電子デバイス及び電子デバイスの製造方法
【課題】ガラスリッドを採用し、パッケージベースとリッドとの接合に用いる接合材に脆性材料を用いたパッケージを搭載する場合であっても、樹脂部の挟持により接合材に割れや剥離を生じさせることの無い電子デバイスを提供する。
【解決手段】パッケージ１２の周囲を被覆する樹脂部５２を有し、パッケージ１２を構成するリッド１６とパッケージベース１４との接合に脆性材料を採用した圧電発振器１０であって、樹脂部５２には、リッド１６の外周にリッド１６上面の外縁部から樹脂部５２の側面へ向けて樹脂部５２の高さを低くしたダレ部５４を設け、ダレ部５４の下端部を、リッド１６下面の水平位置よりも下側に設けたことを特徴とする。
【解決手段】パッケージ１２の周囲を被覆する樹脂部５２を有し、パッケージ１２を構成するリッド１６とパッケージベース１４との接合に脆性材料を採用した圧電発振器１０であって、樹脂部５２には、リッド１６の外周にリッド１６上面の外縁部から樹脂部５２の側面へ向けて樹脂部５２の高さを低くしたダレ部５４を設け、ダレ部５４の下端部を、リッド１６下面の水平位置よりも下側に設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイス及び電子デバイスの製造方法に係り、特に電子デバイスを構成するパッケージの周囲を樹脂モールドする形態のデバイスであって、パッケージのリッドとしてガラスリッドを採用する場合に好適な電子デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装面積の小型化と優れた気密性の確保を両立させる電子デバイスの一例として、図１９に示すような圧電デバイスが知られている。具体的には、配線基板２上にＩＣ３等の回路素子を搭載し、配線基板２の上部に配置する圧電振動子４と配線基板２との間に導電性を有する接続部材５を介在させた、いわゆる２階建て構造の圧電デバイス１である。そして、圧電デバイス１は配線基板２の上面から圧電振動子４のリッド４ａを除く上面までを樹脂部材６で覆っている。このように回路素子や電気的接続部を樹脂部材６で覆うことにより、湿度の影響による共振周波数のズレ等を抑制し、圧電デバイス（圧電発振器）１としての信頼性を向上させることができる。このような構成の圧電デバイス１は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００８−０７８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような構成の圧電デバイス１は確かに、実装面積の小型化と高い気密性の確保に寄与することができる。しかし近年、圧電振動子４の高精度化の要求を受け、使用する圧電振動子４のリッド４ａとしてガラスリッドを採用し、パッケージ封止後の周波数調整を可能とさせることが要求されることが多い。
【０００４】
ところが、ガラスリッドを採用した場合、セラミックのパッケージベースへの固定は、低融点ガラス等の脆性材料を接合材として使用されることとなる。ガラスは金属と異なり延性が無く、脆性が高い。そして、圧電デバイスを実装基板へ実装するために圧電デバイスをチャッキング治具７によって挟持する際、その挟持角度によっては圧電振動子を覆う樹脂部の角に治具が接触することがある。挟持用の治具が樹脂部の角に接触し、角部に応力が加えられた場合、その応力が脆性の高い低融点ガラスによる接合部に集中することとなり、割れや剥離といった不具合を生じさせる可能性がある。
【０００５】
そこで本発明では、ガラスリッドを採用したパッケージを搭載する場合であっても、樹脂部の挟持によりリッドとパッケージべースとの接合部である接合材に割れや剥離を生じさせることの無い電子デバイスを提供することを目的とする。また本発明では、このような効果を奏することのできる電子デバイスの製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［適用例１］リッドをパッケージベースの接合面に接合材により接合して構成されるパッケージと、前記パッケージの周囲を被覆する樹脂部とを有する電子デバイスであって、前記樹脂部は、少なくとも前記パッケージベース及び前記接合材を覆っており、前記パッケージの前記周囲を覆う前記樹脂部のうち、少なくとも一部の断面外形線は、前記電子デバイスの実装面と平行な方向について前記断面外形線が最も外側に位置する最外部を有し、前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記リッドの下面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【０００８】
このような構成の電子デバイスであれば、パッケージベースとリッドとを接合する接合材として脆性材料を使用する場合であっても、樹脂部に対する応力がリッドや接合材に集中して作用することが無くなる。このため、樹脂部の挟持によりリッドに割れや剥離が生ずることを抑制できる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の電子デバイスであって、前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記パッケージベースの前記接合面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【００１０】
このような構成とすることで、樹脂部に付加される応力が接合材に作用することをより効果的に抑制することができる。よって、リッドの割れや剥離を防止することができる。
【００１１】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の電子デバイスであって、前記断面外形線は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、前記ダレ部は、フィレット状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【００１２】
このような構成とすることで、樹脂部に付加される応力がリッドに作用することをより確実に抑制することができる。また、ダレ部に応力が付加された場合であってもこれを拡散させる効果を奏することができる。
【００１３】
［適用例４］適用例１または適用例２に記載の電子デバイスであって、前記断面外形成は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、前記ダレ部は、面取り状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【００１４】
このような構成のダレ部は、機械加工で形成することができる。このため、ダレ部の形状や深さに個体差が無く、リッドの割れや剥離、接合材の割れを抑制することができる。
【００１５】
［適用例５］適用例１乃至適用励４のいずれかに記載の電子デバイスであって、前記パッケージは、圧電振動片を収容した圧電振動子であり、前記パッケージの前記下面に設けられた実装電極には、導電性を有する接続部材を介して、回路素子を備えた回路基板が接続され、前記樹脂部は前記回路素子及び前記接続部材を被覆していることを特徴とする電子デバイス。
【００１６】
このような構成とすることで、接合部材や回路素子等の保護ができるとともに、回路基板とパッケージとの機械的接合強度の確保、及びリッドの割れや剥離の防止といった種々の役割を持たせることができる。
【００１７】
［適用例６］パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂と、隣り合う前記パッケージの前記リッド間に流し込まれた前記樹脂の一部とを、スキージにより掻き出す工程と、前記樹脂が硬化した後、前記パッケージ毎に電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
このような工程で電子デバイスを製造することで、従来の製造工程に比べて工程数を増やすことなく上述した電子デバイスを製造することが可能となる。
【００１８】
［適用例７］適用例６に記載の電子デバイスの製造方法であって、前記樹脂を掻き出す工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
このような方法とすることで、樹脂の掻き出しを長辺方向と短辺方向のいずれか一方のみ行えば、上述の電子デバイスを製造することが可能となる。
【００１９】
［適用例８］パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂をスキージにより掻きとる工程と、前記樹脂が硬化した後、第１のブレードにより前記電子デバイスを個片化するための切断線に沿って前記樹脂のハーフカットを行う、ハーフカット工程と、前記ハーフカット工程の後、前記第１のブレードよりも幅の狭い第２のブレードにより、前記切断線に沿って前記樹脂を切断し、前記電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【００２０】
このような工程で電子デバイスを製造することによれば、ダレ部の形成を機械加工で行うことが可能となる。よって、ダレ部の形状をバラツキなく製造することができ、リッドの割れや剥離に対する耐性の個体差を無くすことができる。
【００２１】
［適用例９］適用例８に記載の電子デバイスの製造方法であって、前記ハーフカット工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
いずれか一方の辺のみにハーフカットを施すようにすることで、ハーフカットの工程時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の電子デバイス、およびその製造方法に係る好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態については、電子デバイスの一例として圧電振動子を備えた圧電デバイス、具体的には圧電発振器を例に挙げて説明することとする。
【００２３】
まず、図１を参照して本発明の電子デバイスに係る第１の実施形態について説明する。なお、図１において図１（Ａ）は圧電発振器の側断面を示す概略図であり、図１（Ｂ）は平面図、および図１（Ｃ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【００２４】
本実施形態の圧電発振器１０は、圧電振動子１１と回路素子としての集積回路（ＩＣ）４２、および前記ＩＣ４２を実装する配線基板３０とを有することを基本とし、圧電振動子１１とＩＣ４２、および配線基板３０がそれぞれ厚さ方向に重ねて配置されている。
【００２５】
前記圧電振動子１１は、振動素子である圧電振動片１８と、この圧電振動片１８を収容するパッケージ１２とを基本として構成されている。圧電振動片１８の構成部材としては、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等、種々の圧電材料を挙げることができるが、温度特性等の観点からは、水晶により構成されたものが優れているとされている。また、水晶材料を用いた圧電振動片１８の具体的事例としては、ＡＴカット圧電振動片、ＢＴカット圧電振動片、音叉型圧電振動片、ＳＡＷ素子片等を挙げることができる。また、前記パッケージ１２は、上記圧電振動片１８を実装するためのパッケージベース１４と、このパッケージベース１４の上部開口部を封止するための蓋体であるリッド１６とを基本として構成される。
【００２６】
パッケージベース１４は、絶縁材料、例えば酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される複数の基板を積層し、これを焼結して構成される。このようにして構成されるパッケージベース１４の場合、図１（Ａ）に示す形態のパッケージベースを製造するには少なくとも、底板を構成する基板と、側壁を構成する基板といった２つの基板が必要とされる。本実施形態のパッケージベース１４の場合、底板を構成する基板の一方の面に、前記圧電振動片１８を実装するための端子（実装パッド）２０が備えられ、他方の面すなわちパッケージベース１４の底面には実装用外部端子２２（２２ａ，２２ｂ）が備えられている。そして、実装用外部端子２２のうちの実装用外部端子２２ａは、ビアホール２４を介して前記実装パッド２０と電気的に接続される。
【００２７】
リッド１６は、上述したパッケージベース１４と熱膨張率が近い透光性部材、例えばソーダガラス等を母材として構成され、図示しない低融点ガラス等の接合材１７（図２参照）を介してパッケージベース１４の接合面１４ａに接合される。
【００２８】
上記のような構成のパッケージベース１４に対し、圧電振動片１８は導電性接着剤２６を介して実装される。実装工程の概略としては、次のようなものである。すなわち、パッケージベース１４における実装パッド２０上に導電性接着剤２６を塗布し、塗布した導電性接着剤２６の上部に圧電振動片１８の入出力電極（不図示）が位置するように圧電振動片１８を搭載する。圧電振動片１８の搭載終了後、パッケージベース１４の上部開口部をリッド１６で封止する。なお、パッケージ１２のキャビティ１５内部は、真空引きされていることが望ましい。
【００２９】
前記配線基板３０の一方の面には、圧電振動子１１とＩＣ４２、ＩＣ４２と実装用外部端子３６とを電気的に接続するための金属パターンが施されている。また、当該配線基板３０の他方の面（底面）である実装面３１には、圧電発振器１０を電子機器の基板（不図示）等に実装するための実装用外部端子３６が備えられている。なお、配線基板３０の他方の面には、必要に応じて、ＩＣの特性検査やＩＣ内部の情報の書き替え（特性調整）を行うための調整端子（不図示）を設けるようにしても良い。
【００３０】
配線基板３０の一方の面には、レジスト等の絶縁性コーティング材により構成された被膜４０が形成されており、配線基板３０の表面にはＩＣ４２と金属ワイヤを介して電気的に接続されるボンディングパッド３４、詳細を後述する接続部材５０を配置するための接続パッド３２のみが晒される構成としている。なお、前記ボンディングパッド３４と実装用外部端子３６とは、その一部を図示するように、ビアホール３８を介して電気的に接続されている。また、前記ＩＣ４２としては、発振回路としての機能の他、周波数−温度特性を補償する機能等を持たせるようにしても良い。なお、本発明でいう回路素子は、ＩＣに限らず、抵抗やコンデンサ等の電子部品により構成されるものであっても良い。
【００３１】
本実施形態のＩＣ４２は、上述した配線基板３０の一方の面における中央付近に、能動面を上側にして搭載される。ＩＣ４２の搭載には、非導電性の接着剤や、接着シート等の接着部材４４を用いることが望ましい。また、ＩＣ４２と配線基板３０との実装は、金属ワイヤ４８、具体的には金線等を介する、いわゆるワイヤボンディングによって成される。本実施形態の圧電発振器１０を製造する上でのワイヤボンディングは、配線基板３０側に配置されたボンディングパッド３４に対してボンディングを行う第１ボンディング工程の後、ＩＣ４２の能動面に配置されたパッド４６に対するボンディングを行う第２ボンディング工程を有する、いわゆる逆ボンディングによる工法が望ましい。このような順番でボンディングを行うことにより、配線基板３０側のボンディングパッド３４とＩＣ４２側のパッド４６との間の直線距離が短い場合であっても、ボンディングが可能となるからである。また、このようなボンディング方法であれば、ＩＣ４２側のパッド４６の上方に形成される金属ワイヤ４８のループ高さを抑えることが可能となる。なお、本実施形態の圧電発振器１０では、配線基板３０に配置されたボンディングパッド３４をそれぞれ接続パッド３２の間に配置することで、ＩＣ４２側のパッド４６とボンディングパッド３４との距離を稼ぐと共に、配線基板３０表面のスペースを有効に活用するようにしている。
【００３２】
前記圧電振動子１１は、接続パッド３２に配置された接続部材５０を介して前記ＩＣ４２の上方にて前記配線基板３０に実装される。接続部材５０は、配線基板３０に配置された接続パッド３２と圧電振動子１１のパッケージ１２の外部に配置された実装用外部端子２２とを電気的および機械的に接続する。なお、圧電振動片１８に接続された端子以外の端子である実装用外部端子２２ｂと接続パッド３２との接続は、圧電振動子１１の機械的安定性、および接続強度等を確保するための接続である。
【００３３】
ここで、接続部材５０としては、一般に知られているハンダボール等であっても良いが、本実施形態における接続部材５０は、次のような構成のものが望ましい。すなわち、融点の高い部材を核として、融点の低い導電性部材をコーティングするといった、融点の異なる２種以上の部材から成るものである。具体的には、銅や高融点の樹脂等を球形の核とし、この周囲にハンダをコーティングしたものである。このような構成の接続部材を用いることによれば、核の周囲にコーティングされたハンダにて電気的接続を行いつつ、核により支持対象物（本実施形態では圧電振動子１１）の支持高さを定めることができる。また、核を銅のような導電性部材で構成した場合には、当該部分でも電気的接続が成されることとなる。
【００３４】
そして、本実施形態の圧電発振器１０には、上記各構成要素の他、保護部材として絶縁性樹脂からなる樹脂部５２が備えられる。樹脂部５２は、配線基板３０のＩＣ４２が搭載されている側の面から圧電振動子１１におけるリッド１６の上端面まで形成された樹脂部材（モールド材）からなる。そして、樹脂部５２は、配線基板３０の一方の面に搭載されたＩＣ４２、接続部材５０、および圧電振動子１１におけるパッケージベース１４、接合材１７を被覆する。樹脂部５２による被覆形態をこのようにすることで、樹脂部５２による被覆部分を増やしつつ、透光性を有するリッド１６の上面を外部に晒すことが可能となる。
【００３５】
リッド１６の上面を外部に晒すことにより、圧電発振器１０を構成した後、すなわち圧電振動子１１とＩＣ４２（配線基板３０）とを組み合わせた後に、レーザを外部からリッド１６を透過させて圧電振動片１８に照射して発振周波数調整を行うことが可能となり、所望の発振周波数との誤差を小さくすることが可能となる。また、リッド１６の表面に印刷等によりマーキングが施された場合には、これを目視により確認することも可能となる。
【００３６】
つまり、湿気に対する耐性強化とＩＣ４２を組み合わせた後の発振周波数調整、及びマーキングの目視可能化といった種々の効果をそれぞれ成立させることが可能となるのである。また、圧電発振器１０が電子機器の実装基板に実装される際のリフロー工程において、圧電発振器１０が加熱され接続部材５０が溶融しても、接続部材５０が樹脂部５２で覆われているため、溶融した接続部材５０が圧電発振器１０の外部に流出することが無い。また、本実施形態の圧電発振器１０は、リッド１６の上面と同じ高さまで樹脂部５２が形成されている。すなわち、リッド１６の上面と配線基板３０の底面と配線基板３０の側面とを除き、樹脂封止されているため、樹脂部５２による保護効果を得つつ、圧電発振器１０の低背化を実現できる。
【００３７】
図２は、本実施形態の圧電発振器１０の部分拡大図であって、圧電発振器１０の実装面３１と垂直な面についての断面図である。パッケージベース１４の周囲を囲う樹脂部５２の少なくとも一部は、図２に示すような断面外形線５３を有している。その断面外形線５３は、圧電発振器１０の実装面３１と平行な方向について断面外形線５３が最も外側に位置する最外部５５と、最外部５５の上端５４ａとリッド１６の表面との間を接続するダレ部５４とを有し、最外部５５は、圧電発振器１０の実装面３１と垂直な方向についてリッド１６の下面より下方に位置している。具体的には、圧電発振器１０は、樹脂部５２の上端部にリッド１６の外縁から樹脂部５２の側面に向けてフィレット状に樹脂部５２の高さを低くしたダレ部５４を形成するようにしている。より詳細には、上側端部５４ｂをリッド１６の上面外縁としたフィレット（ダレ部５４）の下側端部５４ａ（図２参照）、すなわち側面側端部の水平位置を、リッド１６の下面１６ａの水平位置よりも下側に位置させている。
【００３８】
このような構成とすることで、パッケージベース１４とリッド１６との接合部に低融点ガラス等の脆性材料から成る接合材１７を採用した場合であっても、圧電発振器１０を実装基板へ実装する際に樹脂部５２へチャッキング治具を接触させることにより接合材１７に応力が集中することが無い。このため、樹脂部５２に対してチャッキング治具が斜めに接触した場合であっても、パッケージベース１４とリッド１６との接合部やリッド１６の割れやリッド１６の剥離が生ずることを防止できる。
【００３９】
なお、最外部５５を、圧電発振器１０の実装面３１と垂直な方向についてパッケージベース１４の接合面１４ａより下方に位置していることにより、接合材１７への応力の集中をより確実に抑制できる。
【００４０】
図１（Ｃ）に示す破線１１ａは、圧電振動子１１の外形形状を示すものである。このように、圧電振動子１１は、配線基板３０の外形よりも内側に、所定の隙間を設けて配置されている。この隙間には、樹脂部材が配置され、圧電振動子１１の４つの側面全体が樹脂部材で被覆されることとなるため、圧電振動子１１がより強固に固定される。
【００４１】
また、上記構成の圧電発振器１０では、配線基板３０に圧電振動子１１を実装する前に、圧電振動子１１の動作チェックや周波数調整を行うことにより、圧電振動子を実装する前に不良を発見することができる。これにより、圧電振動子１１を実装した後に不良を発見し、ＩＣ４２と共に圧電発振器１０全体を破棄するという無駄を無くすことができ、製造コストを抑えることにつなげることができる。
【００４２】
次に、上記のような構成の圧電発振器の製造方法について説明する。まず、樹脂成形用の枠（不図示）に、一方の面を上にした状態でシート状の配線基板（シート状基板）３０ａを配置する。ここでいうシート状基板３０ａとは、構成を上述した圧電発振器１０における配線基板３０を個片化する前の状態の基板のことをいう（図３参照）。次に、シート状基板３０ａに配置された接続パッド３２のそれぞれに、接続部材５０を配置する（図４参照）。その後、シート状基板３０ａの所定の位置にそれぞれＩＣ４２を搭載する（図５参照）。ＩＣ４２を搭載した後、ＩＣ４２の能動面に配置されたパッド４６とシート状基板３０ａに配置されたボンディングパッド３４（不図示）とを金属ワイヤ４８で接続する（図６参照）。その後、予め製造された圧電振動子１１を接続部材５０を介してシート状基板３０ａに実装する（図７参照）。
【００４３】
圧電振動子１１を実装した後、シート状基板３０ａを配置した枠（不図示）内に流動性を有する樹脂部材５２ａを流し込み、圧電振動子１１を含む圧電発振器全体をモールド材５２ａで覆う（図８参照）。流し込んだ樹脂部材５２ａが樹脂部５２として硬化する前に、ヘラ（スキージ）８０等を用いて圧電振動子１１のリッド１６表面を擦り、リッド１６表面を覆っている樹脂部材５２ａを掻きとる。この際、スキージ８０の先端が圧電振動子１１を構成するパッケージベース１４の側壁（枠部）の接合面１４ａ（図２参照）よりも下側に位置するような状態で押付けながら掻きとりを行う（図９参照）。これにより、圧電振動子１１間に位置する樹脂部材を余分に掻きとることができる。このため、隣り合う圧電振動子１１間に流れ込んだ樹脂部材は、表面張力の影響により、濡れ性を有するリッド１６の側面を最高部（上側端部５４ｂ）として、隣り合う圧電振動子１１間における中央部分が凹むような形状をとることとなる。このように、流し込んだ樹脂部材５２ａが硬化する前に露出部分に付着した樹脂部材５２ａを掻きとるという工程を実施することで、リッド１６にダメージを与えることなく、かつ容易にリッド１６の表面に付着したモールド材５２ａを取り除くことが可能となるのである。また、圧電振動子１１間に設けられる隙間は、縦と横が繋がっているため、縦方向（長辺方向）、あるいは横方向（短辺方向）のいずれか一方（例えば縦方向）のみから樹脂部材を余分に掻きとるだけで、残りの方向（例えば横方向）の隙間から樹脂部材が流れ込むこととなり、縦横の溝双方に、リッド上面からのフィレットを形成することが可能となる（図１０参照）。
モールド材５２ａが硬化した後、図１０中に破線で示す箇所をダイシングし、圧電発振器として個片化し、圧電発振器１０が完成する（図１０参照）。
【００４４】
このような工程で圧電発振器１０を製造することによれば、樹脂封止部を増やし、湿気等に対する耐性を向上させつつ、樹脂部材に圧電振動子１１の周波数調整を行うことが可能となる。また、圧電振動子１１のリッド１６にマーキングが施されていた場合には、これを目視することができる圧電発振器を製造することができる。さらに、樹脂部５２の上端部へのダレ部５４の構成は、スキージ８０の押付け深さのみを変えれば良いため、従来の圧電発振器の製造方法と同じ工程数で本実施形態に係る圧電発振器１０を製造することができる。
【００４５】
また、製造された圧電発振器１０は、パッケージベース１４とリッド１６との接合部に低融点ガラス等の脆性材料から成る接合材１７を採用した場合であっても、樹脂部５２へのチャッキングにより接合材１７に応力が集中することが無く、当該部分に割れや剥離を生じさせることが無い。
【００４６】
次に、図１２を参照して本発明の電子デバイスに係る第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る電子デバイスの殆どの構成は、図１、図２に示した第１の実施形態に係る圧電発振器１０と同様である。よって、その構成を同一とする箇所には、図面に１００を足した符号を付してその詳細な説明は省略することとする。
【００４７】
本実施形態に係る圧電発振器１１０と第１の実施形態に係る圧電発振器１０との相違点は、樹脂部におけるダレ部の形態にある。すなわち、第１の実施形態に係る圧電発振器１０では、リッド１６上面の外縁から樹脂部５２の側面に向けたフィレットを形成している。これに対して本実施形態に係る圧電発振器１０では、リッド上面の外縁から樹脂部５２の側面に向けて、面取り状の傾斜面を形成し、これをダレ部１５４としている。
【００４８】
このような構成であっても、上述した第１の実施形態に係る圧電発振器１０と同様に、接合材１７への応力集中を避け、パッケージベース１４とリッド１６との接合部の割れや剥離を抑制することが可能となる。また、ダレ部１５４をこのような形態とすることにより、ダレ部１５４の形成を機械加工によって行うことが可能となる。このため、樹脂部材の流れ込み易さ等の違いによる差が出ることが無い。なお、その他の構成、作用、効果については、第１の実施形態に係る圧電発振器１０と同様である。
【００４９】
このような構成の圧電発振器の製造方法は、以下のようになる。
まず、シート状基板１３０ａに圧電振動子１１１を実装し、樹脂部材１５２ａを図示しない枠内に流し込んで圧電発振器全体を樹脂部材１５２ａで覆うまでの工程は、上述した第１の実施形態に係る圧電発振器の製造方法と同様である（図１３参照）。
【００５０】
次に、スキージ１８０を用いて圧電振動子１１１のリッド１１６に付着した樹脂部材１５２ａを取り除く。この時、第１の実施形態に係る圧電発振器１０では、スキージ８０の先端がパッケージベース１４の枠部よりも下に入り込むようにスキージ８０を押し当てて、圧電振動子１１間に充填された樹脂部材５２ａの一部を掻きとる旨示したが、本実施形態においては、リッド１６の上面に付着した樹脂部材のみを掻きとることができれば良いため、スキージ１８０はその先端が、リッド１１６表面に接触可能な高さに維持されるようにすれば良い（図１４参照）。
【００５１】
樹脂部材１５２ａが硬化した後、厚み（幅）が、隣接する圧電振動子１１１のリッド間の間隔と同程度のブレード（第１のブレード）１９０を用いて圧電発振器のハーフカットを行う。第１のブレード１９０は、エッジ部分に傾斜面を持ち、ハーフカット面にＶ字状の溝を形成する（図１５参照）。
【００５２】
ハーフカット終了後、第１のブレード１９０よりも厚みの薄い第２のブレード（不図示）により、Ｖ字状に形成された溝の中央部分をフルカットして圧電発振器１１０を個片化する（図１６参照）。
【００５３】
このように、厚み、及び形状の異なるブレードを使用して二段カットを行うことで、個片化された圧電発振器１１０として、樹脂部１５２の上端部に傾斜面を有する圧電発振器１１０を製造することができる。
【００５４】
また、本発明の電子デバイスは、樹脂部の上端部を図１７に示すような形態としても良い。なお、図１７に示す圧電発振器は、その殆どの構成を第１、第２の実施形態として示した圧電発振器と同様なため、その機能を同一とする箇所には、図１に示した符号に２００を足した符号を図１７に示し、その詳細な説明は省略することとする。相違点としては、角部に凸状のＲを形成し、これをダレ部２５４とするのである。ダレ部２５４をこのような構成とした場合であっても、Ｒを形成する極率の中心点がリッド１６の下面、望ましくはパッケージベース１４の側壁上端の水平位置よりも下側に位置させることが望ましい。
このような構成とした場合であっても、上述した第１、第２の実施形態に係る電子デバイスと同様な効果を奏することができる。
【００５５】
また、本発明の電子デバイスの樹脂部に形成するダレ部は、必ずしもリッドを囲むように設ける必要は無く、少なくとも応力が加えられる箇所に設ければ良いため、例えばチャッキング治具が当接される箇所に設ければ良い。すなわち、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リッド３１６外形の対向する２辺の外側の樹脂部にダレ部３５４を設けても良い。このような構成とした圧電発振器３１０であっても、上述した第１、第２の実施形態に係る電子デバイスと同様な効果を奏することができる。なお、図１８に示す圧電発振器３１０のダレ部３５４はフィレット状に示しているが、ダレ部３５４の形成は、ハーフカットによって行っても良い。この場合、ダレ部３５４の形状は面取り状となるが、その作用に相違は無く、ダレ部３５４の形成方向を長辺方向（または短辺方向）のいずれか一方の対を成す辺のみとすることで、ハーフカット工程に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態に係る電子デバイスの構成を示す図である。
【図２】電子デバイスの部分拡大図である。
【図３】第１の実施形態に係る電子デバイスの製造工程を示す第１の図である。
【図４】配置されたシート状基板に接続部材を配置する工程を示す図である。
【図５】シート状基板にＩＣを搭載する工程を示す図である。
【図６】搭載されたＩＣにワイヤボンディングを行う工程を示す図である。
【図７】接続部材を介して圧電振動子を実装する工程を示す図である。
【図８】樹脂部材で圧電発振器全体を覆う工程を示す図である。
【図９】スキージでの樹脂部掻きとりの様子を示す図である。
【図１０】圧電振動子間に凹状の溝を形成した様子を示す図である。
【図１１】電子デバイスを個片化する工程を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る電子デバイスの構成を示す図である。
【図１３】第１の実施形態に係る電子デバイスの製造方法との共通点を示す図である。
【図１４】スキージでの樹脂部掻きとりの様子を示す図である。
【図１５】ハーフカット工程の様子を示す図である。
【図１６】電子デバイスを個片化する工程を示す図である。
【図１７】ダレ部の応用形態を示す図である。
【図１８】本発明に係る電子デバイスの応用形態を示す図である。
【図１９】従来の電子デバイスの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０………圧電発振器、１１………圧電振動子、１２………パッケージ、１４………パッケージベース、１６………リッド、１８………圧電振動片、２０………実装パッド、２２（２２ａ，２２ｂ）………実装用外部端子、２４………ビアホール、２６………導電性接着剤、３０………配線基板、３２………接続パッド、３４………ボンディングパッド、３６………実装用外部端子、３８………ビアホール、４０………被膜、４２………ＩＣ、５０………接続部材、５２………樹脂部、５４………ダレ部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイス及び電子デバイスの製造方法に係り、特に電子デバイスを構成するパッケージの周囲を樹脂モールドする形態のデバイスであって、パッケージのリッドとしてガラスリッドを採用する場合に好適な電子デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装面積の小型化と優れた気密性の確保を両立させる電子デバイスの一例として、図１９に示すような圧電デバイスが知られている。具体的には、配線基板２上にＩＣ３等の回路素子を搭載し、配線基板２の上部に配置する圧電振動子４と配線基板２との間に導電性を有する接続部材５を介在させた、いわゆる２階建て構造の圧電デバイス１である。そして、圧電デバイス１は配線基板２の上面から圧電振動子４のリッド４ａを除く上面までを樹脂部材６で覆っている。このように回路素子や電気的接続部を樹脂部材６で覆うことにより、湿度の影響による共振周波数のズレ等を抑制し、圧電デバイス（圧電発振器）１としての信頼性を向上させることができる。このような構成の圧電デバイス１は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００８−０７８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような構成の圧電デバイス１は確かに、実装面積の小型化と高い気密性の確保に寄与することができる。しかし近年、圧電振動子４の高精度化の要求を受け、使用する圧電振動子４のリッド４ａとしてガラスリッドを採用し、パッケージ封止後の周波数調整を可能とさせることが要求されることが多い。
【０００４】
ところが、ガラスリッドを採用した場合、セラミックのパッケージベースへの固定は、低融点ガラス等の脆性材料を接合材として使用されることとなる。ガラスは金属と異なり延性が無く、脆性が高い。そして、圧電デバイスを実装基板へ実装するために圧電デバイスをチャッキング治具７によって挟持する際、その挟持角度によっては圧電振動子を覆う樹脂部の角に治具が接触することがある。挟持用の治具が樹脂部の角に接触し、角部に応力が加えられた場合、その応力が脆性の高い低融点ガラスによる接合部に集中することとなり、割れや剥離といった不具合を生じさせる可能性がある。
【０００５】
そこで本発明では、ガラスリッドを採用したパッケージを搭載する場合であっても、樹脂部の挟持によりリッドとパッケージべースとの接合部である接合材に割れや剥離を生じさせることの無い電子デバイスを提供することを目的とする。また本発明では、このような効果を奏することのできる電子デバイスの製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［適用例１］リッドをパッケージベースの接合面に接合材により接合して構成されるパッケージと、前記パッケージの周囲を被覆する樹脂部とを有する電子デバイスであって、前記樹脂部は、少なくとも前記パッケージベース及び前記接合材を覆っており、前記パッケージの前記周囲を覆う前記樹脂部のうち、少なくとも一部の断面外形線は、前記電子デバイスの実装面と平行な方向について前記断面外形線が最も外側に位置する最外部を有し、前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記リッドの下面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【０００８】
このような構成の電子デバイスであれば、パッケージベースとリッドとを接合する接合材として脆性材料を使用する場合であっても、樹脂部に対する応力がリッドや接合材に集中して作用することが無くなる。このため、樹脂部の挟持によりリッドに割れや剥離が生ずることを抑制できる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の電子デバイスであって、前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記パッケージベースの前記接合面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【００１０】
このような構成とすることで、樹脂部に付加される応力が接合材に作用することをより効果的に抑制することができる。よって、リッドの割れや剥離を防止することができる。
【００１１】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の電子デバイスであって、前記断面外形線は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、前記ダレ部は、フィレット状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【００１２】
このような構成とすることで、樹脂部に付加される応力がリッドに作用することをより確実に抑制することができる。また、ダレ部に応力が付加された場合であってもこれを拡散させる効果を奏することができる。
【００１３】
［適用例４］適用例１または適用例２に記載の電子デバイスであって、前記断面外形成は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、前記ダレ部は、面取り状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【００１４】
このような構成のダレ部は、機械加工で形成することができる。このため、ダレ部の形状や深さに個体差が無く、リッドの割れや剥離、接合材の割れを抑制することができる。
【００１５】
［適用例５］適用例１乃至適用励４のいずれかに記載の電子デバイスであって、前記パッケージは、圧電振動片を収容した圧電振動子であり、前記パッケージの前記下面に設けられた実装電極には、導電性を有する接続部材を介して、回路素子を備えた回路基板が接続され、前記樹脂部は前記回路素子及び前記接続部材を被覆していることを特徴とする電子デバイス。
【００１６】
このような構成とすることで、接合部材や回路素子等の保護ができるとともに、回路基板とパッケージとの機械的接合強度の確保、及びリッドの割れや剥離の防止といった種々の役割を持たせることができる。
【００１７】
［適用例６］パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂と、隣り合う前記パッケージの前記リッド間に流し込まれた前記樹脂の一部とを、スキージにより掻き出す工程と、前記樹脂が硬化した後、前記パッケージ毎に電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
このような工程で電子デバイスを製造することで、従来の製造工程に比べて工程数を増やすことなく上述した電子デバイスを製造することが可能となる。
【００１８】
［適用例７］適用例６に記載の電子デバイスの製造方法であって、前記樹脂を掻き出す工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
このような方法とすることで、樹脂の掻き出しを長辺方向と短辺方向のいずれか一方のみ行えば、上述の電子デバイスを製造することが可能となる。
【００１９】
［適用例８］パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂をスキージにより掻きとる工程と、前記樹脂が硬化した後、第１のブレードにより前記電子デバイスを個片化するための切断線に沿って前記樹脂のハーフカットを行う、ハーフカット工程と、前記ハーフカット工程の後、前記第１のブレードよりも幅の狭い第２のブレードにより、前記切断線に沿って前記樹脂を切断し、前記電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【００２０】
このような工程で電子デバイスを製造することによれば、ダレ部の形成を機械加工で行うことが可能となる。よって、ダレ部の形状をバラツキなく製造することができ、リッドの割れや剥離に対する耐性の個体差を無くすことができる。
【００２１】
［適用例９］適用例８に記載の電子デバイスの製造方法であって、前記ハーフカット工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
いずれか一方の辺のみにハーフカットを施すようにすることで、ハーフカットの工程時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の電子デバイス、およびその製造方法に係る好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態については、電子デバイスの一例として圧電振動子を備えた圧電デバイス、具体的には圧電発振器を例に挙げて説明することとする。
【００２３】
まず、図１を参照して本発明の電子デバイスに係る第１の実施形態について説明する。なお、図１において図１（Ａ）は圧電発振器の側断面を示す概略図であり、図１（Ｂ）は平面図、および図１（Ｃ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【００２４】
本実施形態の圧電発振器１０は、圧電振動子１１と回路素子としての集積回路（ＩＣ）４２、および前記ＩＣ４２を実装する配線基板３０とを有することを基本とし、圧電振動子１１とＩＣ４２、および配線基板３０がそれぞれ厚さ方向に重ねて配置されている。
【００２５】
前記圧電振動子１１は、振動素子である圧電振動片１８と、この圧電振動片１８を収容するパッケージ１２とを基本として構成されている。圧電振動片１８の構成部材としては、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等、種々の圧電材料を挙げることができるが、温度特性等の観点からは、水晶により構成されたものが優れているとされている。また、水晶材料を用いた圧電振動片１８の具体的事例としては、ＡＴカット圧電振動片、ＢＴカット圧電振動片、音叉型圧電振動片、ＳＡＷ素子片等を挙げることができる。また、前記パッケージ１２は、上記圧電振動片１８を実装するためのパッケージベース１４と、このパッケージベース１４の上部開口部を封止するための蓋体であるリッド１６とを基本として構成される。
【００２６】
パッケージベース１４は、絶縁材料、例えば酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される複数の基板を積層し、これを焼結して構成される。このようにして構成されるパッケージベース１４の場合、図１（Ａ）に示す形態のパッケージベースを製造するには少なくとも、底板を構成する基板と、側壁を構成する基板といった２つの基板が必要とされる。本実施形態のパッケージベース１４の場合、底板を構成する基板の一方の面に、前記圧電振動片１８を実装するための端子（実装パッド）２０が備えられ、他方の面すなわちパッケージベース１４の底面には実装用外部端子２２（２２ａ，２２ｂ）が備えられている。そして、実装用外部端子２２のうちの実装用外部端子２２ａは、ビアホール２４を介して前記実装パッド２０と電気的に接続される。
【００２７】
リッド１６は、上述したパッケージベース１４と熱膨張率が近い透光性部材、例えばソーダガラス等を母材として構成され、図示しない低融点ガラス等の接合材１７（図２参照）を介してパッケージベース１４の接合面１４ａに接合される。
【００２８】
上記のような構成のパッケージベース１４に対し、圧電振動片１８は導電性接着剤２６を介して実装される。実装工程の概略としては、次のようなものである。すなわち、パッケージベース１４における実装パッド２０上に導電性接着剤２６を塗布し、塗布した導電性接着剤２６の上部に圧電振動片１８の入出力電極（不図示）が位置するように圧電振動片１８を搭載する。圧電振動片１８の搭載終了後、パッケージベース１４の上部開口部をリッド１６で封止する。なお、パッケージ１２のキャビティ１５内部は、真空引きされていることが望ましい。
【００２９】
前記配線基板３０の一方の面には、圧電振動子１１とＩＣ４２、ＩＣ４２と実装用外部端子３６とを電気的に接続するための金属パターンが施されている。また、当該配線基板３０の他方の面（底面）である実装面３１には、圧電発振器１０を電子機器の基板（不図示）等に実装するための実装用外部端子３６が備えられている。なお、配線基板３０の他方の面には、必要に応じて、ＩＣの特性検査やＩＣ内部の情報の書き替え（特性調整）を行うための調整端子（不図示）を設けるようにしても良い。
【００３０】
配線基板３０の一方の面には、レジスト等の絶縁性コーティング材により構成された被膜４０が形成されており、配線基板３０の表面にはＩＣ４２と金属ワイヤを介して電気的に接続されるボンディングパッド３４、詳細を後述する接続部材５０を配置するための接続パッド３２のみが晒される構成としている。なお、前記ボンディングパッド３４と実装用外部端子３６とは、その一部を図示するように、ビアホール３８を介して電気的に接続されている。また、前記ＩＣ４２としては、発振回路としての機能の他、周波数−温度特性を補償する機能等を持たせるようにしても良い。なお、本発明でいう回路素子は、ＩＣに限らず、抵抗やコンデンサ等の電子部品により構成されるものであっても良い。
【００３１】
本実施形態のＩＣ４２は、上述した配線基板３０の一方の面における中央付近に、能動面を上側にして搭載される。ＩＣ４２の搭載には、非導電性の接着剤や、接着シート等の接着部材４４を用いることが望ましい。また、ＩＣ４２と配線基板３０との実装は、金属ワイヤ４８、具体的には金線等を介する、いわゆるワイヤボンディングによって成される。本実施形態の圧電発振器１０を製造する上でのワイヤボンディングは、配線基板３０側に配置されたボンディングパッド３４に対してボンディングを行う第１ボンディング工程の後、ＩＣ４２の能動面に配置されたパッド４６に対するボンディングを行う第２ボンディング工程を有する、いわゆる逆ボンディングによる工法が望ましい。このような順番でボンディングを行うことにより、配線基板３０側のボンディングパッド３４とＩＣ４２側のパッド４６との間の直線距離が短い場合であっても、ボンディングが可能となるからである。また、このようなボンディング方法であれば、ＩＣ４２側のパッド４６の上方に形成される金属ワイヤ４８のループ高さを抑えることが可能となる。なお、本実施形態の圧電発振器１０では、配線基板３０に配置されたボンディングパッド３４をそれぞれ接続パッド３２の間に配置することで、ＩＣ４２側のパッド４６とボンディングパッド３４との距離を稼ぐと共に、配線基板３０表面のスペースを有効に活用するようにしている。
【００３２】
前記圧電振動子１１は、接続パッド３２に配置された接続部材５０を介して前記ＩＣ４２の上方にて前記配線基板３０に実装される。接続部材５０は、配線基板３０に配置された接続パッド３２と圧電振動子１１のパッケージ１２の外部に配置された実装用外部端子２２とを電気的および機械的に接続する。なお、圧電振動片１８に接続された端子以外の端子である実装用外部端子２２ｂと接続パッド３２との接続は、圧電振動子１１の機械的安定性、および接続強度等を確保するための接続である。
【００３３】
ここで、接続部材５０としては、一般に知られているハンダボール等であっても良いが、本実施形態における接続部材５０は、次のような構成のものが望ましい。すなわち、融点の高い部材を核として、融点の低い導電性部材をコーティングするといった、融点の異なる２種以上の部材から成るものである。具体的には、銅や高融点の樹脂等を球形の核とし、この周囲にハンダをコーティングしたものである。このような構成の接続部材を用いることによれば、核の周囲にコーティングされたハンダにて電気的接続を行いつつ、核により支持対象物（本実施形態では圧電振動子１１）の支持高さを定めることができる。また、核を銅のような導電性部材で構成した場合には、当該部分でも電気的接続が成されることとなる。
【００３４】
そして、本実施形態の圧電発振器１０には、上記各構成要素の他、保護部材として絶縁性樹脂からなる樹脂部５２が備えられる。樹脂部５２は、配線基板３０のＩＣ４２が搭載されている側の面から圧電振動子１１におけるリッド１６の上端面まで形成された樹脂部材（モールド材）からなる。そして、樹脂部５２は、配線基板３０の一方の面に搭載されたＩＣ４２、接続部材５０、および圧電振動子１１におけるパッケージベース１４、接合材１７を被覆する。樹脂部５２による被覆形態をこのようにすることで、樹脂部５２による被覆部分を増やしつつ、透光性を有するリッド１６の上面を外部に晒すことが可能となる。
【００３５】
リッド１６の上面を外部に晒すことにより、圧電発振器１０を構成した後、すなわち圧電振動子１１とＩＣ４２（配線基板３０）とを組み合わせた後に、レーザを外部からリッド１６を透過させて圧電振動片１８に照射して発振周波数調整を行うことが可能となり、所望の発振周波数との誤差を小さくすることが可能となる。また、リッド１６の表面に印刷等によりマーキングが施された場合には、これを目視により確認することも可能となる。
【００３６】
つまり、湿気に対する耐性強化とＩＣ４２を組み合わせた後の発振周波数調整、及びマーキングの目視可能化といった種々の効果をそれぞれ成立させることが可能となるのである。また、圧電発振器１０が電子機器の実装基板に実装される際のリフロー工程において、圧電発振器１０が加熱され接続部材５０が溶融しても、接続部材５０が樹脂部５２で覆われているため、溶融した接続部材５０が圧電発振器１０の外部に流出することが無い。また、本実施形態の圧電発振器１０は、リッド１６の上面と同じ高さまで樹脂部５２が形成されている。すなわち、リッド１６の上面と配線基板３０の底面と配線基板３０の側面とを除き、樹脂封止されているため、樹脂部５２による保護効果を得つつ、圧電発振器１０の低背化を実現できる。
【００３７】
図２は、本実施形態の圧電発振器１０の部分拡大図であって、圧電発振器１０の実装面３１と垂直な面についての断面図である。パッケージベース１４の周囲を囲う樹脂部５２の少なくとも一部は、図２に示すような断面外形線５３を有している。その断面外形線５３は、圧電発振器１０の実装面３１と平行な方向について断面外形線５３が最も外側に位置する最外部５５と、最外部５５の上端５４ａとリッド１６の表面との間を接続するダレ部５４とを有し、最外部５５は、圧電発振器１０の実装面３１と垂直な方向についてリッド１６の下面より下方に位置している。具体的には、圧電発振器１０は、樹脂部５２の上端部にリッド１６の外縁から樹脂部５２の側面に向けてフィレット状に樹脂部５２の高さを低くしたダレ部５４を形成するようにしている。より詳細には、上側端部５４ｂをリッド１６の上面外縁としたフィレット（ダレ部５４）の下側端部５４ａ（図２参照）、すなわち側面側端部の水平位置を、リッド１６の下面１６ａの水平位置よりも下側に位置させている。
【００３８】
このような構成とすることで、パッケージベース１４とリッド１６との接合部に低融点ガラス等の脆性材料から成る接合材１７を採用した場合であっても、圧電発振器１０を実装基板へ実装する際に樹脂部５２へチャッキング治具を接触させることにより接合材１７に応力が集中することが無い。このため、樹脂部５２に対してチャッキング治具が斜めに接触した場合であっても、パッケージベース１４とリッド１６との接合部やリッド１６の割れやリッド１６の剥離が生ずることを防止できる。
【００３９】
なお、最外部５５を、圧電発振器１０の実装面３１と垂直な方向についてパッケージベース１４の接合面１４ａより下方に位置していることにより、接合材１７への応力の集中をより確実に抑制できる。
【００４０】
図１（Ｃ）に示す破線１１ａは、圧電振動子１１の外形形状を示すものである。このように、圧電振動子１１は、配線基板３０の外形よりも内側に、所定の隙間を設けて配置されている。この隙間には、樹脂部材が配置され、圧電振動子１１の４つの側面全体が樹脂部材で被覆されることとなるため、圧電振動子１１がより強固に固定される。
【００４１】
また、上記構成の圧電発振器１０では、配線基板３０に圧電振動子１１を実装する前に、圧電振動子１１の動作チェックや周波数調整を行うことにより、圧電振動子を実装する前に不良を発見することができる。これにより、圧電振動子１１を実装した後に不良を発見し、ＩＣ４２と共に圧電発振器１０全体を破棄するという無駄を無くすことができ、製造コストを抑えることにつなげることができる。
【００４２】
次に、上記のような構成の圧電発振器の製造方法について説明する。まず、樹脂成形用の枠（不図示）に、一方の面を上にした状態でシート状の配線基板（シート状基板）３０ａを配置する。ここでいうシート状基板３０ａとは、構成を上述した圧電発振器１０における配線基板３０を個片化する前の状態の基板のことをいう（図３参照）。次に、シート状基板３０ａに配置された接続パッド３２のそれぞれに、接続部材５０を配置する（図４参照）。その後、シート状基板３０ａの所定の位置にそれぞれＩＣ４２を搭載する（図５参照）。ＩＣ４２を搭載した後、ＩＣ４２の能動面に配置されたパッド４６とシート状基板３０ａに配置されたボンディングパッド３４（不図示）とを金属ワイヤ４８で接続する（図６参照）。その後、予め製造された圧電振動子１１を接続部材５０を介してシート状基板３０ａに実装する（図７参照）。
【００４３】
圧電振動子１１を実装した後、シート状基板３０ａを配置した枠（不図示）内に流動性を有する樹脂部材５２ａを流し込み、圧電振動子１１を含む圧電発振器全体をモールド材５２ａで覆う（図８参照）。流し込んだ樹脂部材５２ａが樹脂部５２として硬化する前に、ヘラ（スキージ）８０等を用いて圧電振動子１１のリッド１６表面を擦り、リッド１６表面を覆っている樹脂部材５２ａを掻きとる。この際、スキージ８０の先端が圧電振動子１１を構成するパッケージベース１４の側壁（枠部）の接合面１４ａ（図２参照）よりも下側に位置するような状態で押付けながら掻きとりを行う（図９参照）。これにより、圧電振動子１１間に位置する樹脂部材を余分に掻きとることができる。このため、隣り合う圧電振動子１１間に流れ込んだ樹脂部材は、表面張力の影響により、濡れ性を有するリッド１６の側面を最高部（上側端部５４ｂ）として、隣り合う圧電振動子１１間における中央部分が凹むような形状をとることとなる。このように、流し込んだ樹脂部材５２ａが硬化する前に露出部分に付着した樹脂部材５２ａを掻きとるという工程を実施することで、リッド１６にダメージを与えることなく、かつ容易にリッド１６の表面に付着したモールド材５２ａを取り除くことが可能となるのである。また、圧電振動子１１間に設けられる隙間は、縦と横が繋がっているため、縦方向（長辺方向）、あるいは横方向（短辺方向）のいずれか一方（例えば縦方向）のみから樹脂部材を余分に掻きとるだけで、残りの方向（例えば横方向）の隙間から樹脂部材が流れ込むこととなり、縦横の溝双方に、リッド上面からのフィレットを形成することが可能となる（図１０参照）。
モールド材５２ａが硬化した後、図１０中に破線で示す箇所をダイシングし、圧電発振器として個片化し、圧電発振器１０が完成する（図１０参照）。
【００４４】
このような工程で圧電発振器１０を製造することによれば、樹脂封止部を増やし、湿気等に対する耐性を向上させつつ、樹脂部材に圧電振動子１１の周波数調整を行うことが可能となる。また、圧電振動子１１のリッド１６にマーキングが施されていた場合には、これを目視することができる圧電発振器を製造することができる。さらに、樹脂部５２の上端部へのダレ部５４の構成は、スキージ８０の押付け深さのみを変えれば良いため、従来の圧電発振器の製造方法と同じ工程数で本実施形態に係る圧電発振器１０を製造することができる。
【００４５】
また、製造された圧電発振器１０は、パッケージベース１４とリッド１６との接合部に低融点ガラス等の脆性材料から成る接合材１７を採用した場合であっても、樹脂部５２へのチャッキングにより接合材１７に応力が集中することが無く、当該部分に割れや剥離を生じさせることが無い。
【００４６】
次に、図１２を参照して本発明の電子デバイスに係る第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る電子デバイスの殆どの構成は、図１、図２に示した第１の実施形態に係る圧電発振器１０と同様である。よって、その構成を同一とする箇所には、図面に１００を足した符号を付してその詳細な説明は省略することとする。
【００４７】
本実施形態に係る圧電発振器１１０と第１の実施形態に係る圧電発振器１０との相違点は、樹脂部におけるダレ部の形態にある。すなわち、第１の実施形態に係る圧電発振器１０では、リッド１６上面の外縁から樹脂部５２の側面に向けたフィレットを形成している。これに対して本実施形態に係る圧電発振器１０では、リッド上面の外縁から樹脂部５２の側面に向けて、面取り状の傾斜面を形成し、これをダレ部１５４としている。
【００４８】
このような構成であっても、上述した第１の実施形態に係る圧電発振器１０と同様に、接合材１７への応力集中を避け、パッケージベース１４とリッド１６との接合部の割れや剥離を抑制することが可能となる。また、ダレ部１５４をこのような形態とすることにより、ダレ部１５４の形成を機械加工によって行うことが可能となる。このため、樹脂部材の流れ込み易さ等の違いによる差が出ることが無い。なお、その他の構成、作用、効果については、第１の実施形態に係る圧電発振器１０と同様である。
【００４９】
このような構成の圧電発振器の製造方法は、以下のようになる。
まず、シート状基板１３０ａに圧電振動子１１１を実装し、樹脂部材１５２ａを図示しない枠内に流し込んで圧電発振器全体を樹脂部材１５２ａで覆うまでの工程は、上述した第１の実施形態に係る圧電発振器の製造方法と同様である（図１３参照）。
【００５０】
次に、スキージ１８０を用いて圧電振動子１１１のリッド１１６に付着した樹脂部材１５２ａを取り除く。この時、第１の実施形態に係る圧電発振器１０では、スキージ８０の先端がパッケージベース１４の枠部よりも下に入り込むようにスキージ８０を押し当てて、圧電振動子１１間に充填された樹脂部材５２ａの一部を掻きとる旨示したが、本実施形態においては、リッド１６の上面に付着した樹脂部材のみを掻きとることができれば良いため、スキージ１８０はその先端が、リッド１１６表面に接触可能な高さに維持されるようにすれば良い（図１４参照）。
【００５１】
樹脂部材１５２ａが硬化した後、厚み（幅）が、隣接する圧電振動子１１１のリッド間の間隔と同程度のブレード（第１のブレード）１９０を用いて圧電発振器のハーフカットを行う。第１のブレード１９０は、エッジ部分に傾斜面を持ち、ハーフカット面にＶ字状の溝を形成する（図１５参照）。
【００５２】
ハーフカット終了後、第１のブレード１９０よりも厚みの薄い第２のブレード（不図示）により、Ｖ字状に形成された溝の中央部分をフルカットして圧電発振器１１０を個片化する（図１６参照）。
【００５３】
このように、厚み、及び形状の異なるブレードを使用して二段カットを行うことで、個片化された圧電発振器１１０として、樹脂部１５２の上端部に傾斜面を有する圧電発振器１１０を製造することができる。
【００５４】
また、本発明の電子デバイスは、樹脂部の上端部を図１７に示すような形態としても良い。なお、図１７に示す圧電発振器は、その殆どの構成を第１、第２の実施形態として示した圧電発振器と同様なため、その機能を同一とする箇所には、図１に示した符号に２００を足した符号を図１７に示し、その詳細な説明は省略することとする。相違点としては、角部に凸状のＲを形成し、これをダレ部２５４とするのである。ダレ部２５４をこのような構成とした場合であっても、Ｒを形成する極率の中心点がリッド１６の下面、望ましくはパッケージベース１４の側壁上端の水平位置よりも下側に位置させることが望ましい。
このような構成とした場合であっても、上述した第１、第２の実施形態に係る電子デバイスと同様な効果を奏することができる。
【００５５】
また、本発明の電子デバイスの樹脂部に形成するダレ部は、必ずしもリッドを囲むように設ける必要は無く、少なくとも応力が加えられる箇所に設ければ良いため、例えばチャッキング治具が当接される箇所に設ければ良い。すなわち、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リッド３１６外形の対向する２辺の外側の樹脂部にダレ部３５４を設けても良い。このような構成とした圧電発振器３１０であっても、上述した第１、第２の実施形態に係る電子デバイスと同様な効果を奏することができる。なお、図１８に示す圧電発振器３１０のダレ部３５４はフィレット状に示しているが、ダレ部３５４の形成は、ハーフカットによって行っても良い。この場合、ダレ部３５４の形状は面取り状となるが、その作用に相違は無く、ダレ部３５４の形成方向を長辺方向（または短辺方向）のいずれか一方の対を成す辺のみとすることで、ハーフカット工程に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態に係る電子デバイスの構成を示す図である。
【図２】電子デバイスの部分拡大図である。
【図３】第１の実施形態に係る電子デバイスの製造工程を示す第１の図である。
【図４】配置されたシート状基板に接続部材を配置する工程を示す図である。
【図５】シート状基板にＩＣを搭載する工程を示す図である。
【図６】搭載されたＩＣにワイヤボンディングを行う工程を示す図である。
【図７】接続部材を介して圧電振動子を実装する工程を示す図である。
【図８】樹脂部材で圧電発振器全体を覆う工程を示す図である。
【図９】スキージでの樹脂部掻きとりの様子を示す図である。
【図１０】圧電振動子間に凹状の溝を形成した様子を示す図である。
【図１１】電子デバイスを個片化する工程を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る電子デバイスの構成を示す図である。
【図１３】第１の実施形態に係る電子デバイスの製造方法との共通点を示す図である。
【図１４】スキージでの樹脂部掻きとりの様子を示す図である。
【図１５】ハーフカット工程の様子を示す図である。
【図１６】電子デバイスを個片化する工程を示す図である。
【図１７】ダレ部の応用形態を示す図である。
【図１８】本発明に係る電子デバイスの応用形態を示す図である。
【図１９】従来の電子デバイスの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０………圧電発振器、１１………圧電振動子、１２………パッケージ、１４………パッケージベース、１６………リッド、１８………圧電振動片、２０………実装パッド、２２（２２ａ，２２ｂ）………実装用外部端子、２４………ビアホール、２６………導電性接着剤、３０………配線基板、３２………接続パッド、３４………ボンディングパッド、３６………実装用外部端子、３８………ビアホール、４０………被膜、４２………ＩＣ、５０………接続部材、５２………樹脂部、５４………ダレ部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッドをパッケージベースの接合面に接合材により接合して構成されるパッケージと、前記パッケージの周囲を被覆する樹脂部とを有する電子デバイスであって、
前記樹脂部は、少なくとも前記パッケージベース及び前記接合材を覆っており、
前記パッケージの前記周囲を覆う前記樹脂部のうち、少なくとも一部の断面外形線は、前記電子デバイスの実装面と平行な方向について前記断面外形線が最も外側に位置する最外部を有し、
前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記リッドの下面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスであって、
前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記パッケージベースの前記接合面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子デバイスであって、
前記断面外形線は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、
前記ダレ部は、フィレット状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の電子デバイスであって、
前記断面外形成は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、
前記ダレ部は、面取り状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子デバイスであって、
前記パッケージは、圧電振動片を収容した圧電振動子であり、
前記パッケージの前記下面に設けられた実装電極には、導電性を有する接続部材を介して、回路素子を備えた回路基板が接続され、
前記樹脂部は前記回路素子及び前記接続部材を被覆していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、
枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、
前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂と、隣り合う前記パッケージの前記リッド間に流し込まれた前記樹脂の一部とを、スキージにより掻き出す工程と、
前記樹脂が硬化した後、前記パッケージ毎に電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電子デバイスの製造方法であって、
前記樹脂を掻き出す工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、
枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、
前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂をスキージにより掻きとる工程と、
前記樹脂が硬化した後、第１のブレードにより前記電子デバイスを個片化するための切断線に沿って前記樹脂のハーフカットを行う、ハーフカット工程と、
前記ハーフカット工程の後、前記第１のブレードよりも幅の狭い第２のブレードにより、前記切断線に沿って前記樹脂を切断し、前記電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電子デバイスの製造方法であって、
前記ハーフカット工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１】
リッドをパッケージベースの接合面に接合材により接合して構成されるパッケージと、前記パッケージの周囲を被覆する樹脂部とを有する電子デバイスであって、
前記樹脂部は、少なくとも前記パッケージベース及び前記接合材を覆っており、
前記パッケージの前記周囲を覆う前記樹脂部のうち、少なくとも一部の断面外形線は、前記電子デバイスの実装面と平行な方向について前記断面外形線が最も外側に位置する最外部を有し、
前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記リッドの下面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスであって、
前記最外部は、前記電子デバイスの前記実装面と垂直な方向について前記パッケージベースの前記接合面より下方に位置していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子デバイスであって、
前記断面外形線は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、
前記ダレ部は、フィレット状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の電子デバイスであって、
前記断面外形成は、前記最外部の上端と前記リッドの表面との間を接続するダレ部を有し、
前記ダレ部は、面取り状に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子デバイスであって、
前記パッケージは、圧電振動片を収容した圧電振動子であり、
前記パッケージの前記下面に設けられた実装電極には、導電性を有する接続部材を介して、回路素子を備えた回路基板が接続され、
前記樹脂部は前記回路素子及び前記接続部材を被覆していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、
枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、
前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂と、隣り合う前記パッケージの前記リッド間に流し込まれた前記樹脂の一部とを、スキージにより掻き出す工程と、
前記樹脂が硬化した後、前記パッケージ毎に電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電子デバイスの製造方法であって、
前記樹脂を掻き出す工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
パッケージの周囲に樹脂部を形成する電子デバイスの製造方法であって、
枠内に複数のパッケージを配置して樹脂を流し込み、前記複数のパッケージを前記樹脂で覆う工程と、
前記複数のパッケージの前記リッドの上面に付着した前記樹脂をスキージにより掻きとる工程と、
前記樹脂が硬化した後、第１のブレードにより前記電子デバイスを個片化するための切断線に沿って前記樹脂のハーフカットを行う、ハーフカット工程と、
前記ハーフカット工程の後、前記第１のブレードよりも幅の狭い第２のブレードにより、前記切断線に沿って前記樹脂を切断し、前記電子デバイスを個片化する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電子デバイスの製造方法であって、
前記ハーフカット工程は、前記パッケージの長辺方向または短辺方向のいずれか一方のみに対して行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−８７２０１（Ｐ２０１０−８７２０１Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５４１０４（Ｐ２００８−２５４１０４）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【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２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【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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