と接続される配線５１は一方で導通部５４を介してグランド端子として構成される一つの外部端子に接続され、他方でグランド端子として構成される一つのワイヤボンディング用電極５２に接続されている。さらに、このＩＣ配置領域５９において、少なくともＩＣチップの配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線５１の一部より延長された平面部５７を有している。
そして、樹脂基板５０の一方の面はワイヤボンディング用電極５２を除き、絶縁膜にて被覆されている（図示せず）。
【００４６】
次に、ＩＣチップおよび水晶振動子が搭載される位置および状態について、図８を用いて説明する。
樹脂基板５０の表面に形成された絶縁膜の表面は、配線５１などの凹凸に倣って同様な凹凸状態となっている。ＩＣチップ２０を搭載するＩＣ配置領域も、配線５１および複数の線状導体５６の上に絶縁膜が形成されることから絶縁膜の表面は、細かな凹凸状態となっている。この絶縁膜の表面に、ＩＣチップ２０がダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材を用いて固着される。
このとき、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部が平面部５７上の平坦な絶縁膜で受けることができるため、ＩＣチップ２０の傾きを抑制し、樹脂基板５０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。また、ＩＣ配置領域の絶縁膜表面が凹凸表面となるため固着面の表面積が増え、樹脂基板５０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
【００４７】
樹脂基板５０にＩＣチップ２０を搭載した後は、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板５０のワイヤボンディング用電極５２とが金属ワイヤ２２により接続される。
そして、樹脂基板５０の振動子接続用電極５５と水晶振動子１０の外部端子とが、半田を介して接続される。
最後に、図６に示すように、モールド樹脂４２が、水晶振動子１０およびＩＣチップ２０を覆うようにモールド樹脂４２が形成されて水晶発振器２が製造される。
【００４８】
以上、本実施形態の水晶発振器２によれば、樹脂基板５０のＩＣチップ２０が配置されるＩＣ配置領域５９において、配線５１の一部から分岐されてＩＣ配置領域５９内に延長された複数の線状導体５６が、ＩＣ配置領域５９内の配線５１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。そして、少なくともＩＣ配置領域５９に存在する配線５１および線状導体５６を被覆するように絶縁膜５８が形成されている。このＩＣ配置領域５９内の絶縁膜５８表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、樹脂基板５０のＩＣ配置領域５９内にＩＣチップ２０が固定される際に、固着面の表面積が増え、樹脂基板５０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
また、線状導体５６と接続された配線５１が、グランド電極に接続されていることから、配線５１の一部から分岐されてＩＣ配置領域５９内に延長された複数の線状導体５６が、シールド電極として機能し、ＩＣチップ２０から放射される電磁波ノイズや水晶発振器２の外部から加わる電磁波ノイズの影響をなくすことができる。
さらに、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線５１の一部より延長された平面部５７を有することから、平面部５７の上の絶縁膜５８表面にてＩＣチップ２０の角部を受けることができる。このため、ＩＣチップ２０を樹脂基板５０に固定する際に、ＩＣチップ２０の傾きを抑制することができ、樹脂基板５０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。
【００４９】
なお、第１実施形態、第２の実施形態では、基板として樹脂基板を用いて説明をしたが、セラミック基板を用いても実施することが可能である。
また、第１実施形態、第２の実施形態では、圧電振動子として水晶振動子を例示したが、他の圧電振動子として振動ジャイロセンサ、ＳＡＷ共振子などを用いて圧電デバイスを構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態における水晶発振器の構成を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図。
【図２】第１の実施形態における樹脂基板の構成を示す概略平面図。
【図３】第１の実施形態における樹脂基板とＩＣチップの取り付け状態を説明する説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図。
【図４】第１の実施形態におけるＩＣチップのワイヤボンディング状態を示す概略平面図。
【図５】第１実施形態における水晶振動子の底面を示す平面図。
【図６】第２の実施形態における水晶発振器の構成を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断線に沿う概略断面図。
【図７】第２の実施形態における樹脂基板の構成を示す概略平面図。
【図８】第２の実施形態における樹脂基板とＩＣチップおよび水晶振動子の取り付け状態を説明する概略平面図。
【図９】小型・薄型化を図った構造の圧電デバイスを説明する説明図であり、（ａ）は圧電デバイスの模式断面図、（ｂ）は基板の構成を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００５１】
１，２…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…圧電振動子としての水晶振動子、１１…セラミックパッケージ、１２…圧電振動片としての水晶振動片、１３…蓋体、１４…接続端子、１５…外部端子、１６…導電性接着剤、２０…電子部品としてのＩＣチップ、２１…パッド、２２…金属ワイヤ、３０…樹脂基板、３１…配線、３２…ワイヤボンディング用電極、３３…外部端子、３４…導通部、３５…接続部材配置用電極、３６…線状導体、３７…平面部、３８…絶縁膜、３９…電子部品配置領域としてのＩＣ配置領域、４０…接続部材、４１…接合材、４２…モールド樹脂、４３…半田、４５…振動子配置領域、５０…樹脂基板、５１…配線、５２…ワイヤボンディング用電極、５３…外部端子、５４…導通部、５５…振動子接続用電極、５６…線状導体、５７…平面部、５８…絶縁膜、５９…電子部品配置領域としてのＩＣ配置領域、６２…接続端子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子と電子部品を備えた圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水晶発振器などを代表とする圧電デバイスが様々な電子機器に用いられている。圧電デバイスは水晶振動子などの圧電振動子とＩＣチップなどの電子部品から構成されている。近年、電子機器の小型化が広範囲に進み、それに用いられる圧電デバイスも小型・薄型化の要求がなされている。
例えば、小型化された圧電デバイスとして、特許文献１に示すように、積層基板に電子部品を実装して樹脂でモールドし、その上方に圧電振動子を搭載する構造の圧電デバイスが知られている。この圧電デバイスの積層基板は、小型化によって各配線が近接するため、積層した複数の基板の間に配線を設けてショートの防止をしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４７８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層基板における基板の１枚辺りの厚みは５０〜６０μｍ程度であり、上記の圧電デバイスのように複数の基板を用いることで、基板厚みが厚くなり、圧電デバイスの薄型化において不利である。
そこで、圧電デバイスの小型・薄型化を図る構造として、１層の基板で構成した圧電デバイスとして、図９に示す構造の圧電デバイスを考えた。図９（ａ）は圧電デバイスの構成を説明する模式断面図であり、図９（ｂ）は、この圧電デバイスに用いられている基板を示す概略平面図である。
【０００５】
図９（ａ）に示すように、圧電デバイスとしての水晶発振器１０１は、セラミックパッケージ１１１内部に水晶振動片１１２が収容された水晶振動子１１０、ＩＣチップ１２０、樹脂基板１３０、樹脂基板１３０とその上方に位置する水晶振動子１１０とを接続する接続部材１４０を備えている。
樹脂基板１３０には配線１３１が形成され、この配線１３１の上にはレジストなどの絶縁膜１３８が形成されている。絶縁膜１３８の上にはＩＣチップ１２０がフィルム状の接合材１４１にて固着され、金属ワイヤ１２２によって樹脂基板１３０に接続されている。
また、樹脂基板１３０には接続部材配置用電極１３５が形成され、この接続部材配置用電極１３５と水晶振動子１１０の外部端子１１５とが接続部材１４０を介して接続されている。そして、水晶振動子１１０と樹脂基板１３０の間をモールド樹脂１４２にてモールドされている。
【０００６】
このように構成した水晶発振器１０１では、例えば図９（ｂ）に示すような樹脂基板１３０の配線パターンが採用されている。なお、図９（ｂ）では基板表面を覆う絶縁膜１３８を除去した状態の平面図を示している。
樹脂基板１３０には、配線１３１、ワイヤボンディング用電極１３２、接続部材配置用電極１３５、シールド電極１３６が配設されている。そして、ワイヤボンディング用電極１３２、接続部材配置用電極１３５を除き、配線１３１、シールド電極１３６を覆うようにして絶縁膜（図示せず）が形成されている。この絶縁膜は薄いため、その表面は配線１３１やシールド電極１３６を形成した面に倣った凹凸状態となっている。
樹脂基板１３０の中央部にはＩＣチップ１２０が配置されるＩＣ配置領域１３９が備えられている。このＩＣ配置領域１３９では配線１３１の隙間を埋めるように広い面積を有してシールド電極１３６が形成されている。
【０００７】
そして、上記の樹脂基板１３０の絶縁膜１３８の上にＩＣチップ１２０がフィルム状の接合材１４１を用いて固着される。
このとき、シールド電極１３６が形成された上方の絶縁膜とＩＣチップ１２０の間に気泡（ボイド）が入り易い。これは、シールド電極１３６の上の絶縁膜１３８とＩＣチップ１２０の配置面とが、広い面積で面と面を受けるためである。
このような気泡が残った場合、樹脂基板１３０とＩＣチップ１２０の密着性を低下させる。また、製造工程において、この気泡が加わる熱により膨張することによる電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずる。さらに、製品では温度の変化に対応して気泡が膨張または収縮することで、圧電デバイスの特性を変化させ信頼性低下の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、配線を備え、一方の面に電子部品配置領域が設けられた基板と、前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、前記電子部品の上方に位置し、圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備えた圧電振動子と、前記基板と前記圧電振動子との間に配置され、前記圧電振動子の前記外部端子と前記基板とを接続する複数の接続部材と、を有する圧電デバイスであって、前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、基板の電子部品が配置される電子部品配置領域において、複数の線状導体が、電子部品配置領域内の配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。この電子部品配置領域内の表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、基板の電子部品配置領域内に電子部品が固定される際に、固着面の表面積が増え、基板と電子部品の安定した密着性を得ることができる。
また、基板の電子部品配置領域内の表面が細かな凹凸状態であることから、基板と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成されていることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、基板上の電子部品配置領域内の細かな凹凸を有した表面を、絶縁膜で被覆することにより、絶縁膜の表面が細かな凹凸状態となる。よって、絶縁膜と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。さらに、電子部品の搭載による基板上の配線間のショートを防止できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長されていることを特徴とする圧電デバイス。
【００１４】
この構成によれば、配線の一部を所定の電位とするだけで複数の線状導体全てを同じ電位に固定することができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に接続されていることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、配線の一部から分岐されて電子部品配置領域内に延長された複数の線状導体が、シールド電極として機能する。このことから、電子部品から放射される電磁波ノイズや、圧電デバイスの外部から加わる電磁波ノイズによる圧電デバイスの特性に与える影響を無くすことができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例にかかる圧電デバイスは、前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、配線の一部より延長された平面部の上の平坦な絶縁膜表面にて電子部品の角部を受けることができるため、電子部品を基板に固定する際に、電子部品の傾きを抑制することができ、基板とほぼ平行に電子部品を固定することができる。
【００１９】
［適用例６］本適用例にかかる圧電デバイスにおいて、配線を備え、一方の面に電子部品配置領域と圧電振動子配置領域とが設けられた基板と、前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備え前記圧電振動子配置領域に配置された圧電振動子と、を有する圧電デバイスであって、前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、基板の電子部品が配置される電子部品配置領域において、複数の線状導体が、電子部品配置領域内の配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。この電子部品配置領域内の表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、基板の電子部品配置領域内に電子部品が固定される際に、固着面の表面積が増え、基板と電子部品の安定した密着性を得ることができる。
また、基板の電子部品配置領域内の表面が細かな凹凸状態であることから、基板と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成されていることが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、基板上の電子部品配置領域内の細かな凹凸を有した表面を、絶縁膜で被覆することにより、絶縁膜の表面が細かな凹凸状態となる。よって、絶縁膜と電子部品との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因する電子部品のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する圧電デバイスの特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。さらに、電子部品の搭載による基板上の配線間のショートを防止できる。
【００２３】
［適用例８］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長されていることが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、配線の一部を所定の電位とするだけで複数の線状導体全てを同じ電位に固定することができる。
【００２５】
［適用例９］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に接続されていることが望ましい。
【００２６】
この構成によれば、配線の一部から分岐されて電子部品配置領域内に延長された複数の線状導体が、シールド電極として機能する。このことから、電子部品から放射される電磁波ノイズや、圧電デバイスの外部から加わる電磁波ノイズによる圧電デバイスの特性に与える影響を無くすことができる。
【００２７】
［適用例１０］上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することが望ましい。
【００２８】
この構成によれば、配線の一部より延長された平面部の上の平坦な絶縁膜表面にて電子部品の角部を受けることができるため、電子部品を基板に固定する際に、電子部品の傾きを抑制することができ、基板とほぼ平行に電子部品を固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。以下の実施形態では、圧電デバイスとして代表的な水晶発振器を例にとり説明する。
（第１の実施形態）
【００３０】
図１は本実施形態の水晶発振器の構成を示す説明図であり、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図、図１（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図である。
【００３１】
水晶発振器１は、水晶振動子１０、ＩＣチップ２０、樹脂基板３０、接続部材４０、モールド樹脂４２とを備えている。この水晶発振器１は樹脂基板３０にＩＣチップ２０が固着され、その上方に水晶振動子１０が接続部材４０を介して樹脂基板３０に接続され、さらに水晶振動子１０と樹脂基板３０との間にモールド樹脂４２が充填された構造となっている。
水晶振動子１０は、セラミックパッケージ１１に水晶振動片１２が収容され、蓋体１３によりセラミックパッケージ１１内を気密に封止されている。水晶振動片１２にはＡＴカットの水晶片が用いられ、図示しないがその対向する面に励振電極が形成されている。水晶振動片１２はセラミックパッケージ１１内の接続端子１４と導電性接着剤１６を介して固着され、水晶振動片１２の励振電極とセラミックパッケージ１１の外面に形成された外部端子１５とが導通する構造となっている。
【００３２】
樹脂基板３０は、ガラスエポキシまたはポリイミドなどの平板に１０〜２０μｍ程度の銅箔を接着した基板が用いられ、銅箔をエッチングして所望の配線３１のパターンが形成されている。そして、樹脂基板３０の一方の面には、接続に用いられる端子を除き、配線３１のパターン表面にレジストなどで形成された絶縁膜３８が形成されている。
ＩＣチップ２０は、水晶振動子１０を励振させる発振回路、温度補償回路などを含んで構成されている。ＩＣチップ２０は、樹脂基板３０の絶縁膜３８の上にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材４１を用いて固着されている。そして、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板３０のワイヤボンディング用電極３２とが、Ａｕ線などの金属ワイヤ２２で接続されている。このワイヤボンディングでは、ファーストのボンディングを樹脂基板３０側とし、セカンドのボンディングをＩＣチップ２０側として、金属ワイヤ２２のループ高さを低くできるように構成している。
【００３３】
接続部材４０は銅などの金属ボールをコアとし、その表面に半田層を形成している。この接続部材４０の半田層を溶融させて、樹脂基板３０の四隅に形成された接続部材配置用電極３５と水晶振動子１０の外部端子１５とが、接続部材４０を介して接続される。また、この接続部材４０は金属ボールをコアとすることで、水晶振動子１０と樹脂基板３０との間隔を一定に保つことができ、この間の寸法（厚み）を確実に管理することができる。
モールド樹脂４２は、エポキシ樹脂などが用いられ、水晶振動子１０と樹脂基板３０との間、および水晶振動子１０の側面にかけて樹脂モールドされている。なお、モールド樹脂４２は水晶振動子１０と樹脂基板３０との間のみに充填されていても良い。
【００３４】
次に樹脂基板の構成について詳細に説明する。
図２は本実施形態の樹脂基板の構成を示す概略平面図である。図３は樹脂基板とＩＣチップの取り付け状態を説明する説明図であり、図３（ａ）は概略平面図、図３（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図である。なお、図２、図３の平面図において、樹脂基板の表面を覆う絶縁膜は除去して示してある。
【００３５】
図２に示すように、樹脂基板３０は１層の基板からなり、その一方の面には、配線３１、ワイヤボンディング用電極３２、導通部３４、接続部材配置用電極３５が配設され、配線パターンが形成されている。また、樹脂基板３０の他方の面には複数の外部端子３３が設けられている。
ワイヤボンディング用電極３２は配線３１を介して導通部３４に接続されている。この導通部３４は樹脂基板３０をビアホールにて貫通して設けられており、樹脂基板３０の他方の面に設けられた外部端子３３と直接に接続されている。
接続部材配置用電極３５は、樹脂基板３０上に水晶振動子１０を搭載するための接続部材４０が配置される電極である。本実施形態では４箇所の接続部材配置用電極３５を設け、そのうちの２箇所においてワイヤボンディング用電極３２と接続されている。
【００３６】
また、樹脂基板３０の中央部における配線３１の間には、配線３１の一部から分岐された複数の線状導体３６が形成されている。線状導体３６は配線３１と同様に、樹脂基板３０の銅箔をエッチングして得られるパターンであり、配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。また、複数の線状導体３６は、隣接する線状導体３６とほぼ同じ間隔（３０μｍ〜５０μｍ）をあけて配置されている。例えば、線状導体３６の幅を３０μｍのとき、隣接する線状導体３６までの幅は３０μｍとしている。図２の網掛け部で示す部分が線状導体３６である。そして、この線状導体３６と接続される配線３１は一方で導通部３４を介してグランド電極として構成される一つの外部端子３３に接続され、他方でグランド電極として構成される一つのワイヤボンディング用電極３２に接続されている。
そして、樹脂基板３０の一方の面はワイヤボンディング用電極３２、接続部材配置用電極３５を除き、絶縁膜にて被覆されている（図示せず）。
【００３７】
次に、図３において、ＩＣチップが搭載される位置および状態について説明する。
図３（ａ）において、二点鎖線で囲んだ領域がＩＣ配置領域３９であり、ＩＣチップが搭載される領域である。このＩＣ配置領域３９では、前述したように、配線３１の一部から分岐されてＩＣ配置領域３９内に延長された複数の線状導体３６が、ＩＣ配置領域３９内の配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。さらに、このＩＣ配置領域３９において、少なくともＩＣチップの配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線３１の一部より延長された平面部３７を有している。なお、この平面部は対角に位置する２つの角部に他のもう一つの角部を追加して設けても良いし、４つの角部に平面部を形成しても良い。
【００３８】
図３（ｂ）はＩＣチップ２０を樹脂基板３０に搭載した状態を示す概略断面図である。樹脂基板３０の表面に形成された絶縁膜３８の表面は、絶縁膜３８が５〜２０μｍ程度で薄いため、配線３１などの凹凸に倣って同様な凹凸状態となっている。ＩＣチップ２０と搭載するＩＣ配置領域も、配線３１および複数の線状導体３６の上に絶縁膜３８が形成されることから絶縁膜３８の表面は、細かな凹凸状態となっている。この絶縁膜３８の表面に、ＩＣチップ２０がダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材４１を用いて固着される。
このとき、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部が平面部３７上の平坦な絶縁膜３８で受けることができるため、ＩＣチップ２０の傾きを抑制し、樹脂基板３０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。また、ＩＣ配置領域の絶縁膜３８表面が凹凸表面となるため固着面の表面積が増え、樹脂基板３０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
【００３９】
樹脂基板３０にＩＣチップ２０を搭載した後は、図４に示すように、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板３０のワイヤボンディング用電極３２とが金属ワイヤ２２により接続される。
図５は水晶振動子の底面を示す平面図である。水晶振動子１０の底面には外部基板との接続がなされる外部端子１５が四隅に設けられている。図４に示すように、この外部端子１５に対応した位置に、樹脂基板３０の接続部材配置用電極３５が形成されている。
そして、図１に示したように樹脂基板３０の四隅に形成された接続部材配置用電極３５と水晶振動子１０の外部端子１５とが、接続部材４０を介して接続される。
最後に、モールド樹脂４２が、水晶振動子１０と樹脂基板３０との間、および水晶振動子１０の側面にかけて充填されて水晶発振器１が製造される。
【００４０】
以上、本実施形態の水晶発振器１によれば、樹脂基板３０のＩＣチップ２０が配置されるＩＣ配置領域３９において、配線３１の一部から分岐されてＩＣ配置領域３９内に延長された複数の線状導体３６が、ＩＣ配置領域３９内の配線３１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。そして、少なくともＩＣ配置領域３９に存在する配線３１および線状導体３６を被覆するように絶縁膜３８が形成されている。このＩＣ配置領域３９内の絶縁膜３８表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、樹脂基板３０のＩＣ配置領域３９内にＩＣチップ２０が固定される際に、固着面の表面積が増え、樹脂基板３０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
また、絶縁膜３８の表面が細かな凹凸状態であることから、絶縁膜３８とＩＣチップ２０との間に気泡が残ることがなくなり、製造工程において、気泡の存在に起因するＩＣチップ２０のはがれ、破損などの不具合が生ずることがなくなる。さらに、製品では気泡に起因する水晶発振器１の特性変化がなくなり、信頼性を向上させることができる。
また、線状導体３６と接続された配線３１が、グランド電極に接続されていることから、配線３１の一部から分岐されてＩＣ配置領域３９内に延長された複数の線状導体３６が、シールド電極として機能し、ＩＣチップ２０から放射される電磁波ノイズや水晶発振器１の外部から加わる電磁波ノイズの影響をなくすことができる。
さらに、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線３１の一部より延長された平面部３７を有することから、平面部３７の上の絶縁膜３８表面にてＩＣチップ２０の角部を受けることができる。このため、ＩＣチップ２０を樹脂基板３０に固定する際に、ＩＣチップ２０の傾きを抑制することができ、樹脂基板３０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。
（第２の実施形態）
【００４１】
次に、水晶発振器における第２の実施形態について説明する。本実施形態では水晶発振器の薄型化を図った態様であり、水晶振動子とＩＣチップを並列に配置した構造である。
図６は第２の実施形態における水晶発振器の構成を示す説明図であり、図６（ａ）は概略平面図、図６（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断線に沿う概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様な構成については同符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
水晶発振器２は、水晶振動子１０、ＩＣチップ２０、樹脂基板５０、モールド樹脂４２とを備えている。
樹脂基板５０は、ガラスエポキシまたはポリイミドなどの平板に銅箔を接着した基板が用いられ、銅箔をエッチングして所望の配線のパターンが形成されている。そして、樹脂基板５０の一方の面には、接続に用いられる端子を除き、配線のパターン表面にレジストなどで形成された絶縁膜が形成されている。
この水晶発振器２は樹脂基板５０にＩＣチップ２０が固着され、その横に並列して水晶振動子１０が樹脂基板５０に接続され、さらに水晶振動子１０およびＩＣチップを覆うようにモールド樹脂４２が形成された構造となっている。
水晶振動子１０の外部端子１５は、樹脂基板５０の接続端子６２と半田４３を介して接続され、水晶振動子１０が樹脂基板５０に固定されている。
また、ＩＣチップ２０は、樹脂基板５０の表面に被覆された絶縁膜５８上にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材４１を用いて固着されている。そして、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板３０のワイヤボンディング用電極とが、Ａｕ線などの金属ワイヤ２２で接続されている。
【００４３】
次に樹脂基板の構成について詳細に説明する。
図７は本実施形態の樹脂基板の構成を示す概略平面図である。図８は樹脂基板とＩＣチップおよび水晶振動子の取り付け状態を説明する概略平面図である。なお、図７、図８において、樹脂基板の表面を覆う絶縁膜は除去して示してある。
【００４４】
図７に示すように、樹脂基板５０は１層の基板からなり、その一方の面には、配線５１、ワイヤボンディング用電極５２、導通部５４、振動子接続用電極５５が配設され、配線パターンが形成されている。また、樹脂基板５０の他方の面には複数の外部端子（図示せず）が設けられている。樹脂基板５０の一方の面には、水晶振動子１０が搭載される振動子配置領域４５と、ＩＣチップが搭載されるＩＣ配置領域５９に区分され、それぞれ横に並んだ形態である。
ワイヤボンディング用電極５２は配線５１を介して導通部５４に接続されている。この導通部５４は樹脂基板５０をビアホールにて貫通して設けられており、樹脂基板５０の他方の面に設けられた外部端子に接続されている。
【００４５】
また、樹脂基板５０のＩＣ配置領域５９における配線５１の間には、配線５１の一部から分岐された複数の線状導体５６が形成されている。線状導体５６は配線５１と同様に、樹脂基板５０の銅箔をエッチングして得られるパターンであり、配線５１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。また、複数の線状導体５６は、隣接する線状導体５６とほぼ同じ間隔をあけて配置されている。図７の網掛け部で示す部分が線状導体５６である。そして、この線状導体５６と接続される配線５１は一方で導通部５４を介してグランド端子として構成される一つの外部端子に接続され、他方でグランド端子として構成される一つのワイヤボンディング用電極５２に接続されている。さらに、このＩＣ配置領域５９において、少なくともＩＣチップの配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線５１の一部より延長された平面部５７を有している。
そして、樹脂基板５０の一方の面はワイヤボンディング用電極５２を除き、絶縁膜にて被覆されている（図示せず）。
【００４６】
次に、ＩＣチップおよび水晶振動子が搭載される位置および状態について、図８を用いて説明する。
樹脂基板５０の表面に形成された絶縁膜の表面は、配線５１などの凹凸に倣って同様な凹凸状態となっている。ＩＣチップ２０を搭載するＩＣ配置領域も、配線５１および複数の線状導体５６の上に絶縁膜が形成されることから絶縁膜の表面は、細かな凹凸状態となっている。この絶縁膜の表面に、ＩＣチップ２０がダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）接着剤などの接合材を用いて固着される。
このとき、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部が平面部５７上の平坦な絶縁膜で受けることができるため、ＩＣチップ２０の傾きを抑制し、樹脂基板５０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。また、ＩＣ配置領域の絶縁膜表面が凹凸表面となるため固着面の表面積が増え、樹脂基板５０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
【００４７】
樹脂基板５０にＩＣチップ２０を搭載した後は、ＩＣチップ２０のパッド２１と樹脂基板５０のワイヤボンディング用電極５２とが金属ワイヤ２２により接続される。
そして、樹脂基板５０の振動子接続用電極５５と水晶振動子１０の外部端子とが、半田を介して接続される。
最後に、図６に示すように、モールド樹脂４２が、水晶振動子１０およびＩＣチップ２０を覆うようにモールド樹脂４２が形成されて水晶発振器２が製造される。
【００４８】
以上、本実施形態の水晶発振器２によれば、樹脂基板５０のＩＣチップ２０が配置されるＩＣ配置領域５９において、配線５１の一部から分岐されてＩＣ配置領域５９内に延長された複数の線状導体５６が、ＩＣ配置領域５９内の配線５１間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されている。そして、少なくともＩＣ配置領域５９に存在する配線５１および線状導体５６を被覆するように絶縁膜５８が形成されている。このＩＣ配置領域５９内の絶縁膜５８表面は、広い面積の平坦部がなく細かな凹凸を有した表面状態となる。このことから、樹脂基板５０のＩＣ配置領域５９内にＩＣチップ２０が固定される際に、固着面の表面積が増え、樹脂基板５０とＩＣチップ２０の安定した密着性を得ることができる。
また、線状導体５６と接続された配線５１が、グランド電極に接続されていることから、配線５１の一部から分岐されてＩＣ配置領域５９内に延長された複数の線状導体５６が、シールド電極として機能し、ＩＣチップ２０から放射される電磁波ノイズや水晶発振器２の外部から加わる電磁波ノイズの影響をなくすことができる。
さらに、ＩＣチップ２０の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、配線５１の一部より延長された平面部５７を有することから、平面部５７の上の絶縁膜５８表面にてＩＣチップ２０の角部を受けることができる。このため、ＩＣチップ２０を樹脂基板５０に固定する際に、ＩＣチップ２０の傾きを抑制することができ、樹脂基板５０とほぼ平行にＩＣチップ２０を固定することができる。
【００４９】
なお、第１実施形態、第２の実施形態では、基板として樹脂基板を用いて説明をしたが、セラミック基板を用いても実施することが可能である。
また、第１実施形態、第２の実施形態では、圧電振動子として水晶振動子を例示したが、他の圧電振動子として振動ジャイロセンサ、ＳＡＷ共振子などを用いて圧電デバイスを構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態における水晶発振器の構成を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図。
【図２】第１の実施形態における樹脂基板の構成を示す概略平面図。
【図３】第１の実施形態における樹脂基板とＩＣチップの取り付け状態を説明する説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図。
【図４】第１の実施形態におけるＩＣチップのワイヤボンディング状態を示す概略平面図。
【図５】第１実施形態における水晶振動子の底面を示す平面図。
【図６】第２の実施形態における水晶発振器の構成を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断線に沿う概略断面図。
【図７】第２の実施形態における樹脂基板の構成を示す概略平面図。
【図８】第２の実施形態における樹脂基板とＩＣチップおよび水晶振動子の取り付け状態を説明する概略平面図。
【図９】小型・薄型化を図った構造の圧電デバイスを説明する説明図であり、（ａ）は圧電デバイスの模式断面図、（ｂ）は基板の構成を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００５１】
１，２…圧電デバイスとしての水晶発振器、１０…圧電振動子としての水晶振動子、１１…セラミックパッケージ、１２…圧電振動片としての水晶振動片、１３…蓋体、１４…接続端子、１５…外部端子、１６…導電性接着剤、２０…電子部品としてのＩＣチップ、２１…パッド、２２…金属ワイヤ、３０…樹脂基板、３１…配線、３２…ワイヤボンディング用電極、３３…外部端子、３４…導通部、３５…接続部材配置用電極、３６…線状導体、３７…平面部、３８…絶縁膜、３９…電子部品配置領域としてのＩＣ配置領域、４０…接続部材、４１…接合材、４２…モールド樹脂、４３…半田、４５…振動子配置領域、５０…樹脂基板、５１…配線、５２…ワイヤボンディング用電極、５３…外部端子、５４…導通部、５５…振動子接続用電極、５６…線状導体、５７…平面部、５８…絶縁膜、５９…電子部品配置領域としてのＩＣ配置領域、６２…接続端子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線を備え、一方の面に電子部品配置領域が設けられた基板と、
前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、
前記電子部品の上方に位置し、圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備えた圧電振動子と、
前記基板と前記圧電振動子との間に配置され、前記圧電振動子の前記外部端子と前記基板とを接続する複数の接続部材と、を有する圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置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であって、
少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成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２に記載の圧電デバイスであって、
前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長さ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３に記載の圧電デバイスであって、
前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に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】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項６】
配線を備え、一方の面に電子部品配置領域と圧電振動子配置領域とが設けられた基板と、
前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、
圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備え前記圧電振動子配置領域に配置された圧電振動子と、を有する圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電デバイスであって、
少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項８】
請求項６または７に記載の圧電デバイスであって、
前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項９】
請求項８に記載の圧電デバイスであって、
前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に接続されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか一項に記載の圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項１】
配線を備え、一方の面に電子部品配置領域が設けられた基板と、
前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、
前記電子部品の上方に位置し、圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備えた圧電振動子と、
前記基板と前記圧電振動子との間に配置され、前記圧電振動子の前記外部端子と前記基板とを接続する複数の接続部材と、を有する圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置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であって、
少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成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２に記載の圧電デバイスであって、
前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長さ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３に記載の圧電デバイスであって、
前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に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】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項６】
配線を備え、一方の面に電子部品配置領域と圧電振動子配置領域とが設けられた基板と、
前記基板の前記電子部品配置領域に配置された電子部品と、
圧電振動片と、前記圧電振動片を内部に収容し外部端子を備えるパッケージと、を備え前記圧電振動子配置領域に配置された圧電振動子と、を有する圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、複数の線状導体が、前記電子部品配置領域内の前記配線間の隙間を埋めるようにお互いに接触せずに配置されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電デバイスであって、
少なくとも前記電子部品配置領域に存在する前記配線および前記線状導体を被覆するように絶縁膜が形成されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項８】
請求項６または７に記載の圧電デバイスであって、
前記複数の線状導体は、前記配線の一部から分岐されて延長されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項９】
請求項８に記載の圧電デバイスであって、
前記線状導体と接続された前記配線が、前記電子部品および前記基板のグランド電極に接続されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか一項に記載の圧電デバイスであって、
前記基板の前記電子部品配置領域において、少なくとも前記電子部品の配置面の対角に位置する２つの角部と平面視で重なる、前記配線の一部より延長された平面部を有することを特徴とする圧電デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１００３９８（Ｐ２００９−１００３９８Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７２１６５（Ｐ２００７−２７２１６５）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【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５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【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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